Bài giảng Công nghệ sản xuất đồ uống

BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐỒ UỐNG 1CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐỒ UỐNG GIẢNG VIÊN: NGUYỄN KHÁNH HOÀNG VIỆN CNSH VÀ TP Chương 1. Mở đầu • Nguồn nguyên liệu – Rỉ đường – Malt trích ly – Tinh bột – Các loại quả – Phế phẩm trong công nghiệp thực phẩm • Kỹ thuật lên men – Nguồn nguyên liệu rẻ tiền và sẵn – MT dinh dưỡng bảo đảm – Sản phẩm tạo ra có độ tinh khiết cao – Quá trình lên men bảo đảm vô trùng – Theo dõi để thu nhận sản phẩm thời điểm tốt nhất 2Các yếu tố ảnh hưởng • Nhu cầu về oxy • Quá trình khử trùng • Phương pháp nuôi cấy – Gián đoạn – Chìm – Bề mặt – Liên tục • Thiết bị lên men Chương 2. CNSX Cồn • Nguyên liệu chứa polysaccharide (tinh bột- rỉ đường) • Tinh bột: – Sắn – Ngô – Gạo • Rỉ đường XÖÛ LYÙ NGUYEÂN LIEÄU TINH BOÄT: NẤU (DỊCH HOÁ) - ÑÖÔØNG HOÙA THEO CAÛ 3 PHÖÔNG PHAÙP: -GIAÙN ÑOAÏN. -BAÙN LIEÂN TUÏC . -LIEÂN TUÏC. 31.PHƯƠNG PHÁP NẤU GIÁN ĐOẠN •Ưu: - Ít tốn thiết bị. - Thao tác đơn giản. Nhược : •- Tốn năng lượng . •- Tổn thất đường. THIẾT BỊ NẤU GIÁN ĐOẠN CÁCH TIẾN HÀNH NẤU • Cho nước vào, tỷ lệ 3,5-4 lít/kg nguyên liệu. • Bật cánh khuấy, cho bột vào. • Mở van xả, đun 45-60 phút. • Đóng van đạt áp suất theo yêu cầu 3- 3,5kg/cm2 , trong 70 phút, tương ứng 135- 1400C. • Kiểm tra cháo chín, mở van từ từ phóng cháo sang thùng đường hóa. 42.PHƯƠNG PHÁP NẤU BÁN LIÊN TỤC • Toàn bộ quá trình nấu gồm : nấu sơ bộ, nấu chín, nấu chín thêm. • ƯU: - Giảm thời gian nấu ở nhiệt độ và áp suất cao. - Tăng hiệu suất. - Tiết kiệm hơi. • NHƯỢC: Tốn nhiều thiết bị. THIẾT BỊ NẤU BÁN LIÊN TỤC CÁCH TIẾN HÀNH NẤU BÁN LIÊN TỤC • Nồi nấu sơ bộ sơ bộ có dung tích tương đương nồi nấu chín. Đun dịch cháo 70-850C, khoảng 50-60 phút. • Tháo cháo xuống nồi nấu chín, tiến hành giống nấu gián đoạn, nhưng áp suất 2,8-3,2kg/cm2, nhiệt độ 130-1350C, thời gian 60 phút. • Phóng cháo sang nồi nấu chín thêm, dung tích gấp 3 lần nối nấu chín. Áp suất 0,5-0,7at, nhiệt độ 105- 1060C, thời gian 50-60 phút. • Nấu sơ bộ và nấu chín là gián đoạn. Nấu chín thêm là liên tục. 5SƠ ĐỒ THIẾT BỊ NẤU LIÊN TỤC 3.PHƯƠNG PHÁP NẤU LIÊN TỤC • Có nhiều ưu điểm: • - Tận dụng được nhiều hơi. • - Nấu ở nhiệt độ thấp hay thời gian ngắn giảm tổn thất đường nên hiệu suất tăng. • - Dễ cơ giới hóa, tự động hóa. • - Tốn ít thiết bị, diện tích nhà xưởng. • Nhược điểm • - Nguyên liệu phải nghiền thật nhỏ. • - Nguồn cung cấp điện, hơi, nước phải thật ổn định. GIAI ĐOẠN ĐƯỜNG HÓA DỊCH CHÁO • Khái niệm : là quá trình dùng enzym amylase để chuyển tinh bột thành đường dễ lên men. Quá trình này quyết định phần lớn hiệu suất thu hồi rượu. • Quá trình thuỷ phân. • Tính đặc hiệu của enzyme. • Nguồn enzyme dùng trong sản xuất cồn ở Việt Nam phần lớn nhập từ nứơc ngoài, có nguồn gốc từ mầm đại mạch, vsv. 6QUÁ TRÌNH ĐƯỜNG HÓA Có thể tiến hành theo phương pháp đường hóa giàn đoạn hay liên tục, nhưng luôn gồm : • 1. Làm lạnh dịch cháo tới nhiệt độ đừơng hóa. • 2.Cho chế phẩm amylase vào, giữ ở nhiệt độ và thời gian xác định để amylase chuyển tinh