Tải bản đầy đủ (.doc) (16 trang)

Quá trình đường hóa và Các yếu tố ảnh hưởng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (137.19 KB, 16 trang )

Lời nói đầu
Thực tập cuối khóa (TTCK) là đợt thực tập cuối cùng trớc khi thi tốt nghiệp để
giúp sinh viên củng cố, bổ sung những kiến thức còn thiếu sót trong các đợt thực tập
cơ bản và nâng cao trớc đó. Đây là đợt thực tập theo chuyên đề nên đòi hỏi sinh viên
phải tìm hiểu vấn đề sâu hơn, chi tiết hơn. Sau đó phân tích, đánh giá kết quả thu
hoạch đợc bằng những kiến thức đã đợc học để đa ra kết luận tổng quát nhất về nội
dung nghiên cứu. Hơn nữa, việc tự liên hệ thực tập sẽ giúp cho sinh viên tiếp cận gần
hơn với thực tế sản xuất, giúp họ tự tin hơn trong công việc - điều này là đặc biệt cần
thiết đối với sinh viên chuẩn bị tốt nghiệp. Với mục đích nh vậy, Trờng Cao Đẳng
Kinh Tế Kỹ Thuật Công Nghiệp I luôn tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp cho
sinh viên tự đi liên hệ TTCK để hoàn thành chuyên đề nghiên cứu của mình.
Cũng nh các sinh viên khác, bản thân em đã chọn đợc cho mình một địa chỉ tin
cậy để liên hệ TTCK, đó là Công ty Liên Hợp Thực Phẩm (Hà Đông Hà Tây). Đợc thành lập cách đây khá lâu, với bề dày truyền thống trong sản xuất, kinh doanh
của mình, Công ty luôn là đơn vị dẫn đầu trong việc sản xuất các mặt hàng thực
phẩm của Hà Tây nh: bánh, kẹo, mứt tết,cùng các loại đồ uống nh : bia, rợu vang,
nớc giải khát có ga, Mặt khác, Công ty cũng là một địa chỉ tốt cho sinh viên của
nhiều trờng Đại học, Cao đẳng đến tìm hiểu, học tập, thực tập nâng cao kiến thức,
tay nghề.
Ngoài việc sắp xếp cho em tìm hiểu thực tế tại nhà nấu, các cán bộ kỹ thuật với
hiểu biết và kinh nghiệm của mình đã giúp đỡ cho em rất nhiều trong khi thực hiện
chuyên đề: Quá trình đờng hóa các yếu tố ảnh hởng. Tuy nhiên, do thời gian
thực tập ngắn, cộng với nội dung cần nghiên cứu khá nhiều, kiến thức còn hạn chế,
mặc dù bản thân có cố gắng nhng bài báo cáo chắc chắn không tránh khỏi còn nhiều
thiếu sót kính mong sự nhận xét và góp ý để bài viết lần sau đợc tốt hơn.

Hà nội : Tháng
Sinh viên: Đoàn phạm Tuân

Phần I. tổng quan



I.1. Tóm tắt lịch sử phát triển của cnsx bia
Bia - loại đồ uống lên men bổ dỡng, có độ cồn thấp, vị đắng dịu và hơng thơm
đặc trng của Malt đại mạch và hoa Houblon. Bia có chứa nhiều chất bổ dỡng nh:
Gluxit, Đạm, Vitamin, Enzim Đặc biệt, sự có mặt của CO 2 trong bia làm giảm
nhanh cơn khát, nồng độ rợu nhẹ trong bia tạo nên cảm giác dễ chịu, các enzim trong
bia giúp tiêu hoá nhanh thức ăn. Bia cung cấp một lợng Calo khá lớn: 400 450
kcal/lít. Trong bia chứa 80 90 % là nớc, 3 6% etylic, 10 15 % chất hoà tan,
và 0,3 0,4% CO2 và một số chất khác.
Công nghệ sản xuất bia đã ra đời trên thế giới cách đây hàng ngàn năm. Các
hãng bia nổi tiếng trên thế giới nh: Heineken, Tiger, Carlsberg, San Miguelđều có
những dây chuyền công nghệ vô cùng hiện đại tự động hoàn toàn, hoạt động theo
trơng trình cài đặt sẵn trên máy tính.
Bia mới du nhập vào Việt Nam cách đây hơn một trăm năm. Nghành công nghệ
sản xuất bia của chúng ta còn rất non trẻ so với thế giới. Tuy nhiên, với sự năng
động, tích cực đầu t vào trang thiết bị, nghiên cứu công nghệchúng ta đã có đ ợc
những sản phẩm bia có chất lợng tốt đáp ứng đợc yêu cầu của ngời sử dụng, có thể
cạnh tranh trên thị trờng nh: bia Hà Nội, bia Sài Gòn, Halida
Lịch sử phát triển của nghành sản xuất bia có thể chia làm hai giai đoạn: giai
đoạn tiền Pasteur và giai đoạn hậu Pasteur. Thời điểm để phân chia hai giai đoạn là
lúc ra đời của thuyết về lên men rợu vang của Lauis Pasteur. Đặc điểm của giai đoạn
thứ nhất là sự phát triển của công nghệ theo kinh nghiệm sản xuất, còn của giai đoạn
thứ hai dựa trên sự phát triển của công nghệ dới ánh sáng của khoa học kỹ thuật, mà
trớc hết là công nghệ sinh học. Những thành tựu lớn nhất đã đạt đợc trong lĩnh vực
sản xuất bia có thể tóm lợc nh sau:
1. ứng dụng kỹ thuật Gen và công nghệ tế bào để tạo các dòng, chủng đại mạch
mới. Nghiên cứu chế độ canh tác, điều kiện gieo trồng và ác yếu tố ảnh hởng khác để
đại mạch thu đợc có các pha của protein cân đối, đặc biệt hàm lợng protein khả kết
giảm đến mức tối thiểu, làm tăng độ bền keo của bia.
2. Nghiên cứu các biện pháp để làm tăng khả năng nảy mầm, kích thích mầm
phát triển nhanh, tăng cờng hoạt lực enzim thủy phân, làm tăng độ nhuyễn của malt,

