BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
SÀI GÒN ĐỎ VÀ QUÁ TRÌNH ĐƯỜNG HÓA
TẠI CÔNG TY BIA SÀI GÒN BÌNH TÂY

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN THỊ THANH HUYỀN
Ngành: BẢO QUẢN VÀ CHẾ BIẾN NÔNG SẢN THỰC PHẨM
Niên khoá: 2007 - 2011

Tháng 8/ 2011


KHẢO SÁT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
SÀI GÒN ĐỎ VÀ QUÁ TRÌNH ĐƯỜNG HÓA
TẠI CÔNG TY BIA SÀI GÒN BÌNH TÂY

Tác giả

NGUYỄN THỊ THANH HUYỀN

Khoá luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành
Bảo quản và chế biến nông sản thực phẩm

Giáo viên hướng dẫn:
Th.S Lâm Thanh Hiền

Tháng 8/ 2011

i


LỜI CẢM ƠN
Tục ngữ Việt Nam có câu “Uống nước nhớ nguồn”, qua truyền thống nhân
nghĩa tốt đẹp đó con xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến cha mẹ và những người
thân trong gia đình đã hết lòng dưỡng dục để con có được ngày hôm nay.
Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại Học Nông Lâm
TP.HCM, Ban Chủ Nhiệm khoa Công Nghệ Thực Phẩm cùng toàn thể thầy cô đã
truyền đạt những kiến thức và giúp đỡ em trong suốt thời gian theo học tại nhà trường.
Đặc biệt em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô Lâm Thanh Hiền đã tận tình giúp
đỡ và hướng dẫn em hoàn thành tốt tiểu luận tốt nghiệp này.
Xin chân thành cảm ơn Ban Giám Đốc Công Ty Bia Sài Gòn Bình Tây, đặc biệt
là anh Nguyễn Thiết Hà, cùng toàn thể anh chị, cô chú trong công ty đã tạo điều kiện
và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực tập tại đây. Em xin chân thành cảm ơn anh
Phạm Hồng Phương (công ty TNHH TM DV Tân Hiệp Phát) đã tận tình giúp đỡ và
truyền dạy những kiến thức thực tế.
Lời cuối cùng xin chân thành cảm ơn các bạn bè của tôi đã nhiệt tình động viên,
giúp đỡ tôi trong thời gian qua.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 07 năm 2011

Nguyễn Thị Thanh Huyền

ii


TÓM TẮT
Đề tài “Khảo sát quy trình công nghệ sản xuất bia Sài Gòn đỏ và quá trình
đường hóa tại Công ty bia Sài Gòn Bình Tây” đã được tiến hành tại Nhà máy bia Sài
Gòn Bình Dương (khu công nghiệp Tân Đông Hiệp B, xã Tân Đông Hiệp, huyện Dĩ

An, tỉnh Bình Dương) từ ngày 15/03/2011 đến ngày 15/07/2011.
Đề tài là sự kết hợp giữa lý thuyết và thực tế sản xuất để tôi có cái nhìn tổng
quát hơn về ngành công nghệ sản xuất bia và quy trình sản xuất dịch nha – giai đoạn
quan trọng chuẩn bị dịch lên men.
Qua quá trình thực hiện đề tài, chúng tôi đã thu được những kết quả:
− Nắm bắt được quy trình công nghệ sản xuất bia tại công ty.
− Qua các kết quả khảo sát quá trình đường hóa chúng tôi đưa ra một số nhận
xét.
• Quá trình đường hóa được theo dõi qua các giai đoạn: hội cháo, lọc, trước
đun sôi, mẫu điều chỉnh, sau đun sôi, sau lạnh nhanh
• Sự biến đổi các giá trị pH, độ màu, độ hòa tan được điều chỉnh chủ động để
phù hợp với yêu cầu công nghệ sản xuất bia.
Các giá trị đo khảo sát được trong quá trình nấu và bia thành phẩm đều nằm
trong khoảng giá trị theo yêu cầu mà công ty đưa ra.

iii


MỤC LỤC
Trang
Trang tựa...........................................................................................................................i
Lời cảm ơn .......................................................................................................................ii
Tóm tắt ........................................................................................................................... iii
Mục lục ...........................................................................................................................iv
Danh sách chữ viết tắt ...................................................................................................vii
Danh sách các hình ...................................................................................................... viii
Danh sách các bảng ........................................................................................................ix
Chương 1 MỞ ĐẦU....................................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ................................................................................................................. 1
1.2. Mục đích ................................................................................................................... 2

1.3. Yêu cầu ..................................................................................................................... 2
Chương 2 TỔNG QUAN............................................................................................... 3
2.1 Tổng quan về công ty bia Sài Gòn Bình Tây ............................................................ 3
2.1.1 Lịch sử phát triển công ty và nhà máy ................................................................... 4
2.1.2 Sản phẩm và khách hàng của công ty..................................................................... 4
2.1.3 Sơ đồ tổ chức nhà máy ........................................................................................... 4
2.2 Nguyên liệu dùng trong sản xuất bia ......................................................................... 5
2.2.1 Malt ......................................................................................................................... 5
2.2.2 Hoa houblon ........................................................................................................... 7
2.2.3 Gạo (Nguyên liệu thay thế) .................................................................................... 9
2.2.4 Nước ....................................................................................................................... 9
2.2.5 Nấm men............................................................................................................... 10
2.2.6 Các chất phụ gia và enzyme bổ sung.................................................................... 11
2.3 Cơ sở khoa học của quá trình sản xuất bia .............................................................. 11
2.4 Giá trị dinh dưỡng trong bia………………………………………………………………...13
Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................. 15
3.1 Địa điểm và thời gian thực hiện đề tài..................................................................... 15
iv