bột thành đường. • 3. Làm lạnh dịch cháo đến nhiệt độ lên men. VỊ TRÍ TÁC ĐỘNG CỦA AMYLASE LÊN MẠCH TINH BỘT 7ĐƯỜNG HÓA GIÁN ĐOẠN : CÓ 3 CÁCH • Cách 1: Đầu tiên cho khoảng 13-15% dịch amylase của 1 mẻ đường hóa vào, khuấy đều, mở nước làm lạnh từ từ cho cháo với tốc độ sao cho khi hết cháo thì nhiệt độ đạt 600C. Tiếp đó cho hết dịch amylase còn lại vào để nhiệt độ gỉam còn 57-580C. Ngừng khuấy, đóng van nứơc làm lạnh rồi để yên 10-15 phút để amylase chuyển hóa TB thành đường. Sau đó cho cánh khuấy làm việc, mở nước làm lạnh tới nhiệt độ 28-300C rồi bơm đi lên men. • Ưu điểm: Cháo được dịch hóa nhưng tg kéo dài, 13-15% dịch amylase khó tránh khỏi mất hoạt tính cục bộ. Giảm năng suất thiết bị. ĐƯỜNG HÓA GIÁN ĐOẠN CÁCH 2 • Cho toàn bộ dịch amylase vào thùng, bật cánh khuấy, mở nứơc làm lạnh rồi cho cháo vào tốc độ nhanh hơn nhưng phải khống chế t0 đường hóa là 57-580C. Khi hết cháo ta tắt cánh khuấy, mở van nước làm lạnh rồi để 10-15 phút. Sau đó cho cánh khuấy làm việc, mở nước làm lạnh tới nhiệt độ 28- 300C rồi bơm đi lên men. • Phương pháp có ưu điểm là dịch cháo được làm loãng tức thời, tránh lão hóa TB do tg đổ đầy nhanh nhưng hoạt tính amylase dễ bị mất nhiều, người vận hành phái luôn theo dõi nhiệt độ. ĐƯỜNG HÓA GIÁN ĐOẠN CÁCH 3 • Cho toàn bộ cháo vào thùng đường hóa, tiếp đó bật cánh khuấy, mở nước làm lạnh tới 700C, cho chất sát trùng fluosilicat natri 20/00, cho 5-10% chế phẩm amylase vào để dịch hóa rồi tiếp tục làm lạnh tới 600C và cho nốt 90-95% amylase còn lại. Khi đường hóa xong làm lạnh đến nhiệt độ lên men. • Ưu điểm là hoạt độ amylase giảm không đáng kểnhưng TH sẽ bị lão hoá, dịch đặc, độ nhớt cao ảnh hưởng đến cánh khuấy. 8ĐƯỜNG HÓA LIÊN TỤC • Dịch cháo và dịch amylase liện tục vào hệ thống, dịch đường liên tục sang bộ phận lên men. • Dịch cháo ít bị lão hóa. • Thời gian đừơng hóa ngắn, tăng công suất thiết bị. • Tiết kiệm diện tích nhà xưởng. • Amylase ít bị vô hoạt. Ưu điểm của đường hóa liên tục theo phương pháp làm lạnh chân không. • Dịch cháo đựơc dịch hóa và làm nguội nhanh nên hạn chế được lão hóa tinh bột. • Do bay hơi ở áp sấut chân không nên chất lượng sản phẩm cao. • Thời gian đường hóa ngắn 10-15’ hạn chế mất hoạt tính amylase. • Dễ cơ giới hoá, tự động hóa, năng suất cao. Ít tốn thiết bị, diện tích nhà xưởng. • Tăng hiệu suất rượu từ 0,6 đến 1%. GIAI ĐOẠN LÊN MEN DỊCH ĐƯỜNG • Khái niệm lên men • Nhiệt độ lên men 28-320C. • pH= 4,5 - 5,2. • Thời gian lên men : rỉ 2 ngaỳ, tinh bột 3 ngày. • Độ cồn 6-9,5%V. 9Các giai đoạn cần thực hiện • Chuẩn bịmôi trường dinh dưỡng. • Nhân giống trong phòng thí nghiệm trong môi trường nước malt phân phối vào các ống nghiệm (10ml), erlen 250 (90ml), bình cầu 2L (900ml). Thanh trùng. • Nhân giống trong sản xuất. • Lên men ( theo 1 trong 3 phương pháp). THÙNG LÊN MEN GIÁN ĐOẠN 1. Ruột gà làm lạnh. 2. Ống dãn dịch đừơng và men giống. 3. Ống tháo dấm chín và nước vệ sinh. 4. Ống thoát CO2. 5. Cửa quan sát và vệ sinh. 6. Đầu nối vơi ống vệ sinh 7 với phía trong thùng. 