SẢN XUẤT BIA

CÔNG NGHỆ SINH HỌC
PGS.TS. Phan Duệ Thanh

Nhóm 3:

Nguyễn Thị Dung
Bùi Thị Nhật Hà
Bùi Thị Thuý Hoà
Phan Thị Thu Huyền
Tô Thị Hải Yến

QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
I. GIỚI THIỆU
BIA là đồ uống giải khát có độ rượu nhẹ được chế từ đại mạch nảy mầm, hoa houblon, nấm men và nước
Định nghĩa sơ giản cách làm bia:

Dịch đường malt + hoa houblon Bia
Nấm men
Lên men ở to thấp
Bia là thứ đồ uống có độ dinh dưỡng và tiêu hoá cao. Do lên men được tiến hành ở nhiệt độ thấp trong thời gian dài tạo ra CO2 phần lớn ở dạng liên kết
Thành phần bia gồm:
80 – 90% nước
1,5 : 7 % độ cồn
0,3 : 0,4% CO2
3 : 10% chất hoà tan chủ yếu là hydratcacbon, các protein và các sản phẩm thuỷ phân của nó, các chất khoáng, một số axit hữu cơ, các vitamin (B1, B2, B5, B6, PP, biotin và các chất đắng, chất thơm của hoa biotin
Lịch sử ngành bia
Một nhà máy sản xuất bia vào thế kỷ 16
Dụng cụ nấu bia đầu tiên có nguồn gốc từ người Babylon, được chế tạo từ thế kỷ 37 trước Công Nguyên.
Sau đó, bia được truyền sang Châu Âu.
Lịch sử ngành bia
Cho đến thế kỷ IX người ta bắt đầu biết đến hoa Houblon.
Bảo quản bia lâu hơn, tạo hương vị đặc biệt
Thay thế mọi cỏ thơm
Nhờ tính kháng khuẩn của hoa houblon: lên men nổi và bia chất lượng tốt hơn
Lịch sử ngành bia
Năm 1516, ở Đức có Luật Tinh khiết, quy định rằng: bia chỉ được sản xuất từ lúa mạch, hoa Houblon và nước.
Năm 1880: bước ngoặt trong sản xuất bia – Louis Pasteur tìm ra bản chất của quá trình sản xuất bia. Bảo quản bia bằng đun nóng ở 700 C ( thanh trùng Pasteur)
Năm 1897, nhà bác học người Pháp đã phát hiện ra nấm men.
Ngày nay, nguyên liệu chủ yếu để sản xuất bia vẫn là malt, hoa Houblon và nước. Ngoài ra còn một số nguyên liệu thay thế như: mỳ, gạo, đường, một số chất phụ gia và vật liệu khác.
Lịch sử ngành bia
Ngành bia Việt Nam: Sản xuất bia được người Pháp đưa vào nước ta cuối thế kỷ 19, chính là Nhà máy Bia Hà Nội và Nhà máy Bia Sài Gòn. Lúc đầu thiết bị rất thô sơ, lao động hoàn toàn thủ công do hai người Pháp ở Sài Gòn quản lý.
Tình hình tiêu thụ bia
Hiện nay, mức tiêu thụ bình quân của thế giới là 22 lít/người/năm; các nước Đức, Bỉ, Anh có mức tiêu thụ bình quân  từ 100 – 140 lít/người/năm.
Yếu tố chính để xác định loại bia là men bia sử dụng trong quá trình lên men. Phần lớn kiểu bia thuộc về một trong hai họ lớn: ale- sử dụng lên men đỉnh, hoặc lager- sử dụng lên men đáy. Bia có đặc trưng pha trộn của cả ale và lager được gọi là bia lai.

NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA
Nước + Thóc malt + Hoa houblon + Men bia = Bia




1. Nước
Nước ảnh hưởng rất lớn đến hương vị và chất lượng của bia thành phẩm.
Nước sử dụng trong sản xuất bia là nước mềm. Nước có sắt và mặn không dùng trong nấu bia.
2. Hoa houblon (hoa bia)
Tên khoa học: Humulus Lupulus L., thuộc họ gai dầu.
Là thực vật dây leo phân tính, trồng ở vùng ôn đới. Có hoa đực và hoa cái riêng cho từng cây nhưng chỉ dùng hoa cái chưa được thụ phấn cho sản xuất bia.
Vai trò trong SX bia: Làm ngưng kết abumin, ức chế sự phát triển của VSV G+, tăng khả năng tạo bọt, tạo vị thơm, vị đắng đặc trưng của bia.
Thu hoạch ở thời kì “chín kĩ thuật”: Khi các cánh hoa hình nón còn đóng chặt, màu vàng xanh, chứa các hạt lupulin – phần giá trị nhất của hoa (tạo vị đắng và hương thơm đặc trưng của bia.
Thường dùng hoa khô hoặc chế biến thành dạng cao.
Trong SX thường dùng nửa cao nửa hoa cho bia thành phẩm có chất lượng.
3. Thóc malt
3.1. Khái niệm
Thóc malt (đại mạch nảy mầm) là các loại ngũ cốc nảy mầm có hoạt tính enzym amylase, protease, có mùi thơm của hạt sấy khô.
VD: Đại mạch, lúa mì, mạch đen, kê, lúa tẻ…, ngô nảy mầm.


Đại mạch là nguyên liệu số một để sản xuất bia
Đại mạch 6 hàng (trái)
Đại mạch 2 hàng (phải)
Đại mạch giàu protein.
Tạo cho bia những phức chất giữ bọt tốt, có vị đậm đà.
Tuy nhiên do giàu protein nên quá trình nấu bia phức tạp hơn và bia kém bền hơn.
Gồm:
+ Đại mạch 2 hàng
+ Đại mạch 6 hàng
Trong đó, đại mạch bông 2 hàng hạt to, chứa nhiều, tinh bột và ít protein hơn => nguyên liệu
làm thóc malt tốt nhất.
THÓC MALT
Malt vàng
(Malt sáng màu)
Malt đen
Malt đặc biệt
Malt
melanoit
(malt melan)
Chứa một
lượng lớn
Melanoit.
Được chế
từ đại mạch
có hàm
lượng
protein cao.





3.2. Phân loại
Dùng để sản xuất các loại bia vàng sáng màu.
Có vị ngọt thoảng nhẹ và hương thơm dịu, cho bia có vị đắng, hương thơm ngát nhẹ nhàng.
Khi SX malt vàng: Làm hạt có hoạt lực của E.amylase cao, hàm lượng axit amin vừa phải và protein hoà tan vừa đủ.
Chọn đại mạch có protein thấp nhưng khả năng nảy mầm cao.
Dùng để SX các
loại bia đen thẫm
màu.
- Màu nâu thẫm,
có độ nhớt cao, khả năng tạo bọt và giữ bọt do hàm lượng melanoit quyết định.


Malt
Caramen
Sử dụng nhiều đối với bia đen.
Tạo hương
caramen,màu nâu cánh gián và tạo bọt tốt cho bia.
Chế từ malt
tươi hoặc malt khô, sấy ở nhiệt độ
110 – 1700C.
Malt
cà phê
Chế từ
malt
thường
tươi hoặc
khô.








Đại mạch
Tách rễ
malt
Sấy
Ươm mầm
Ngâm/
làm ướt
Đóng gói,
bảo quản
Đưa vào
sản xuất bia
Đánh giá
chất lượng
malt khô
Quá trình sơ chế thóc malt
Gạo
khoai
Ngô
Sắn
Lúa mì
Cao lương
4. Các nguyên liệu tinh bột
Yêu cầu khi dùng làm bia:
Chọn hạt tốt: hạt mẩy đều, không có hạt lép, mốc mọt. Dùng gạo mới xát, không cần xát kĩ.
Ngoài ra có thể bổ sung saccaroza ở dạng đường kính, đường hoa mai hoặc đường nâu nếu đường hóa thấy dịch chưa đủ nồng độ đường cần thiết.
- Nấm men bia thuộc giống men rượu Saccharomyces.
- Là loại nấm đơn bào đa công dụng dùng sản xuất bia, rượu, rượu vang, bánh mỳ.
- Gồm 2 loại men bia:
+ Men nổi là loài Saccharomyces cerevisiae: SX bia thẫm màu và bia đặc biệt.
+ Men chìm là loài Saccharomyces carlobergensis: SX bia vàng sáng màu.
- Cần sử dụng giống thuần chủng.
- Men là một yếu tố quan trọng và khó kiểm soát nhất trong quá trình nấu bia. Nó tham gia chính vào quá trình tạo cồn etylic  (C­­2­­H­5­OH) và oxit cacbon (CO2) trong quá trình chuyển hóa dịch đường.