quá trình đồ hóa đồng đều và triệt để, rút ngắn thời gian ơm mầm, giảm bớt hao tổn
chất khô và nâng cao hiệu suất hòa tan của chất chiết.
3. Nghiên cứu sản xuất và ứng dụng các loại chế phẩm enzim để thúc đẩy các
quá trình: đờng hóa nguyên liệu, lọc bã malt, kết lắng protein, khử nhanh các sản
phẩm bậc hai (chủ yếu là diaxetyl và rợu bậc cao)rút ngắn thời gian lão hóa, và lọc
bia thành phẩm.
4. Nghiên cứu các giải pháp công nghệ ơm mầm một số các loại hạt khác nh
thóc, tiểu mạchvà công nghệ sản xuất dịch đờng khi sử dụng các loại malt nói trên
và thay thế malt đại mạch bằng các loại nguyên liệu hạt không ơm mầm nh: gạo,
ngônhằm giải quết các vấn đề:
- Hiệu suất đờng hóa.
- Hiệu suất lên men.


- Độ bền keo của bia.
- Các chất tạo hơng và tạo màu cho sản phẩm.
- Khả năng tạo và giữ bọt của bia.
5. Lai tạo và gây đột biến bằng kỹ thuật gen để tạo ra các chủng nấm men mới có
các đặc tính công nghệ:
- Lên men nhanh, triệt để.
- Tạo các sản phẩm bậc hai ở mức thấp, đặc biệt là diaxetyl và rợu bậc cao.
- Chịu đợc nhiệt độ cao, cờng độ khuấy đảo cỡng bức mạnh mà không chóng
già, thoái hóa, có thể tái sử dụng để lên men sau nhiều thế hệ.
- Dễ dàng kết lắng khi lên men chính kết thúc.
- Có khả năng sinh tổng hợp chất thơm trong quá trình hoạt độngcủa chúng.
- Có sức chống chịu cao, khả năng sinh sản mạnh, đề kháng tốt khi quá trình lên
men bị nhiễm khuẩn.
6. Nghiên cứu các biện pháp công nghệ nhằm chế biến hoa Houblon thành các
loại thơng phẩm dễ vận chuyển, bảo quản và nâng cao hệ số sử dụng chất đắng,
polyphenol và tinh dầu thơm của hoa.

7. Tìm kiếm các giải pháp vầ thiết bị phù hợp tính năng với công nghệ, giảm giá
thành đầu t, tăng công suất theo tỷ suất đầu t, dễ thao tác vận hành, khả năng tự động
hóa cao, mẫu mã đẹp.
Công nghệ sản xuất bia là quá trình rất phức tạp, dù dây chuyền công nghệ mà
thao tác bằng phơng pháp thủ công hay trên tổ hợp thiết bị hiện đại, tự động hóa
hoàn toàn, làm việc theo chơng trình cài đặt sẵn trên máy tinh thì công nghệ đều phải
trải qua các giai đoạn:
a. Chế biến dịch đờng houblon hóa.
b. Lên men chính để chuyến hóa dịch đờng thành bia non, lên men phụ và tàng
trữ bia non để lão hóa thành bia tiêu chẩn.
c. Hoàn thiện sản phẩm bia.

I.2. công nghệ sản xuất bia


a. Sơ đồ công nghệ sản xuất bia

Error: Reference source not found
b. thuyết minh dây chuyền công nghệ

1. Nguyên liệu sản xuất bia.
TQ: Bia = Malt đại mạch + hoa Houblon + H2O
Các nguyên liệu dùng trong sản xuất bia bao gồm: Nớc, Malt, hoa houblon,
nguyên liệu thay thế: gạo, đờng và các phụ liệu khác: muối, enzim Trong các
loại nguyên liệu sản suất bia thì: Malt, hoa Houblon, enzim là phải nhập khẩu từ nớc
ngoài
1.1. Malt
Malt đại mạch là nguyên liệu chính để sản xuất các loại bia. Thành phần và tính
chất của malt là những yếu tố quyết định vị, hơng, màu sắc, khả năng tạo bọt và độ
bền của bia.

