BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

HUTECH
Đại học Công nghệ Tp.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN BIA NỒNG ĐỘ CỒN
THẤP TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM

Ngành:

CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Kính
Sinh viên thực hiện:
MSSV: 1311111038

Trần Thị Tuyết
LỚP: 13DTP03

TP. Hồ Chí Minh, 2017


Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phịng thí nghiệm
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan:

Tơi xin cam đoan Đồ án tốt nghiệp này là kết quả nghiên cứu thực sự của tôi dưới sự hướng
dẫn của cô TS. Nguyễn Kính thuộc khoa Cơng nghệ sinh học-Thực phẩm-Mơi Trường, Trường đại
học Công nghệ Tp.HCM.
Mọi tham khảo dùng trong đồ án đều được trích dẫn rõ ràng, lấy từ những nguồn có uy tín.
Mọi sao chép khơng hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo hay có sự dối trá, tơi xin chịu hồn tồn trách
nhiệm.
Sinh viên

Trần Thị Tuyết

1


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

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


2


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

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN....................................................................................2
1.1.

LỊCH SỬ VÀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT BIA .............................................2
1.1.1. Lịch sử ..................................................................................................2
1.1.2. Tình hình sản xuất bia ..........................................................................3

1.2.

THÀNH PHẦN HĨA HỌC CỦA BIA .......................................................6
1.2.1. Nước........................................................................................................6
1.2.2. Chất hòa tan............................................................................................6
1.2.3. Các chất dễ bay hơi ................................................................................7

1.3.

GIÁ TRỊ CỦA BIA .....................................................................................7
1.3.1. Giá trị kinh tế..........................................................................................7
1.3.2. Giá trị dinh dưỡng .................................................................................7
1.3.3. Bia đối với sức khỏe con người..............................................................8

1.4.


NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA .............................................................9
1.4.1. MALT.....................................................................................................9
1.4.2. HOA HOUBLON.................................................................................12
1.4.3. Nấm men ..............................................................................................16
1.4.4. Nước ....................................................................................................19
1.4.5. NGUYÊN LIỆU THAY THẾ ...............................................................21
1.4.6. CÁC CHẤT PHỤ GIA.........................................................................22

CHƯƠNG II: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.....................23
2.1.

Thời gian và địa điểm nghiên cứu: ..............................................................23

2.2.

Vật liệu và phương pháp nghiên cứu:..........................................................23

2.3.

Quy trình dự kiến ........................................................................................26

2.4.

Sơ đồ nghiên cứu ........................................................................................36
2.4.1. Thí nghiệm 1 ........................................................................................37

3


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


2.4.2. Thí nghiệm 2 ........................................................................................39
2.4.3. Thí nghiệm 3: .......................................................................................41
2.4.4. Thí nghiệm 4 ........................................................................................42
2.4.5. Thí nghiệm 5 ........................................................................................45
2.4.6. Đánh giá thị hiếu người tiêu dùng.........................................................47
2.4.7: Đánh giá chất lượng sản phẩm................................................................47
Phương pháp phân tích: ......................................................................................49
Phương pháp xử lý số liệu: .................................................................................49
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU..........................................................50
3.1.

Khảo sát chế độ nước..................................................................................50

3.2.

Khảo sát nhiệt độ đường hóa ......................................................................52

3.3.

Khảo sát pH đường hóa ..............................................................................54

3.4.

Khảo sát thời gian đường hóa ....................................................................56

3.5.

Khảo sát lượng nấm men ban đầu ..............................................................58
3.5.1. Khảo sát số lượng tế bào nấm men theo thời gian ................................58

3.5.2. Khảo sát hàm lượng đường theo thời gian lên men. .............................62
3.5.3. Biện luận kết quả .................................................................................63
3.5.4. Khảo sát mức độ ưa thích của người tiêu dùng đối với 3 mẫu sản phẩm
sau khi lên men.................................................................................................64

3.6.
Kết quả đánh giá cảm quam giữa mẫu khảo sát với các sản phẩm trên thị
trường..................................................................................................................66
3.7.

Đánh giá chất lượng sản phẩm ...................................................................67

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..............................................................................70
PHỤ LỤC ................................................................................................................ 1
PHỤ LỤC 1: PHÉP THỬ CẢM QUAN SẢN PHẨM.........................................1
PHỤ LỤC 2. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM........13
2.1. Cách loại CO2 ........................................................................................13
2.2. Độ plato ..................................................................................................13
2.3 Độ PH ......................................................................................................13
2.4 Độ chua.....................................................................................................14

4


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

2.5 Độ cồn .....................................................................................................14
2.6 Hàm lượng CO2........................................................................................15
2.7 Xác định mật độ nấm men.........................................................................16
PHỤ LỤC 3: SỐ LIỆU THÔ CÁC KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ...........................18

