KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

MỤC LỤC
Trang bìa
Nhiệm vụ khoá luận tốt nghiệp
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục các sơ đồ
Danh mục các hình
Danh mục các bảng
Chương 1: MỞ ĐẦU...................................................................................................1
1. Đặc vấn đề .........................................................................................................1
2. Mục đích thực hiện đề tài....................................................................................1
3. Nội dung đề tài...................................................................................................1
4. Phạm vi thực hiện đề tài.....................................................................................2
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG
CỦA BIA MEN SỐNG...............................................................................................3
I. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU...................................................................3
1. Nước.................................................................................................................. 3
1.1.Vai trò của nước đối với công nghệ sản xuất..................................................3
1.2.Quy định của nước sử dụng trong quy trình sản xuất......................................3
1.3.Các phương pháp làm mềm nước...................................................................4
1.3.1. Trung hòa canxi và magie bằng axit........................................................4
1.3.2. Làm mềm nước bằng phương pháp trao đổi ion.....................................4
2. Malt đại mạch..................................................................................................5
2.1.Giới thiệu về malt đại mạch............................................................................5
2.2.Phân biệt malt đại mạch..................................................................................5
2.3.Cấu trúc hạt đại mạch.....................................................................................5
2.4.Vai trò của malt trong bia................................................................................6

2.5.Các chỉ tiêu kiểm tra malt đại mạch................................................................9
2.6.Thành phần hóa học của malt.......................................................................10

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

1


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

2.7.Thành phần hóa học của đại mạch................................................................11
2.8.Các hợp chất chứa Nitơ trong hạt đại mạch..................................................12
3. Hoa Houblon (hoa bia)..................................................................................13
3.1.Giới thiệu hoa houblon.................................................................................13
3.2.Vai trò của hoa houblon trong sản xuất bia...................................................14
3.3.Cách bảo quản hoa houblon..........................................................................14
3.4.Thành phần hóa học của hoa houblon...........................................................14
3.4.a. Chất đắng..............................................................................................15
3.4.b. Tinh dầu thơm.......................................................................................16
3.4.c. Polyphenol............................................................................................17
3.5. Gía trị chất lượng hoa houblon........................................................................17
3.6. Chế phẩm hoa houblon...................................................................................17
4. Men bia.............................................................................................................18
4.1.Giới thiệu về men bia....................................................................................18
4.2.Cách lựa chọn nấm men................................................................................19
5. Thế liệu...........................................................................................................20
6. Các chất phụ gia.............................................................................................21
6.1. Caramen......................................................................................................21

6.2. NaOH..........................................................................................................21
6.3. H2SO4, CaCl2, acid lactic...............................................................................21
II. GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA BIA MEN SỐNG.............................................22
1. Thành phần giá trị dinh dưỡng của bia men sống.........................................22
1.1. Protein............................................................................................................ 22
1.2. Đường (hidrat cacbon)...................................................................................22
1.3. Kali và sắt......................................................................................................22
1.4. Các loại vitamin.............................................................................................22
1.4.1. Vitamin B1............................................................................................22
1.4.2. Vitamin B2............................................................................................23
1.4.3. Vitamin B6............................................................................................23

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

2


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

1.4.4. Vitamin B5............................................................................................23
1.5. Polyphenol........................................................................................................23
1.6. Các chất khác....................................................................................................23
2. Gía trị dinh dưỡng của men bia.......................................................................23
3. Chất chống oxi hoá...........................................................................................24
3.1. Antioxydants..................................................................................................24
3.2. Acid hữu cơ....................................................................................................24
3.3. Acid Citric......................................................................................................25
3.4. Coenzyme Q...................................................................................................25

3.5. Glutathione.....................................................................................................26
3.6. Hydroxymethyl...............................................................................................26
3.7. hydroxylethyl Furanone(2H)..........................................................................26
3.8. Tocopherol và Tocotrienol..............................................................................27
3.9. FMN và FAD..................................................................................................28
Chương 3. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ.................................................................29
Chương 4. THUYẾT MINH QUY TRÌNH.............................................................31
1. Xay nghiền nguyên liệu..................................................................................31
1.1.Mục đích........................................................................................................31
1.2.Nguyên tắc nghiền..........................................................................................31
1.2.1 Đối với malt............................................................................................31
1.2.2.Đối với gạo.............................................................................................34
2. Qúa trình nấu ................................................................................................34
2.1.Mục đích........................................................................................................34
2.2.Giản đồ nấu bia .............................................................................................35
2.3.Các quá trình xẩy ra khi nấu...........................................................................35
2.3.1. Qúa trình hồ hóa - dịch hóa....................................................................35
2.3.1.1. Mục đích............................................................................................35
2.3.1.2. Cách tiến hành...................................................................................36
2.3.2. Qúa trình đạm hóa ..................................................................................36

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

3


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG


2.3.3. Qúa trình đường hóa ...............................................................................37
2.3.3.1. Mục đích............................................................................................37
2.3.3.2. Cách tiến hành..................................................................................37
3. Lọc – rửa bã....................................................................................................38
3.1.Mục đích........................................................................................................38
3.2.Phương pháp..................................................................................................38
3.3.Tiến hành lọc..................................................................................................39
4. Đun sôi với hoa houblon................................................................................42
4.1.Mục đích........................................................................................................42
4.2.Cách tiến hành................................................................................................42
4.3.Sự hòa tan và chuyển hóa các hợp chất chính trong hoa ...............................43
4.3.1. Nhựa đắng...............................................................................................43
4.3.2. Tinh dầu...................................................................................................44
4.3.3. Chất chát và những chất chứa N..............................................................45
4.3.4. Qúa trình keo tụ protit.............................................................................46
4.3.5. Các biến đổi về thành phần, tính chất của dịch đường.............................46
4.2.5.1. Ổn định dịch đường........................................................................46
4.2.5.2. Tăng màu và mùi............................................................................47
4.2.5.3. Ảnh hưởng đến bọt bia...................................................................47
4.2.5.4. Cô đặc.............................................................................................47
5. Lắng trong......................................................................................................47
5.1.Mục đích........................................................................................................47
5.2.Các phương pháp làm trong dịch đường.........................................................48
5.3.Thực hiện.......................................................................................................49
6. Làm lạnh nhanh.............................................................................................50
6.1.Mục đích........................................................................................................50
6.2.Phương pháp..................................................................................................50
7. Nhân giống nấm men.....................................................................................50
7.1.Chuẩn bị men giống.......................................................................................50


SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

4


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

8. Lên men chính................................................................................................51
8.1.Mục đích........................................................................................................51
8.2.Phương pháp lên men.....................................................................................51
8.2.1. Lên men chìm..........................................................................................51
8.2.1.1. Thời gian lên men.............................................................................51
8.2.1.2. Qúa trình lên men.............................................................................52
8.2.2. Lên men nổi.............................................................................................52
8.3.Các biến dổi quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm ......................52
9. Lên men phụ và tàng trữ...............................................................................53
9.1.Mục đích........................................................................................................53
9.2.Các quá trình xẩy ra trong quá trình lên men phụ...........................................53
9.2.1. Sử dụng chất chiết còn lại........................................................................53
9.2.2. Hòa tan CO2................................................................................................................................................................. 53
9.2.3. Hoàn thiện hương vị của bia....................................................................55
9.2.4. Làm trong bia..........................................................................................56
9.2.5. Làm chín bia............................................................................................57
9.2.6. Ổn định bia..............................................................................................57
10. Lắng................................................................................................................58
10.1.Mục đích......................................................................................................58
11. Đóng block......................................................................................................58
11.1.Mục đích.......................................................................................................58

11.2.Phương pháp.................................................................................................58
Chương 5. THIẾT BỊ TRONG SẢN XUẤT BIA MEN SỐNG.............................59
1. Thiết bị làm sạch và đánh bóng malt..............................................................59
1.1. Cấu tạo..........................................................................................................59
1.2. Nguyên tắc làm việc.....................................................................................59
2. Thiết bị nghiền malt.........................................................................................60
2.1. Máy nghiền một đôi trục..............................................................................60
2.1.1. Cấu tạo......................................................................................................60

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

5


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

2.1.2. Nguyên lí làm việc....................................................................................61
2.2. Máy nghiền hai đôi trục.................................................................................61
2.2.1. Cấu tạo......................................................................................................61
2.2.2. Nguyên tắc làm việc.................................................................................61
2.3. Máy nghiền ba đôi trục..................................................................................61
2.3.1. Cấu tạo......................................................................................................61
2.3.2. Nguyên tắc làm việc.................................................................................62
3. Thiết bị nghiền gạo.............................................................................................62
3.1. Cấu tạo..........................................................................................................62
3.2. Nguyên tắc làm việc.....................................................................................63
4. Thiết bị phối trộn...............................................................................................63
4.1. Cấu tạo..........................................................................................................63

5. Thiết bị đường hóa.............................................................................................64
5.1. Cấu tạo..........................................................................................................64
5.2. Nguyên tắc làm việc......................................................................................65
6. Thiết bị lọc bã malt.............................................................................................66
6.1. Thiết bị lọc đáy bằng......................................................................................66
6.1.1. Cấu tạo.....................................................................................................66
6.2. Máy lọc ép khung- bản....................................................................................66
6.2.1. Cấu tạo......................................................................................................66
6.2.2. Nguyên tắc vận hành.................................................................................67
6.2.2.1. Chuẩn bị máy lọc...............................................................................67
6.2.2.2. Bơm dịch hèm vào và thu dịch lọc.....................................................68
6.2.2.3. Rửa bã và lấy dịch rửa.........................................................................68
6.2.2.4. Tháo bã................................................................................................68
7. Thiết bị đun sôi dịch đường với hoa houblon....................................................68
7.1. Thiết bị houblon hóa.......................................................................................68
7.1.1. Cấu tạo......................................................................................................68
8. Thùng lắng xoáy whirlpool..................................................................................69

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

6


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

8.1. Cấu tạo ............................................................................................................70
8.2. Nguyên lí hoạt động ........................................................................................70
9. Thiết bị làm lạnh nhanh......................................................................................71

9.1. Cấu tạo............................................................................................................... 71
9.2. Nguyên lý hoạt động..........................................................................................72
10. Thiết bị làm lạnh dịch nha..................................................................................72
11. Tank lên men......................................................................................................73
11.1. Cấu tạo............................................................................................................73
11.2. Nguyên lý hoạt động.......................................................................................73
12. Thiết bị lên men.....................................................................................................74
13. Thiết bị đóng block................................................................................................75
13.1. Cấu tạo............................................................................................................75
13.2. Nguyên tắc hoạt động.....................................................................................75
Chương 6. KẾT LUẬN ............................................................................................76
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Danh sách các sơ đồ.
Sơ đồ 1: Sản xuất bia men sống..........................................................................30
Sơ đồ 2: Công nghệ tách cặn toàn bộ dịch đường ở nhiệt độ cao ....................48
Sơ đồ 3: Công nghệ tách cặn cục bộ dịch đường ở nhiệt độ cao......................49
Sơ đồ 4: Công nghệ tách cặn toàn bộ dịch đường ở nhiệt độ thấp...................49
Danh mục các hình.
Hình 1: Bông đại mạch.....................................................................................5
Hình 2: Hoa houblon......................................................................................13
Hình 3: Houblon cái chưa thụ phấn ...............................................................13
Hình 4: Men bia..............................................................................................18
Hình 5: Nấm men chìm...................................................................................19
Hình 6: Nấm men nổi......................................................................................18
Hình 7: Máy làm sạch và đánh bóng malt.......................................................59
Hình 8: Cấu tạo máy nghiền...........................................................................60

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

7



KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

Hình 9: Cấu tạo máy nghiền hai đôi trục........................................................61
Hình 10: Cấu tạo máy nghiền ba đôi trục.......................................................62
Hình 11: Cấu tạo máy nghiền búa...................................................................63
Hình 12: Thiết bị phối trộn ............................................................................64
Hình 13: Cấu tạo nồi đường hóa.....................................................................65
Hình 14: Thùng lắng đáy bằng........................................................................66
Hình 15: Thiết bị lọc ép khung bản.................................................................67
Hình 16: Thiết bị houblon hóa .......................................................................69
Hình 17: Cấu tạo thùng lắng Whirlpool..........................................................70
Hình 18: Cấu tạo thiết bị làm lạnh nhanh.......................................................71
Hình 19: Cấu tạo thiết bị làm lạnh dịch nha....................................................72
Hình 20: Tank lên men TT – DC.....................................................................73
Hình 21: Thiết bị lên men hiện đại.................................................................74
Hình 22: Thiết bị lên men truyền thống..........................................................74
Hình 23: Thiết bị chiết block đẳng áp.............................................................74
Danh mục các bảng.
Bảng 1: Tiêu chuẩn của nước về kim loại..........................................................3
Bảng 2: Chỉ tiêu chất lượng trung bình của malt..............................................9
Bảng 3:Yêu cầu chất lượng malt nhập............................................................10
Bảng 4: Thành phần hóa học của malt............................................................10
Bảng 5: Thành phần hóa học của đại mạch.....................................................11
Bảng 6: Thành phần hóa học của hoa houlon khô...........................................15
Bảng 7: Gía trị chất lượng hoa houblon..........................................................17
Bảng 8: Thành phần hóa học của gạo ............................................................20

Bảng 9: Mức độ và thể tích nghiền của malt...................................................32
Bảng 10: Tỷ lệ nước rữa bã cần dùng để sản xuất bia 12 độ (Bx)...................40
Bảng 11: Hàm lượng chất chiết các thảnh phần trong dịch đầu và dịch rửa....41
Bảng 12: Ảnh hưởng của thời gian đun sôi đến sự hòa tan chất đáng..............44

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

8


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

Bảng 13: Độ hòa tan CO2 trong nước theo nhiệt độ và áp suất....54

Chương 1. MỞ ĐẦU
1. Đặc vấn đề.
Bia là một loại thức uống thu được từ quá trình lên men dịch các chất chiết từ
malt đại mạch nảy mầm, có hương vị của hoa houblon, có độ còn thấp, tính bồi
dưỡng cao.
Nguyên liệu dùng để sản xuất bia là malt đại mạch, nước, hoa houblon, nấm
men
Bia còn là nước giải khát lâu đời có độ rượu nhẹ, chứa hơi CO 2. Trong bia có
chứa hệ enzyme phong phú và đặc biệt là enzyme kích thích hệ tiêu hoá. Vì vậy uống
bia với một lượng thích hợp không những có lợi cho sức khoẻ, ăn cơm ngon, dễ tiêu
hoá,mà còn giảm dược sự mệt mỏi sau một ngày làm việc mệt nhọc. Ngoài ra trong
bia còn chứa vitamin B1, B2, B5, B6, rất nhiều vitamin PP và các acid amin cần thiết
cho cơ thể, các chất khoáng và nguyên tố vi lượng khác.
Chính vì những yếu tố trên mà em tiến hành thực hiện đề tài” quy trình thiết bị

sản suất bia men sống”. Để biết thêm về những giá trị dinh dưỡng mà sản phẩm này
mang lại.
2. Mục đích thực hiện đề tài.
Tìm hiểu quy trình sản xuất bia men sống và quy trình thiết bị trong quá trình
sản xuất để hiểu rõ tầm quan trọng của sản phẩm bia mang lại. Hiểu rõ giá trị dinh
dưỡng mà sản phẩm bia mang đến cho con người.
3. Nội dung đề tài.
- Tìm hiểu về giá trị dinh dưỡng của bia men sống.
- Quy trình sản xuất bia men sống.
- Thiết bị sản xuất bia men sống.

4. Phạm vi thực hiện đề tài.

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

9


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

Công nghệ sản xuất bia là một ngành mang lại nhiều giá trị kinh tế cho nhà sản
xuất. Hiện nay ở châu Á ngành này đang trên đà phát triển vì nhu cầu thị hiếu của
người dân ngày càng cao. Vì thời gian có hạn nên em chỉ tìm hiểu về công nghệ và
các thiết bị trong sản xuất bia men sống.

Chương 2. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆUVÀ GIÁ TRỊ
DINH DƯỠNG CỦA BIA MEN SỐNG
I. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU.


SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

10


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

Để sản xuất bia người ta dùng 4 loại nguyên liệu chính chủ yếu là: nước, malt, đại
mạch, hoa houblon và nấm men.
1. Nước.
1.1. Vai trò của nước đối với công nghệ sản xuất bia.
Nước đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất bia. Trong bia thành
phẩm nước chiếm 77-90%. Nước đóng vai trò quan trọng trong đường hoá và dịch
hoá, hoà tan các chất chiết, làm loãng dịch hồ tinh bột thuận lợi cho đảo trộn và vận
chuyển. Vì vậy nước sử dụng trong sản xuất bia phải đạt tiêu chuẩn dùng cho nước
uống, không màu, không mùi, trong suốt, đặc biệt là không có mùi amoniac, vết của
kim loại nặng ( thuỷ ngân,bari...)
Các chỉ số quan trọng của nước là: độ cứng, độ oxy hoá và vi sinh vật.
1.2. Quy định của nước sử dụng trong quy trình sản xuất.
Nước sử dụng trong bia không có NaHCO3, NH3, HNO2, cho phép có NO3không quá 25 mg/l. Đặc biệt là có sắt sẽ xẩy ra phản ứng giữa sắt và tanin của
houblon sẽ làm xấu màu và mùi vị của bia. Nước dùng nấu bia cần có độ cứng tạm
thời khoảng 0,72mg đương lượng/l, độ cứng vĩnh cữu: 0,26-0,72 mg đương lượng/l,
độ oxy hoá 2mgO2/l, số lượng tạp khuẩn/l không quá 10, E.Coli không quá 3/l, pH
của nước thích hợp cho nấu bia là 6,8-7,2.
Bảng 1: Tiêu chuẩn của nước về kim loại
Thông số
Đơn vị

Mức chỉ định
Tối đa cho phép
Sắt (Fe2+)
mg/l
50
200
Đồng
mg/l
100
Kẽm
mg/l
100
Muối phosphoric
mg/l
400
5000
Chlorine dư
mg/l
0
0
Chất không hoà tan
mg/l
0
0
Bạc
mg/l
10
Thủy ngân
mg/l
1

Chì
mg/l
50
KmnO4
mg/l
2
5
Như vậy nước sử dụng trong sản xuất bia là nước mềm, nếu là nước cứng thì
cần phải xử lí. Nước trong một số xí nghiệp sản xuất bia nên có 3 hệ thống: cung cấp

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

11


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

nước mềm cho nồi hơi và nấu bia: cung cấp nước tẩy trùng vệ sinh đường ống và
thiết bị, nước sinh hoạt và làm nguội.
1.3. Các phương pháp làm mềm nước.
Độ cứng của nước được quyết định bởi hàm lượng ion Ca 2+ và Mg2+ trong nước.
Vì vậy cần xử lí nước cứng thành nước mềm theo các phương pháp.
1.3.1. Trung hoà canxi và magie bằng acid.
Người ta dùng acid lactic để chuyển hoá các muối của canxi và magie thành
muối latat.
Việc sử dụng acid lactic ngoài mục đích là khử độ cứng của nước còn có mục
đích là làm giảm pH của dung dịch malt, để tăng cường hoạt lực của enzyme thuỷ
phân ở trong đó.

1.3.2. Làm mềm nước bằng phương pháp trao đổi ion.
Dựa trên nguyên tắc thay thế một số ion của muối ở trong nước bằng một ion
khác. Phương pháp này được sử dụng khá phổ biến.
 Loại trừ vi sinh vật: Có nhiều phương pháp như lí học và hóa học.
Phương pháp lý học: dùng thiết bị lọc chuyên dùng hoặc đèn cực tím...
Phương pháp hóa học: dùng chlorine, chlorinedioxit hay ozone.
2. Malt đại mạch.
2.1. Giới thiệu về malt đại mạch.
Malt là sản phẩm được chế biến từ các hạt hoà thảo như đại mạch, tiểu mạch,
thóc, ngô... Malt là một loại bán thành phẩm và giàu dinh dưỡng 16-18% chất thấp
phân tử dễ hoà tan cùng với hệ enzyme đặc
biệt phong phú chủ yếu là amylase và
protease. Đại mạch nói chung là giàu protein,
trong quá trình nấu bia các sản phẩm thuỷ
phân của protein tạo cho bia những phức chất
giữ bọt tốt hơn và có vị đậm đà hơn.

Hình 1: Bông đại mạch

2.2. Phân biệt malt đại mạch.

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

12


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG


Malt đại mạch được chia làm 2 loại: malt vàng hoặc malt sáng màu và malt đen.
Malt vàng dùng để sản xuất các loại bia vàng sáng màu, malt đen dùng để sản xuất
các loại bia đen thẩm màu.
- Malt vàng: có vị ngọt thoáng nhẹ và hương thơm dịu. Từ malt vàng cho bia có
vị đắng dịu, hương thơm ngát nhẹ nhàng.
- Malt đen: có màu nâu đến đen thẩm, hương vị ngọt đậm, có độ nhớt cao, có
khả năng tạo bọt và giữ bọt hơn.
2.3. Cấu trúc hạt đại mạch.
Gồm 3 bộ phận chính: vỏ hạt, phôi và nội nhũ.
- Vỏ hạt: từ ngoài vào trong được chia làm 3 lớp: vỏ trấu, vỏ lụa và vỉ aloron.
Phần này thường chiếm 8 – 15% trọng lượng hạt.
- Phôi: là cơ quan sống hô hấp của hạt. Phôi có từ 37 – 50% chất khô là thành
phần nitơ, khoảng 7% chất béo, 5 -6% saccharose, 7 – 7,5% pentozan, 6 – 6,5% chất
tro và một ít thành phần khác. Riêng tinh bột hầu như rất ít. Phôi thường chiếm 2,5 –
5% trọng lượng hạt.
- Nội nhũ: chiếm 45 – 68% trọng lượng hạt, phần này của đại mạch giữ vai trò
quyết định chất lượng của đại mạch trong sản xuất bia.
Thành phần chính trong nội nhũ là những hạt tinh bột hình tròn có kích thước
rất lớn 20 -30µ hoặc rất bé 2 -10µ) rất ít những hạt có kích thước trung bình. Nếu
hàm lượng protein trong đại mạch càng cao thì càng nhiều hạt tinh bột có kích thước
nhỏ.
Trọng lượng riêng của hạt tinh bột khá cao (1,5-1,6) vì vậy trong nước chùng
lắng xuống rất nhanh, tinh bột khong hoà tan được trong nướ, kể cả những dung môi
hữu cơ trung tính.
2.4. Vai trò của malt trong bia.
Trong malt có nhiều enzyme thuỷ phân tinh bột và protein đóng vai trò quan
trọng trong quá trình đường hoá, dịch hoá và đạm hoá.
 Các nhóm enzyme trrong malt.

