Lên men chính trong bia

Lớp công nghệ thực phẩm 2A
GVHD : Nguyễn Thị Minh Nguyệt
Thảo luận môn :
Công nghệ sản xuất Malt và Bia

ĐỀ TÀI:
SỰ BIẾN ĐỔI TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN CHÍNH ?
NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
NỘI DUNG CHÍNH
I- MỤC ĐÍCH CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN.
II- NHỮNG BIẾN ĐỔI TRONG QÚA TRÌNH LÊN MEN CHÍNH
III- NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN CHÍNH
I- Mục đích của quá trình lên men chính
Chuyển hóa phần lớn đường trong dịch nha thành etanol và CO2 .
Tạo các sản phẩm phụ và các sản phẩm trung gian : Glyxeryl, rượu bậc cao, axit hưu cơ, các este và aldehyt…
II- Các biến đổi trong quá trình lên men chính:

1 Sự phát triển của nấm men:
-Giai đoạn đầu nấm men nảy chồi và phát triển rất nhanh
-Sau đó nấm men sinh trưởng chậm
-Qúa trình lên men chuyển từ lên men hiếu khí sang lên men kị khí

2 Qúa trình lên men đường tạo etylic va CO2
Trong dịch đường có các loại đường khác nhau:đường đơn,đường kép,các dextrin bậc thấp…
-Đường đơn nấm men chuyển hóa trực tiếp:
C 6H 12 O 6→C 2H 5OH+CO 2+H 2O+Q
-Đối với các loại đường có 2 gốc đường trở nên muốn hấp thụ được nấm men phải tiết ra 1 enzim tương ứng để thủy phân đường đó thành các đường đơn .



-Đối với các dextrin thấp phân tử đặc biệt là các dextrin có 4,5,6,7 gốc đường nấm men rất khó hấp thụ vì chúng không tổng hợp được các enzim tương ứng .
-Sự trao đổi chất các hợp chất chứa nitơ:
+Nấm men hấp thụ đạm vô cơ và các loại đạm hữu cơ thấp phân tử,chủ yếu là các loại axitamin và 1 số amid.
+Trong quá trình lên men khoảng 50% lượng nito trong dịch đường bị nấm men hấp thụ nhưng 16-17%trong đó(tức là 32-34% lượng nito đã bị hấp thụ )được quay trở lại trong bia(do nấm men bị phân rã)
+Hàm lượng trung bình của nito trong dịch đường houblon là vào khoảng 60-70mg/100ml tương ứng với 370-440mg/100ml
Các hợp chất chứa nito,tính theo protein
-Sự hình thành các sản phẩm phụ:axit hữu cơ,rượu bậc cao,aldehyt,glyxerin,este…