3.1. Số liệu thơ khảo sát chế độ nước...............................................................18
3.2. Số liệu thô khảo sát nhiệt độ đường hóa ...................................................18
3.3. Số liệu thơ khảo sát pH đường hóa ...........................................................18
3.4. Số liệu thơ và kết quả xử lý phép thử cho điểm thị hiếu...........................19
3.5. Số liệu thô và xử lý kết quả phép thử so hàng đánh giá thị hiếu người tiêu
dùng .................................................................................................................24
PHỤ LỤC 4 : KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU SẢN PHẨM ................28
4.1. Kết quả đo độ Plato...................................................................................28
4.2. Kết quả đo độ cồn.....................................................................................28
4.3. Kết quả đo PH .........................................................................................28
4.4. kết quả xác định độ chua...........................................................................28
4.5. Kết quả xác định hàm lượng CO2.............................................................29
4.6. Kết quả xác định mật độ nấm men:...........................................................29
PHỤ LỤC 5: MỘT SỐ HÌNH ẢNH....................................................................31

5


Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phịng thí nghiệm
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: 21 nước có sản lượng bia nhiều nhất thế giới (cập nhật năm 2005)
Bảng 1.2: 19 nước tiêu thụ bia nhiều nhất thế giới (cập nhật năm 2005)
Bảng 1.3: Thành phần hóa học của malt- đại mạch
Bảng 1.4: Thành phần hóa học trung bình của hoa houblon
Bảng 1.5: Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng hoa houblon
Bảng 1.6: Yêu cầu của nước trong sản xuất bia
Bảng 2.1: Chỉ tiêu hóa lí và hóa học của malt
Bảng 2.2: Chỉ tiêu hóa lí và hóa học của hoa houblon
Bảng 2.3: Dụng cụ sử dụng cho nghiên cứu
Bảng 2.4: Chỉ tiêu cảm quan sản phẩm

Bảng 2.5: Chỉ tiêu hóa lý sản phẩm
Bảng 2.6: Chỉ tiêu vi sinh sản phẩm
Bảng 3.1: Kết quả thí nghiệm 1
Bảng 3.2: Kết quả thí nghiệm 2
Bảng 3.3: Kết quả thí nghiệm 3
Bảng 3.4: Khảo sát số lượng nấm men theo thời gian
Bảng 3.5: Tỷ lệ (%) số lượng tế bào chết theo thời gian
Bảng 3.6: Tỷ lệ (%) số lượng tế bào nấm men nảy chồi theo thời gian
Bảng 3.7: Kết quả hàm lượng đường các mẫu theo thời gian
Bảng 3.8: Kết quả cảm quan cho điểm 3 mẫu khảo sát
Bảng 3.9: Kết quả so hàng thị hiếu của 5 mẫu sản phẩm bia
Bảng 3.10: Chỉ tiêu cảm quan
Bảng 3.11: Chỉ tiêu hóa lý
Bảng 3.12: Chỉ tiêu vi sinh

6


Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phịng thí nghiệm
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Các thành phần trong chất đắng của hoa houblon
Hình 1.2: Hoa viên

Hình 1.3: Hoa cao
Hình 1.4: Sơ đồ sử dụng một đời nấm men
Hình 2.1: Quy trình dự kiến sản xuất bia nồng độ cồn thấp
Hình 2.2: Sơ đồ nghiên cứu
Hình 2.3: Sơ đồ khảo sát chế độ ngâm
Hình 2.4: Sơ đồ khảo sát nhiệt độ đường hóa
Hình 2.5: Sơ đồ khảo sát pH đường hóa

Hình 2.6: Sơ đồ khảo sát thời gian đường hóa
Hình 2.7: Khảo sát số lượng tế bào nấm men ban đầu
Hình 3.1: Dịch đường khảo sát nhiệt độ đường hóa
Hình 3.2: Biểu đồ thể hiện sự thay đổi °Bx ở các khoảng nhiệt độ khác nhau
Hình 3.3: Sự thay đổi số lượng nấm men theo thời gian
Hình 3.4: Tỷ lệ (%) số lượng tế bào nấm men chết theo thời gian
Hình 3.5: Tỷ lệ (%) số lượng tế bào nấm men nảy chồi theo thời gian
Hình 3.6: Sự thay đổi hàm lượng đường theo thời gian
Hình 3.7: Đồ thị thể hiện điểm trung bình của 3 mẫu cảm quan

7


Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phịng thí nghiệm
LỜI MỞ ĐẦU
Bia là loại đồ uống có cồn, giàu dinh dưỡng. Ngoài việc cung cấp một lượng calo
khó lớn, trong bia cịn chứa một hệ enzyme khá phong phú, đặc biệt là nhóm enzyme
kích thích tiêu hóa amylase.
Được sản xuất từ các loại nguyên liệu chính là đại mạch ươm mầm, hoa houblon và
nước với một quy trình cơng nghệ khá đặc biệt, cho nên bia có tính chất cảm quan rất
hấp dẫn đối với con người: hương thơm đặc trưng, vị đắng dịu, lớp bọt trắng mịn, với
hàm lượng CO2 khá cao (4-5g/l) giúp cơ thể con người giải khát một cách triệt để khi
uống.
Bia là món đồ uống được ưa chuộng và sử dụng nhiều nhất trong các bữa tiệc, nhà
hàng, khách sạn. Đối tượng sử dụng rất rộng rãi,bao gồm phụ nữ, đàn ông, người già,
người trên 18 tuổi. Bộ Y tế đã từng phát thông báo mức độ tiêu thụ bia của người Việt
Nam trong 10 năm trở lại đây đã tăng gấp 2 lần. Dự báo đến năm 2025 sẽ tăng lên đến
7 lít/người/năm. Tuy nhiên, Bộ Cơng Thương cho biết, mức sản xuất và tiêu thụ bia
của các nhà máy trong năm 2016 lại tăng chậm ở mức 9,3% và chỉ bằng 85,6% kế
hoạch của năm.