5. Men bia
Saccharomyces cerevisiae
Men chìm
Nòi 776
- Lên men trung bình.
- Tách được 2.76% CO2 (lên men chính).
Nòi 11
- Lên men nhanh, mạnh.
- Tách được 2,96% CO2 (lên men chính).
Nòi 41
- Lên men trung bình.
- Tách được 2,7% CO2 (lên men chính).

Nòi 44
- Lên men trung bình.
- Tách được 2,4% CO2 (lên men chính).

Nòi P
- Lên men trung bình.
- Tách được 2,08% CO2 (lên men chính).
Nòi F
- Lên men nhanh, mạnh.






Bảo quản giống thuần khiết ở 5-8°C trong bão hòa CO2
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
1. Đường hóa
Mục đích: Làm cho các chất có trong malt và nguyên liệu khác hòa tan tối đa vào dịch.
Thực chất: Là quá trình thủy phân tinh bột và protein:
Tinh bột -> Dextrin -> Maltoza
Protein -> Các sản phẩm trung gian -> Axit amin

Định hình màu sắc, tạo vị, tạo bọt, giữ độ bền cho bia
Malt xay nhỏ
Nâng nhiệt độ và giữ ở 45-50°C trong 1 giờ
Nâng nhiệt độ lên ở 62-70°C trong 30-45 phút
Dịch lọc đường hóa
Nâng nhiệt độ lên 75°C cho đến khi đường hóa kết thúc
Dịch
Nước
Lọc
2. Lên men
Chia làm 2 giai đoạn: Lên men chính và lên men phụ.
Lên men chính:
Tiến hành ở thùng kín hoặc hở.
Nhiệt độ thích hợp 8°C.
Thời gian: 6-10 ngày.
Đặc điểm: Lên men mạnh, dịch sủi bọt nhiều, phần lớn đường -> rượu, CO2, SP phụ (ảnh hưởng đến hương vị).
Sản phẩm: Bia non (rượu; ít CO2; 1,5-2,5% đường)
Lên men phụ:

Tiến hành trong thùng kín, có khả năng chịu áp lực lên tới 1 atm.
Lượng men còn lại thích hợp 1,2-1,3 g/l.
Nhiệt độ thích hợp 1-4°C.
Thời gian: tùy thuộc từng loại bia (10-30 ngày).
Đặc điểm: CO2 sinh ra được giữ lại trong bình, hòa tan vào dịch, pH dịch bia tăng dần đến trên 5, axit giảm, các este phức tạp được tạo thành -> hoàn thiện hương vị, độ trong của bia.
3. Hoàn thành sản phẩm
Lọc và
bão hòa CO2
Đóng chai
Hấp bia
Thiết bị lọc: Máy lọc ống, lọc đệm khung bản hoặc máy li tâm cao tốc.
Nhiệt độ lọc: 1-4°C
Dịch lọc đem bão hòa CO2 và đóng vào các thùng block xuất thành bia hơi hoặc đóng chai.
Điều kiện bão hòa CO2: 1-5°C, 4 atm.
Yêu cầu chai dùng đóng bia:
- Kích cỡ: thường là 0,5l.
Màu sẫm (tránh ánh sáng làm thay đổi màu sắc và mùi vị bia).
Rửa sạch, luộc chín -> khử khuẩn.
Nút làm bằng sắt tây và đệm cao su (đã khử khuẩn).

Phương pháp hấp Pasteur.
Nhiệt độ hấp: khoảng 60-70°C.
Mục đích: giết chết các tế bào nấm men, nấm mốc, bào tử nấm, vi khuẩn.




Máy bão hòa CO2
Đóng chai
Thiết bị tiệt trùng
Máy lọc khung bản
CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE