Giáo trình Công nghệ sản xuất bia: Phần 1

Phần 1 giáo trình Công nghệ sản xuất bia gồm 3 chương: Nguyên liệu sản xuất bia (Trong chương này nội dung nhằm nghiên cứu sâu về nấm men và phương pháp nuôi cấy), công nghệ sản xuất malt (Chương này đề cập đến 3 công đoạn chính quan trọng trong quy trình sản xuất bia đó là: Ngâm đại mạch, ươm mầm đại mạch và sấy malt tươi).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Công nghệ sản xuất bia: Phần 1 LỜI NÓI ĐẦU 1. Công dụng của bia. Bia là một loại nƣớc giải khát lên men, đƣợc sản xuất từ nguyên liệu chính là malt đại mạch, hoa Hublon và nƣớc Bia là một loại nƣớc giải khát lên men có độ cồn thấp, có nhiều bọt và có vị đắng dễ chịu. Có giá trị dinh dƣỡng và khả năng sinh năng lƣợng cao: 1lit bia ~ 1 lít sữa tƣơi: tạo ra 450cal - Tác dụng giải nhiệt: CO2 hoà tan thu nhiệt để bay hơi - Có giá trị sinh học cao: nhiều VTM và các men tiêu hoá Hƣƣơng và vị của bia là do các hợp chất của bia đƣợc chiết ly từ nguyên liệu, cồn, CO2 và các sản phẩm lên men tạo nên. Đặc biệt CO2 bão hoà trong bia có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát của ngƣời uống. Nhờ những đặc điểm trên, bia là đồ uống đƣợc phổ biến rộng rãi trên toàn thế giƣới, sản lƣợng mỗi ngày một tăng. Trƣớc đây ở Việt Nam chỉ có hai nhà máy bia lớn ở Sài Gòn và Hà Nội, sản lƣợng hàng năm hàng trăm triệu lít. Trong những năm đổi mƣới nhiều nhà máy sản xuất bia của nƣớc ngoài hoặc liên doanh vƣới Việt Nam, có công nghệ và thiết bị tiên tiến đã ra đời. Đồng thời, hầu nhƣ các tỉnh đều có cơ sở sản xuất bia cỡ trung và cỡ nhỏ, đã làm cho sản lƣợng chung tăng lên rất nhiều và đã đáp ứng đƣợc nhu cầu của ngƣời tiêu dùng. Bia là sản phẩm của quá trình lên men rƣợu ở nhiệt dộ thấp dịch đƣờng. Nguyên liệu là malt đại mạch và các hạt giầu tinh bột, prôtêin chƣa qua giai đoạn ƣơm mầm, nƣớc và hoa houblon. Tất cả các loại bia đều chứa một lƣợng cồn từ 1,8  7% so vƣới thể tích và khoảng 0,3  0,5% khí CO2 tính theo trọng lƣợng. Đây là hai sản phẩm thu đƣợc khi lên men rƣợu từ các loại dịch đƣờng đã đƣợc houblon hoá; đƣợc tiến hành do nấu men Saccharomyces. Ngoài ra, trong bia còn có các sản phẩm bậc hai. Các cấu tử trên đều tham gia trực tiếp vào định hình hƣƣơng, vị và nhiều chỉ tiêu chất lƣợng của bia thành phẩm. Chỉ tiêu chất lƣợng của bia, phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố. Nghiên cứu và tác động các yếu tố thích hợp vào quá trình sản xuất bia, sẽ cho ta bia chất lƣợng 1 cao. Công nghệ sản xuất bia là quá trình rất phức tạp, dù làm thủ công hay hiện đại, thì công nghệ đều phải trải qua các bƣớc: - Chế biến dịch đƣờng hay còn gọi là đƣờng hoá nguyên liệu (nguyên liệu chính, nguyên liệu thay thế) nhờ enzym. - Lên men chính để chuyển hoá dịch đƣờng thành bia non; lên men phụ và tàng trữ. - Lọc trong bia và hoàn thiện sản phẩm. 2. Những thành tựu và hƣớng nghiên cứu trong lĩnh vực sản xuất bia - ứng dụng kỹ thuật gen và công nghệ tế bào tạo đƣợc dòng, chủng đại mạch mƣới, có hàm lƣợng Prôtêin hợp lý, cân đối vƣới yêu cầu. - Nghiên cứu sản xuất và ứng dụng chế phẩm enzym thúc đẩy quá trình đƣờng hoá. - Nghiên cứu sử dụng nguyên liệu thay thế đại mạch trong công nghệ sản xuất bia. ở Việt Nam cho đến nay vẫn chƣa giải quyết đƣợc việc gieo