Trong những năm gần đây, thức uống nói chung và bia nói riêng có hàm lượng calo
thấp đã trở nên phổ biến, đặc biệt đối với những người thừa cân. Tương tự như vậy
nhiều loại bia có nồng độ cồn thấp cũng được ưa chuộng nhiều hơn đối với những
người không chịu được hoặc không cho phép sử dụng ở nồng độ cồn cao như phụ nữ
mang thai, người tham gia giao thơng,... Trong khi đó nhiều người tiêu thụ bia lại ưa
thích các đặc tính về mùi, vị của các loại bia truyền thống vốn có nồng độ cồn cao
đáng kể, thường là >4. Vì vậy, với mong muốn đáp ứng nhu cầu thiết thực của người
tiêu dùng, tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu sản xuất loại bia có nồng độ cồn thấp”.
Mang trong mình những đặc trưng về mùi vị cũng như giá trị dinh dưỡng của bia
truyền thống cộng thêm vào đó là nồng độ cồn thấp để đáp ứng được nhu cầu của
nhiều dối tượng, sự kết hợp này sẽ phát triển mạnh trong tương lai.

8


Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phịng thí nghiệm
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1.

LỊCH SỬ VÀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT BIA

1.1.1. Lịch sử
Bia là một loại nước giải khát được lên men từ dịch của malt đại mạch, có hương vị
houblon, và có lịch sử lâu đời:
4000 năm trước Công Nguyên: Thời kỳ người Xume, xuất hiện “Sikaru” bia và bia
gia đình do người phụ nữ làm.
3000 năm trước Cơng Ngun: Thời kỳ Mesopotamia cổ đại, bia đóng vai trò rất
quan trọng (cúng tế nữ thần Nia Harra). Người Ai Cập đã sản xuất bia (Zythum) trên
3000 năm, đó là thức uống phổ biến của họ.
2000 năm trước Công Nguyên: Người Babilon tiếp tục kế thừa phương pháp lên

men bia của người Xume.
Năm 768: Hoa houblon tạo hương vị đặc trưng cho bia được trồng ở Bavaria.
Giữa thế kỷ 18: Việc sản xuất bia chỉ do phụ nữ đảm nhiệm, đến cuối thế kỷ, cùng
với gia tăng nhu cầu tiêu thụ bia, quá trình thương mại cũng được phát triển.
Từ năm 1800: Kỷ nguyên hiện đại của nghề làm bia bắt đầu.
Năm 1876: Tác phẩm “Nghiên cứu về bia” của L.Pasteur được xuất bản. Ơng đã tìm
ra những bí mật về nấm men và thuật ngữ lên men được sử dụng.
Từ đó cơng nghệ sản xuất bia ngày càng phát triển mạnh, chất lượng bia ngày càng
được nâng cao.
Ngành cơng nghệ sản xuất bia ở Việt Nam có lịch sử hơn 100 năm Xưởng sản xuất
bia lần đầu tiên được đặt tên là xưởng sản xuất bia Chợ Lớn, do một người Pháp tên là
Hommel đã mở xưởng bia ở làng Đại Yên, Ngọc Hà, sau trở thành nhà máy bia Hà
Nội, nay là tổng công ty Bia Rượu Nước giải khát Hà Nội. Trong quá trình hình thành
và phát triển, ngành sản xuất bia đã đạt mức tăng trưởng cao vào những năm của thời
kỳ mở cửa. Cùng với quá Trình hội hập, ngành sản xuất bia phát triển về quy mơ và
trình độ cơng nghệ, trở thành một ngành cơng nghiệp có thế mạnh khi Việt Nam gia
nhập tổ chức WTO.
9


Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phịng thí nghiệm
1.1.2. Tình hình sản xuất bia
Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới
Hiện nay có hơn 25 quốc gia sản xuất bia với sản lượng hơn 1 tỷ lít/năm, trong đó
Mỹ, Cộng Hịa Liên Bang Đức mỗi nước sản xuất trên dưới 1 tỷ lít/năm.
Bảng 1.1: 21 nước có sản lượng bia nhiều nhất thế giới (cập nhật năm 2005)
Tên nước

Sản lượng
(triệu lít)


Sản lượng

Tên nước

(triệu lít)