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN


13


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

- Amylaza: nguyên liệu chính dùng trong sản xuất bia là là đại mạch và một số
hạt cốc khác. Hàm lượng tinh bột trong các hạt này là khá cao. Để có dịch đường lên
men bia chứa maltoza, dextrin và glucoza thì cần phải thuỷ phân tinh bột nhờ
enzyme amylaza.
Amylaza của malt là một nhóm gồm 3 enzyme: anpha-amylaza, betaamylaza và amylophotphataza chúng có mặt ở 1/3 nội nhũ gần phía cuống hạt.
− Enzyme thuỷ phân tinh bột.
+ Enzyme anpha-amylaza cơ chất của nó là tinh bột và dextrin, phân cắt tinh
bột thành các đoạn dài ngắn khác nhau gồm một số cấu tử là glucoza ta thường gọi là
dextrin và một ít đường maltoza.
Khi nấu tinh bột sẽ trở thành hồ có độ nhớt dính khá cao, chỉ cần một lượng nhỏ
anpha-amylaza là hồ tinh bột sẽ bị loãng tức thì. Khả năng làm loãng hồ tinh bột
được gọi là khả năng dịch hoá của enzyme. Nhiệt độ tối ưu cho hoạt động cực đại
của anpha-amylaza là 730C và pH là 5,7
+ Enzyme beta-amylaza: Khả năng dịch hoá kém hơn anpha-amylaza, nhưng
khả năng đường hoá thì cao hơn. Tác dụng của beta-amylaza và các mạch amyloza
và amylopectin của tinh bột thường vào các nối cho sản phẩm đường đôi và maltoza.
Nhiệt độ tối ưu cho beta-amylaza là 630C và pH thích hợp là 4,8.

+ Amylophtphataza: chỉ hoạt dộng trong thời gian nảy mầm.

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN


14


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

− Enzymae thuỷ phân protein
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
enzyme protease tăng nhanh.
+ Proteaza: Enzyme proteaza xúc tác quá trình thuỷ phân protein thành các sản
phẩm trung gian và sau đó một số trong các hợp chất này tiếp tục bị phân cắt đến sản
phẩm cuối cùng là acid amin, amoniac NH3.
+ Proteinaza: thuỷ phân protein thành albumoza và pepton. Sau đó chúng tiếp tục
bị phân cắt thành peptid và polypeptid. Enzyme này hoạt động ở pH 4,6-5, nhiệt độ
500C.
+ peptidaza: gồm 2 enzyme dipeptidaza và polypepdidaza. Chúng tác động lên
phân tử của các dipeptid và polypeptid để phân cắt chúng thành acid amin.
Peptidaza hoạt dộng mạnh nhất ở pH 7,5 và nhiệt độ 50-52 0C. Nếu hạ pH xuống
dưới 5, nhóm enzyme này trở thành vô hoạt.
+ Amidaza: chức năng chính của enzyme này là cắt nhóm amin khỏi acd amin để
tạo thành acid hữu cơ và giải phóng NH3.
 Hệ thống enzyme esterase.
- Esteraza: enzyme này phân cắt mối liên kết este giữa các hợp chấ hữu cơ khác
nhau, hoặc giữa các hợp chất hữu cơ và vô cơ.
- Lipaza: phá vỡ liên kết este giữa rượu đơn hoặc đa chức với các acid béo bậc
cao. Enzyme này hoạt động ở nhiệt độ tối ưu là 350C và pH 5.
- Amilophosphataza: tham gia hỗ trợ quá trình thuỷ phân tinh bột. Chúng cắt
mối liên kết este của acd photphoric. Enzyme này hoạt động tốt ở nhiệt độ tối ưu là

700C, pH là 5,6.
- Fitaza: phá vỡ mối liên kết este giữa photphoric với inozit, tức là tham gia
thuỷ phân fitin. Quá trình này đóng một vai trò rất quan trọng trong công nghiệp sản
xuất bia, vì H3PO4 được giải phóng sẽ làm tăng độ chua tác dụng và tăng cường dịch
đệm của dịch đường.

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

15


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

2.5. Các chỉ tiêu kiểm tra malt đại mạch.
Bảng 2: Chỉ tiêu chất lượng trung bình của malt:
Tên chỉ tiêu
Màu sắc
Cảm quan

Yêu cầu
Vàng nhạt
Thơm đặc trưng, vị ngọt dịu nhẹ,

Mùi vị

không có mùi lạ
Độ sạch
Không lẫn tạp chất

Dung trọng
480 – 560g/ lít hạt
Trọng lượng
28 – 38 g/ 1000 hạt
Độ ẩm
4.5%
Độ hòa tan theo chất khô 78%
Hoạt lực enzym
2780wk
Độ màu
2.8 – 3.5EBC
pH
5.0 - 5.8
Thời gian đường hóa
10 – 20 phút( ở 700C)
Đạm tổng
10 – 13%
Đạm hòa tan
Min 4.5%
Độ nhớt
Max 1.6cp

Độ xốp
Min 82%
Hóa lý
Phần lớn các nhà máy phải nhập malt từ nước ngoài.