8.Van lấy mậu. 9. Đâu ống nối hệ thống sục CO2 và hơi thành trùng. Sơ đồ thiết bị lên men cải tiến 10 GIAI ĐOẠN XỬ LÝ DỊCH LÊN MEN • Hỗn hợp thu được sau lên men goị là dấm chín. Trong dấm chín có rất nhiều thành phần trong đó chủ yếu là cồn etylic. • Khi chưng cất dấm chín ta thu được cồn thô, cồn sản phẩm và dầu fusel. • Cồn thô chứa khoảng 50 tạp chất khác nhau có nhiệt độ bay hơi cao hay thấp hơn cồn. CHƯNG LUYỆN • Chưng luyện gián đoạn : chưng cất và tinh chế, chỉ tồn tại ở các xí nghiệp nhỏ. • Chưng luyện bán liên tục: chưng gián đoạn, luyện liên tục. 11 Beer là một sản phẩm của Nông Nghiệp? • Xét về nguồn gốc Beer có xuất xứ từ các sản phẩm từ Nông nghiệp • Vì muốn thỏa mãn nhu cầu sử dụng các sản phẩm chứa Cồn nên loài người mới phát triển ngành Nông nghiệp ??? • Beer được pha chế tại xung quanh vùng Lưỡng Hà khỏang 6000 đến 7000 năm trước Thời Cổ đại • Người Ai Cập cổ đại đã ủ Rượu, Beer bằng các loại ngũ cốc của họ (lúa miến) • Lịch sử phát triển của ngành công nghiệp sản xuất Beer, rượu cũng có rất nhiều thăng trầm • Người La Mã cho rằng sử dụng rượu làm từ ngũ cốc là phạm pháp • Người Đức đã sử dụng Hop trong sản xuất Beer từ thế kỷ thứ 10 • Sử dụng Hop bị chống đối kịch liệt nhưng những lợi ích mà Hop mang lại cho sản phẩm Beer như hương thơm và nhất là khả năng kháng khuẩn • sử dụng Hop phải trang bị thêm thiết bị và thao tác phức tạp nhưng những lợi ích do chúng mang đến là rất xứng đáng • Hop được sử dụng ở Anh vào thế kỷ thứ 15 và ở Bắc Mỹ vào đầu thế kỷ 17 12 “Luật độ thuần khiết của sản phẩm Beer Đức” • Năm 1516 một đạo luật ra đời tại Reinheitsgebot nhằm bảo hộ cho sản phẩm Beer của Đức có tên “Luật độ thuần khiết của sản phẩm Beer Đức” • Các chỉ tiêu về Đại mạch, Hop và nước để sản xuất Beer được nêu ra cụ thể • Việc sử dụng lúa mì trong các loại Beer đặc biệt cũng được cho phép Tên gọi của sản phẩm Beer • Trong một thời gian ngắn thuật ngữ Rượu (Ale) và Beer được dùng để chỉ những sản phẩm khác nhau • Rượu (Ale) dùng để chỉ thức uống chứa cồn không sử dụng Hop có độ cồn cao • Beer dùng để chỉ những sản phẩm có sử dụng Hop có vị đắng hơn, độ cồn nhẹ hơn • Vào thế kỷ thứ 16 những nhà sản xuất rượu cũng dùng Hop nhưng với hàm lượng thấp trong sản phẩm của họ Thế kỷ 17- Hop • Thế kỷ 17 loại Beer không sử dụng Hop hòan tòan biến mất • Sự đa dạng của các sản phẩm Beer tùy thuộc vào vùng nguyên liệu và điều kiện khí hậu • Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất Beer là lúa đại mạch tuy nhiên cũng có thế thay thế bởi nguyên liệu khác như yến mạch, lúa mì, gạo • Trong thời gian này việc đánh thuế của một số địa phương trên sản phẩm Beer là rất cao 13 Beer đã trở thành văn hóa • Beer đã trở thành văn hóa trong cộng đồng dân cư phía bắc và trung tâm Châu âu vào thời trung cổ và khỏang đầu của thời kỳ hiện đại • Beer nhẹ được sử dụng hàng ngày cho mọi đối tượng • Beer mạnh dùng cho những người thích sử dụng thức uống có độ cồn cao hay trong các lễ hội Phân loại sản phẩm beer • Việc phân biệt và đánh giá giữa Beer nhẹ và Beer mạnh cũng không có một công thức chung • Beer mạnh từ nước