Tên nước

Sản lượng
(triệu lít)

Mỹ

250.67

Mehico

45.6

Hà Lan

22.4

CHLB Đức

102.12

CHDC Đức


40.6

Colombia

21.67

Anh

87.34

Tây Ban Nha

56.7

Nam Phi

19.3

Nhật

80.07

Canada

38.9

Bỉ

17.8


Brazil

67.9

Cezh & Slovakia

41.9

Ba Lan

32.2

Brazil

67.9

Pháp

41.9

Ba Lan

32.2

Trung Quốc

78.98

Úc


30.2

Italia

76.8

Bảng 1.2: 19 nước tiêu thụ bia nhiều nhất thế giới (cập nhật năm 2005)
Tên nước

Sản lượng
(triệu lít)

Tên nước

Sản lượng
(triệu lít)

Tên nước

Sản lượng
(triệu lít)

CHLB Đức

146.6

Áo

118.5


Cộng Hịa Ailen

80.0

CHDC Đức

140.0

Úc

111.3

Thụy Sỹ

69.4

Cezh & Slovakia

133.4

Anh

100.1

Bungari

64.3

Đan Mạch


125.7

Hungari

99.4

Tây Ban Nha

62.0

Tân Tây Lan

123.5

Mỹ

90.8

Venduela

60.0

Bỉ

199.9

Hà Lan

86.0


Lucxambua

119.3

Canada

83.0

Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trong nước Ngành rượu bia nước giải khát ở
nước ta đã có quá trình sản xuất lâu dài, từ cuối thế kỷ XIX đầu thế kỷ XX. Song đặt

10


Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phịng thí nghiệm
biệt 10 năm trở lại đây, do chính sách đổi mới, mở cửa của nước ta, đời sống của các
tầng lớp dân cư đã có cải thiện quan trọng, lượng khách du lịch, các nhà kinh doanh,
đầu tư nước ngoài vào Việt Nam tăng nhanh, cùng thúc đẩy sự phát triển của ngành
rượu bia, nước giải khát Việt Nam.
Trước đây chỉ có 2 nhà máy bia Sài Gịn và Hà Nội, nay cả nước có 469 cơ sở sản
xuất, tạo ra nhiều sản phẩm có tín nhiệm với người tiêu dùng trong cả nước hoặc khu
vực: bia 333, bia Hà Nội, Heniken, Halida, Carlsberg, Sanmiguel, Huda...
Hai nhà máy bia Trung ương (Sài Gòn và Hà Nội) sản xuất đã vượt công suất tới
107% vẫn không đủ để đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng. Nhiều quốc doanh rượu bia
chủ lực của địa phương cũng đầu tư phát triển khá như cơng ty bia Hải Dương, Hà
Tây, Thái Bình...
Mỗi năm Việt Nam sản xuất 1,2 tỷ lít bia. Con số này tăng (8-10)% sau từng năm.
Bình quân mỗi người dân tiêu thụ gần 16 lít bia và 4 lít rượu trong một năm.
Theo số liệu tổng hợp của Bộ Cơng Nghiệp năm 2004 thì giá trị sản xuất cơng
nghiệp của toàn ngành bia - rượu - nước giải khát trên cả nước đã đạt 15.281,5 tỷ

đồng, doanh thu đạt 17.950 tỷ đồng, đóng góp ngân sách nhà nước khoảng trên 5.000
tỷ đồng, tạo việc làm và thu nhập ổn định cho trên 20.000 lao động.
Năm 2005 sản lượng bia sản xuất khoảng 1.500 triệu lít, sản lượng rượu sản xuất là
80 triệu lít. Tính đến hết năm 2004, tồn ngành có 329 cơ sở sản xuất bia với cơng
suất thiết kế 1.737 triệu lít, 72 cơ sở sản xuất rượu có cơng suất thiết kế 103 triệu lít.
Năng lực sản xuất bia tập trung chủ yếu tại những thành phố trực thuộc TW như:
Thành Phố HCM chiếm 23.2% tổng năng lực sản xuất bia toàn quốc, TP Hà
Nội: 13.44 %, TP Hải Phòng: 7.47%, tỉnh Hà Tây: 6.1%, Huế: 3.05%, Đà Nẵng:
2.83%.
Qua đó ta thấy sản lượng bia sản xuất hàng năm trên thế giới là rất lớn đồng thời
tiêu thụ cũng rất lớn. Bia trở thành nhu cầu thức uống của con người trên toàn thế
giới.
1.2. THÀNH PHẦN HĨA HỌC CỦA BIA
Thành phần hóa học của bia, thơng thường gồm những thành phần sau:
11


Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phịng thí nghiệm
1.2.1. Nước
Nước chiếm đến 80 - 90 % trọng lượng bia thành phẩm.
1.2.2. Chất hòa tan
 Chất hòa tan chiếm 5.5 - 10.7% trọng lượng bia.
 Chất hòa tan có hàm lượng nhỏ nhưng phong phú về thành phần hóa học nên
có tính chất quyết định đến chất lượng bia.
 Các thành phần trong chất hòa tan bao gồm:
- Hydrat cacbon: chiếm 80 - 85% chất hòa tan trong bia, trong số này có 60 70% là maltose, maltotriose, còn lại là các đường khác như: glucose, saccarose,...
- Protein: chiếm 6 -9% chất hịa tan bia. Trong đó:
• 140 mg/l protein có phân tử lượng cao.
• 120 mg/l protein có phân tử lượng trung bình.
• 440 mg/l protein có phân tử lượng


thấp.