Bảng 3: Yêu cầu chất lượng malt nhập
Chỉ tiêu


Yêu cầu
Vàng rơm, sáng.
Không có mùi mốc, mùi lạ
Ngọt dịu
450-550kg/m3.
36-40g/1000 hạt
76-79
< 5%.
100-300oWK
10-20 phút
5,6-6,5
3-4 EBC

Màu
Mùi
Vị
Khối lượng riêng
Trọng lượng
Độ hòa tan
Độ ẩm
Hoạt lực amilaza
Thời gian đường hóa
Độ chua
Độ màu

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

16



KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

Hàm lượng đạm
Tinh bột:
Sạn, rác
2.6. Thành phần hóa học của malt.

9-10%
56-60%
1%, không lẩn tạp chất kim loại

Bảng 4: Thành phần hóa học của malt.
%
Thành phần
Tinh bột
Đường khử
Saccaroza
Pentoza hòa tan
Tổng Protêin
Chất béo
Chất Khoáng
Celluloza
Hextosan và pentoza không hòa tan
2.7. Thành phần hóa học của đại mạch.

58%
4%
5%

1%
10%
2.5%
2.5%
6%
9%

Bảng 5: Thành phần hóa học của đại mạch.
Thành phần
( % chất khô)
Tinh boat
58 – 62
Hemixeluloza và pentozan không hoà tan
9,0
Pentozan hòa tan
1,0
Xenluloza
4 -5
Saccaroza
3–5
Đường khử
3–4
Protein
8 – 10
Protit (sản phẩm thủy phân của protein).
3–4
Chất béo
2,5
Chất tro
2,5

Những chất còn lại
5–6
Trong nhóm glucide của hạt đại mạch, ngoài tinh bột tập trung ở nội nhũ còn có
các thành phần.
− Cellulose: chủ yếu nằm trong vỏ trấu của hạt đại mạch, chiếm khoảng 20%
chất khô của vỏ. Cellulose có ý nghĩa lớn trong quá trình lọc dịch dường hoá.
− Hemicellulose: chiếm phần lớn chất khô của vỏ trấu, gồm những hỗn hợp
polysaccharide khác nhau. Sự phân giải hemicellulose dưới tác dụng của enzyme

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

17


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

Sitoase có ý nghĩa lớn trong quá trình nảy mầm, giúp tạo điều kiện thuận lợi cho các
enzyme khác vào bên trong nội nhũ của hạt.
− Pentozan: có trong thành phần của hemicellulose, đặc biệt có nhiều trong vỏ
trấu(2%), không tan trong nước. Nếu bị thuỷ phân cho ra đường arabilnose và
kcilose.
− Các glucide cao phân tử: trong đại mạch còn chứa các chất ở dạng gom,
những chất này tan trong nước sẽ tạo nên những dung dịch nhớt. Khi chuẩn bị thuỷ
phân sẽ cho galactose và kcilose, hoặc như pectin. Những hợp chất này khi đi vào
dịch đường hoặc bia sẽ gây trở ngại cho quá trình lọc, song chúng cũng có khả năng
tạo bọt cho bia và có mùi vị được cải thiện hơn.
− Các chất đường trong hạt đại mạch có chứa một lượng nhỏ mono-, di-, trisaccharide, trong đó nhiều nhất là đường saccharose, chiếm khoảng 1,8% chất khô
của hạt. Các chất này có ý nghĩa lớn trong quá trình sản xuất malt, đặc biệt là trong

giai đoạn đầu.
− Chất đắng và chất chát: có chứa nhiều trong vỏ trấu của hạt đại mạch, nó đóng
một vai trò lớn trong quá trình ngâm đại mạch, một phần chất chát sẽ liên kết với
protide, tạo thành acid textinoic, có vị đắng và mùi khó chịu chúng không hoà tan
trong nước lã nhưng hoà tan tốt trong dung dịch kiềm loãng(0,2 – 0,4%). Qua đó ta
thấy các chất chát, đắng, màu có tác dụng xấu đến thành phần của bia. Vì vậy các
biện pháp công nghệ nhằm loại bỏ chúng là rất cần thiết.
2.8. Các hợp chất chứa Nitơ trong hạt đại mạch
- Protid: khối lượng và chất lượng protid trong đại mạch có ý nghĩa quan trọng
trong công nghệ sản xuất bia. Trước hết, người ta cho rằng hàm lượng các hợp chất
có chứa nitơ trong đại mạch so với hàm lượng tinh bột trong đại mạch có tỷ lệ cân
đối nhất ( hay tỷ lệ N:C ) là tối ưu cho công nghệ sản xuất bia. Mặc dù trong thành
phần những chất hoà tan của dịch đường hoá, protid chiếm tỷ lệ khá nhỏ (4 – 5%),
song chúng lại tham gia rất tích cực trong quy trình công nghệ và góp phần quyết
định chất lượng sản phẩm.

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

18


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

- Qúa trình phân giải protid dưới tác dụng của enzyme là một trong những quá
trình quan trọng nhất trong sản xuất malt và bia, những sản phẩm của sự phân giải
protid thường có phân tử lượng thấp hơn, chúng sẽ tham gia vào sự tác dụng tương
hổ với những thành phần khác dẫn đến chỗ thay đổi thành phần và tính chất của
nguyên liệu ban đầu cũng như sản phẩm về sau. Đặc biệt đáng quan tâm hơn trong

trường hợp này là sự tạo thành melanoic, chất này gây cho bia có mùi thơm, vị ngọt
và khả năng tạo bọt của bia về sau. Nhưng đặc tính này của bia trước hết phụ thuộc
vào sự phân giải protid có tối ưu không.
- Trong đại mạch có đủ protid đơn giản( protein) và prottid phức tạp (proteit).
3. Hoa houblon (hoa bia).
3.1. Giới thiệu hoa houblon