* Chỉ tiêu kỹ thuật của Malt:
- Hàm ẩm: W=10-12%.
- Có mùi thơm tự nhiên và vị ngọt đặc trng của Malt.
- Có màu vàng rơm, sáng bóng, không bị mọt, mốc.
1.2. Hoa Houblon
Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản sau Malt đại mạch. Hoa houblon làm cho bia
có vị đắng dịu, hơng thơm rất đặc trng, tăng khả năng tạo và giữ bọt, tăng độ bền keo
và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm. Do những tính năng đặc biệt nh vậy,
hoa houblon giữ vai trò độc tôn và là loại nguyên liệu không thể thay thế trong
ngành công nghiệp sản xuất Bia.
Hoa đợc chế biến và bảo quản dới các hình thức sau :
*Hoa bánh: nguyên bông (hoa cái) màu vàng xanh, vàng tơi đợc ép thành bánh.
*Hoa viên: sấy xong đem xay thành bột rồi viên lại.
Thông thờng: 1kg hoa viên =1,3 kg hoa cánh.
*Cao hoa: hoa vừa sấy đợc ngâm vào dung môi toluuen để tách lấy chất hoà tan
(chủ yếu là chất đắng) rồi cô đặc dung dịch này thành cao hoa.
Thông thờng: 1kg cao hoa =5 8 kg hoa cánh
1.3.Nớc
Nớc là một trong những nguyên liệu chính để sản xuất bia .Trong bia thành phẩm
nớc chiếm 80 90% trọng lợng. Thành phần và tính chất của nớc có ảnh hởng đến
toàn bộ quy trình công nghệ và chất lợng của bia thành phẩm.Vì vậy nớc trong sản
xuất bia phải đạt đợc những yêu cầu sau:
- Trong suốt, không có mùi vị lạ.
- Đã đợc sử lý mềm, có độ cứng tạm thời = 0,7 mđlg/l.
- Hàm lợng NH+4 và NO2- : Không có
- Hàm lợng Fe2+ cho phép là 0,2 0,5 mg/l
- Vi sinh vật : 100 tế bào/ml.
- Ecoli và vi sinh vật độc không có
- Các kim loại nặng: á kim ,Hg,Pbkhông có
PH=6,8-7,2



1.4.Gạo
Trong công nghiệp sản xuất bia, để giảm giá thành sản phẩm, ngời ta đã đa một
số loại nguyên liệu khác để thay thế malt đại mạch. Các loại nguyên liệu dùng để
thay thế malt đại mạch chủ yếu là tiểu mạch, gạo và ngô. Tỷ lệ thay thế trung bình
hiện nay là 30-40%.
Gạo là loại nguyên liệu thay thế đợc dùng nhiều hơn cả.
*Các chỉ tiêu kỹ thuật của gạo:
- Độ ẩm: < 14%.
- Độ hoà tan: 70- 80%.
- Hàm lợng tinh bột: 75-80% so với chất khô.
- Trắng đồng đều, mang mùi thơm đặc trng của gạo, không có mùi mốc lạ,
không lẫn tạp chất.
2. Quá trình chế biến dịch lên men.
2.1. Nghiền nguyên liệu.
Mục đích:
Tăng bề mặt tiếp xúc của nguyên liệu với nớc thúc đẩy nhanh quá trình thuỷ
phân, đờng hoá tinh bột.
2.2. Hồ hoá (nấu cháo).
Mục đích:
Phá vỡ màng tế bào tinh bột tạo điều kiện cho enzim hoạt động thực hiện quá trình đờng hoá đợc thực hiện dễ dàng.
2.3. Đờng hoá.
Mục đích:
Nhằm chuyển về dạng hoà tan tất cả những chất có phân tử lợng cao trong bột
Malt dới dạng không hoà tan và cùng với chất hoà tan có trong tinh bột tạo thành
những chất chiết của dịch .
2.4. Lọc thô và rửa bã.
Mục đích:
Tách riêng phần dịch lỏng chứa chất hoà tan ra khỏi phần bã. Rửa bã nhằm mục

đích thu phần dịch đờng còn sót trong bã.
2.5. Nấu dịch đờng với hoa Houblon.
Mục đích:
Nhằm ổn định các thành phần của dịch đờng và chiết các chất hoà tan của hoa
Houblon vào dịch đờng làm cho bia có hơng thơm và vị đắng đặc trng.
Mặt khác khi nấu, một phần protein bị kết tủa nên tránh đợc bia bị đục do hàm lợng protein cao. Đồng thời xảy ra một số quá trình khác nh sự gia tăng nồng độ, độ
axit, cờng độ màu, sự tạo thành chất khử.
2.6. Làm nguội, lắng trong, lạnh nhanh.
Mục đích:
Loại bỏ các tạp chất kết tủa, cặn trong dich sau quá trình lọc hoa, thu hồi dịch
trong để lên men.
Đa nhiệt độ khối dịch đờng về nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men


3. Quá trình lên men :
Lên men là giai đoạn quyết định để chuyển hoá dịch đờng houblon hoá thành bia
dới tác động của nấm men.
TQ:
nấm men
C6H12O6
C2H5OH + CO2
Đồng thời trong quá trình lên men còn có quá trình tạo axit hữu cơ, rợu bậc cao,
các este... Những sản phẩm này đóng một vai trò hết sức quan trọng trong việc tạo hơng vị cho bia.
Quá rình lên men diễn ra hai giai đoạn :
Lên men chính.
Lên men phụ và tàng trữ.
Mục đích:
Chuyển các đờng và dextrin bậc thấp thành rợu etylic, cacbonic và các sản phẩm
phụ dới tác dụng của nấm men
4. Hoàn thiện sản phẩm.

Sau một thời gian đợc ủ ở điều kiện nhiệt độ thấp, thành phần hoá học và tính
chất cảm quan của bia đã đợc định hình. Tuy nhiên, để trở thành hàng hoá thơng mại,
bia cần đợc xử lý qua các công đoạn sau đây :
Làm trong để tăng thêm giá trị cảm quan, ổn định thành phần cơ học, làm tăng
độ bền sinh học và độ bền keo của bia.
Bổ sung thêm CO2 cho đạt hàm lợng cần thiết nhằm làm tăng chất lợng cảm
quan, chống oxy, chống kết lắng và là môi trờng tốt để bảo quản bia.
Sau quá trình này, chúng ta có thể sử dụng bia dới dạng bia hơi. Để có thể sử dụng
bia thời gian lâu hơn, ta cần tiến hành thêm các công đoạn sau
Chiết bia vào chai và thùng bock để dễ vận chuyển và bảo quản.
Thanh trùng để diệt nấm men nhằm nâng cao độ bền sinh học cho sản phẩm.
4.1.Quá trình lọc bia.
Mục đích:
Trong quá trình lên men phụ và tàng trữ, bia đã đợc làm trong một cách tự nhiên
nhng cha đạt đến mức độ cần thiết vì vậy mục đích của lọc bia là làm cho bia trong
suốt, sáng lấp lánh, tăng độ bền sinh học, hoá học cho bia.
4.2.Nạp Co2.
Mục đích:
Do quá trình lên men và lọc tinh lợng CO2 thát thoát nhiều nên ta phải bão hoà thêm
CO2 để đạt nồng độ cần thiết.
4.3. Hoàn thiện bia hơi.
Bia nạp CO2 xong đợc tàng trữ ở 0 - 20C. Sau 3 4 giờ thì mới chiết vào bock.
Bock phải sạch, thờng có dung tích 20, 25 líttrong quá trình chiết bock phải đảm
bảo: bia phải đầy bock, không sủi bọt, hao phí ít nhất.
4.4. Hoàn thiện bia chai.
4.4.1. Yêu cầu đối với chai:
Có độ dầy đồng đều, không có bọt khí, phải chịu đợc áp suất cực đại 10kg/cm 2
ở nhiệt độ 1000C.



Chai phải đợc rửa sạch, không có mùi lạ, không có nớc đọng.
Dung tích của chai: 0,5; 0,65lít
4.4.2. Chiết chai, đóng nút:
Chiết bia vào chai dựa trên nguyên tắc chiết đẳng áp.
4.4.3. Thanh trùng bia chai:
Mục đích:
Đình chỉ hoạt động của nấm men, tiêu diệt vi sinh vật xâm nhiễm.
4.4.4. Dán nhãn:
Trớc khi dán nhãn chai đợc làm khô vỏ rồi chạy theo băng tải qua máy dán nhãn
tự động.
4.4.5. Xếp két, nhập kho:
Mỗi két 24 chai, mỗi chồng két không quá 5 hàng.
5. Chỉ tiêu chất lợng cho sản phẩm.
5.1. Chỉ tiêu cảm quan.
5.1.1. Độ bọt: Khi rót vào cốc:
- Chiều cao bọt > 1 cm, thời gian tan hết bọt >1 phút (bia hơi).
- Chiều cao bọt > 2 cm, thời gian tan hết bọt >2 phút (bia chai).
- Dới đáy cốc phải có bọt nhỏ li ti.
5.1.2. Mầu sắc: Bia có màu vàng óng ánh, trong suốt.
5.1.3. Mùi vị: Bia có mùi thơm và vị đắng đặc trng.
5.2. Chỉ tiêu hoá lý.
5.2.1. Hàm lợng chất hoà tan: Bia hơi : 100Bx 0,2.
Bia chai: 120Bx 0,2.
5.2.2. Hàm lợng cồn: Bia hơi : 3 0,5%.
Bia chai:
4 0,5%.
5.2.3. Hàm lợng CO2: Bia hơi : 3 g/l.
Bia chai: 4 g/l.
5.2.4. Độ chua: 1,5 0.5 (số ml NaOH 0,1N/ 10ml bia).
5.3. Chỉ tiêu sinh học.

Không có vi khuẩn, nấm men, trực khuẩn Ecoly trong bia.
5.4. Các chỉ tiêu khác.
Hàm lợng nớc: 80 90%.
Hàm lợng axit hữu cơ: 0,1 0,15%.
Hàm lợng Glyxerin: 0,1 0,3%.
I.3. giới thiệu về quá trình đờng hóa
Thực chất của quá trình đờng hóa là sự thủy phân các hợp chất cao phân tử dới
sự xúc tác của enzim.
Trong thành phần của các sản phẩm thủy phân thì đờng và dextrin chiếm nhiều
nhất về khối lợng. Vì vậy ta thờng gọi toàn bộ quá trình thủy phân ở giai đoạn này
bằng tên gọi đơn giản là quá trình đờng hóa.
I.3.1. Vai trò của đờng hóa trong công nghệ sản xuất bia.
Đờng hóa cùng với lên men là hai khâu quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất


bia. Không có quá trình đờng hóa sẽ không chuyển đợc những chất có phân tử lợng
cao trong bột Malt dới dạng không hoà tan về dạng hoà tan (tinh bột chuyển thành đờng) và cùng với chất hoà tan khác có trong tinh bột tạo thành những chất chiết của
dịch lên men.
I.3.2.Các yếu tố ảnh hởng tới quá trình đờng hóa
1. Nguyên liệu.
2. Tỷ lệ nguyên liệu thay thế.
3. Nhiệt độ, thời gian đờng hóa và pH môi trờng đờng hóa.
4. Nồng độ cơ chất.
5. Enzim