3.2 Nguyên liệu và dụng cụ ........................................................................................... 15
3.2.1 Nguyên liệu .......................................................................................................... 15
3.2.2 Dụng cụ................................................................................................................. 15
3.2.3 Hóa chất ................................................................................................................ 15
3.3 Nội dung và phương pháp khảo sát ......................................................................... 16
3.3.1 Khảo sát quy trình nhập nguyên liệu tại nhà máy ................................................ 16
3.3.2 Khảo sát quy trình sản xuất bia Sài Gòn đỏ tại nhà máy và các chỉ tiêu chất lượng
đầu ra ở các giai đoạn .................................................................................................... 16
3.3.3 Khảo sát quá trình đường hóa............................................................................... 16
3.3.3.1 Giai đoạn và chỉ tiêu theo dõi…………………………………………………….…….16

3.3.3.2 Phương pháp đo các chỉ tiêu……………………………………..……………………..17
3.3.4 Đánh giá chất lượng bia thành phẩm .................................................................... 20
3.3.5 Xử lý số liệu ......................................................................................................... 21
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................... 22
4.1 Khảo sát quy trình nhập nguyên liệu ....................................................................... 22
4.1.1 Quy trình nhập nguyên liệu .................................................................................. 22
4.1.2 Các chỉ tiêu mua hàng của công ty ....................................................................... 22
4.1.2.1 Malt………………………………………………………………………………………….22
4.1.2.2 Gạo…………………………………………………………………………………………..23
4.1.2.3 Hoa houblon…………………………………………………………………………….....24
4.1.2.4 Nấm men…………………………………………………………………………………...24
4.1.2.5 Nước………………………………………………………………………………………...25
4.1.3 Thành phần nguyên liệu và phụ gia cho 1 mẻ nấu bia vàng ................................ 26
4.2 Quy trình sản xuất bia vàng ..................................................................................... 26
4.2.1 Giai đoạn xử lý sơ bộ............................................................................................ 28
4.2.2 Nghiền .................................................................................................................. 28
4.2.3 Nấu........................................................................................................................ 29
4.2.4 Lọc trong thu dịch đường ..................................................................................... 31
4.2.5 Đun sôi dịch đường với hoa houblon ................................................................... 32
4.2.6 Lắng cặn ............................................................................................................... 34
v


4.2.7 Làm lạnh nhanh .................................................................................................... 34
4.2.8 Lên men bia .......................................................................................................... 35
4.2.8.1 Lên men chính…………………………………………………………………………….35
4.2.8.2 Lên men phụ……………………………………………………………………………....37
4.2.9 Lọc trong bia......................................................................................................... 38
4.2.9.1 Lọc ống…………………………………………………………………………………..…38
4.2.9.2 Lọc đĩa……………………………………………………………………………………...39

4.2.9.3 Lọc chỉ……………………………………………………………………………………...39
4.2.10 Bão hòa CO 2 ....................................................................................................... 40
4.2.11 Hoàn thiện sản phẩm .......................................................................................... 40
4.2.12 Yêu cầu – Chỉ tiêu chất lượng của bia Sài Gòn đỏ thành phẩm ......................... 41
4.3 Khảo sát quá trình đường hóa.................................................................................. 42
4.3.1 Nhận xét về quá trình nấu nguyên liệu tại nhà máy ............................................. 42
4.3.2 Đánh giá các thông số kĩ thuật trong quá trình đường hóa .................................. 43
4.3.2.1 Giai đoạn hội cháo ở 65 0C………………………………………………………..……43
4.3.2.2 Giai đoạn lọc…………………………………………………………………………..…..44
4.3.2.3 Giai đoạn trước đun sôi………………………………………………………………….44
4.3.2.4 Mẫu điều chỉnh……………………………………………………………………..……..45
4.3.2.5 Giai đoạn sau đun sôi…………………………………………………………………….45
4.3.2.6 Giai đoạn sau lạnh nhanh……………………………………………..……………...…45
4.4 Khảo sát các thông số hóa lý bia Sài Gòn đỏ thành phẩm ...................................... 47
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ....................................................................... 48
5.1 Kết luận.................................................................................................................... 48
5.2 Đề nghị .................................................................................................................... 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 50
PHỤ LỤC ......................................................................................................... ………52

vi


DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT
ĐHT: độ hòa tan
ĐHTBK: độ hòa tan biểu kiến
ĐHTNT: độ hòa tan nguyên thủy
hl: hecto lít
KG: Kieselguhr
KL: khối lượng