thứ nhất dịch trích Malt • Beer nhẹ được lên men từ dịch trích từ malt đại mạch nước 2, 3 • Beer được sản xuất và dự trữ trong thời gian từ tháng 10 đến tháng 3 (vì trong mùa hè Beer thường bị hư hỏng) Thế kỷ 18 • Ngành Beer có một sự chuyển đổi nhỏ khi có sự kết hợp của những cơ sở sản xuất gia đình với những nhà máy quy mô nhỏ • Châu Âu và ở Mỹ đến năm 1800 có trên 150 nhà máy sản xuất Beer • Ngành vận tải biển phát triển giá thành vận chuyển hàng hóa thấp • Benjamin Wilson người đã buôn bán Beer với số lượng vài ngàn Hectoliters tại vùng Baltic 14 • Dân cư các thành phố ở Châu Âu tăng nhanh dẫn đến nhiều thay đổi của ngành sản xuất Beer • LonDon sản lượng tạo ra đã vượt quá nhu cầu tiêu thụ với tỉ lệ 100:1 trong khi tỉ lệ này tính cho toàn quốc là 1:1 Porter: Sản phẩm beer được công nghiệp hóa đầu tiên • Xuất xứ từ tên của nó là Beer dành cho giới khuân vác • Theo tài liệu ghi chép lại năm 1760 Beer Porter được tạo ra năm 1722 tại vùng phía Tây thành London • Sản phẩm do có độ đắng cao, màu sẫm và giá thành thấp • Pha lẫn 3 loại Beer để tạo ra loại Porter – Chủ yếu là beer nâu tươi mới sản xuất; – Beer nhạt vừa chín (giá 3 xu); – Beer nâu cũ • Thực tế nguồn gốc của Beer Porter xuất phát từ chính sách thuế Tiến bộ của ngành sinh hóa và vi trùng học cũng góp phần phát triển ngành Beer • Beer thường được chứa nhiều tháng trong những thùng lớn trước khi đem đi tiêu thụ • Khắc phục nhược điểm của việc lên men bằng chủng nấm men Brettanomyces • Beer Porter đã chinh phục được thị trường thành thị • Quả là một thành công ngoài mong đợi 15 Cơ giới hóa và tiêu chuẩn hóa • Năm 1785 khi Whitbreads lắp đặt động cơ hơi nước tại nhà máy beer thứ 2 của mình • Cuối thế kỷ 18 ít nhất 26 động cơ hơi nước được lắp đặt trong những nhà máy beer • Michael Combrune cho rằng nhiệt độ sấy Malt khác nhau sẽ cho ra sản phẩm có màu sắc thay đổi, ông cũng quan sát quá trình nghiền Malt và nhiệt độ lên men • John Richardson, một người sản xuất beer giới thiệu đường kế cho phép đo hàm lượng đường trong nước nha Thế kỷ 19- Công nghiệp hóa • Châu Âu dẫn đầu trong những nước uống bia • Nhu cầu tăng từ 2 đến 4 lần từ giữa những 1830 đến 1900 • Sự phát triển của những mạng lưới đường sắt từ những năm 1830 làm thay đổi phương thức phân phối • Đến cuối thế kỷ 19 chỉ có 1% trong số những nhà máy beer được vào sở giao dịch chứng khóan Cuộc chiến giữa Beer Porter và Beer Ale • Vào đầu thế kỷ 19 Beer Porter của Anh gần như chiếm lĩnh thị trường • Vào năm 1830 thị phần Porter lần đầu bị giảm sút trong vòng 50 năm • Beer trung bình (midle) và pale ale • Ứng dụng đường kế để xác định hiệu suất thu hồi; dùng một ít malt có màu sẫm (thay đổi chế độ sấy) kết hợp với malt nhạt màu cho hiệu quả tương tự như cách sử dụng malt nâu với giá thành rẻ hơn 16 Thời đại của kỹ thuật lên men chìm • Gabriel Sedlmayr Jr. và Anton Dreher người đã có một cuộc hành trình chung quanh Nước Anh và Scotland vào 1833 • Các ông phát triển kỹ thuật lên men chìm mặc dù kỹ thuật này đã được biết đến ít nhất từ năm 1400 ở Bavaria • Việc