Phần ii. đối tợng và phơng pháp nghiên cứu
ii.1. đối tợng nghiên cứu
II.1.1. Nguyên liệu.
Các loại nguyên liệu khác nhau yêu cầu chế độ đờng hóa là khác nhau. Với

nguyên liệu cha ơm mầm, hàm lợng enzim trong nó rất ít không đủ để thực hiện hết
các phản ứng thủy phân sẽ làm ảnh hởng đến quá trình đờng hóa, chất lợng dịch đờng. Sự hồ hoá tinh bột của nguyên liệu thay thế cũng là một yếu tố ảnh hởng khá
mạnh tới tốc độ đờng hoá.Tinh bột đã qua khâu hồ hoá thì quá trình đờng hoá sẽ dễ
dàng hơn và triệt để hơn so với trờng hợp không hồ hoá.
Riêng đối với nớc dùng để nấu nguyên liệu cũng có ảnh hởng rất lớn đến quá
trình đờng hóa. Nếu nớc cha đợc làm mềm thì muối bicacbonat sẽ gây ảnh hởng bất
lợi vì chúng làm giảm độ chua định phân của dịch cháo khi chúng tác dụng với các
muối phosphat trong malt, khi đó pH của dịch cháo tăng, khả năng hoạt động của
enzim sẽ bị giảm và do đó hiệu suất thủy phân cũng giảm theo.
Ngợc lại với muối bicacbonat, muối sunfat của canxi laih làm tăng độ chua định
phân của dịch cháo. Tác động này rất có lợi cho quá trình đờng hóa.
Nớc

Không xử lý:
- Độ cứng chung: 14,90H
- Độ cứng cacbonat: 13,40H
Đã làm mềm:
- Độ cứng chung: 40H
- Độ cứng cacbonat: 3,20H
Đã thạch cao hóa

Dịch đờng
pH

Cờng độ màu
ml I2 0,1N/100ml

Hiệu suất chiết
%


6,18

0,27

69,82

5,64

0,17

72,1

5,78

0,23

71,6

Bảng 1: ảnh hởng của sự làm mềm và thạch cao hóa cho nớc đến một số chỉ tiêu
chất lợng của dịch đờng.
II.1.2.Tỷ lệ nguyên liệu thay thế.
Bia là loại đồ uống có vị ngọt nhẹ, đắng dịu với thành phần và nhiều tính chất đặc
trng. Để sản xuất ra chúng, về nguyên tắc là phải sử dụng malt khô chế biến từ đại
mạch.
Để giảm giá thành sản phẩm, ngời ta đã đa các loại ngũ cốc khác váo thay thế
một phần malt đại mạch. Việc đa nguyên liệu hạt cha ơm mầm vào sản xuất bia buộc
chúng ta phải có nhũng giải pháp công nghệ thích hợp thì mới đảm bảo đợc hiệu


suất đờng hóa, chất lợng dịch đờng cũng nh chất lợng sản phẩm. Trớc đây thì lợng

thay thế thờng là 10 15%, nhng trong những thập kỷ gần đây, đợc sự hỗ trợ đắc
lực của các loại chế phẩm enzim thì tỷ lệ đó đã tăng vọt lên 30% - 50%, thậm chí còn
cao hơn nữa. Loại hạt tốt nhất để thay thế malt đại mạch là gạo.
Nếu tỷ lệ nguyên liệu thay thế ít thì quá trình đờng hóa ít bị ảnh hởng.
Nếu tỷ lệ nguyên liệu thay thế lớn sẽ gây ảnh hởng lớn quá trình đờng hóa vì:
- Lợng tinh bột sống qua nhiều, thành tế bào của chúng cha bị phá vỡ, rất khó đờng hóa.
- Hoạt lợng enzim trong malt không đủ để đờng hóa hết tinh bột của gạo.
Để đờng hóa tốt trong trờng hợp này ta phải:
- Dùng chế phẩm enzim để tăng cờng hoạt lực thủy phân.
- Dùng nớc mềm và hạ pH của ớc xuống pH = 5,3 5,4 bằng cách axit hóa.
- Malt đại mạch phải nghiền thô, gạo đợc nghiền mịn và đợc hồ hóa trớc khi đem
đờng hóa.
II.1.3. Nhiệt độ, thời gian đờng hóa và pH môi trờng.
Nhiệt độ, thời gian đờng hóa luôn gắn liền với pH của môi trờng đờng hóa.
II.1.3.1. Nhiệt độ.
Mỗi một enzim xúc tác đờng hóa đều có nhiệt độ hoặc vùng nhiệt độ tối u riêng
của mình, nghĩa là tại đó nó sẽ xúc tác phản úng thủy phân với cờng độ mạnh nhất.
ở điều kiện đờng hóa nguyên liệu trong công nghệ sản xuất bia, nhiệt độ tối u của
các enzim thờng không trùng lặp với nhiệt độ tối u ở môi trờng thuần khiết (môi trờng có sự quy định nghiêm ngặt về thành phần và tính chất). Vì tác động của các yếu
tố khác nh: pH, nồng độ cơ chất, nồng độ chất kìm hãm ở mức độ ít hay nhiều mà
nhiệt độ tối u của các enzim sẽ có sự sai lệch so với lý thuyết.
Ví dụ: vùng nhiệt độ 48 520C là vùng tối u của proteaza.
70 750C là vùng tối u của -amylaza
60 630C là vùng tối u của -amylaza
700C là nhiệt độ tối u cho amylophosphataza
Đờng hóa ở 60 - 630C tạo u thế cho sự hình thành maltoza, còn ở 70 75 0C
thì dextrin chiêm u thế
Nhiệt độ đờng
hóa , 0C
62,5

65,0
70,9
75,0

Thành phần chất chiết
(% Tổng gluxit)
Đờng (maltoza)
Dextrin
78,64
70,28
62,72
59,93

21,36
29,72
37,28
40,07

Tỷ số
Đờng / Dextrin
1 : 0,27
1 : 0,42
1 : 0,59
1 : 0,67

Bảng 2: ảnh hởng của nhiệt độ đờng hóa đến hàm lợng đờng và dextrin
ở chế độ công nghệ bình thờng, dịch đờng thu đợc có thành phần: 93% là gluxit
(trong đó 70% là đờng maltoza và các loại dextrin bậc thấp lên men đợc nh
maltotrioza, maltotetraoza và maltopentaoza, 20% dextrin không lên men đợc, 3% là



các loại gluxit khác), còn lại 7% là protein và nhiều cấu tử khác.
Điều chỉnh nhiệt độ để điều hòa phản ứng là giải pháp hữu hiệu nhất khi tiến hành
đờng hóa nguyên liệu bởi vì ứng với một loại bia cần sản xuất sẽ có một yêu cầu cụ
thể về thành phần và tính chất của dịch đờng (hàm lợng đờng, dextrin, tỷ số đờng/dextrin, hàm lợng đờng có khả năng lên men, hàm lợng đạm tổng, đạm hòa tan,
đạm amin) mà việc điếu chỉnh các chỉ số trên hoàn toàn có thể thực hiện đ ợc thông
qua điều chỉnh nhiệt độ.
II.1.3. 2. pH của môi trờng
Độ chua tác dụng (pH) của dịch cháo là yếu tố ảnh hởng khá mạnh đến quá trình
đờng hóa vì: ảnh hởng trực tiếp đến mức độ ion hóa cơ chất, enzim và độ bền protein
của enzim. Đa số enzim bền trong giới hạn pH từ 5-9. Độ bền của chúng có thể tăng
lên khi trong môi trờng có sự hiện diện cửa cơ chất, coenzim hoặc Ca 2. Cũng giống
nh nhiệt độ, mỗi enzim đều có pH tối u riêng của mình, các enzim khác nhau thì có
pH tối uu khác nhau.
Bình thờng độ chua tác dụng của dịch cháo malt thấp hơn (pH cao hơn) độ chua
tối u của các enzim , dao động trong khoảng pH = 6,0-6,5.
Nếu trong quá trình sản xuất ta lại sử dụng nớc cứng cacbonat thì độ chua tác
dụng của dịch còn giảm nữa. Độ chua của môi trờng thấp sẽ không có lợi cho phản
ứng enzim, kết quả cuối cùng là cơ chất bị phân cắt không triệt để, hiệu suất thu hồi
chất hòa tan thấp, khó lọc bã, dịch đờng đục, bia thành phẩm có độ bền keo kém, hơng và vị không hài hòa, không đặc trng. Để khắc phục tình trạng này ta phải có biện
pháp tích cực để ngăn chặn sự giảm độ chua hoặc phải tăng cờng độ chua bằng biện
pháp nhân tạo. Những giải pháp có thể là:
- làm mềm nớc trớc khi sử dụng.
- tăng độ chua của dịch cháo bằng cách bổ sung thêm axit lactic hoặc CaCl 2 hoặc
CaSO4.
Trong điều kiện đờng hóa độ chua tác dụng tối u của dịch cháo malt cho hoạt
động của enzim là:
- với - amylaza pH = 5,5 5,8
- với - amylaza pH = 4,8 5,0
- với amtlophosphataza pH = 5,7 5,7

Nh vậy pH tối u cho cả nhóm amylaza là khoảng pH = 5,4 5,6.
Nếu pH < 2,8 hoặc pH > 8,0 thì sẽ xảu ra quá trình ức chế không thuận nghịch,
enzim dần dần bị tê liệt đến vô hoạt và sau đó thì phân tử của chúng sẽ bị biến dạng.
Điểm pH tối u của amylaza phụ thuộc nhiều yếu tố trong đó mạnh nhất là nhiệt
độ môi trờng.
Khi tăng nhiệt độ của dịch cháo thì pH tối u của enzim cũng tăng theo, đặc biệt là
đối với - amylaza vì enzim này có pH tối u thấp hơn rất nhiều so vơi pH của dịch
cháo. Khi tăng nhiệt độ thì pH tối u của - amylaza cũng tăng lên và càng tiệm cận
vơi pH thực của dịch cháo, do đó sẽ có ảnh hởng tích cực đến hoạt động của enzim
này. Điều này có nghĩa là nếu đờng hóa tiến hành ở pH thấp thì lợng đờng maltoza
tạo thành sẽ tăng lên, hàm lợng dextrin sẽ giảm. Bằng thực nghiệm đã chứng minh
nếu pH của dịch cháo giảm từ 6 xuống 5,2 thì hàm lợng đờng maltoza trong chất


chiết tăng 6% .
Trong một khoảng giới hạn xác định, nếu giảm pH của môi trờng thì hiệu suất đờng hóa sẽ tăng lên, còn thời gian đờng hóa sẽ đợc rút ngắn.
pH