NL: nguyên liệu
pH opt : pH tối ưu
PVPP: Polyvinylpolypirolidone
T0 opt : nhiệt độ tối ưu
Tank: thiết bị lên men
TBF: Tank Beer Filtered (bia sau lọc)
TNHH: Trách nhiệm hữu hạn
TM DV: Thương mại và dịch vụ
v/p: vòng/phút

vii


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1: Sơ đồ tổ chức của nhà máy bia Sài Gòn Bình Dương .................................... 5
Hình 2.2: Malt đại mạch ................................................................................................. 5
Hình 2.3 Hoa houblon ..................................................................................................... 7
Hình 4.1: Sơ đồ nhập nguyên liệu ................................................................................ 22
Hình 4.2: Sơ đồ công nghệ sản xuất bia ....................................................................... 27
Hình 4.3: Giản đồ nấu................................................................................................... 29

viii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Thành phần hóa học của hạt đại mạch và malt tính theo % chất khô ............ 6
Bảng 2.2: Thành phần hóa học của hoa houblon ............................................................ 8
Bảng 3.1: Giai đoạn và chỉ tiêu theo dõi quá trình đường hóa ..................................... 16

Bảng 4.1: Chỉ tiêu chất lượng malt ............................................................................... 21
Bảng 4.2: Chỉ tiêu chất lượng gạo ................................................................................ 24
Bảng 4.3: Chỉ tiêu hoa houblon .................................................................................... 24
Bảng 4.4: Chỉ tiêu chất lượng men ............................................................................... 25
Bảng 4.5: Chỉ tiêu chất lượng nước dùng trong sản xuất ............................................. 25
Bảng 4.6: Thành phần nguyên liệu và phụ gia cho 1 mẻ nấu ....................................... 26
Bảng 4.7: Tiêu chuẩn dịch nha trước đun sôi ............................................................... 33
Bảng 4.8: Tiêu chuẩn dịch nha sau đun sôi .................................................................. 33
Bảng 4.9: Tiêu chuẩn dịch nha thành phẩm ................................................................. 35
Bảng 4.10: Tiêu chuẩn bia lên men phụ ....................................................................... 38
Bảng 4.11: Tiêu chuẩn bia TBF .................................................................................... 40
Bảng 4.12: Chỉ tiêu cảm quan đối với bia Sài Gòn đỏ ................................................. 41
Bảng 4.13: Chỉ tiêu hóa lý đối với bia Sài Gòn đỏ ....................................................... 41
Bảng 4.14: Chỉ tiêu vi sinh đối với bia Sài Gòn đỏ ...................................................... 42
Bảng 4.15: Kết quả xử lý số liệu giai đoạn trước đun sôi ............................................ 44
Bảng 4.16: Kết quả xử lý số liệu giai đoạn sau đun sôi................................................ 45
Bảng 4.17: Kết quả xử lý số liệu giai đoạn sau lạnh nhanh.......................................... 45
Bảng 4.18: Kết quả xử lý số liệu bia thành phẩm ......................................................... 47

ix


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Đã từ lâu bia được xem là loại nước giải khát đặc biệt, ngày càng được nhiều
người trên thế giới ưa thích không chỉ bởi tính chất cảm quan nổi bật mà còn giá trị
dinh dưỡng cao, bổ dưỡng, có lợi cho sức khỏe nếu dùng với một lượng thích hợp.
Ngày nay ngành công nghiệp bia đã và đang phát triển lớn mạnh, trên thị trường Việt
Nam cũng đã xuất hiện rất nhiều sản phẩm bia với các thương hiệu khác nhau để đáp

ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng.
Theo thống kê của Bộ Kế hoạch - Đầu tư, bốn tháng đầu năm 2011 các doanh
nghiệp trong nước đã sản xuất 714,6 triệu lít bia các loại, tăng 9,2% so với cùng kỳ
năm 2010. Tốc độ tăng trưởng ngành bia tại Việt Nam, theo thống kê của các công ty
nghiên cứu thị trường, ước đạt 15%/năm. Việt Nam có khoảng 350 cơ sở sản xuất bia
có trụ sở ở hầu khắp các tỉnh thành trên cả nước và tiếp tục tăng về số lượng. Trong số
này, có hơn 20 nhà máy đạt công suất trên 20 triệu lít/năm, 15 nhà máy có công suất
lớn hơn 15 triệu lít/năm, và có tới 268 cơ sở có năng lực sản xuất dưới 1 triệu lít/năm.
Trong khi đó, doanh nghiệp đang làm chủ một loạt thương hiệu bia nội địa nổi
tiếng hiện là Tổng công ty Bia rượu nước giải khát Sài Gòn (Sabeco) với các nhãn
hàng “333”, “Sài Gòn xanh”, “Sài Gòn đỏ”, “Saigon Special”... còn tỏ ra “vượt trội”
hơn cả Nhà máy bia Việt Nam liên doanh, bởi vào gần cuối năm 2010 Sabeco đã đánh
dấu cột mốc tiêu thụ 1 tỉ lít bia các loại.
Theo “kết sổ” năm 2010 Sabeco tiêu thụ tổng cộng 1,088 tỉ lít bia các loại, bằng
109% kế hoạch và tăng 21% so với cùng kỳ năm 2009. Năm 2011, doanh nghiệp này
cũng không ngại ngần đặt mục tiêu tiêu thụ 1,3 tỉ lít bia và dự kiến đạt mốc 2 tỉ lít bia
trong năm 2015 vì tốc độ tiêu thụ bia tại thị trường Việt Nam “chỉ thấy tăng chứ không
bao giờ thấy giảm, bất kể tình hình kinh tế có khó khăn cỡ nào”.
1