tạo ra máy lạnh nhân tạo vào những năm 70 của thế kỷ 18 đã giúp cho kỹ thuật lên men chìm càng phát triển • Kỹ thuật lên men chìm mang lại những ưu điểm cho sản phẩm Khoa học beer và các ứng dụng • 1883 Viện nghiên cứu và giảng dạy về Beer đã ra đời tại Đức • Tạp chí đầu tiên Brewers’ Journal xuất bản tại Anh vào năm 1865 • Lui Pasteur đã nghiên cứu quá trình lên men của Rượu và Beer từ năm 1860 đến 1870 • 1900 chưa nơi nào trên thế giới có trường dạy về công nghệ sản xuất Beer • William Waters Butler chịu tránh nhiệm giảng dạy ngành mới này tại trường đại học Birmingham Bao bì sản phẩm • Beer chai có lẽ xuất hiện vào đầu thế kỷ 18 • 1872 chai có nút vặn mới được cấp bằng sáng chế • Chai có nút bần vào năm 1875 • Chai như hiện tại vào năm 1892 17 Thế kỷ 20 • Anh, Đức và Mỹ chiếm 67,5% tổng sản lượng trên toàn thế giới • Sản lượng Beer có sút giảm chút ít trong thời kỳ chiến tranh thế giới lần 1 và lần 2 • Từ năm 1960 đến 1990 sản lượng beer toàn thế giới tăng 3 lần • Trung Quốc nổi lên với sản lượng rất ấn tượng 1 tỉ Hectoliters trong 30 năm • 2002 sản lượng Beer trên thế giới ước tính 1400 triệu Hectoliters cao gấp 5 lần so với thế kỷ trước Chính sách thuế khác nhau trên sản phẩm Beer • Thuế suất đối với sản phẩm Beer tại Mỹ và Đức không thay đổi trong khi đó tại Anh lại tăng • Thuế Beer tại Mỹ tăng 2 lần nhưng chỉ bằng ¼ thuế tại Anh • Thuế trên Beer tại Anh cao hơn tại Pháp 7 lần Ứng dụng khoa học và thay đổi công nghệ • Nghiên cứu Beer chưa bao giờ cao • Anh chỉ chi 0,003% doanh thu của ngành Beer cho nghiên cứu trong những năm 30 của thế kỷ 20 • Những tiến bộ khoa học chỉ áp dụng trong quy mô trung bình • Vai trò của những nhà hóa học và vi khuẩn học không được đánh giá cao trong nhà máy sản xuất • Hiếm khi có các báo cáo được đăng tải trên các tạp chí 18 Ứng dụng khoa học kỹ thuật vào thực tế • Máy nghiền trục dùng nghiền Malt được ứng dụng vào năm 1902 • Richard Seligman giới thiệu bộ trao đổi nhiệt ngược chiều được cấp bằng sáng chế năm 1923 • Trong 25 năm đầu tiên tồn tại, BIRF xuất bản hơn 700 bản báo cáo khoa học • Ứng dụng về vật liệu chế tạo thiết bị (Inox, thép không rỉ • Kỹ thuật phân tích; kỹ thuật nảy mầm • Vào năm 1950 ứng dụng cơ giới hóa quá trình nảy mầm giúp giải phóng lao động và ổn định chất lượng Malt • Các ứng dụng chất hocmon sinh trưởng (gibberellic acid kết hợp với kali bromate) trong qúa trình nảy mầm vào những năm 60 • năm 1998 có 30 công ty sản xuất Malt tạo ra 60% sản lượng trên toàn thế giới • Thập niên 1980 đưa ra những kết quả nghiên cứu của sự hình thành Nitrosamin • Hệ thống lọc thùng được ứng dụng trong những năm 60 và là chuẩn của các nhà máy • Thiết bị lắng xóay tâm (the Whirlpool separator) được lắp đặt đầu tiên tại nhà máy của Molson Canada năm 1960 và đến những năm 80 được lắp đặt trong mọi nhà máy • Công nghệ lên men liên tục được triển khai và ứng dụng trong thâp niên 50 nhưng không được hưởng ứng bởi các nhà sản xuất 19 Tác dụng ngược • Không phải tất cả những ứng dụng khoa học vào sản xuất Beer đều mang lại hiệu quả • Sử dụng muối Cobatl trong cải thiện khả năng tạo bọt vào cuối những năm 1950 • Gây nên cái chết của hàng trăm người tại Bắc Mỹ • Muối Cobatl bị cấm vào năm 1966 Thành phần và giá trị dinh dưỡng của bia • Bia là loại thức uống giải khát rất giàu dinh dưỡng • Một lít bia có thể cung cấp từ 400-800Kcal • 1 lít bia có 20-50mg tianin (B1); • 340-560mg riboflavin (B2); • 5800-9000mg acid nicotinic (PP). • đạm hoà tan chiếm 8- 10% chất tan bao gồm : protein, peptid, và amino acid • Glucid tan (70% là dextrin, pentosan- sản phẩm caramen hoá) • Lupulin trong bia (có ở hoa houblon) có tính an thần dễ ngủ • CO2 làm giảm nhanh cơn khát cho người uống Các loại bia • 5000 nhà máy Beer nổi tiếng trên thế giới cho ra 8 loại beer khác nhau • Có khoảng 40.000 nhãn hiệu Beer được bán trên thị trường toàn thế giới • Theo tự điển “phong cách” (Style) được định nghĩa: Bằng phương pháp, kỹ thuật khác nhau tạo ra sản phẩm có chất lượng khác biệt so với những sản phẩm khác 20 Làm thế nào để tạo ra những phong cách Beer khác nhau? • Thành phần • Quy trình • Bao bì • Tiếp thị • Văn hóa – Bằng sự kết hợp các yếu tố trên tạo ra hàng trăm loại Beer thành công khác nhau. – Điều này giải thích tại sao nhiều nhãn hiệu tồn tại lâu dài và tại sao có những sản phẩm chỉ tồn tại một thời gian ngắn Thành phần • Nước • Dịch trích ly từ malt đại mạch • Hop • Sự chuyển hóa của nấm men. – Sự thay đổi các thành phần này dẫn đến việc cho ra đời những sản phẩm có phong cách khác nhau Quy trình • Có hàng trăm quy trình sản xuất ảnh hưởng đến hương vị, cảm quan, sự cân bằng và những đặc tính của sản phẩm Beer – Thiết kế và cấu hình của thiết bị – Quá trình nảy mầm ngũ cốc – Quá trình nghiền – Quá trình đường hóa – Quá trình lọc – Quá trình đun sôi – Nhiệt độ và thời gian lên men – Thời gian lên men phụ – Quá trình lọc trong Beer 21 Tiếp thị sản phẩm • Trong quá trình tiêu thụ sản phẩm tiếp thị đóng vai trò cực kỳ quan trọng nhằm tạo ra ham muốn tiêu thụ sản phẩm trong tâm trí của khách hàng. • Rất nhiều ví dụ cho thấy vai trò của tiếp thị trong việc tiêu thụ một sản phẩm mặc dù sản phẩm đó không có gì nổi bật so với các sản phẩm khác cùng loại có mặt trên thị trường. Văn hóa • Các yếu tố về chính trị; văn hóa; xã hội; tôn giáo đều ảnh hưởng đến sản phẩm Beer. • 1516 luật độ thuần khiết của Đức (Reinheitsgebot) ra đời đã ảnh hưởng đến các nhà sản xuất nhỏ. • Việc hạn chế nhập khẩu lúa mạch tại Nigeria dẫn đến việc phát triển các sản phẩm Beer nhẹ làm từ lúa miến. • Thuế suất tăng cao của nguyên liệu sản xuất Beer dẫn đến sản phẩm SoSho • “Mặt trời không bao giờ lặn trên thuộc địa của Anh”. Chính vì thế chỉ có một kiểu Beer của Anh Nguồn gốc của các kiểu Beer • Beer Bock của Đức là một loại Beer sẫm màu, độ cồn cao và có xuất xứ từ thị trấn Einbeck của Đức • Beer nhẹ của Ấn độ được tạo ra bởi nhu cầu đặc biệt. Do lúc này Ấn độ là thuộc địa của Anh và việc cung cấp Beer cho một nơi có khỏang cách xa rất khó khăn và dễ bị hư hỏng • Beer nhẹ Pilsener ra mắt đầu tiên tại Plzen một địa danh thuộc Tiệp Khắc nay là Cộng