Công nghệ sản xuất Bia - Rượu - Nước Giải Khát

i gian ngắn ngành sản xuất bia đã có những bước phát triển đáng kể. Ngành sản xuất bia của các nhà máy ở Việt Nam hiện nay có tổng công suất khoảng 876 triệu lít/năm. Trong đó các dự án liên doanh với nước ngoài có công suất 420 triệu lít/năm (chiếm khoảng 23,6%). Các nhà máy bia cảu địa phương (chiếm khoảng 30,6%). Sản lượng thực tế năm 1995 mới được 502 triệu lít/năm, đạt được 58%. Công suất thiết kế, nhiều dự án được cấp phép cho đến nay chưa được triển khai nhưng bên cạnh vẫn có một số nhà máy phát huy được công suất như nhà máy bia Sài Gòn, Hà Nội…Mặc dù công suất thực tế chưa đạt được mức công suất đã thiết kế nhưng ngành sản xuất bia của Việt Nam đã từng bước đi lên một cách mạnh mẽ, tạo cho thị trường bia Việt Nam phong phú hơn và góp một phần nhỏ tring sự đa dạng và phong phú của bia Thế Giới. Một số nhà máy bia Việt Nam hiện nay 􀂙 Nhà máy bia Hà Nội 􀂙 Nhà máy bia Halida 􀂙 Nhà máy bia Hải Phòng 􀂙 Nhà máy bia Thanh Hóa 􀂙 Nhà máy bia Huda 􀂙 Nhà máy bia Đà Nẵng 􀂙 Nhà máy bia Quảng Ngãi 􀂙 Nhà máy bia Quy Nhơn 􀂙 Nhà máy bia Phú Yên 􀂙 Nhà máy bia Nha Trang 􀂙 Nhà máy bia Đà Lạt 􀂙 Nhà máy bia Sài Gòn 􀂙 Nhà máy bia Việt Nam 􀂙 Nhà máy bia Tiền Giang 􀂙 Nhà máy bia Powen Đồng Nai III. NGUYÊN LIỆU: Nguyên liệu chính: Nguyên liệu chính trong sản xuất bia là: Malt, hoa houblon, nước và nấm men. Ở nước ta nguồn nguyên liệu chính để sản xuất bia đều nhập từ nước ngoài: malt, hoa houblon. Nhiều năm nay ở Việt Nam trồng thử cây đại mạch và cây houblon tring một số vùng ở phía Bắc, Đà Lạt,… nhưng năng suất tu hoạch thấp, chất lượng chưa đảm bảo yêu cầu. 1. Malt: Nguồn gốc, dặc diểm: Malt là nguyên liệu chính trong sản xuất bia, muốn vậy malt phải trải qua một quá trình nhân tạo. Sau đó được dùng lại bằng cách sấy khô. Mục đích của quá trình sản xuất malt là: biến hạt đại mạch thành sản phẩm giàu enzyme, xúc tác sinh học, có hương vị thích hợp, màu sắc mong muốn cho loại bia sẽ sản xuất. Đại mạch gieo trồng là loại thực vật một năm. Chúng được chia thành 2 nhóm: Đại Mạch mùa đông và Đại Mạch mùa xuân. Chu kỳ sinh trưởng của Đại Mạch thường là 100-200 ngày, kết thúc quá trình cây sẽ trổ bông và kết hạt. Malt ñaïi maïch Hoa Ñaïi Maïch naèm ôû phaàn treân cuøng cuûa caây vaø keát thaønh boâng. Moãi moät boâng bao goàm hai boä phaän: boâng vaø gieù. Khaùc vôùi caây luùa nöôùc ta, boâng Ñaïi Maïch chæ coù gieù caáp moät maø khoâng coù gieù caáp hai. Gieù cuûa boâng Ñaïi Maïch thöïc chaát laø cuoáng haït, ñöôïc ñònh tröïc tieáp vaøo truïc boâng. Taïi moãi maét cuûa truïc boâng coù ba gieù, treân moãi gieù coù moät hoa. Soá hoa bieán thaønh haït chaéc treân gieù quyeát ñònh hình daùng cuûa boâng Ñaïi Maïch (Thoâng thöôøng thì soá ño ùlaø moät hoaëc ba). Neáu moät hoa bieán thaønh haït (coøn hai hoa kia bò ñieác) thì boâng Ñaïi Maïch seõ coù hai haøng haït – ta goïi laø Ñaïi Maïch hai haøng. Neáu ba hoa bieán thaønh haït thì boâng Ñaïi Maïch coù saùu haøng – ta goïi laø Ñaïi Maïch saùu haøng. Ñaïi Maïch hai haøng: ñöôïc duøng chuû yeáu cho coâng nghieäp saûn xuaát bia. Loaïi Ñaïi Maïch naøy ñöôïc troàng nhieàu ôû moät soá nöôùc Taây AÂu. Ñaïi Maïch ña haøng: ñöôïc chia laøm hai nhoùm :”Ñaïi Maïch saùu haøng vaø Ñaïi Maïch boán haøng”. Ñaïi Maïch boán haøng coù theå duøng ñeå saûn xuaát bia. Ñaïi Maïch ña haøng ñöôïc duøng chuû yeáu laøm thöùc aên gia suùc vaø gia caàm. 1.2. Caáu taïo haït ñaïi maïch: Haït cuûa Ñaïi Maïch bao goàm ba boä phaän chính: voû, noäi nhuõ vaø phoâi. a.Voû Ñaïi Maïch ñöôïc bao boïc beân ngoaøi baèng voû boïc traáu, voû traáu ñöôïc hình thaønh töø ñaøi hoa. Ñaøi hoa döôùi hình thaønh neân voû traáu phía ngoaøi (Phía löng) vaø keát thuùc baèng sôïi raâu, coøn ñaøi hoa phía treân hình thaønh neân voû traáu phía trong(Phía buïng) cuûa haït. Ñaøi hoa laø coâng cuï ñeå baûo veä caùc cô quan beân trong cuûa haït trong quaù trình hình thaønh vaø chuyeån hoaù cuûa noù. ÔÛû Ñaïi Maïch hai haøng, voû traáu cuûa haït khaù moûng vaø meàm maïi, coøn ôû Ñaïi Maïch ña haøng thì voû traáu daøy vaø thoâ hôn. Döôùi lôùp voû traáu laø lôùp voû quaû ñöôïc caáu taïo töø ba lôùp teá baøo. – Cöù moãi lôùp xeáp ngang thì tieáp ñeán laø moät lôùp xeáp doïc laøm cho lôùp voû quaû dai vaø beàn vöõng. Döôùi lôùp voû quaû laø lôùp