Đồng thời, việc đạt mốc 1 tỷ lít Bia giúp Sabeco đứng thứ 21 trong số các nhà
sản xuất bia hàng đầu thế giới và nằm trong top 3 các nhà sản xuất bia hàng đầu khu
vực Đông Nam Á, thể hiện rõ vai trò của một Thương hiệu Quốc gia, xứng tầm với
những vị thế ngày càng cao trên thị trường quốc tế.
(Nguồn: Bộ kế hoạch - Đầu tư, 2011)
Công ty bia Sài Gòn Bình Tây là một trong số các chi nhánh của Tổng công ty
Bia rượu nước giải khát Sài Gòn đã cho ra nhiều loại sản phẩm bia để phục vụ mọi
tầng lớp người tiêu dùng với công suất 120 triệu lít/năm.
Từ thực tế trên và muốn hiểu thêm về quy trình sản xuất bia, tôi đã tiến hành

thực hiện đề tài “Khảo sát quy trình công nghệ sản xuất bia Sài Gòn đỏ và quá trình
đường hóa tại Công ty bia Sài Gòn Bình Tây”, cùng với sự đồng ý của khoa Công
Nghệ Thực Phẩm – trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh và sự chấp
nhận của Công ty bia Sài Gòn Bình Tây.
1.2. Mục đích
Tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất bia Sài Gòn đỏ.
Khảo sát các thông số kĩ thuật của quá trình đường hóa thông qua việc kiểm tra
và ghi nhận các thông số của quá trình.
Khảo sát các thông số hóa lý bia Sài Gòn đỏ thành phẩm.
1.3. Yêu cầu
Quan sát và tham gia trực tiếp vào quy trình sản xuất, khảo sát từng công đoạn
trong quy trình chế biến tại nhà máy, từ khâu nguyên liệu đến khâu thành phẩm. Tìm
hiểu phương pháp thực hiện trong từng công đoạn, ghi nhận các thông số kĩ thuật, theo
dõi các chỉ tiêu chất lượng trong quá trình sản xuất bia, đặc biệt là trong quá trình
đường hóa.

2


Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 Tổng quan về công ty bia Sài Gòn Bình Tây
Tên Công ty: SÀI GÒN BÌNH TÂY BIA JOINT STOCK COMPANY (tên viết
tắt: SÀI GÒN BÌNH TÂY BEER JSC.)
Tên giao dịch: CÔNG TY CỔ PHẦN BIA SÀI GÒN BÌNH TÂY (tên viết tắt:
SABIBECO)
Trụ sở: 12 Đông Du, phường Bến Nghé, Quận 1, thành phố Hồ Chí Minh
Điện thoại: 08.38243586
Fax: 08.62913100
E.mail:

Chi nhánh: Nhà máy bia Sài Gòn Bình Dương và Nhà máy bia Sài Gòn Hoàng
Quỳnh.
 Nhà máy bia Sài Gòn Bình Dương
- Địa chỉ: Lô B2/47-48-49-50-51, khu công nghiệp Tân Đông Hiệp B, xã
Tân Đông Hiệp, huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương.
- Tel: 0650. 3776036
- FAX: 0650.3776036
- Email:
 Nhà máy bia Sài Gòn Hoàng Quỳnh
- Địa chỉ: A73/I đường số 7, khu công nghiệp Vĩnh Lộc B, phường Bình
Hưng Hòa, quận Bình Tân, thành phố Hồ Chí Minh
- Tel: 08. 37652729
- FAX: 08.37653469
- Email:

3


2.1.1 Lịch sử phát triển công ty và nhà máy
Công ty cổ phần bia Sài Gòn Bình Tây (viết tắt là SABIBECO) được thành lập
theo Luật Doanh Nghiệp và đi vào hoạt động theo giấy chứng nhận đăng ký kinh
doanh số: 4103004075 do Sở Kế hoạch và Đầu tư thành phố Hồ Chí Minh cấp ngày 25
tháng 11 năm 2005. Ban đầu Công ty chỉ có một chi nhánh là Nhà máy bia Sài Gòn
Bình Dương, tọa lạc tại khu công nghiệp Tân Đông Hiệp B, xã Tân Đông Hiệp, huyện
Dĩ An, tỉnh Bình Dương, khu đất hình chữ nhật, diện tích khuôn viên: 143m *
489,74m = 70.033 m2. Nhà máy bắt đầu động thổ, xây dựng vào ngày 05 tháng 01 năm
2006 (06/12/2005 âm lịch), với công suất 120 triệu lít/năm. Sau 12 tháng thi công, nhà
máy đã đi vào vận hành thử và ngày 20/04/2007 cho ra đời sản phẩm đầu tiên là bia
chai mang nhãn hiệu Sài Gòn đỏ, dung tích 355ml. Ngày 17/01/2008 Sở Kế hoạch và
Đầu tư thành phố Hồ Chí Minh đồng ý cho phép sát nhập Công ty cổ phần Hoàng

Quỳnh vào Công ty cổ phần bia Sài Gòn Bình Tây và trở thành chi nhánh thứ hai
mang tên Nhà máy bia Sài Gòn Hoàng Quỳnh, công suất 80 triệu lít/năm.
Nhà máy bia Sài Gòn Bình Dương được trang bị máy móc, thiết bị hiện đại
hàng đầu trong nước và Châu Âu; sản xuất bia theo công nghệ của Tổng Công ty cổ
phần Bia, Rượu, Nước giải khát Sài Gòn; đội ngũ kỹ sư và công nhân lành nghề, trẻ,
năng động, sáng tạo, đầy nhiệt huyết, được đào tạo chuyên môn bài bản và ngày càng
trưởng thành, hoàn toàn có thể làm chủ kỹ thuật – công nghệ, đội ngũ quản lý có kinh
nghiệm.
2.1.2 Sản phẩm và khách hàng của công ty
Sản phẩm
Bia chai 355 ml, bia lon 333
Khách hàng
Hiện nay, khách hàng của công ty là Tổng Công ty cổ phần Bia, Rượu, Nước
giải khát Sài Gòn, Công ty TNHH 1 thành viên thương mại SABECO.

4


2.1.3 Sơ đồ tổ chức của Nhà máy

Hình 2.1: Sơ đồ tổ chức của nhà máy bia Sài Gòn Bình Dương
2.2 Nguyên liệu dùng trong sản xuất bia
2.2.1 Malt

Đại mạch được xếp vào họ Hordeum, malt đại mạch dùng để sản xuất bia
thường dùng giống đại mạch hai hàng gọi là Hordeum distichum.

5



Đại mạch nói chung là giàu protein. Trong quá trình nấu bia các sản phẩm thủy
phân của protein lại tạo cho bia những phức chất giữ bọt tốt hơn, có vị đậm đà. Song,
cũng vì giàu protein nên quá trình nấu bia phức tạp hơn và làm cho bia kém bền hơn.
Malt đại mạch (Hình 2.2) là nguyên liệu chính để sản xuất các loại bia. Quá
trình quan trọng nhất mà qua đó hạt đại mạch trở thành hạt malt là sự nảy mầm (mục
tiêu chủ yếu của quá trình sản xuất malt), là để hoạt hóa, tích lũy về khối lượng và hoạt
lực của hệ enzyme có trong đại mạch. Hệ enzyme (amylaza, proteaza, sitaza,
esraza,…) này sẽ là động lực chủ yếu để phân cắt các hợp chất protein và gluxit cao
phân tử trong nội nhũ của hạt thành các sản phẩm có phân tử nhỏ (chủ yếu là đường
đơn, dextrin bậc thấp, axit amin, anbumose, pepton và nhiều chất khác) hòa tan bền
vững vào nước để tạo thành chất chiết của dịch đường. (Nguyễn Xuân Phương và
Nguyễn Văn Thoa, 2005)
Bảng 2.1: Thành phần hóa học của hạt đại mạch và malt tính theo % chất khô
Thành phần

Đại mạch

Malt

63 - 65

58 - 60

1–2

3–5

0,1 – 0,2

3–4


1

2

Cellulose

4–5

5

Lipid

2–3

2–3

Protein thô

8 – 11

8 – 11

0,5

2

Hordeiin - protein

3


-

Glutein – protein

3–4

2

Acid amin và peptid

3–4

3–4

0,5

1–2

0,2 – 0,3

0,2 – 0,3

2

2,2

Tinh bột
Đường saccharose
Đường khử

Những đường khác

Protein hòa tan thể muối: albumin, globulin

Acid nucleid
tro
Những chất còn lại

(Nguồn: Bùi Ái, 2003)
6


Vai trò của malt trong sản xuất bia
Malt cung cấp toàn bộ lượng glucid (chủ yếu dưới dạng tinh bột) để chuyển hóa
thành đường, và từ đường chuyển hóa thành cồn và các chất khác. Các loại enzyme
trong malt 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. Malt chứa đầy đủ enzyme amylase để thủy phân tinh bột.
Nếu sử dụng thế liệu nhiều thì lượng enzyme này cung cấp không đầy đủ và ta buộc
phải bổ sung enzyme từ bên ngoài vào, chủ yếu là enzyme từ vi sinh vật. Malt cung
cấp khá đủ lượng protein và có chứa hệ enzym protease để thủy phân chúng. Trong
giai đoạn ươm mầm, hệ enzym này được hoạt hóa mạnh mẽ, khi chuyển sang giai
đoạn nấu chúng thủy phân protein tạo thành các phức chất có khả năng giữ CO 2 tốt,
tạo vị bia đặc trưng.
Điều kiện môi trường để các hệ enzyme hoạt động tối ưu được trình bày trong
Phụ lục 1.
2.2.2 Hoa houblon

Cây houblon có tên khoa học là “Humulus lubulus”, là một loài thân leo thuộc
hàng urticacee, họ morace. Đây là một thực vật khá tốt, tức là các hoa cái và hoa đực

thì trổ ra từ các gốc khác nhau. Trong sản xuất bia chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn.
Thành phần hoá học của hoa houblon cái chưa thụ phấn được trình bày trong Bảng
2.2

7


Bảng 2.2: Thành phần hóa học của hoa houblon cái chưa thụ phấn
Thành phần

Hàm lượng %

Ẩm độ hoa khô

10 – 12%

Chất đắng

19% (12 – 21%)