hòa Czech 22 • Beer Ales xuất xứ tại Anh – Loại Beer Anh cổ điển – Loại Beer Anh- Ấn – Loại Beer đắng thường – Beer đắng và rất đắng – Beer nhẹ kiểu Scottish – Beer nặng kiểu Scottish – Beer Scottish xuất khẩu – Beer nâu kiểu Anh – Beer nâu nặng (Imperial Stout) – Beer lúa mạch kiểu Anh (English-Style Barley Wine Ale) • Các sản phẩm xuất xứ từ Ailen (Irish Origin) – Beer đỏ – Beer cổ điển • Beer có xuất xứ từ Bắc Mỹ – Beer nhẹ kiểu Mỹ – Beer nhẹ Ấn độ kiểu Mỹ – Beer hổ phách/ đỏ kiểu Mỹ – Beer vàng – Beer nâu nặng kiểu Mỹ • Beer có xuất xứ từ Đức – Beer nâu – Beer kiểu miền Nam Đức Hefeweissbier – Beer kiểu miền Nam Đức Kristal Weissbier – Beer kiểu miền Nam Đức Dunkel Weissbier • Beer có xuất xứ từ Bỉ và Pháp – Beer Flanders – Beer Dubbel – Beer Tripel – Beer nhẹ – Beer trắng (Beer lúa mì) – Beer Lambic – Lager Beer (Bia nhẹ) • Beer Pilsener kiểu Đức • Beer Pilsener kiểu Châu Âu • Beer Bock truyền thống Đức • …. 23 Beer có nguồn gốc khác • Beer Úc, châu Mỹ latin; nhiệt đới • Nước giải khát lên men có hương liệu • Beer rau • Beer thảo dược và gia vị • ... Tổng quan quy trình sản xuất Beer • Quy trình sản xuất Beer bao gồm 15 bước – Nảy mầm – Nghiền Malt – Trích ly nước nha – Tách nước nha – Đun sôi dịch nha – Tách cặn – Làm lạnh dịch nha và sục khí – Chuẩn bị giống – Vào Giống – Lên men chính – Lên men phụ – Thu hồi men (rút men) – Lọc trong Beer – Đóng chai – Tồn trữ và phân phố Nguyên liệu trong sản xuất bia • Malt đại mạch • Nguyên liệu thay thế và phụ liệu • Hoa houblon • Nước • Nấm men 24 Malt đại mạch • Có 2 loại đại mạch là – Hordeum vulgare (6 hàng) – Hordeum distichon (2 hàng) • khí hậu ôn đới • Đại mạch trồng được 2 mùa: – Mùa Đông – Mùa Xuân • 135 triệu tấn hàng năm – 21 triệu tấn tạo ra 17 triệu tấn malt • Hạt đại mạch bao gồm: – Vỏ trấu (10- 12%); – Vỏ lụa (2- 3%); – Lớp Aleurone (4- 5%); – Tinh bột trong nội nhũ (77- 82%) và khoảng 5% Protein – Phôi (2- 3%). Sản xuất Malt • Hạt đại mạch cần phải được bảo đảm không bị hư hỏng nhất là lớp cám và phôi trong quá trình sấy khô và bảo quản • Tỉ lệ nảy mầm của đại mạch sử dụng sản xuất malt phải bảo đảm trên 90% • Vì vậy nếu sử dụng phương pháp sấy để làm giảm hàm ẩm thì nhiệt độ sấy đại mạch không quá 60oC 25 Ngâm nước; nảy mầm; sấy và chất lượng Malt 5%Sản phẩm Malt Thay đổi5%43%Sấy Malt 5 ngày16- 20oC 43%46%Nảy mầm 2 ngày16- 20oC 46%11%Ngâm < 60oC11%15%Sấy 15%Thu hoạch Thời gian Nhiệt độẨm độ cuối Ẩm độ ban đầu Trạng thái Sấy Malt • Bất họat vi sinh vật và làm độ ẩm của Malt từ 43% đến 5% • Độ ẩm thấp có tác dụng làm dừng hoạt động của enzym • Màu sắc của Malt có được do phản ứng Melanoidin (Maillard) giữa đường và acid amin Nhiệt độ sấy malt • Malt sấy ở nhiệt độ dưới 65oC có thể làm gia tăng hàm lượng DMS trong nước nha nóng • Malt sấy ở nhiệt độ từ 80- 82oC có thể làm tăng SMD trong quá trình lên men từ việc chuyển hóa Dimethysulfoxide (DMSO) • Nitrosodimethylamine (NDMA) tác nhân gây ung thư khi Hordernin của phôi phản ứng với Oxyt nitơ sinh ra trong quá trình sấy trực tiếp bằng khí thiên nhiên 26 Sự đa