voû haït goàm hai lôùp teá baøo. Teá baøo cuûa lôùp ngoaøi coù thaønh raát daøy, lôùp trong thì trong suoát. Lôùp voû haït ñoùng vai troø nhö moät maøng baùn thaám: chæ cho nöôùc thaám vaøo beân trong haït ñoàng thôøi giöõ caùc chaát hoaø tan trong haït khoâng thaám ra ngoaøi. Lôùp voû quaû vaø voû haït lieân keát chaët cheõ vôùi nhau, moái lieân keát ñoù chaéc hôn raát nhieàu so vôùi söï lieân keát giöõa chuùng vôùi lôùp voû traáu. Voû traáu chieám nhieàu nhaát troïng löôïng cuûa voû, chieám 7%-8% troïng löôïng haát khoâ cuûa haït, kích thöôùc haït caøng beù thì tyû leä voû caøng cao so vôùi troïng öôïng cuûa khoái haït. Voû haït chieám moät tyû leä khaù lôùn nhöng khoâng coù giaù trò dinh döôõng. Ñoái vôùi coâng ngheä saûn xuaát bia voû haït gaây aûnh höôûng hai maët: Maët baátlôïi vì trong voû chöùa caùc chaát maøu, chaát ñaéng vaø chaát chaùt. Neáu caùc chaát naøy hoaø tan vaøo dòch ñöôøng seõ laøm giaûm chaát löôïng saûn phaåm. Maët lôïi cuûa lôùp voû laø noù ñoùng vai troø xaây döïng maøng loïc trong quaù trình taùch baû khoûi khoái chaùo. b. Noäi nhuõ: Ñaây laø phaàn lôùn nhaát ñoàng thôøi cuõng laø phaàn giaù trò nhaát cuûa haït. Ngoaøi cuøng cuûa noäi nhuõ tieáp giaùp vôùi lôùp voû haït vaø lôùp Alôron. Ôû Ñaïi Maïch hai haøng lôùp Alôron bao goàm hai lôùp teá baøo hình laêng kính coù thaønh daøy, ôû Ñaïi Maïch ña haøng thì soá lôùp teá baøo nhieàu hôn. Lôùp Alôron raát giaøu protein, chaát beùo, ñöôøng, xenluloza, pentozan, vitamin vaø chaát tro. Vì lôùp Alôron cuûa Ñaïi Maïch ña haøng daøy hôn Ñaïi Maïch hai haøng cho neân haøm löôïng protein cuûa chuùng nhieàu hôn. Döôùi lôùp Alôron môùi ñeán phaàn noäi nhuõ thaät cuûa haït, caáu truùc cuûa noäi nhuõ goàm caùc teá baøo lôùn coù thaønh moûng chöùa ñaày caùc haït tinh boät, moät ít proâteâin, xenluloza, chaát beùo, chaát tro vaø ñöôøng. c. Phoâi: Phoâi laø phaàn soáng cuûa haït, troïng löôïng chæ chieám khoaûng 2,5% - 5% so vôùi troïng löôïng cuûa haït. Phoâi naèm ôû phía döôùi gaàn ñeá cuûa haït, bao goàm phoâi laù, phoâi reã vaø giöõa chuùng laø phoâi thaân. Tieáp giaùp giöõa phoâi vaø noäi nhuõ laø nguø. Nguø laø moät maøng baùn thaám: noù chæ cho pheùp caùc chaát hoaø tan töø noäi nhuõ thaám qua ñeå chuyeån veà phoâi vaø nöôùc töø phía phoâi ñi vaøo noäi nhuõ. Phoâi chieám moät tyû leä khoâng ñaùng keå so vôùi troïng löôïng cuûa haït, trong quaù trình cheá bieán, caùc thaønh phaàn trong phoâi hoaø tan raát ít vaøo dòch ñöôøng. Nhö vaäy, ñoái vôùi coâng ngheä saûn xuaát bia giaù trò dinh döôõng cuûa phoâi haàu nhö khoâng ñaùng keå, maø vai troø to lôùn cuûa noù laø ôû choã: ñaây laø traïm hoaït hoaù vaø laø nhaø maùy saûn xuaát enzim. Phaân loaïi: Malt laø saûn phaåm ñöôïc cheá bieán töø caùc haït ñaïi maïch sau khi cho naûy maàm ôû ñieàu kieän nhaân taïo vaø saáy ñeán ñoä aåm nhaát ñònh vôùi nhöõng ñieàu kieän baét buoäc. Malt coù nhöõng loaïi sau: • Malt vaøng: laø Malt coù maøu vaøng saùng, vò dòu ngoït. • Malt ñen: laø Malt coù maøu vaøng saäm ñaäm hôn, vò caø pheâ, thôm ngoït. Ngoaøi ra ñeå taêng cöôøng chaát löôïng, beàn veà maøu saéc, muøi vò vaø ñeå tieán haønh ñöôøng hoùa deã daøng trong naáu bia ngöôøi ta saûn xuaát moät soá Malt ñaëc bieät: • Malt Caramen: Malt ñöôïc saáy ñaëc bieät duøng trong saûn xuaát bia ñen, bia coù vò caramen, saùnh, thôm ngon, boït nhieà • Malt caø pheâ: coù maøu caø pheâ rang, thôm muøi caø pheâ. • Malt Melan: chöùa haøm löôïng Melanoid ñaùng keå. Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa malt: Malt laø loaïi baùn thaønh phaåm raát giaøu chaát dinh döôõng, chöùa khoaûng 16 – 18% caùc chaát coù phaân töû löôïng nhoû deã hoøa tan, chuû yeáu laø caùc ñöôøng ñôn ñôn giaûn, dextrin baäc thaáp, caùc acid amin, khoaùng, caùc vitamin, ñaëc bieät laø caùc heä enzime phong phuù: proteaza, amylaza caùc enzime naøy seõ laø ñoäng löïc chuû yeáu ñeå phaân taùch caùc hôïp chaát protein vaø glucid, cao phaân töû trong noäi nhuõ cuûa haït thaønh caùc saûn phaåm coù phaân töû nhoû hoøa tan beàn vöõng vaøo nöôùc taïo thaønh chaát chieát cuûa dung dòch ñöôøng. Malt coù chaát löôïng cao neáu quaû khoâng quaù 7-9% troïng löôïng cuûa haït. Neáu lôùn hôn khoâng thích hôïp cho saûn xuaát bia. • Ñaùnh giaù chaát löôïng cuûa malt khoâ : tinh boät 58%, pentozan hoøa tan 1%, hexozan khoâng tan 9%. Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa malt tính theo% chaát khoâ Thaønh Phaàn Haøm löôïng % Thaønh phaàn Haøm löôïng % Thaønh phaàn Haøm löôïng % Tinh boät 58 Chaát khoaùng 2,5 Pentoza 8 Lipid 2,5 Saccharose 5 Celluloza 6 Ñöôøng khöû 4 Protit 10 Caùc enzym,vitamin Phaàn coøn laïi Trong coâng ngheä saûn xuaát bia, Malt laø nguoàn nguyeân lieäu chính ñeå cung caáp chaát hoøa tan cho dòch ñöôøng tröôùc khi leân men. Gluxid, enzym, protein coù trong Malt laø thaønh phaàn coù giaù trò coâng ngheä lôùn nhaát cuûa Malt. Gluxid : Chuû yeáu laø nhoùm polysaccharid goàm tinh boät, cellulose, hemicellulose − Tinh boät : coù yù nghóa raát quan troïng trong coâng ngheä saûn xuaát bia, laø nguoàn chuû yeáu cung caáp chaát hoøa tan (chaát chieát) cho dòch ñöôøng. Haøm löôïng tinh boät caøng cao, noàng ñoä chaát chieát caøng lôùn, hieäu suaát thu hoài bia vaø chaát löôïng bia caøng taêng. − Cellulose : Khoâng coù vai troø cung caáp chaát chieát nhöng noù taïo lôùp loïc phuï lyù töôûng khi loïc baõ Malt. − Hemicellulose : döôùi xuùc taùc cuûa enzym, Hemicellulose bò thuyû phaân thaønh hexoza vaø pentoza laø chaát chieát quan troïng cho dòch ñöôøng. • Protein : Neáu haøm löôïng quaù cao thì bia deã bò ñuïc khi baûo quaûn, neáu haøm löôïng quaù thaáp bia keùm boït, vò keùm ñaäm ñaø, toát nhaát laø 8 - 10%. Saûn phaåm thuûy phaân cuûa protit töông taùc vôùi ñöôøng taïo melanoid – hoãn hôïp maøu vaøng oùng, coù vò ngoït vaø thôm dòu, laø nhaân toá quan troïng cho höông vò bia vaø cung caáp acid amin cho naám men. Enzym : Enzym ( pherment ) : raát phong phuù chia laøm hai nhoùm : − Hydrolase ( enzym thuyû phaân ) : Cacbohydraza : diastaza ( α, β-amylaze ), sitaza ( sitoclataza vaø sitolitaza ), hexodaza ( maltaza, saccharaza ). Protease : proteinaza, peptidaza, amidaza. Esteraza : lipaza, amylophosphataza, fitaza. − Decmolaza ( enzym oxi hoaù khöû ) : dehydraza, oxidaza, catalaza… Caùc chæ tieâu chaát löôïng malt : Malt duøng ñeå saûn xuaát bia caàn ñaùp öùng caùc chæ tieâu sau. + Chæ tieâu cô hoïc vaø lí hoïc. + Chæ tieâu hoùa hoïc cuûa malt ñaïi maïch Chæ tieâu cô hoïc vaø lí hoïc. Chæ tieâu Ñaëc ñieåm, haøm löôïng Ñôn vò Maøu haït malt vaøng Vaøng saùng, oùng möôït Muøi Thôm ñaëc tröng Vò Ngoït nheï Hình daùng To troøn, ñeàu haït Taïp chaát ( coû daïi ) <= 0,1 % Haït gaõy <= 0,5% % Khoái löôïng haït 28_ 38 g/ 1000 haït Haït coù boat xoáp > 98 % Daïng baùn thuûy tinh < 1 % Daïng thuûy tinh < 1 % Chæ tieâu hoùa hoïc cuûa malt ñaïi maïch : Chæ tieâu Haøm löôïng Ñôn vò Ñoä hoøa tan tính theo chaát khoâ 76_ 81,7 % Ñoä aåm < 5 % Thôøi gian ñöôøng hoùa < 15 Phuùt Ñoä maøu cuûa nöôùc nha 0,18_ 0,3 % Amylaza 280_330 Wk Chaát ñaïm toaøn phaàn theo % 11,5 % Chaát khoâ 5_ 8% % pH 5,5_ 6.5 Poliphenol 5_8 % • NP ( 0,1 N dung dòch Iod trong 100 ml nöôùc ) 2. Hoa houplon : Ñaëc ñieåm : Teân khoa hoïc Humulus lupulus, loaïi thöïc vaät löu nieân hoï daây leo. Söû duïng cho saûn xuaát bia laø hoa caùi chöa thuï phaán. Ñöôïc troàng nhieàu ôû Trung AÂu vaø Baéc Myõ, hieän taïi chöa coù loaïi nguyeân lieäu naøo coù theå thay theá hoaøn toaøn cho hoa houblon. Hoa houblon laø nguyeân lieäu chính thöù hai ñeå saûn xuaát bia. Hoa houblon goùp phaàn quan troïng taïo muøi vò ñaëc tröng cuûa bia vaø muøi thôm deã chòu, taïo maøu aùnh vaøng cho bia, ñoàng thôøi hoa cuõng ñöôïc söû duïng nhö moät chaát baûo quaûn vaø giuùp cho caùc thaønh phaàn bia ñöôïc oån ñònh vaø boït bia ñöôïc giöõ laâu hôn. Hoa houblon 3. Nước: Bia thành phẩm với 77 – 90% là nước. Vậy nước là nguyên liệu chính cho sản xuất bia. Ngoài ra nước còn dùng cho quá trình trộn, nấu, vệ sinh thiết bị… Thành phần hóa học của nước ảnh hưởng đến đặc điểm, tính chất sau cùng của bia do nó tác động trong suốt quá trình chế biến. Do đó, nước dùng cho sản xuất bia luôn được kiểm tra trước khi đưa vào sử dụng. Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa nöôùc: Thoâng thöôøng trong nöôùc coù chöùa caùc ion sau: Cation: H+, Na+, K+, NH4+, Ca2+, Mg2+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Al2+,… Anion: OH-, Cl-, HCO3-, CO3-, NO3-, NO2-, SO42-, PO43-, SiO3-,… Vaø nhieàu chaát khaùc hoøa tan ôû daïng phaân töû (raén, loûng, khí, ...) hay caùc phaàn töû lô löûng nhö huyeàn phuø, nhuõ töông, ... Ca2+, Mg2+ gaây neân ñoä cöùng cho nöôùc. Tiêu chuẩn nước cho sản xuất bia: Muøi vò : tinh khieát khoâng maøu. Ñoä cöùng taïm thôøi : 0,7 mg ñöông löôïng/lít. Ñoä cöùng vónh cöûu : 0,4 - 0,7 mg ñöông löôïng/lít. Haøm löôïng muoái cacbonat : < 50 mg/lít. Haøm löôïng muoái Mg2+ : < 100 mg/lít. Ñoä kieàm : 2 - 3 oF. Haøm löôïng Clorua : 7,5 - 150 mg/lít. Haøm löôïng CaSO4 : 130 - 200 mg/lít. Haøm löôïng Fe2+ : < 0,3mg/lít. NO3-, NO2-, NH3 : khoâng ñöôïc pheùp coù. Vi sinh vaät : < 100 teá baøo/ml nöôùc. Chæ soá E. Coli : < 3 teá baøo/lít. 3. Thế liệu: Trong sản xuất bia việc dùng thế liệu thay cho malt tùy thuộc vào điều kiện chủ quan và khách quan, có thể nhằm mục đích hạ giá thành sản phẩm tạo ra các sản phẩm bia có mức chất lượng khác nhau. Cải thiện một vài tính chất của sản phẩm, theo đơn đặt hàng của người tiêu dùng. Thế liệu phải dồi dào nguồn glucid mà từ đó dưới tác dụng của enzyme trong malt, glucid của thế liệu sẽ chuyển hóa thành đường hòa tan. Vì vậy các loại ngũ cốc được chọn làm thế liệu trong sản xuất bia. Khi sử dụng thế liệu chất lượng của thế liệu sẽ ảnh hưởng trực tiếp dến chất lượng bia (màu sắc, mùi vị). Vì vậy phải quan tâm đến thành phần hóa học của thế liệu. Thường thì trong nhà máy sử dụng một lượng gạo chiếm 30% vì có những ưu điểm sau. Có sẵn trong nước với giá rẻ và chất lượng cao. Do hàm lượng glucid và protein khá cao, khả năng chuyển hóa thành chất hòa tan tốt, có thể đạt 90% chất khô. Thực tế và thực nghiệm đã cho ta thấy có thể thay thế gạo cho malt đến 50% ( nếu malt có hoạt tính enzyme tốt). Thành phần hóa học của gạo § Hàm lượng tinh bột: 77,8% § Hợp chất nitơ: 7,9% § Hàm lượng chất béo 0,5%/cellulose của vỏ lụa: 0,5% § Chất tro: 0,7% § Độ ẩm: 12.6% Chỉ tiêu chất lượng gạo dùng để sản xuất bia: § Hạt phải sạch, không có tạp chất, không có hạt mốc, mùi hôi. § Màu sắc phải đồng đều, w<12% Ngoài ra ở một số nơi có sử dụng thế liệu khác như: Bắp được sử dụng ở các nước châu Phi hoặc Mỹ La Tinh, vì trong bắp có hàm lượng lipid cao nằm trong phôi vì vậy cần phải tách bỏ phôi và vỏ hạt. Đại mạch: được sử dụng nhiều ở các nước châu Âu, Bắc Mỹ hoặc một số nước trồng được đại mạch Gạo mì: do đặc tính của gạo mì không có vỏ trấu như đại mạch, mặt khác hàm lượng gluten khá cao, vì vậy muốn dùng gạo mì làm thế liệu cho malt đại mạch thường phải ươm mầm rồi dùng kết hợp với malt. Đậu: hàm lượng tinh bột trong đậu không lớn, thường nhỏ hơn 40% trọng lượng, vì vậy trong nấu bia người ta dùng đậu không phải ý nghĩa thế liệu cho malt mà với ý nghĩa làm cho bia có khả năng tạo bọt mạnh (trong đậu có chúa nhiều glucozit) là nguồn thức ăn tốt cho nấm men về sau. Ngoài ra trong đậu còn chứa nhiều vitamin và các chất kích tố tăng trưởng đối với nấm men. Đường saccharose: được sử dụng như một thế liệu cao cấp, đưa trực tiếp dưới dạng tinh thể vào nồi đun với hoa hoặc đưa vào dưới dạng siro trong quá trình chiết bia (đối với một vài loại bia ngọt). 4. Nấm men: Nấm men dùng trong sản xuất bia thuộc họ saccharomyces, có kích thước 6 - 9 µm, chúng sinh sản bằng cách nảy chồi và thuộc loại hiếu khí không bắt buộc. Chỉ trong điều kiện không có CO2 chúng mới thực hiện quá trình lên men để tạo ra C2H5OH, các sản phẩm lên men và CO2 là chính. Nếu trong điều kiện không có CO2 chúng chủ yếu thực hiện quá trình tăng sinh khối. Có 2 loại nấm men trong sản xuất bia : Naám men noåi: saccharomyces cerevisine. Ñaëc ñieåm cuûa naám men noåi: Trong quaù trình leân men teá baøo naám men lô löûng trong dòch leân men taäp trung nhieàu ôû phaàn beà maët. Thôøi gian leân men ngaén, nhieät ñoä leân men cao (14 -28o C). Khoâng thuaän tieän cho quaù trình loïc. Khoù thu hoài naám men sau khi keát thuùc ñeå taùi söû duïng. Thöôøng duøng ñeå saûn xuaát loïai bia ñen vaø bia vaøng coù ñoä coàn cao. Naám men chìm: saccharomyces carlsbergensis, ngoaøi ra coøn coù moät chuûng naám men khaùc ñang ñöôïc söû duïng nhieàu laø saccharomyces uvanium. Trong quaù trình leân men teá baøo naám men thöôøng taïo thaønh chuøm, sau ñoù laéng xuoáng ñaùy thieát bò leân men. Thôøi gian leân men daøi, nhieät ñoä leân men thaáp (6-120C) Thuaän tieän cho quaù trình loïc vaø laøm trong, deã daøng thu nhaän naám men sau khi leân men ñeå taùi söû duïng. Thöôøng duøng ñeå saûn xuaát loaïi bia