Hình 2: Hoa houblon

Hình 3: Houblon hoa cái chưa thụ phấn

Hoa houbon là loài thực vật dây leo, là thực vật tưa ẩm phù hợp với vùng đất
phù sa, đất mùn và đất cát pha. Cây có chiều cao trung bình từ 10-15m. Hoa houblon
có hoa đực và hoa cái riêng cho từng cây. Trong công nghiệp sản xuất bia chỉ sử
dụng hoa cái chưa thụ phấn, vì nếu hoa thụ phấn thì giá trị công nghiệp của chúng bị
giảm đi rất nhiều.
Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản đứng thứ 2( sau đại mạch) của công nghệ
sản xuất bia. Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng làm
tăng khả năng tạo và giữ bền bọt, làm tăng độ bền keo và độ ổn định thành phần sinh
học của sản phẩm, do những đặc tính cực kì đặc biệt như vậy nên hoa houblon vẫn
giữ một vai trò độc tôn và là nguyên liệu không thể thay thế trong ngành sản xuất
bia.

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

19


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP


GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

3.2. Vai trò của hoa houblon trong sản xuất bia.
Là nguyên liệu không thể thiếu trong sản xuất bia, làm cho bia có vị đắng dịu
và có hương thơm đặc trưng, làm tăng khả năng tạo bọt, làm kết tủa protein kém bền
vững và có tác dụng sát trùng bia.
3.3. Cách bảo quản hoa houblon.
Hoa houblon sau khi sấy được tiến hành phân loại lại, sau đó xông bằng SO 2.
Công việc xông được thực hiện trong buồng kín.
Hoa houblon cần được bảo quản ở chỗ khô ráo, nhiệt độ thấp và không có ánh
sáng mặt trời. Trong khi bảo quản hàm ẩm tối đa của houblon cho phép là 13%, còn
nhiệt độ bảo quản tốt nhất là 0,5-20C.
Hiện nay có nhiều nước trên thế giới đang áp dụng công nghệ bảo quản hoa
houblon trong môi trường CO2 hoặc nitơ.
3.4. Thành phần hoá học của hoa houblon.
Phụ thuộc vào chủng giống, khí hậu, đất đai gieo trồng và kĩ thuật canh tác, thành
phần hoá học của hoa houblon có sự khác biệt đáng kể
Bảng 6: Thành phần hoá học của hoa houblon khô như sau (% chất khô).
Thành phần
Tỷ lệ(% chất khô)
Nước
10,0
Chất đắng tổng công
15,0(β= 9, α = 4,5, γ = 1,5)
Tinh dầu phấn
0,5
Tanin
4,5
Đường khử
2,0

Pectin
2,0
Axit amin
0,1
Protein
15,0
Chất béo
3,0
Tro
8,0
Xenluloza, lignin và những chất còn lại
40,4
Trong thành phần của hoa houblon có 3 thành phần có giá trị quan trọng nhất là
chất đáng, tinh dầu thơm,polyphenol.
3.4.1. Chất đắng.

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

20


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

Thành phần hoá học của chất đắng trong hoa houblon bao gồm nhiều hợp chất.
Thành phần của chất đắng bao gồm: acid đắng và nhựa đắng
− Acid đắng gồm α- acid đắng và β- acid đắng.
+ α- acid đắng: chiếm 90% độ đắng của bia, bao gồm humulon và các đồng
phân của nó, α- acid đắng mạnh nhưng kháng sinh rất yếu.

+ β- acid đắng: bao gồm lupulon và các đồng phân đi kèm của nó, β- acid
đắng gốc đắng yếu hơn α- acid đắng nhưng tính kháng sinh mạnh hơn do đó phải sử
dụng kết hợp cả α- acid đắng và β- acid đắng.
− Nhựa đắng gồm nhựa mềm và nhựa cứng.
+ Nhựa mềm: là các polyme acid đắng chúng có khả năng tạo ra lực đáng cao
hơn β- acid đắng đây là chất rất có giá trị của chất đắng.
+ Nhựa cứng: là polyme chứa acid đắng nhưng mật độ cao hơn nhiều so với
nhựa mềm. Chất này không tan trong nước và dịch đường do đó không có giá trị
trong sản xuất bia.
3.4.2. Tinh dầu thơm.
Tinh dầu thơm của hoa houblon hoà tan vào dịch đường và tạo ra một mùi thơm
đặc trưng rất nhẹ nhàng và dễ chịu. Tinh dầu trong hoa houblon gồm hơn 200 chất:
terpen, ester, cetone, và các hợp chất chứa lưu huỳnh. Tinh dầu phấn hoa houblon
chiếm 0,17-0,65% trọng lượng hoa trong đó khoảng ¾ là các cấu tử thuộc nhóm
tecpen và ¼ là các cấu tử mang oxy.

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

21


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

Các hợp chất trong tinh dầu có thể tồn tại dưới các dạng hydratcacbon với nhân
là một tecpen hoặc dưới dạng aldehyt, ceton, rượu... khi hoà tan vào dịch đường, tinh
dầu tồn tại trong bia và tạo ra cho bia một mùi thơm đặc trưng rất nhẹ nhàng và dễ
chịu.
Khi đun sôi 98% lượng tinh dầu thơm bay ra ngoài theo hơi nước, chỉ còn lại

2% tồn tại trong bia.
3.4.3. Polyphenol.
Dùng để kết lắng và loại bỏ các hợp chất protid cao phân tử ra khỏi dịch đường
làm ổn định thành phần và tăng độ bền keo của bia thành phẩm.
3.5. Gía trị chất lượng hoa houblon.
Bảng 7: giá trị chất lượng hoa houblon.
Chỉ số
Màu hoa

Loại 1
Vàng đến vàng óng

Loại 2
Vàng lục

Màu hạt lubulin
Mùi

vàng
Vàng, vàng óng ánh Vàng, vàng sẫm
Vàng sẫm
Thơm dễ chịu, đặc Thơm, không có Hơi hồng

Cánh hoa

trưng
mùi tạp chất khác
To, đều, chắc, không Cánh có thể bị Rách nhiều, nhiều
bị rách


Loại 3
Vàng xanh

đến

rách, có chấm đỏ chấm đỏ cà phê
cà phê
≤ 3
<1
> 12
≤11
<13

% tạp chất
≤ 1,75
% bệnh hoa
0
% chất đắng
>15
% tro
≤ 10
% ẩm
<13
3.6. Chế phẩm hoa houblon.