- Glyceryl: là sản phẩm phụ hình thành khi lên men chiếm 3 - 5% (khoảng 1200
- 1600 mg/l).
- Các chất tro: chiếm 3 - 4% chất hịa tan. Trong đó 30% là photphat, cịn lại là
clorit, silicat, các catrion như K+, Na+, Ca2+, Mg2+,...
- Các chất đắng, tanin, màu:
• Hàm lượng chất đắng: khoảng 12 - 20 mg/l theo iso - α - acid đắng và α -acid

đắng.
• Khoảng 150 mg.l tanin, trong đó 2/3 từ malt, 1/3 từ hoa houblon.
• Các chất màu: 50 - 70 mg/l antocyanuagen, 10 - 12 mg/l catechine, 10 - 40 mg/l

tanoide
- Các acid hữu cơ: chiếm 0.7 - 1.0% chất hịa tan của bia, trong đó:
• 50 - 70 mg/l pyruvate
• 170 - 220 mg/l citrate

12


Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phịng thí nghiệm
• 30 - 110 mg/l malat
• 30 - 100 mg/l D, L - lactate

- Các vitamin: có hàm lượng nhỏ nhưng khá đa dạng, gồm B 1, B2, B6, biotin,
nocotinamit, acid pantotenoic
• 1 lít bia có 30 đơn vị UI B1 (1 đơn vị UI B1 = 0.0003mg B1 = 0.3y).
• 1 lít bia có 74 đơn vị UI B2 (1 đơn vị UI B2 = 0.003 mg B2 = 3y)


1.2.3. Các chất dễ bay hơi
 Etanol: 3.4 - 4.5% trọng lượng bia.
 Acid cacbonic: 0.35 - 0.55% trọng lượng bia.
1.3.

GIÁ TRỊ CỦA BIA

1.3.1. Giá trị kinh tế
 Sản xuất bia là ngành công nghiệp phát triển nhanh, đem lại những khoảng thu
nhập lớn cho doanh nghiệp và nền kinh tế của nhiều nước.
 Đối với nước ta, bia cũng đem lại một nguồn thu đáng kể, đóng góp quan trọng
vào sự phát triển, chẳng hạn bia Sài Gòn mỗi năm nộp cho nhà nước hơn 1000 tỷ
đồng.
1.3.2. Giá trị dinh dưỡng
Về giá trị dinh dưỡng của bia được so sánh như sau:
- So với trà, cà phê, bia khơng chứa các kim loại có hại, so với các loại rượu uống
thì hàm lượng etanol trong bia rất thấp (2 -6% V).
- về chất đạm: 1 lít bia tương đương 120g bơ hay 25g thịt bò hay tương đương 60g
bánh mì
- Về chất đường: 1 lít bia tương đương 150g bánh mì
- Độ calo của bia: 1 lít bia cho khoảng 400 - 500 calo. Năng lượng này 50% do
protid và glucid cung cấp, 50% do rượu cung cấp.
- Trong bia có lượng đáng kể vitamin, đặc biệt là vitamin nhóm B, rất cần thiết

13


Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phịng thí nghiệm
cho cơ thể.

1.3.3. Bia đối với sức khỏe con người

❖

Ưu điểm

Bia là thức uống khá phổ biến. Uống bia điều độ với lượng vừa phải, sẽ có lợi cho
cơ thể và có thể chữa được một số bệnh:
- Bia giúp giảm nguy cơ các bệnh về tim mạch.
- Uống bia có thể giúp ngăn ngừa việc hình thành các cục máu đơng có thể gây tắc
động mạch ở tim, cổ, não,...đây là những nguyên nhân chính gây ra tình trạng đột quỵ
của người.
- Đối với những người bị bệnh tiểu đường, uống bia vừa phải giúp giảm nguy cơ
mắc bệnh mạch vành.
- Uống bia điều độ cịn có tác dụng tốt cho não, giúp nâng cao khả năng nhận thức
của con người.
- Bia chứa hàm lượng silicon cao, dễ hấp thu, đây là một yếu tố giúp xương trở
nên chắc hơn.
- Bia có chứa nhiều chất giúp phân giải các chất béo trong cơ thể, giúp bộ máy
tiêu hóa làm việc tốt hơn.

❖

Nhược điểm

Tuy nhiên nếu uống bia qua nhiều sẽ gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe:
- Uống bia nhiều sẽ làm cho hệ thần kinh kém nhạy bén, rất dễ gây tai nạn trong
lúc làm việc, lái xe.
- Trong bia có chứa một hàm lượng cồn nhất định tùy từng loại bia, vì vậy việc
uống quá nhiều có thể làm tăng nguy cơ gãy xương thơng qua ức chế hoạt động của

các tế bào tạo xương. Ngoài ra bia cũng gây ảnh hưởng xấu đến chức năng của gan
nếu uống quá nhiều.

14


Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phịng thí nghiệm
1.4. NGUN LIỆU SẢN XUẤT BIA
Ngun liệu chính là: malt, houblon, nước. Malt cung cấp tinh bột, amilase cho
đường hóa, houblon là nguyên liệu tạo hương vị đặc trưng cho bia, màu sắc, độ bền
bọt, làm trong bia, sát trùng bia,...
Tác nhân vi sinh vật là nấm men
1.4.1. MALT
1.4.1.1. Mục đích sử dụng
Malt có thể hiểu: “là tất cả các hạt chứa tinh bột (đại mạch, lúa mì, thóc, ngơ, yến
mạch,...) đã được nảy mầm và sấy khơ theo đúng yêu cầu kỹ thuật để làm nguyên liệu
cho sản xuất bia”.
Hạt đại mạch là nguồn gốc cung cấp tinh bột cho đường hóa, tạo đường cho sự lên
men bia về sau.
Qua quá trình nảy mầm một lượng lớn các enzym xuất hiện và tích tụ trong hạt đại
mạch như: enzym amylase, protease, sitase, maltase, photsphatase. Các enzym này là
những nhân tố thực hiện việc chuyển các chất trong thành phần hạt đại mạch thành
nguyên liệu (các acid amin tự do, các loại đường, các vitamin...) mà nấm mem có thể
sử dụng để tạo thành sản phẩm bia.
1.4.1.2. Thành phần hóa học của malt - đại mạch
Thành phần hóa học của đại mạch rất phức tạp. Các chỉ số về thành phần hóa học là
nhân tố quyết định chất lượng của đại mạch để xem xét loại đại mạch có đủ tiêu chuẩn
để sản xuất malt và bia hay khơng.
Bảng 1.3. Thành phần hóa học của malt - đại mạch
(Tính theo % trọng lượng chất khơ)

Thành phần

Đại mạch

Malt

Tinh bột

63 - 65

58 : 60

Đường saccharose

1:2

3:5

Đường khử

0,1 : 0,2

3:4

15


Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phịng thí nghiệm
Những đường khác


1

2

Chất dạng gom

1 : 1,5

2:4

Hemicellulose

8 : 10

6:8

Cellulose

4:5

5

Lipid

2:3

2:3

Protein thơ (N * 6,25)


8 : 11

8 : 11

Dạng hịa tan thể muối: albumin, globulin

0,5

2

Hodrein - protein (prolamin)

3

-

Glutein - protein

3:4

2

Acid amin và peptid

3:4

3:4

Acid nucleic


0,5

1:2

Tro

0,2 : 0,3

0,2 : 0,3

2

2,2

5-6

6-7

Những chất còn lại
1.4.1.2. Các yêu cầu kỹ thuật của malt
❖ Yêu cầu về cảm quan
 Màu sắc

o Malt vàng: vàng tươi
o Malt đen: màu sẫm hơn, vỏ malt phải ống ánh
 Mùi vị

o Phải đặc trưng cho từng loại malt, khơng có mùi vị lạ.
o Nếu có mùi chua hay mốc, chứng tỏ malt bị ẩm.
o Malt vàng: vị ngọt dịu (nhẹ).

o Malt đen: vị cà phê, thơm ngọt mạnh.
 Độ sạch

o Không lẫn tạp chất, hạt không bị vỡ và không có hạt bị bệnh.
16


Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phịng thí nghiệm
o Lượng tối đa cho phép đối với: hạt vỡ là 0,5%, hạt bệnh là 1% và hạt không nảy
mầm là 5%.

❖

Các chỉ tiêu cơ học

 Dung trọng: là trọng lượng một lít hạt được tính bằng (g/l).

o Loại 1: có dung trọng 680 g/l.
o Loại 2: có dung trọng từ 650 + 680 g/l.
o Loại 3: có dung trọng từ 630 + 650 g/l.
 Trọng lượng khô tuyệt đối: là trọng lượng của 1000 hạt (không chọn), thường

từ 35 + 45 gam.
 Lực nẩy nầm: là số hạt nẩy mầm (tính ra %) sau ngày thứ 3 cuẩ q trình nẩy

mầm trong điều kiện thí nghiệm, thường từ 80 + 85%.
 Khả năng nẩy mầm: là số hạt nẩy mầm (tính ra %) sau ngày thứ năm của q

trình nẩy mầm trong điều kiện thí nghiệm, thường phải đạt từ 90 + 95%. Đại mạch có
chất lượng cao nếu có lực nẩy mầm > 90% và khả năng nẩy mầm > 95%.


❖

Những điểm cần chú ý

Malt dùng để sản xuất bia phải được bảo quản ít nhất 3 + 4 tuần trước khi sử dụng
vì:
 Vỏ malt mới sấy giòn nên dễ bị nghiền nát, trong quá trình đường hóa các chất

trong vỏ malt sẽ bị hịa tan làm cho bia có vị đắng chát, khó lọc.
 Hoạt lực của enzym thủy phân chưa ổn định, quá trình đường hóa diễn ra khó

khăn, hiệu suất thu hồi thấp.


Khi bảo quản hạt hút ẩm làm cho vỏ malt mềm dẻo không bị nát khi nghiền và

sẽ là chất trợ lọc tốt sau này. Đồng thời trong hạt xảy ra một số quá trình mà kết quả
là:
o Hoạt lực của enzym và protease sẽ tăng.

17


Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phịng thí nghiệm
o Làm tăng lượng đạm hịa tan. o Chỉ số PH đường hóa tăng
1.4.2. HOA HOUBLON
Hoa houblon là nguyên liệu chính thứ 2 để sản xuất bia
1.4.2.1. Mục đích sử dụng hoa houblon



Tạo cho bia có mùi thơm dễ chịu, có vị đắng chát nhẹ, đặc trưng.



Có tác dụng sinh bọt và giữ bền bọt.



Có tính chất sát trùng bia.



Làm trong bia do kết tủa protid.

1.4.2.2. Thành phần hóa học trong hoa houblon
Bảng 1.4: Thành phần hóa học trung bình của hoa houblon
(Theo % chất khơ)
Thành phần

Tỷ lệ (%)

Nước

11 - 13

Tổng chất đắng (α - 4,5, α - 9, γ - 1,5)

15 - 21


Tinh dầu phấn

0.3 - 1

Tanin

2.5 - 6

Protein (N* 6,25)

15 - 21

Cellulose

12 - 14

Chất khoáng

5-8

Các hợp chất khác

26 - 28

Trong các phần trên, các hợp chất đắng, tinh dầu phấn hoa và chất chát đóng vai trò
quan trọng nhất trong sản xuất bia.

❖ Chất đắng ( C11H30O35)
Là thành phần thiết yếu và đặc trưng nhất của hoa houblon và được chia làm 2
nhóm:


18


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

Hình 1.1: Các thành phần trong chất đắng của hoa houblon
Chất đắng tạo ra vị đắng cho bia, tạo bọt, giữ bọt và tạo ra tính kháng sinh mạnh
cho bia.

❖ Chất chát - tanin (C

25

H24O13)

 Làm kết tủa các protit kém bền vững, tăng tính ổn định của bia.
 Làm kết tuả protein bền làm giảm khả năng tạo bọt và giữ bọt của bia.

❖ Tinh dầu
 Có dạng nước trong, vàng sánh, có mùi thơm rất mạnh. Khi đun sôi, đa phần
tinh dầu bay hơi, 90% lượng tinh dầu bay mất trong thời kỳ houblon hóa.
 Khi đun sôi, thành phần tinh dầu cũng bị thay đổi, sản phẩm tạo thành cùng
với các thành phần không bay hơi của tinh dầu tạo ra mùi thơm dễ chịu, đặc trưng của
bia.
I.4.2.3. Các dạng hoa houblon trên thị trường
Sử dụng hoa nguyên cánh trong sản xuất bia:

❖ Ưu điểm: bảo quản được chất lượng hoa
❖ Nhược điểm: không bảo quản được lâu, thể tích cồng kềnh, hiệu quả sử dụng

19


Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phịng thí nghiệm
thấp.
Để khắc phục các nhược điểm trên, người ta tiến hành sấy hoa, chế biến cánh hoa và
các bộ phận của nó thành dạng bán thành phẩm gọi là chế phẩm hoa houblon, gồm:
houblon cao, houblon viên, houblon cánh.

■ Hoa cánh
Hoa đã sấy khô đến độ ẩm < 13%, sau đó được ép chặt thành bánh, bọc kín trong
các loại giấy đặc biệt, đồng thời có thể nạp thêm khí trơ (CO 2 hoặc nitơ) để ngăn chặn
tối đa tình trạng giảm chất lượng do bảo quản.

■ Hoa viên

20


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

Hình 1.2: Hoa viên
Nhằm thuận tiện trong bảo quản, vận chuyển, người ta đã nghiền nát hoa khô thành
bột và ép thành viên, và được gói trong các bọc giấy đặc biệt giống hoa cánh.
Chất lượng hoa viên như hoa cánh, nhưng hiệu quả sử dụng cao hơn nên tiết kiệm
hoa hơn.
Hoa cao

Hình 1.3: Hoa cao
Hoa cao là sản phẩm được chiết ly bằng các dung môi hữu cơ. Bằng cách đó sẽ tách

được riêng chất đắng trong hoa ra ở dạng đậm đặc, chất lượng chất đắng được bảo
quản tốt hơn, đồng thời việc sử dụng khi nấu với dịch đường sẽ thuận tiện và hiệu quả
cao hơn.