vaøng vaø bia coù ñoä coàn thaáp. Khaû naéng keát laéng cuûa naám men phuï thuoäc vaøo caáu taïo thaønh teá baøo naám men. Neáu trong teá baøo naám men chöùa ít thaønh phaàn hydratcacbon, mangan, chöùa nhieàu acid amin teá baøo naám men caøng deã keát laéng IV. KỸ THUẬT SẢN XUẤT DỊCH LÊN MEN BIA: 1. Sơ đồ công nghệ: Nước Phối trộn Phối trộn Phụ gia Enzim Đường hóa 1 Ngâm 52°c Hồ hóa – dịch hóa Đường hóa 2 Lọc, tách Houblon hóa Làm lạnh đến t° lên men Rửa Nước rửa Bột gạo Bột Cara mel Houb lon Phụ gia Cặn tủa Bã dùng chăn nuôi Sơ đồ các quá trình công nghệ 2. Giản đồ nấu malt: 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 t0, 0C 1 2 LỌC t, ph Phương pháp đun sôi một lần 3. Kỹ thuật thực hiện: - Cân chính xác 200g gạo và 300g malt. - Tiến hành nghiền gạo mịn, malt vỡ vụn (malt, gạo nghiền riêng). Mục đích của quá trình nghiền malt: là đập nhỏ hạt thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp xúc với nước, làm cho sự xâm nhập của nước vào các thành phần chất của nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy quá trình đường hóa và các quá trình thủy phân khác nhanh và triệt để. Đường hóa nguyên liệu: nguyên liệu sau khi được nghiền nhỏ sẽ phối trộn với nước trong hệ thống thiết bị đường hóa. Lượng nước phối trộn với bột nghiền phụ thuộc vào chủng loại bia sẽ sản xuất và đặc tính kỹ thuật của hệ thống thiết bị, dưới xúc tác của hệ enzyme thủy phân, các hợp chất cao phân tử bị phân cắt thành sản phẩm thấp phân tử và hòa tan vào nước để trở thành chất triết của dịch đường. Thực chất các quá trình của giai đoạn này là sự thủy phân các hợp chất cao phân tử dưới xúc tác của emzyme. Những quá trình emzyme rất quan trọng nhất là sự thủy phân tinh bột, protein và các hợp chất chứa phosphat. - Chuẩn bị sẵn bếp ga và nồi ( loại 5 lít ). - Đong chính xác 1 lít nước kĩ thuật cho vào nồi, đun đến nhiệt độ 45°C, tắt bếp gaz, cho 200g gạo và 30g malt đã nghiền vào nồi, hòa tan hoàn toàn với nước. - Tiếp tục bật bếp gaz, nâng nhiệt độ lên 85°C ( dùng đũa thủy tinh khuấy liên tục trong quá trình nâng nhiệt). Tắt bếp gaz, dừng khuấy, và giữ ở nhiệt độ 83°C, trong 15 phút. - Dùng nước kĩ thuật cho trực tiếp vào nồi cháo hạ nhiệt độ xuống 76°c, bổ sung 30g malt lót vào và điều chỉnh nhiệt độ xuống 72°C ( khuấy liên tục trong quá trình hạ nhiệt độ), giữ nhiệt độ này trong 25-30 phút, (không khuấy khi giữ nhiệt độ) - Bập bếp gaz, khuấy và nâng nhiệt độ lên 100°C, tắc bếp gaz và giữ ở nhiệt độ này trong 5 phút. - Dùng nước hạ nhiệt độ xuống 75°C, bổ sung toàn bộ lượng malt còn lại và tiếp tục hạ nhiệt độ xuống 50°C, dừng khuấy, giữ ở nhiệt độ này trong 25- 30 phút. - Bật bếp gaz, khuấy và nâng nhiệt độ lên 65°C, tắt bếp gaz, dừng khuấy và giữ ở nhiệt độ này trong 30 – 40 phút - Bật bếp gaz, khuấy và nâng nhiệt đô lên 78°C, tắt bếp gaz, chuyển toàn bộ lượng cháo malt và thiết bị lọc tác bã. - Sau khi tách dịch cốt đường, cho toàn bộ lượng bã vào cốc thủy tinh và dùng nước 78°C (dùng với thể tích thích hợp cộng với thể tích dịch cốt ban đầu thì thu được 2 lít dịch đường) hòa loãng và để rữa và nhanh chóng cho vào phễu lọc như ban đầu - Dịch đường sau khi thu được, đem đi đun sôi( lúc này ta đã chuẩn bị 0,15g houblon viên), cho toàn bộ houblon vào và tiếp tục đun sôi nhẹ thêm 70 phút nữa. Tắt bếp gaz, kết thúc. Mang dịch nha houblon hóa đi làm lạnh đến nhiệt độ 8 -12°C 4. Xác định hiệu suất trích ly: Trong đó: E: Hiệu suất trích ly. % 0,96: Hệ số co thể tích của dịch nha khi làm lạnh đến 100C. W: Thể tích dịch nha ở 1000C, lít. d: Tỷ trọng riêng của dịch nha ở 200C, kg/l. B: Hàm lượng chất hòa tan của dịch nha ở 200C , % W/W. M: Khối lượng nguyên liệu sử dụng, kg. 5.Nguyên liệu – hóa chất dùng trong sản xuất. 1.nguyên liệu. Malt. Gạo Houblon Caramen 2. dụng cụ Bếp gaz Nồi (loại 3- 5 lít) Cốc sứ + chài Cốc 1 lít Phểu+ giấy lọc ( vải màng) Ống đong ( 100 và 250 ) Khúc xạ kế ( 0-32 °bx) Cân Nhiệt kế Đũa thủy tinh BÀI 2: KỸ THUẬT NẤU NGUYÊN LIỆU, ĐƯỜNG HÓA VÀ LÊN MEN KỸ THUẬT CHƯNG CẤT RƯỢU, KIỂM TRA ĐỘ RƯỢU VÀ ĐỘ CHUA ………………™˜—–……..