trồng đại mạch và hoa houblon. Hàng năm vẫn phải nhập hàng ngàn tấn malt cho sản xuất bia. Nghiên cứu chế phẩm enzym Novo - Đan Mạch vào sản xuất bia nhằm tăng tỷ lệ gạo, giảm tỷ lệ malt, rút ngắn chu kỳ sản xuất và nâng cao chất lƣợng bia. Khi sử dụng nguyên liệu thay thế (ngô, gạo) vƣới tỷ lệ cao, thì cần nghiên cứu ứng dụng enzym nhất là Prôtêaza là điều cần thiết. - Lai tạo và gây đột biến bằng kỹ thuật gen để tạo ra chủng nấm men mƣới, có đặc tính công nghệ lên men nhanh, triệt để; hàm lƣợng rƣợu bậc cao thấp, và tái sử dụng nhiều thế hệ. 2 Chƣƣơng 1. NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA Bia là sản phẩm đƣợc sản xuất từ nguyên liệu chính: malt đại mạch, hoa houblon và nƣớc. Để tiết kiệm malt đại mạch hoặc để tạo ra các loại bia theo yêu cầu của thị trƣờng, ngoài malt đại mạch là chính, còn sử dụng một vài nguyên liệu phụ nhƣ gạo, ngô và một số loại ngũ cốc khác. ở Việt Nam, nguyên liệu chính để sản xuất bia: đại mạch và hoa houblon đều nhập từ nƣớc ngoài. Vì vậy sử dụng nguyên liệu phụ thay thế một phần đại mạch trong sản xuất bia là việc làm rất có ý nghĩa kinh tế. Trong chƣƣơng này ta sẽ nghiên cứu sâu về nấm men và phƣƣơng pháp nuôi cấy: malt đại mạch (một phần nguyên liệu phụ), hoa houblon và tính chất hoá lý của nƣớc dùng trong sản xuất bia. Học sinh cần nắm vững phƣƣơng pháp nuôi cấy men và một số tính chất cơ bản của đại mạch và nguyên liệu thay thế.H 1.1. Nấm men và phƣƣơng pháp nuôi cấy. 1.1.1. Phòng thí nghiệm a. Điều kiện phòng thí nghiệm Điều kiện bắt buộc của phòng thí nghiệm của cơ sở sản xuất bia là phải sạch sẽ, thoáng mát và vô trùng. Phòng thí nghiệm phải đƣợc làm vệ sinh, quét dọn thƣờng xuyên nhằm loại trừ một phần các vi sinh vật có hại. Dụng cụ thí nghiệm phải đƣợc bố trí và sắp xếp một cách khoa học, gọn gàng. Dụng cụ đựng hoá chất, dụng cụ tiếp xúc trực tiếp vƣới men phải đƣợc dán nhãn để tránh nhầm lẫn. b. Trang thiết bị phòng thí nghiệm Phòng thí nghiệm cần có một tủ hoặc một buồng vô trùng, các dụng cụ để làm thí nghiệm, dụng cụ cân, đong, đo đếm.v.v…Buồng hoặc tủ vô trùng dùng để nuôi cấy vi sinh vật, làm các công việc liên quan tƣới chủng, giống men; cần đƣợc quan tâm đặc biệt. Để đảm bảo vô trùng, đầu tiên phải khử trùng môi trƣờng không khí trong buồng và tủ. Phổ biến hiện nay là dùng đèn tử ngoại (UV). Các tia cực tím phát ra từ đèn sẽ tiêu diệt các vi sinh vật có hại và bào tử của chúng. Công việc này tiến hành trƣớc khi vào làm thí nghiệm 2  3 giờ, và tia tử ngoại rất nguy hiểm đối vƣới ngƣời khi tiếp xúc. Dụng cụ và đò dùng thí nghiệm phải đƣợc khử trùng bằng 3 cồn cao độ, bằng clôramin 1 3% hoặc bằng dung dịch phenol 3  5%. Những cơ sở sản xuất nhỏ thƣờng dùng tủ vô trùng. Tủ thƣờng làm bằng kính, đƣợc thông gió tốt. Bên trong tủ đƣợc bố trí đèn chiếu sáng và đèn tử ngoại. Tủ bố trí hai lỗ tròn, có bao che để cho tay vào thao tác. Tủ đặt trên bàn phẳng lát gạch men. 1.1.2. Nấm men a. Vai trò của nấm, men Nấm men đƣợc sử dụng trong sản xuất bia thuộc loại đơn bào. Nấm men là một sinh vật sống, đƣợc nuôi dƣỡng theo chính những quy luật của thực vật. Thức ăn cần thiết cho nấm men là đạm, hydrocacbon và chất khoáng. Nấm men làm biến đổi đƣờng thành rƣợu và axit cacbonic (biến đổi không hoàn toàn) 9596%. S ...