Thời gian đờng hóa

6,4
5,6
5,3
5,1
4,8

25
15
15
35

40

Hiệu suất đờng hóa
(% theo chất khô)
76,89
78,21
78,86
79,41
79,06

Bảng 3: Sự phụ thuộc giữa pH môi trờng với thời gian và hiệu suất đờng hóa
II.1.3.3. Thời gian đờng hóa
Thông thờng thời gian đờng hóa càng dài thì lợng chất chiết thu đợc càng nhiều,
hàm lợng chất tan còn sót trong bã thấp. Tuy nhiên điều này không có nghĩa là hiệu
suất của quá trình đờng hóa cao, hơn nữa nó cũng ảnh hởng đến tính kinh tế trong
qua trình sản xuất. Do đó cần phải kết hợp nhiệt độ, thời gian và pH của môi trờng đờng hóa một cách hợp lý để hiệu suất quá trình đạt đợc là cao nhất, chi phí sản xuất,
hao phi thấp nhât.
II.1. 4. Nồng độ cơ chất.
ở nhiệt độ thấp, tiến trình của phản ứng enzim phụ thuộc vào nồng độ của enzim,
nồng độ cơ chất và sản phẩm tạo thành. Khi nhiệt độ cao dần, enzim ở trong dịch
cháo loãng sẽ bị ức chế mạnh hơn trong dịch cháo đặc.
Nồng độ cơ chất ảnh hởng khá mạnh đến khối lợng và chất lợng của các sản
phẩm thủy phân do sự phân cắt của nhóm amylaza. Nhìn chung thì nếu dịch cháo
càng loãng thì lợng đờng tạo ra theo tỷ lệ cơ chất càng nhiều, đặc biệt là nhóm đờng
thấp phân tử có khả năng lên men đợc. Tuy nhiên tơng quan đó không phải là tỷ lệ
thuận. Nói một cách khác là nếu nồng độ bột nghiền (cơ chất) thấp thì hoạt động của
enzim sẽ mạnh hơn. Lợi dụng tính chất này khi đờng hóa các lô malt có chất lợng
kém hoặc trong trờng hợp dùng nguyên liệu cha ơng mầm (nồng độ enzim thấp) để
thay thế malt đại mạch, muốn làm tăng hiệu suất đờng hóa thì biện pháp rẻ tiền nhất
là dùng lợng nớc phối trộn nhiều hơn.

Khi đờng hóa dịch cháo đặc, lợng đờng maltoza thu đợc sẽ nhiều hơn so với dịch
cháo loãng. Nguyên nhân của hiện tợng này là ở dịch cháo đặc, độ bền nhiệt của amylaza cao hơn và do nồng độ của cơ chất cao nên thời gian đờng hóa kéo dài (điều
này rất phù hợp cho - amylaza vì tốc độ phân cắt tinh bột của chúng nói chung là
chậm).
Khác với amylaza, khi dịch cháo bị loãng, hoạt động của nhóm enzim proteaza lại
kém đi. Trong dịch cháo đặc, khio nhóm proteaza hoạt động, lợng các hợp chất chứa
nitơ hòa tan bền vững sẽ tạo ra nhiều hơn so với dịch cháo loãng. Khi nồng độ cơ


chất tăng, dịch đờng thu đợc sẽ chứa đạm formol cao hơn.
Nồng độ cơ chất là yếu tố chi phối khá mạnh đến tỷ lệ các cấu tử sản phẩm tạo
thành từ sự thủy phân protein, mà quan trọng nhất là tỷ số giữa pha có phân tử lợng
thấp và pha có phân tử lợng trung bình.
II.1.5. Chế phẩm Enzim
Để giảm giá thành sản phẩm, hầu hết các nhà máy bia đều sử dụng một lợng
nguyên liệu thay thế khá lớn ( >30% - chủ yếu là gạo). Trong trờng hợp này thì lợng
enzim có trong malt không thể đờng hóa hết lợng cơ chất thay thế. Hơn nữa sự thiếu
hụt hoạt tính enzim của nguyên liệu hạt cha đợc ơm mầm tạo ra sự khó khăn trong
việc đờng hóa. Biện pháp hữu hiệu nhất để giải quyết vấn đề này là phải tăng cờng
hoạt lực của enzim bằng cách bổ xung thêm chế phẩm enzim từ ngoài vào.
Các kết quả thực nghiệm của các nhà khoa học cũng cho thấy rằng với sự hỗ trợ
của chế phẩm Sitaza, quá trình đờng hóa xảy ra nhanh và triệt để, quá trình lọc bã dễ
dàng, dịch đờng lên men tốt, bia có độ trong và chất lợng đảm bảo
Các chỉ số
Hàm lợng chất hòa tan %
Maltoza g/100g chất hòa tan
Nitơ mg/100 ml
- Tổng
- Hòa tan bền vững
- Amin

pH
Độ chua định phân ml
NaOH/100 ml

Dịch đờng
Mẫu kiểm chứng
Malt + đại mạch +
100% malt
chế phẩm A.oryzae
11,22
11,16
58,5
61,9
93
91
23
5,5
1,7

120
114
32
5,4
1,8

Bảng 4:
II.2. phơng pháp nghiên cứu
Kết hợp lý thuyết với kết quả thục tế tìm hiểu đợc tại xởng sản xuất để phân tích,
đánh giá, đa ra kết luận.