- α và β acid đắng
Humulong – C 21 H 30 O 5
Lumulong – C 26 H 38 O 4
- Nhựa đắng
Tanin (C 25 H 24 O 11 )

4% (2,5 – 6%)

Protein


20% (10 – 21%)

Cellulose

13% (12- 14%)

Khoáng

8% (5 – 8%)

Tinh dầu

0,5%

Các chất hòa tan không chứa đạm

26 – 28%
(Nguồn: Bùi Ái – Anh Thơ, 1995)

Hoa houblon (Hình 2.2) là nguyên liệu cơ bản (thứ 2 sau malt đại mạch) của công
nghệ sản xuất bia. Hoa houblon có các công dụng: làm cho bia có vị đắng, vị thơm,
hương thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và
ổn định thành phần sinh học của sản phẩm. Trong đó:
• Tinh dầu: tinh dầu của hoa houblon hòa tan và dịch đường tồn tại trong bia và
tạo ra cho nó một mùi thơm đặc trưng, rất nhẹ nhàng và dễ chịu, gồm 103 chất
thơm khác nhau.
• Chất chát: quá trình đun sôi hoa houblon với dịch đường, chất chát có tác dụng
tương hỗ với protein thành phức chất không hòa tan. Khi nguội giúp cho dịch
đường trong. (kết tủa protein không bền vững làm tăng bền vững của keo bia).
Mặt khác kết tủa giảm khả năng tạo bọt, gây cho bia có vị chát dễ chịu. Ngoài

ra, ở nồng độ khá thấp, các chất chát cũng có khả năng ức chế rất mạnh sự phát
triển của vi sinh vật làm tăng độ bền sinh học của bia thành phẩm. (Nguyễn
Xuân Phương và Nguyễn Văn Thoa, 2005)
8


Hoa houblon chứa một số tính chất rất phù hợp cho bia như sau
•

Cung cấp vị đắng để cân bằng vị ngọt của đường mạch nha.

•

Tạo ra hương vị từ mùi hoa cho tới mùi cam quít hay mùi thảo mộc.

•

Hoa bia có các hiệu ứng kháng sinh giúp cho hoạt động của men bia tốt hơn
trước các loại vi sinh vật không mong muốn.

•

Việc sử dụng hoa bia giúp cho việc duy trì thời gian giữ bọt lâu hơn.
Trong công nghệ sản xuất bia người ta có thể sử dụng hoa houblon ở dạng hoa

tươi, hoa khô hay hoa khô nghiền ép thành viên hoặc cao hoa (chiết các chất hòa tan
sau đó cô đặc) (Bùi Ái, 2003)
Ưu điểm khi dùng chế phẩm thay hoa tươi
-


Giảm hao phí chất đắng khi bảo quản.

-

Sử dụng được nhiều hơn chất đắng và những hợp chất có lợi khác.

-

Bớt được chi phí cho kho bảo quản.

-

Tính toán liều lượng chính xác hơn.

-

Việc lọc bã hoa đơn giản hơn.

-

Giảm được chất gây bất lợi cho bia.

2.2.3 Gạo (Nguyên liệu thay thế)
Về nguyên liệu thay thế malt đại mạch trong sản xuất bia thì gạo là loại ngũ cốc
được dùng nhiều hơn cả. Điều này được thể hiện ở chỗ là gạo có chứa rất nhiều tinh
bột, protein vừa phải, chất béo và xenlulozơ ở giới hạn thấp. Mặt khác về sử dụng gạo
là nguyên liệu thay thế một phần làm hạ giá thành sản phẩm mà chất lượng bia không
thua kém so với sử dụng toàn bộ malt đại mạch. Khi sản xuát bia với lượng gạo thay
thế khoảng 30%, hoàn toàn có thể sản xuất được các loại bia có chất lượng hảo hạng
để xuất khẩu. (Nguyễn Xuân Phương và Nguyễn Văn Thoa, 2005)

2.2.4 Nước
Trong bia thành phẩm, hàm lượng nước chiếm đến 88 – 90%, với tỉ lệ lớn như
vậy trong sản phẩm có thể nói rằng: nước là một trong những nguyên liệu chính trong
quá trình sản xuất bia. (Nguyễn Thị Hiền và ctv, 2003)
Trong quá trình sản xuất bia, ngoài việc nước cung cấp cho các khâu sản xuất
như: phối trộn nguyên liệu, hồ hóa, đường hóa, đun sôi dịch đường với hoa houblon…
9


thì nước được sử dụng một lượng lớn cho việc vệ sinh nhà xưởng và thiết bị. Thành
phần hóa học, chất lượng của nước có ảnh hưởng trực tiếp tới cả quá trình công nghệ
và chất lượng của bia thành phẩm. Với một lượng nước được sử dụng rộng rãi như vậy
thì việc xử lý nước để có thành phần và tính chất thích hợp với từng mục đích sử dụng
trong sản xuất bia là điều hết sức cần thiết. (Nguyễn Xuân Phương và Nguyễn Văn
Thoa, 2005)
Ảnh hưởng của các ion trong nước được trình bày trong Phụ lục 2
2.2.5 Nấm men
Để thực hiện quá trình lên men dịch đường houblon hóa, điều kiện tiên quyết là
phải có một lượng nhất định sinh khối nấm men bia thuần chủng, lượng men đó gọi là
men giống.
Nấm men dùng trong sản xuất bia gồm 2 loại
•

Saccharomyces cerevisiae (giống nấm men nổi).

•

Saccharomyces carlsbergensis (giống nấm men chìm).

So sánh lên men chìm và lên men nổi

 Nhóm nấm men nổi thuộc loại Saccharomyces cerevisiae với các đặc tính
- Nhiệt độ lên men: 10 – 25 0C .
- 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 bọt bia, bia tự trong chậm.
- Khả năng lên men đường bội ba (rafinose) kém (chỉ đạt 33%).
 Nhóm nấm men chìm thuộc loại Saccharomyces carlsbergensis với các đặc tính
- Nhiệt độ lên men: 0 – 10 0C.
- 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 được glucose, mannose, galactose, fructose, saccharose,
maltose.
- Đặc biệt lên men tốt rafinose và các dextrin đơn giản, thậm chí ở nhiệt
độ thấp từ 6 – 10 0C (các giống khác không có khả năng này).
10


- Không lên men được các đường: lactose, inulin, kxilose, arabinose,
cellobiose, manit, socbit…
Vai trò của nấm men trong sản xuất bia
Nấm men là nguồn nguyên liệu đặc biệt trong sản xuất bia, là yếu tố quan trọng
để tạo ra chất lượng của bia, giống nấm men tốt làm cho bia tốt hơn, có hương vị đậm
đà và mùi thơm đặc trưng và làm giảm hàm lượng diacetyl. Nó không những quyết
định hiệu suất thu hồi sản phẩm mà còn trực tiếp tham gia vào sự chuyển hóa dịch
đường thành rượu etylic, khí CO 2 . Chúng hấp thu dịch đường và chất dinh dưỡng để
phát triển sinh khối đến một số lượng nhất định và trong môi trường yếm khí nó lại
thực hiện vai trò tạo rượu và hương độc đáo cho bia. Vỏ tế bào có khả năng kết dính
lại với nhau và lắng xuống, quá trình này rất có ý nghĩa trong nấu bia làm cho dịch lên
men trong hơn.

2.2.6 Các chất phụ gia và enzyme bổ sung
• CaCl 2 : bổ sung vào nồi malt để bảo vệ enzyme khỏi tác dụng của nhiệt độ.
• Axit lactic: dùng để điều chỉnh pH của dịch nha về mức quy định.
• Enzyme Maturex L: là dịch lỏng màu xám, được thu nhận từ vi khuẩn Bacillus
subtillis. Được dùng nhằm hạn chế sự tạo thành diacetyl bằng cách xúc tác phản
ứng decarboxyl hóa của α acetolactat tạo thành acetoin
• ZnCl 2 : bổ sung vào nồi đun sôi hoa để tăng hoạt động của nấm men
• H 2 SO 4 :có tác dụng thủy phân và hạ pH ở nồi gạo.
• Caramel: điều chỉnh màu của dịch nha khi độ màu thấp hơn mức quy định.
2.3 Cơ sở khoa học của quá trình sản xuất bia
Sản xuất bia có bản chất là một quá trình tương tác chặt chẽ giữa nấm men và môi
trường lên men mà hiệu quả là cho ra một loạt sản phẩm hết sức đặc trưng đó là bia.
Quá trình sản xuất bia thực chất là một quá trình bao gồm hai quá trình cơ bản:
 Quá trình thủy phân nguyên liệu (quá trình đường hóa)
Đây là một trong những quá trình cơ bản nhất trong sản xuất bia. Tinh bột bị biến
đổi thành các hợp phần glucid hào tan - chủ yếu là các đường dưới tác dụng của
enzyme amylase có trong malt.
Tinh bột →dextrin mạch cao →dextrin thấp mạch nhỏ → Maltose→ Glucose
11


(C 6 H 10 O 5 )n + H 2 O → n C 6 H 12 O 6
Các protein trong nguyên liệu cũng bị thủy phân dưới tác dụng của enzyme
protease trong malt.
Protein→ albumose → polypeptid → pepton và axit amin
Quá trình thủy phân các hợp chất phosphat (glucophosphat, phospholipid,…) dưới
tác dụng của enzyme phitase(với T0 opt = 45 – 50 0C, pH opt 5,5 – 5,3)
Các hợp chất phosphat → axit phosphoric và các hợp phần còn lại
Tất cả các sản phẩm tạo thành trong quá trình thủy phân nguyên liệu nếu ở dạng
hòa tan sẽ đi vào dịch thủy phân tạo nên một môi trường dung dịch rất phù hợp cho

nấm men phát triển. Dịch này trong sản xuất bia được gọi là dịch nước nha hay dịch
nước moult.
 Quá trình lên men bia
Đây là quá trình chuyển dịch đường sau quá trình đường hóa thành rượu, khí CO 2
và các sản phẩm phụ dưới tác dụng của nấm men.
Quá trình men sinh khối: trong dịch đường có đầy đủ chất dinh dưỡng cho nấm
men, đồng thời với lượng O 2 vừa đủ xảy ra quá trình hô hấp. Nấm men sử dụng đường
để trao đổi năng lượng phục vụ cho sinh sản và phát triển.
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6 H 2 O + Q
Quá trình lên men: khi hết O 2 xảy ra quá trình lên men, nấm men mới thực sự biến
đổi đường thành rượu và khí CO 2 .
C 6 H 12 O 6 → 2 C 2 H 5 OH + 2 CO 2 + Q
Ngoài ra còn có một số quá trình chuyển hóa khác làm cho bia có hương vị đặc
trưng, màu sắc đẹp và nhiều chất bổ dưỡng như
- Phản ứng thủy phân protid, peptid tạo ra các chất đạm hòa tan
- Phản ứng tạo axit hữu cơ
- Quá trình hình thành các loại rượu bậc cao từ các axit amin như tyrosol được
tạo thành từ tyrosin có vị đắng mạnh, là một trong những thành phần chính sinh
ra mùi thơm của bia.
- Phản ứng tạo ester thơm từ aldehyd và các axit hữu cơ.

12


2.4 Giá trị dinh dưỡng của bia
Bia là một loại thức uống giải khát chứa nhiều chất dinh dưỡng. Bên cạnh công
dụng giải khát, bia còn cung cấp cho con người các giá trị dinh dưỡng nhất định, cung
cấp nguồn năng lượng cho cơ thể hoạt động và một số vitamin và khoáng chất cần
thiết cho cơ thể.
Năng lượng sinh ra từ 1 lít bia (tạo thành từ dịch đường 12% chất chiết) là 440

kcalo, bằng 2/3 năng lượng cung cấp từ cùng với một thể tích sữa. (Nguyễn Thị Hiền
và ctv, 2007)
Nếu được sử dụng đúng mức, bia sẽ giúp con người cảm thấy thoải mái, dễ
chịu, và tăng cường sức lực cho cơ thể. Căn cứ vào thành phần hóa học của bia ta thấy
-

Khoảng 80% chất hòa tan trong bia là glucid, trong đó khoảng 70% là destrin,
còn lại là các đường như glucoza,fructoza, pentoza, pentozan...

-

Từ 8 – 10% chất hòa tan là các chất chứa nitơ. Trong đó, khoảng 30 – 40% là
protein có phân tử lượng cao, 50 - 60% protein có phân tử lượng trung bình, 20
– 30% là polypeptid và acid amin (amino acid).

-

Chất tro: chiếm 3 – 4% chất hòa tan. Trong đó, 30% là P 2 O 5 ; 40% là NaCl,
KCl; 14% là SiO 2 và một số chất khác như Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , CaO, và MgO.
Ngoài ra, trong thành phần chất hòa tan của bia còn có chất chát, chất đắng,
glycerin, acid hữu cơ..., hầu hết những thành phần này đều có ích cho cơ thể, và
có khả năng cơ thể sử dụng trực tiếp tới 95% (Bùi Ái, 2003)

Bia thông thường có những thành phần cơ bản sau đây
- Chất hòa tan (chất trích ly): 3,5 – 5,0% trọng lượng bia. Tuy chiếm một lượng
không lớn, song do sự phong phú về thành phần hóa học mà có tính chất quyết
định chất lượng bia. Gồm:
•

Hydratcacbon: chiếm 80 – 85% chất hòa tan trong bia ( maltose,

maltotriose, glucose, saccharose, pentose...)

•

Protein: chiếm 6 – 9% chất hòa tan trong bia.

•

Glycerin:chiếm 3 – 5% chất hòa tan trong bia, là sản phẩm phụ hình
thành khi lên men.

13


•

Các chất tro: chiếm 3 – 4% chất hòa tan gồm: phosphat, các cation K+,
Na+, Ca2+, Mg2+...

- Các chất dễ bay hơi, trong đó có:
•

Ethanol: 3,4 – 4,5% trọng lượng bia

•

Acid cacbonic: 0,35 – 0,55% trọng lượng bia

•


Nước: 90 – 92% trọng lượng bia

14


Chương 3
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Địa điểm và thời gian thực hiện đề tài
Đề tài được thực hiện từ ngày 15/03/2011 đến ngày 15/07/2011 tại Nhà máy
Bia Sài Gòn Bình Dương thuộc Công ty Bia Sài Gòn Bình Tây.
3.2 Nguyên liệu và dụng cụ
3.2.1 Nguyên liệu
-

Dịch nha được lấy theo từng giai đoạn trong quá trình đường hóa.

-

Bia Sài Gòn đỏ thành phẩm

3.2.2 Dụng cụ
- Máy đo pH 720
- Đường kế Saccharometer 0 – 7 0P, 7 – 14 0P, 14 – 21 0P
- Bể điều nhiệt nóng hoặc nước đá
- Máy đo độ đục HACH 2100N
- Máy phân tích bia tự động ANTOL PAAR
- Máy đo hàm lượng CO 2 HAFFMANS
- Máy lắc ngang, máy ly tâm
- Một số dụng cụ trong phòng thí nghiệm khác
3.2.3 Hóa chất

- Nước cất
- Bột trợ lọc Standar suppercell
- Cồn 960
- Dung dịch Iod 0,1N
- Dung dịch Iod 0,02N
- Dung dịch đệm phosphate 0,1N

15