≤9
<5
> 10
≤12
< 13


Theo công ước châu Âu đã đề xuất các loại chế phẩm như sau.
- Các chế phẩm được chế biến bằng phương pháp nghiền bột
humulon,lupulin.
- Humulon chiết ly: là sản phẩm được chiết ly bằng các dung môi hữu cơ.
- Humulon đồng phân: sản phẩm mà trong đó anpha- axit đắng đã được đồng
phân hoá

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

22


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

- Dạng hoa cánh khô: hoa được sấy w<13%, sau đó được ép chặt thành bánh
bọc kín trong các loại giấy đặc biệt mà không khí không thể thấm tích qua được,
đồng thời có thể nạp thêm khí trơ để ngăn chặn tối đa tình trạng giảm chất lượng do
bảo quản.
- Dạng hoa houblon hạt, viên để sử dụng thuận tiện, đỡ tốn kém trong thời
gian bảo quản và vận chuyển.
- Cao hoa houblon: là hỗn hợp các chất đắng được chiết tách từ hoa và đem
cô đặc lại. Hàm lượng acid đắng chiếm 50%. Tuy nhiên khi dùng loại này ta không
trích ly được polyphenol.
4. Men bia.
Nấm men được sử dụng trong sảnxuất bia là Sacharomyces cerevisiae.

Hình 4: Men bia

4.1. Giới thiệu về men bia.
Nấm men có dạng hình cầu, oval, trứng, sinh sản bằng nảy chồi và sinh sản
bằng bào tử. Hiện nay có 2 loại nấm men chính được sử dụng phổ biến: nấm men nổi
và nấm men chìm.

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

23


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

Hình 5: nấm men chìm

Hình 6: nấm men nổi

- Nấm men chìm.
+ Nhiệt độ lên men: 0 -10OC.
+ Quá trình xẩy ra trong lòng môi trường nên khả năng lên men tốt.
+ Có khả năng lên men hoàn toàn ( vì có thể lên men đường rafinosse 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 nhanh chóng tự trong hơn lên men nổi.
- Nấm men nổi.
+ Nhiệt độ lên men: 10 – 25OC.
+ Lên men mạnh, quá trình lên men xẩy ra trên bề mặt của môi trường.
+ Khi quá trình lên men kết thúc, các tế bào kết chùm, chuỗi tạo thảnh lớp dày
trên bề mặt cùng với bọt bia, bia tự trong chậm.

4.2. Cách lựa chọn nấm men.
Việc lựa chọn chủng nấm men trong sản xuất bia là rất quan trọng. Để lựa chọn
chủng nấm men tốt thì phải có các đặc tính sau:
- Tốc độ lên men nhanh.
- Sử dụng đường hiệu quả, tạo độ cồn cao.
- Có khả năng chịu cồn, áp suất thẩm thấu, oxy, nhiệt độ và nồng độ CO 2 phù
hợp với từng nhà máy.

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

24


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

- Có khả năng kết lắng tốt.
- Có khả năng sống sót cao cho khả năng tái sử dụng.
- Sản phẩm tạo ra gồm các hợp chất tạo hương vị đặc trưng cho bia.
- Đặc tính duy truyền ổn định cao.
5. Thế liệu.
Có nhiều loại thế liệu dùng thay thế 1 phần hoặc nhiều phần malt trong công
nghệ sản xuất bia. Ở nước ta, gạo là nguồn thay thế dồi dào, liên tục, rẻ tiền, đặc biệt
hàm lượng tinh bột của gạo rất cao, có khả năng chuyển hóa thành chất hoà tan tốt
( khoảng 90%).
Bảng 8: Thành phần hoá học của gạo:
Thành phần
W
Hợp chất nitơ

Chất tro
Chất béo
Gluxít
Xenluloza của vỏ lụa

Tỷ lệ (%trọng lượng)
12,6
7,9
0,7
0,5
77,8
0,5

Malt đại mạch là nguyên liệu truyền thống không thể thiếu, tuy nhiên có thể
thay thế một phần malt trong công nghệ sản xuất bằng gạo nhằm mục đích giảm giá
thành sản phẩm. Thế liệu cũng có tác dụng cải tiến mùi vị bia, giúp bia được bảo
quản lâu hơn.
Việc chọn nguyên liệu gạo thay thế có ý nghĩa sau:
- Về mặt kinh tế: gạo là nguyên liệu có sẳn trong nước, giảm được một phần
malt nhập khẩu, do đó có thể hạ giá thành sản phẩm, nâng cao khả năng cạnh tranh
của sản phẩm.
- Về chất lượng: hàm lượng tinh bột trong gạo khá cao, nên là nguyên liệu lý
tưởng thay thế một phần malt và nó thích hợp cho quy trình sản xuất, mà không gây
ảnh hưởng xấu đến sản phẩm.
 Các chỉ tiêu chất lượng của gạo:

SVTH: ĐINH THỊ MAI LUẬN

25