dạng của sản phẩm Malt • Có 2 loại malt: – Rượu chưng cất • Whisky lên men từ dịch trích ly Malt • Whisky lên men từ hạt malt – Beer • Malt Pilsener và Lager có độ màu thấp khoảng 2 EBC; • Malt trung bình có độ màu khỏang 7 EBC; • Malt Munich có độ màu khoảng 15- 20 EBC và nồng độ enzym thấp hơn so với malt lager. • Màu sắc của malt phụ thuộc vào nhiệt độ sấy ví dụ Malt hổ phách/nâu có độ màu từ 900 đến 1100 EBC; Malt đen có độ màu từ 1100 đến 1400 EBC. Bảng phân tích màu sắc của malt và nhiệt độ sấy 0 /l kg0 EBCCTrích (Màu ( Nhiệt độ ( 2301000-15501.5Malt lúa mạch 2301100-14001.5Malt rang 220900-11001.5Malt chocolate 150100-1402.0Malt nâu 75100-3004.0Tinh thể malt 7525-357.0Malt Munich 802.04.5Malt Pislner 1005.04.0Malt trung bình (Nhiệt độ sấy) (Độ màu EBC) Độ ẩm (%)Sản phẩm Nguyên liệu thay thế và phụ liệu • Theo luật độ thuần khiết của Đức ban hành thì thế liệu (Phụ liệu) được định nghĩa là những nguyên liệu ngòai Malt; Houblon; Nước • Ủy ban tiêu chuẩn thực phẩm của Anh định nghĩa phụ liệu là bất cứ nguồn Carbon hydrat ngoài malt đại mạch góp phần vào chất lượng đường của dịch nha 27 Lĩnh vực của Phụ liệu • Những phụ liệu thô phi malt dạng rắn sử dụng trong quá trình sản xuất beer (Gạo; ngũ cốc chưa nảy mầm). • Những phụ liệu dạng lỏng đưa vào tạo nên tính chất đặc trưng (chế phẩm Sirop) • Những loại malt ngũ cốc khác malt đại mạch góp phần vào chất lượng dịch nha (Malt thóc; malt lúa miến…) • Tại Mỹ lượng phụ liệu sử dụng trung bình khỏang 38%, – Bắp là loại phụ liệu được sử dụng nhiều và thông dụng nhất chiếm 46% – Gạo chiếm 31% – Sirop chiếm 22%. Bắp (Ngô) • Bắp được sử dụng nhiều ở Mỹ và Canada phải loại bỏ lớp vỏ ngoài và phôi chỉ để lại nội nhũ • Hiệu suất trích ly của Bắp thấp hơn những thế liệu khác nhưng lại chứa nhiều đạm và chất béo hơn. • Nhiệt độ hồ hóa của thế liệu bắp thấp hơn (62- 74oC) so với gạo (64- 78oC) • Bắp nếu sử dụng dạng tấm cho hiệu suất trích ly cao hơn. • Các nghiên cứu cũng khảo sát về khả năng trích ly, hàm lượng amino acid, độ nhớt của dịch nha và cho thấy một số lợi ích của thế liệu Ngô • Tỉ lệ thế liệu đạt 20% mà không thay đổi chất lượng dịch nha so với sử dụng 100% • Đường Succrose và đường Fructose giảm khi tăng tỉ lệ thế liệu • Tỉ lệ Bắp 30% ta có thành phần chất thơm bay hơi tương ứng với khi dùng 100% malt • Việc dùng thế liệu với tỉ lệ cao là nguyên nhân tăng mức độ Diacetyl khi kết thúc quá trình lên men chính 28 Gạo • Gạo là loại thế liệu được sử dụng đứng hàng thứ 2 sau Bắp tại Mỹ. • Gạo có giá thành cao hơn bắp khoảng 25% • Gạo được sử dụng dưới dạng đã tách trấu, cám và mầm • Gạo dùng trong sản xuất beer sẽ cho hương thơm và vị trung tính, sản phẩm có màu sáng và trong • Không phải tất cả các loại gạo đều có thể dùng sản xuất Beer • Theo các nhà nghiên cứu nếu gạo có thời gian dịch hóa khi đun sôi trong thời gian 15 phút có thể dùng làm thế liệu sản xuất beer • Lượng Malt lót từ 5- 10% với mục đích làm giảm khối lượng mạch tinh bột • Vào cuối giai đoạn nấu cháo trong một số trường hợp nhiệt độ nồi cháo đạt đến 112oC