3 Một số biến đổi khác :
-Sự thay đổi hàm lượng chất khô:trước lúc lên men hàm lượng chất khô 10-12 0 Bx nhưng sau khi lên men giảm xuống còn 2-2.5 0 Bx
Sự thay đổi pH: từ pH= 5,3-5,5 sau đó giảm về con pH=4,2
-Sự thay đổi thế oxi hóa khử(hàm lượng O2):lúc đầu lên men là hiếu khí sau đó chuyển sang kỵ khí bắt buộc
-Nhiệt độ:không thay đổi nhiều
Áp suất:áp lực ,hàm lượng CO 2(lúc đầu nhiều sau thì ít)
Sự hình thành bọt :trong những ngày đầu bọt to,những ngày sau bọt nhỏ dần và mịn,trắng bông và xẹp dần
Sự hòa tan khí CO 2:trong quá trình lên men chính ở nhiệt độ thấp,CO 2 sinh ra hòa tan vào dịch đường
III- Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình len men chính
Bao gồm :
Chất lượng của nấm men sản xuất
Lượng nấm men gieo cấy ban đầu.
Nồng độ chất hòa tan của dịch đường Houblon hóa.
Nhiệt dộ của dịch lên men.
Ap suất bề mặt.
Hàm lượng Oxy và thế Oxy hóa khử GH.
Cường độ khuấy đảo dịch lên men.
Nồng độ của sản phẩm lên men
Chất lượng của nấm men sản xuất
Để thu nhận đc các loại bia có chất lượng cao thì yếu tố đầu tiên cần đc thỏa mãn là chất lượng của men giống . Việc lựa chọn 1 chủng nấm men thích hợp cho những điều kiện cụ thể của sản xuất là tiền đề của sự thành công trong CNSX bia.
Khi đánh giá chất lượng của 1 chủng men sản xuất, cần xem xét các chỉ số sau đây:
+ Tốc độ lên men nhanh.
+ Tạo độ cồn cao.
+ Có khả năng thích ứng với các điều kiện : độ cồn, áp suất thẩm thấu, nhiệt độ, nồng độ CO2 …
+ Có khả năng kết bông hoặc kết lắng tốt.
+ Có khả năng sống tốt cho mục đích tái sử dụng.
+Tạo hương vị đặc trưng tốt cho bia.
+ Đặc tính di truyền ổn định cao.
2. Lượng nấm men gieo cấy ban đầu
Lượng nấm men gieo cấy ban đầu liên quan mất thiết đến tiến trình lên men qua các chỉ số sau đây :
Thời gian để thiết lập đc thế cân bằng động giữa quần thể nấm men với môi trường lên men ( cơ chất).
Lượng tế bào nẩy chồi, từ đây dẫn đến lượng chất hòa tan ( chất dinh dưỡng) bị tiêu phí cho việc xấy dựng tế bào mới và cường độ trao đổi chất trong tế bào non.
Thời gian lên men.
Hàm lượng các sản phẩm bậc 2 tạo thành và tỷ số tương quan giữa chúng.
3. Nồng độ chất hòa tan của dịch đường Houblon hóa
Nồng độ chất hòa tan của dịch đường Houblon hóa có ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển của nấm men và tốc độ lên men.
Dịch đường Houblon hóa có nồng độ chất hòa tan 11 – 12% lên men tốt hơn các loại dịch đường có nồng độ cao hơn hoặc thấp hơn.
Nếu nồng độ đường trong dịch tăng lên 15-20 %, cường độ lên men sẽ bị giảm đi đáng kể.
4. Nhiệt độ của dịch lên men.
Nhiệt độ của dịch lên men và mooit trường xung quanh có ảnh hưởng khá mạnh đến tiến trình lên men.
ở nhiệt độ cao sẽ thu nhận đc các kết quả :
+ thời gian lên men nhanh
+ Mật độ tối đa đạt đc cao hơn so với ở nhiệt độ thấp.
+ Lên men triệt để hơn nhưng hàm lượng các sản phẩm bậc 2( đặc biệt là diaxetyl) tạo ra nhiều hơn.
+ Lượng sinh khối tạo ra nhiều hơn nhưng lượng tế bào chết lại nhiều hơn và tốc độ suy giảm, các đặc tính công nghệ cũng nhanh hơn.
+ Kết quả cuối cùng nhận đc là tỷ số gữa các cấu tử trong bia không cân đối, chất lượng của bia giảm.
=> Mỗi một loại nấm men đều có nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển và lên men.
5. Áp suất bề mặt
Áp suất bề mặt của dịch lên men ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình công nghệ . Nó xác định mức độ bão hòa CO2 ở trong bia, mà hợp chất này lại là nhân tố ức chế qúa trình lên men.
Áp suất lên men còn ảnh hưởng đến lượng sinh khối tạo thành : Trong một giới hạn xác định , nếu áp suất lên men càng cao thì lượng sinh khối tạo thành càng ít.
Áp suất lên men cũng ảnh hưởng đến trạng thái sinh lý của nấm men : Nấm men chịu áp lực cao trong giai đoạn lên men thì mức
độ suy giảm các đặc tính công nghệ của nó cũng nhanh hơn, nấm chóng già hơn.
Hàm lượng oxy và thế oxy hóa khử GH.
Lên men là quá trình yếm khí, vì vậy ở thời điểm đầu oxy rất cần cho sự sinh sản của nấm men.
O2
- Hàm lượng oxy hòa tan trong dịch đường ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ sinh sản của nấm men và lượng sinh khối tạo thành.
Ví dụ : Trong cùng một điều kiên, ở dịch đường đc sục khí, mật độ tối đa của nấm men đạt tới 74x 106 tế bào/ cm3 , còn ở dịch đường không sục khí mật độ tối đa của nấm men chỉ đạt 45 x 106 tế bào/ cm3 .
Hàm lượng oxy hòa tan trong dịch đường cũng là yếu tố tác động mạnh đến tốc độ sinh sản đặc tính công nghệ của nấm men. Nếu trong dịch lên men lượng oxy quá ít thì tốc dộ sinh sản bị hạn chế, tốc độ lên men bị chậm lại, hương và vị của bia không tạo đc như mức cần có.
Lượng oxy hòa tan trong dịch đường Houblon hóa chỉ nên khống chế ở nồng độ 6,7 – 7 mg/l.
Trong quá trình lên men thế oxy hóa khử bị thay đổi : Trong dịch đường Houblon hóa GH dao động trong khoảng 20-24, sang giai đoạn lên men nó giảm xuống 10-11. GH thấp hơn 15 khả năng sinh sản của nấm men bị hạn chế rất mạnh.
7.Cường độ quấy đảo dịch lên men
Cường độ xáo trộn dịch lên men là một trong những yếu tố mạnh nhất thúc đẩy nhanh quá trinh lên men vì nó hút ngắn đc thời gian lên men nhưng mặt trái của nó là bia chứa quá nhiều sản phẩm bậc 2 ( đặc biệt là rượu bậc cao, diaxetyl). Vì vậy nên chọn một phương ấn và chế độ khuấy đảo dịch lên men thích hợp.
8 . Nồng độ của sản phẩm lên men
Sản phẩm chính của quá trình lên men là rượu etylic và CO2 .
Ở nồng độ thấp, dưới 2% các hoạt động của nấm men vẫn xảy ra bình thường.
ở nồng độ cao 2-5 % thì khả năng nẩy chồi của nấm men hoàn toàn chấm dứt.
Nếu nồng độ cồn lên đến 12%, quá trình lên men bị đình chỉ hoàn toàn.
=> Khả năng chịu đựng độ cồn của các chủng nấm men khác nhau là khác nhau. Nó phụ thuộc vào khả năng thích ứng và trạng thái sinh lý của nấm men.