Phần iii. Thảo luận kết quả
Sau quá trình tìm hiểu thực tế tại nhà nấu - phân xởng sản xuất bia Công ty
Liên Hợp Thực Phẩm đã thu nhận đợc một số kết quả sau:
1. Nguyên liệu sử dụng:
Malt đại mạch: nhập từ úc. Lợng đờng hóa: 1000 kg/mẻ.
Nguyên liệu thay thế: gạo. Lợng hồ hóa: 450 kg/mẻ
Tỷ lệ Malt / gạo = 70 / 30.
Tỷ lệ nguyên liệu thay thế khá lớn với mục đích hạ giá thành sản phẩm.
Sử dụng malt lót khi nấu với tỷ lệ: 5% malt đờng hóa (50 kg).
Đa malt vào quá trình hồ hóa nguyên liệu gạo nhằm tận dụng enzim có sẵn trong
malt để xúc tác cho qua trình phân cắt mạch tinh bột diễn ra nhanh hơn.
Nớc sử dụng: đã đợc xử lý (làm mềm và bổ xung thêm CaSO4 hoặc CaCl2) có
pH = 6,8 7,0.
Việc sử dụng nớc mềm, đặc biệt là nớc có độ cứng cacbonat thấp là một trong
những điều kiện quan trọng nhất để nâng cao hiệu suất đờng hóa và chất lợng sản
phẩm.
Tỷ lệ phối trộn: nớc/malt = nớc/gạo = 5.
Tỷ lệ phối trộn của nớc với nguyên liệu lớn nhằm hạ nồng độ bột nghiền (cơ chất)
của môi trờng đờng hóa thấp xuống. Khi đó khả năng hoạt động của enzim sẽ mạnh
hơn, quá trình đờng hóa sẽ nhanh hơn, tăng hiệu suất đờng hóa.
2. Chế độ đờng hóa:
0

C
10

78
72


30
45

62
40

52
15
30

0

15 30

70 80

125

135

185 190 200

Phút


Nhận xét:
Khi ta ngâm malt ở nhiệt độ 30 0C trong 15 phút làm cho hạt tinh bột hút nớc, nó
trơng nở làm cấu trúc màng tế bào dần bị phá vỡ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình
tiếp theo.
* ở vùng nhiệt độ 48-520C là vùng tối u cho enzim proteaza hoạt động. Đây là

giai đoạn đạm hoá, có xảy ra các quá trình sau :
proteaza
pectinaza
Protit sản phẩm trung gian (allumoza + peptin) Các sản
phẩm gồm:
- axit amin
- Các sản phẩm trung gian để tạo bọt, giữ bọt và làm cho bia có vị đậm đà.
- Hợp chất thấp phân tử dùng để cung cấp thức ăn cho nấm men.
* ở vùng nhiệt độ 60-620C là vùng tối u cho enzim amilaza xúc tác
thuỷ phân 1-4 glucozid tạo thành các đờng glucoza, phần lớn là maltoza và các
dextrin. Đây là giai đoạn đờng hoá I, trong giai đoạn này có xảy ra quá trình:
- amilaza
Tinh bột Maltoza + Dextrin
- Maltoza đợc tạo ra là chủ yếu nên duy trì thời gian ở nhiệt dộ này nhiều vì
maltoza là nguồn thức ăn của nấm men.
* Nhiệt độ tối u cho enzim amylaza là 70-750C,: Đây là giai đoạn đờng hoá II, tinh bột tiếp tục bị phân cắt :
- amilaza
Tinh bột Dextrin + glucoza
+Giai đoạn 1: Cắt tinh bột thành các dextrin.
+Giai đoạn 2: Cắt một phần dextrin thành glucoza.
* ở 78OC là giai đoạn dextrin hoá.
Trong quá trình hồ hóa và đờng hóa có bổ sung:
Enzim Termamyl.
Chế phẩm enzim có khả năng sinh tổng hợp một lợng lớn amylaza, proteaza, một
ít maltaza và invertaza. Khi ta bổ sung chế phẩm enzim sẽ đảm bảo một cách chắc
chắn mức độ thủy phân triệt để các hợp chất cao phân tử của cơ chất, giúp cho quá
trình hồ hóa, đờng hóa diễn ra nhanh hơn, dễ dàng hơn.
Axit lactic.
pH của dịch bột trong thời gian đờng hóa đợc các chuên gai quan tâm rất nhiều.
Sự gia tăng độ chua (giảm pH) sẽ thúc đẩy các quá trình enzim, rút ngắn thời gian

lọc, nâng cao đợc hiệu suất đờng hóa đồng thời cũng làm cho quá trình kết lắng
protein sau này triệt để hơn.
Giá trị thích hợp cho dịch bột trong quá trình đờng hóa là pH = 5,4 5,6. Giá trị
này không đạt đợc nếu nớc dùng để sản xuất có độ cứng cao hoặc nguyên liệu nghèo
enzim. Trong trờng hợp nh vậy, điều cần thiết là phải hạ pH của dịch bột xuống bằng
cách bổ sung thêm axit (lactic, sunfuric, clohydric,phosphoric).


Kết luận
Sau một thời gian cố gắng, nhờ sự hớng dẫn của cô giáo Vũ Thị Ngọc Bích, cùng
các cán bộ công nhân viên tại Công ty Liên Hợp Thực Phẩm (Hà Đông Hà Tây),
em đã hoàn thành chuyên đề thực tâp cuối khóa với nội dung: Quá trình đờng hóa
các yếu tố ảnh hởng. Mặc dù thời gian thực tập ngắn nhng với những gì thu nhận
đợc khi tìm hiểu quy trình sản xuất hiện đại, cách thức thực hiện quá trình lao động
sản xuất, cách vận hành thiết bị, biết đợc các nội quy trong quá trình sản xuất để có
thể thực hiện quá trình lao động an toàn và hiệu quả,thì đây là quãng thời gian quý
giá để em đúc kết và nhìn lại những thiếu sót trong quá trình học tập tại nhà trờng.
Em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm của BGH trờng CĐ. KT-KT-CN 1,
Khoa hoá công nghiệp, cô giáo chủ nhiệm. Cảm ơn sự giúp đỡ của Công ty Liên Hợp
Thực Phẩm (Hà Đông Hà Tây) đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong kỳ thực
tập cuối khóa vừa qua.

Sinh viên
Đoàn Phạm Tuân



×