…….. GIỚI THIỆU CHUNG: Êtanol đã được con người sử dụng từ thời tiền sử như là một thành phần gây cảm giác say trong đồ uống chứa cồn. Các cặn bã khô trong các bình gốm 9000 năm tuổi tìm thấy ở miền bắc Trung Quốc đã gián tiếp cho thấy việc sử dụng các đồ uống chứa cồn trong số những người sống ở thời kỳ đồ đá mới. Việc chiết nó ra dưới dạng tương đối nguyên chất đã được thực hiện lần đầu tiên bởi các nhà giả kim thuật Hồi giáo và họ là những người đã phát triển ra nghệ thuật chưng cất rượu trong thời kỳ của chế độ khalip (vua chúa Hồi giáo) thời kỳ Abbasid (tiếng Ả Rập: العبّاسدين al-ʿAbbāsidīn). Các ghi chép của Jabir Ibn Hayyan (Geber) (721-815) đã đề cập tới hơi dễ cháy của rượu được đun sôi. Al-Kindī (801-873) cũng đã miêu tả rõ ràng quá trình chưng cất rượu. Việc chưng cất êtanol ra khỏi nước có thể tạo ra các sản phẩm chứa tới 96% êtanol. Êtanol nguyên chất lần đầu tiên đã thu được vào năm 1796 bởi Johann Tobias Lowitz, bằng cách lọc êtanol chưng cất qua than củi. Antoine Lavoisier đã mô tả êtanol như là một hợp chất của cacbon, hiđrô và ôxy, và năm 1808, Nicolas-Théodore de Saussure đã xác định được công thức hóa học của nó. Năm 1858, Archibald Scott Couper đã công bố công thức cấu trúc của êtanol: điều này làm cho êtanol trở thành một trong các hợp chất hóa học đầu tiên có sự xác định cấu trúc hóa học. Êtanol lần đầu tiên được tổng hợp nhân tạo vào năm 1826, thông qua các cố gắng độc lập của Henry Hennel ở Anh và S.G. Sérullas ở Pháp. Michael Faraday đã điều chế êtanol bằng phản ứng hyđrat hóa êtylen với xúc tác axít năm 1828, theo một công nghệ tương tự như công nghệ tổng hợp êtanol công nghiệp ngày nay. NGUYÊN LIỆU: 1. Gạo: gạo là nguyên liệu chính trong công nghệ sản xuất rượu Thành phần hóa học của gạo § Hàm lượng tinh bột: 77,8% § Hợp chất nitơ: 7,9% § Hàm lượng chất béo 0,5%/cellulose của vỏ lụa: 0,5% § Chất tro: 0,7% § Độ ẩm: 12.6% Ngoài ra còn có một số nguyên liệu khác dùng để sản xuất rượu như: 2. Sắn Củ sắn gồm 3 phần: vỏ, thịt củ, và lõi, ngoài ra còn có cuống và rễ củ. Thịt củ là nơi chứa nhiều tinh bột, protêin và các chất dầu. Tinh Bôt 20- 34% Protêin 0,8-1,2% Chất Béo 0,3-0,4% Xenlulose 1-3,1% Chất Iro 0,54% Polyphennol 0,1-0,3% Nước 60-74,2% Ngoài ra, trong thành phần của sắn còn chứa các vitemin và độc tố. Các vitamin sẽ mất khi chế biến và nhất là trong sản xuất rượu. Các độc tố có tên chung là:Phazeolunatin gồm 2 glucozit linamarin và Lotaustralin, hàm lượng phazeoluatin chỉ khoảng 0,0001-0,04 mg% chứa nhiều trong sắn đắng và tập trung chủ yếu ở vỏ, cùi. Bình thường chúng không độc nhưng khi bị thuỷ phân thì sẽ giải phóng HCl. Trong sản xuất rượu khi nấu lâu ở nhiệt độ cao, đã pha loãng nước nên với hảm lựơng ít chưa ảnh hưởng tới nấm men. 3. Ngô Chứa nhiều tinh bột, một ít đường, tinh bột ngô chủ yếu nằm trong nội nhũ chứa khoảng 10-15% amyloza và 85-90% amylopectin dùng để sản xuất cồn rất tốt. Hàm lượng chất béo ở ngô mhiều hơn các loại ngũ cốc khác và tập trung chủ yếu ở phôi 30-40% trọng lượng phôi, thường tách phôi ra để ép lấy dầu làm bơ hay dầu ăn, ngô đã tách phôi để nấu rượu. 4. Khoai Trên thế giới khoai được dùng như loại nguyên liệu chính để sản xuất cồn ethylic. Tinh bột trong khoai có từ 13-25% amyloza và 77-87% amylopectin. Khoai lang khó bảo quản, ta thường sắt lát phơi khô hoặc sấy. Trung bình 3kg khoai tươi thu được 1kg khoai khô. Các loại ngũ cốc khác: Ngoài ra có thể dùng tấm,cám,gạo phế liệu để sản xuất cồn. Ở Châu Âu có thể dùng lúa mì đại mạch. a - amylaza: (enzym dòch hoùa) - Taùc duïng leân noài a – 1,4 glucozit ôû vò trí baát kyø, nhöng taäp trung vaøo giöõa maïch amyloza vaø amylopectin. - Döôùi taùc duïng cuûa enzym, tinh boät chuyeån hoùa thaønh dextrin + maltoza + 1 ít glucoza→ ñoä nhôùt cuûa tinh boät giaûm nhanh. → a - amylaza coøn ñöôïc goïi laø enzym dòch hoùa Nhieät ñoä hoaït ñoäng cuûa enzym: a – amylaza cuûa vi khuaån hoaït ñoäng toát ôû t0 toái öu = 95– 1000C a –amylaza cuûa maàm thoùc hoaït ñoäng toát ôû: t0 toái öu = 73– 760C a –amylaza cuûa Asp.ozyzae hoaït ñoäng toát ôû: t0 toái öu = 50–550C pH cuûa moâi tröôøng vaø t0 toái öu cuõng phuï thuoäc vaøo nhau: t0 taêng ® pH taêng b - amylaza (enzym ñöôøng hoùa) Coù taùc duïng leân noái a - 1,4 – glucozit, baét ñaàu töø voøng khoâng coù nhoùm khöû vaø caét theo 2 goác glucoza moät trong phaân töû cuûa amyloza vaø amylopectin. Saûn phaåm taïo thaønh laø maltoza neân b - amylaza coøn ñöôïc goïi laø enzym ñöôøng hoùa. b - amylaza coù khaû naêng bieán ñoåi amyloza hoaøn toaøn