21


Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phịng thí nghiệm
Bảng 1.5: Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng hoa houblon
Chỉ số

Loại 1

Loại 2

Loại 3

Vàng đến vàng óng

Vàng lục

Vàng xanh đến
vàng

Màu hạt lupulin

Vàng, vàng óng
ánh

Vàng, vàng sẫm


Vàng sẫm

Mùi

Thơm dễ chịu,
đặc trưng

Thơm, khơng có
mùi tạp chất khác

Hơi hồng

Cánh hoa

To, đều, chắc,
khơng bị rách

Cánh có thể bị rách,
có chấm đỏ cà phê

Rách nhiều, nhiều
chấm đỏ cà phê

< 1.75

<3

<9


% Chất đắng (chất
khô)

< 15

> 12

> 10

% Ẩm (trọng
lượng)

< 13

< 13

<3

% Hoa bệnh (chất
khô)

Không

<1

<5

% Tro (chất khô)

< 10


< 11

< 12

Màu hoa

% Tạp chất (chất
khô)

1.4.3. Nấm men
1.4.3.1. Sơ lược về nấm men


Nấm men là tên chung chỉ nhóm vi nấm có cấu tạo đơn bào, sinh sản bằng

cách nảy chồi và phân cắt. Chúng phân bố rộng rãi khắp nơi.


Nấm men thường có hình dạng khác nhau, thường có hình cầu, hình elip, hình

trứng, hình bầu dục, và cả hình dài.


Kích thích tế bào nấm men trung bình 9 10 ^m



Ba chức năng cư bản nhất của nấm men là trao đổi chất, sinh sản, lên men.


Trong sản xuất bia thường dùng hai loại nấm men: Saccharomycess cerevisiae
hansen (lên men nổi) và saccharomycess carlsbergensis hansen (lên men chìm).

22


Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phịng thí nghiệm
1.4.3.2. Vai trị của nấm men trong sản xuất bia
Nấm men có khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng trong môi trường nước mạch
nha như các loại đường hòa tan, các hợp chất nitơ (các acid amin, peptid), vitamin và
các nguyên tố vi lượng...qua màng tế bào. Sau đó, hàng loạt các phản ứng sinh hóa
xảy ra để tạo thành rượu và CO2. Theo sơ đồ sau:
C6H12O6



C2H5OH + CO2 + Q (năng lượng)

1.4.3.3. Đặc điểm của nấm men dùng trong sản xuất bia
Đặc điểm cấu tạo
Về kết cấu nấm men bia gồm có:
 Nhân tế bào ở giữa lớp nguyên sinh chất, trong nguyên sinh chất có chứa một

số hạt nhỏ li ti và khơng bào, nó sẽ to lên khi men bia thiếu chất dinh dưỡng hoặc già
cỗi.
 Vỏ tế bào chiếm 20% trọng lượng của tế bào, là màng bán thẩm thấu có chức

năng thẩm thấu các phân tử đạm và đường rất nhỏ bé thuộc loại dinh dưỡng của nấm
men.
 Chất đạm trong tế bào chiếm 45 - 70%.

 Chất béo chiếm 2 - 5%.
 Chất khống loại phosphate chiếm 8%.

 Ngồi ra cịn có vitamin B1, B2, một ít vitamin C, tiền tố D và một loạt chất
phân giải đạm, đường để phục vụ cho lên men, hô hấp và tổng hợp.
Hai loại nấm men dùng trong lên men bia
- Nấm men nổi ( Saccharomycess cerevisiae): dùng lên men nổi, phát triển chủ
yếu trên bề mặt, hình dạng thường là hình cầu hoặc ovan với kích thước 7 - 10^m.
Thời gian lên men 4 - 6 ngày.
- Nấm men chìm (Saccharomycess carlsbergensis): dùng lên men chìm, phát triển
ở tầng sâu của thiết bị, hình dạng chủ yếu là hình cầu. Thời gian lên men 12 - 17 ngày.

23


Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phịng thí nghiệm
Thơng thường một đời men giống được sử dụng từ 6 + 10 chu kỳ lên men

Hình 1.4: Sơ đồ sử dụng một đời nấm men
1.4.3.4. Các yêu cầu đối với nấm men khi đưa vào lên men bia
Một nòi nấm men được đưa vào sản xuất bia phải đáp ứng những yêu cầu sau:
- Tế bào có hình dạng đặc trưng.
- Nấm men thuần khiết, khơng bị nhiễm vi sinh vật khác.
- Khả năng kết lắng với những loại lên men chìm.
- Phải có tính ổn định trong sản xuất
- Khi đưa vào sản xuất tỷ lệ men chết dưới 2%, tỷ lệ nảy chồi lớn hơn 10%.
- Nấm men khi đưa vào dịch đường để lên men phải đạt được từ 10 - 20 triệu tế
bào/ml dịch ống.
- Nấm men có khả năng chuyển hóa các đường đơi, đường đơn giản, các peptid,
acid amin, giải phóng CO2, rượu ethanol và nhiệt.

1.4.4.

Nước

24