thaønh maltoza, coøn vôùi amylopectin chæ caét ñöôïc 50 – 55%. PH toái öu = 4,8 (b - amylaza cuûa thoùc maàm) Döôùi taùc duïng cuûa a vaø b - amylaza ta thu ñöôïc dòch chöùa 78 – 80% maltoza vaø glucoza, 22 – 20% dextrin Caùc enzym khaùc: Amylaza cuûa naám moác coøn chöùa moät löôïng glucoamylaza, isomaltaza vaø oligo – 1,6 – glucosidaza. Trong ñoù: Glucoamylaza coù khaû naêng caét taïi a –1,4 vaø a –1,6– glucoza vaø bieán 100% tinh boät thaønh glucoza. Isomaltaza chæ phaân caét noái a –1,6 trong phaân töû isomaltoza. Oligo – 1,6 – glucosidaza (coù trong naám moác) caét noái a –1,6 trong phaân töû dextrin Ngoaøi ra coøn coù theå thaáy maltaza, pectinaza, hemicelluloza, proteaza (proteinaza, peptidaza) trong cheá phaåm enzym. III. KỸ THUẬT THỰC HIỆN Gạo tấm Nghiền Phối trộn Nấu sơ bộ Nấu chín Nấu chín thêm Đường hóa Làm nguội Đường hóa và lên men Làm lạnh 80% Enzime α - amylaza 20% Enzime α - amylaza 100% Enzime β - amylaza 100% Nấm men thuốc bắc Sơ đổ công nghệ: 2. Thuyết minh quy trình. 2.1. Kỹ thuật nấu nguyên liệu. Cân chính xác 300g gạo, nghiền mịn Định lượng nước kỹ thuật (tỷ lệ 1kg bột gạo/5lít nước) Lấy 1,5 lít nước cho vào nồi, đun đến 450C, khuấy và cho 300g gạo đã nghiền vào nồi cộng với 2ml enzim α – amylaza. Khuấy và nâng nhiệt độ đến 850C, dừng tại nhiệt độ này khỏang 20 – 25 phút. Khuấy và đun sôi, dừng tại nhiệt độ này 40 phút. Khuấy và dung nước kỹ thuật hạ nhiệt độ xuống 900C, cho toàn bộ (1 ml) enzyme còn lại vào và giữ ở nhiệt độ này 30 phút Dùng nước kỹ thuật hạ nhiệt độ xuống 60 – 63 0C, cho khỏang 1 -2ml β – amylaza vào, giữ khỏang 30 phút. Dùng nước kỹ thuật hạ nhiệt độ xuống 28 – 300C, Ta cho bột nấm men thuốc bắc vào khuấy đều và cho vào thiết bị lên men, điều chỉnh nhiệt độ lên men ở 25 – 280C. Tiến hành lên men ở nhiệt độ 25 – 280C trong 4 – 7 ngày. (mỗi ngày tiến hành kiểm tra pH, nhiệt độ, độ cồn sinh ra, số tế bào nấm men/ml) 2.2. Kỹ thuật chưng cất rượu, kiểm tra độ rượu và độ chua. Sau thời gian lên men. Ta thu dấm chín và lọc bỏ bớt bã hèm,đem dịch dấm chin pha loãng (50%) và nạp vào thiết bị chưng cất. kiểm tra độ rượu Kiểm tra hàm lượng acid tòan phần của cồn thành phẩm. Đánh giá cảm quan cồn sau chưng cất. Xác định độ rượu theo phương pháp chưng cất. Dụng cụ: + Hệ thống cất cồn + Bình định mức 100 ml (2 bình) và 500ml (1 bình) + Rượu kế thủy tinh. Tiến hành + Lấy 100ml dịch lọc dấm chín có nhiệt độ khỏang 200C cho vào bình định mức 100ml, rót vào bình định mứt 500ml, dung nước cất tráng rửa bình đinh mức 100ml trên và định mức nước đến 100ml rồi rót vào bình định mức 500ml đã chứa 100ml dịch dấm chín. + Nối bình với hệ thống cất cồn. Tiến hành chưng cất cho đến khi nước ngưng ở bình định mức hứng sản phẩm còn khỏang 2 – 3giọt nữa thì đủ 100ml. Cất xong đặt bình sản phẩm vào nồi điều nhiệt và điều chỉnh nhiệt độ về 200C. + Sau 10 – 15 phút ta thêm nước cất đến vạch 100ml, đậy kín và chuẩn bị đo nồng độ rượu + Rót rượu đã cất (được điều chỉnh về 200C) vào ống đong và dùng rượu kế thả nhẹ vào ống đong đã chứa rượu. đọc và ghi nhận kết quả trên rượu kế nơi mức rượu trên cùng tiếp giáp với rượu kế. + Tiến hành đo 2 lần ta lấy kết quả trung bình cộng Xác định độ chua của dấm chín Dụng cụ: + Bình tam giác + Cốc + pipet + Buret Hóa chất + NaOH 0,1N + Phenolphtalein 0,5% Tiến hành + Lấy 20ml dung dịch lọc của dấm chín hoặc dịch lên men cho vào bình tam giác 250ml chứa sẵn 100ml nước cất. Tiếp theo dung dung dịch NaOH 0,1N ở Buret để chuẩn đến xuất hiện màu hồng nhạt với chỉ thị màu phenolphthalein 0,5% bề trong 30 giây. + Kết quả: Độ chua của dấm chín = n/10 , độ Với: n: Số ml NaOH 0,1N tiêu tốn khi định phân 20ml dịch lọc dấm chín Lần 1: n1 = 1,9ml Độ chua của dầm chín = 1,9/10 = 0,19 (độ) Lần 2: n2 = 2,1ml0 Độ chua của dầm chín = 2,1/10 = 0,21 (độ) Độ chua trung bình của dầm chín = (0,19+0,21)/2 = 0,20 (độ) BÀI 3: KỸ THUẬT PHA CHẾ RƯỢU MÙI ………………™˜—–……..…….. GIỚI THIỆU VỀ RƯỢU MÙI: Trong 8 nhóm rượu, nhóm rượu mùi (liqueur/liquor - Anh, cordial - Mỹ) là nhóm phong phú nhất về chủng loại. Nếu phải chia từng loại theo nguyên liệu sản xuất rượu thì không thể nào kể hết loại rượu mùi trên thế giới khi các nhà sản xuất hàng đầu thế giới liên tục công bố sản phẩm rượu mùi mới của họ. Đặc tính của rượu mùi đa dạng về màu sắc, hương vị và nguyên liệu (hoa, trái cây, thảo mộc, vỏ cây, rễ cây, hạt, . . .),có độ cồn trung bình 25-55. Thường thì không bao giờ chúng ta uống rượu mùi nguyên chất vì mùi rất đậm đặc. Trường hợp Bailey's Irish Cream (thường được gọi tắt là Bailey's) là 1 trong số rất ít rượu mùi được thưởng thức riêng lẻ. Nếu chúng ta thưởng thức rượu mạnh đơn thuần là uống nguyên chất hay pha với chút soft drinks hoặc uống với đá, có lẽ chúng ta chưa thấy hết sự lý thú của thức uống. Chính rượu mùi là thành phần làm cho thế giới thức uống trở nên đa dạng, mới mẻ và hấp dẫn tuyệt vời cho chúng ta. Trong phạm vi giới thiệu cơ bản về rượu mùi, xin trao đổi với các bạn một số rượu mùi phổ biến dùng trong pha chế cocktail và demi-cocktail. CƠ SỞ LÝ THUYẾT: Nguồn gốc rượu mùi.rượu mùi là rượu có hàm lượng cồn tương đối cao, được pha chế từ cồn thực phẩm, nước mềm, hương tự nhiên, đường, axit hữu cơ, và màu tự nhiên,…., muối, bột ngọt. Hiện nay trên thế giới người ta đã biết cách pha chế rượu mùi từ lâu. Với một số nước lớn, họ chưng cất rượu trong những hầm chứa với sức chứa vô cùng lớn, vật liệu để chứa rượu mùi đó chính là gỗ sồi. Tình hình sản xuất rượu mùi ở Việt Nam hiện nay chưa thấy một nhà máy hay phân xưởng nào sản xuất để đáp ứng nhu cầu thị trường trong nước vì chi phí đầu đầu tư quá cao và thời gian thu hồi vốn cũng khá lâu (khoảng 5 năm). Mục đích chính của việc sản xuất rượu mùi hiện nay là dùng để uống . Rất tốt cho hệ tiêu hóa nếu sau bữa ăn ta uống một lượng vừa đủ. Và phần lớn rượu mùi hiện nay người ta dùng để pha chế rượu cocktail. NGUYÊN LIỆU: Cồn thực phẩm: (phải được sản xuất từ nguyên liệu tinh bột) Hàm lượng C2H5OH trong cồn > 90%. Hàm lượng methanol xem như không có. Hàm lượng andehit < 3mg/l Ngoài ra để sản xuất được rượu thì cần các thông số như: Nước. + Đạt tiêu chuẩn VN + Độ cứng < 1,4mg/l Hương tự nhiên. + Nồng độ > 99% Màu. + Tự nhiên + Nồng độ > 60% Đường + Saccharose + Trắng không vón cục, hợp chất hòa tan độ bol > 96% + Siro có nồng độ đạt > 50% - Trong sản xuất rượu mùi, người ta thường cho thêm đường tinh luyện RE để tạo vị ngọt và chất lượng dinh dưỡng cho sản phẩm. Ngoài đường tinh luyện, trong sản xuất rượu mùi có dùng cả mật tinh bột. Mật tinh bột được điều chế bằng cách thủy phân không hoàn toàn tinh bột bằng axit pha loãng, rồi lọc và cô đặc đến nồng độ yêu cầu. trong mật, ngoài glucose và maltose còn có dextrin làm cho mật có độ nhớt cao. Khi cần tăng độ nhớt cho rượu mùi, pha thêm mật vào sản phẩm. Ngoài ra mật còn có tác dụng hạn chế hiện tượng saccharose kết tinh lại trong rượu mùi. Axit citric + Độ tinh khiết > 99% + Asen < 1,4 ppm + H2SO4, HCl < 0,05 mg/l + Khi sử dụng phải hòa tan trước. Ngoài ra còn có các nguyên liệu dạng rắn, và phải đưa chúng về dạng dung dịch có ( 20 – 60%). KỸ THUẬT SẢN XUẤT RƯỢU MÙI: 1. Sơ đồ công nghệ: Nước mềm Đường saccharose Cồn thực phẩm Nấu siro Lọc siro Siro trắng Acid Citric Phối trộn - Phụ gia, bão quản - Màu Thực phẩm - Hương tự nhiên Rượu mùi 2. Thuyết minh quy trình: 2.1.Kỹ thuật thực hiện: Lượng nguyên liệu cần để pha chế: Xác định nguyên liệu dùng để sản xuất siro: - Xác định khối lượng đường sử dụng Mđ = Vsp x dsiro x (asiro/100) x (100/X), kg Trong đó: Vsp: Thể tích siro muốn sản xuất, lít dsiro: khối lượng riêng của siro muốn sản xuất, kg/l asiro: Nồng độ siro muốn sản xuất, % X : Giá trị % hàm lượng chất hoà tan đường saccharose. - Xác định khối lượng nước mềm. Mn = [(Vsp x dsiro) __ Mđ ] x (100 + Y)/100 Trong đó: Y: Phần % nước tổn thất trong sản xuất. Xác định nguyên liệu dùng để sản xuất rượu mùi : - Thể tích cồn nguyên liệu sử dụng: Vcồn = ( Vsp x Anong độ rượu sản phẩm) : Anồng độ cồn - Thể tích siro nguyên liệu sử dụng: Vsiro = ( Vsp x Anồng độ đường sản phẩm) : Anồng độ siro - Thể tích hương nguyên liệu sử dụng: Vhương = ( Vsp x Anong độ hương sản phẩm) : Anồng độ hương - Thể tích nước mềm cần pha chế: Vnước = Vsp __ ( Vcồn + Vsiro + Vhương ) + Vmức giảm khi phối trộn sản phẩm 2.2. Cách thực hiện: Nấu siro: - Cân 2,5kg đường saccharose. - Chuẩn bị bếp điện và nồi loại 5 lít. - Đong 2,5lit nước kĩ thuật cho vào nồi, đun đến nhiệt độ 300C, sau đó nâng nhiệt độ lên 600C ngừng cấp nhiệt cho đường vào từ từ cho dến khi đường tan hoàn toàn trong nước. - Nâng nhiệt độ lên 900C, giữ ở nhiệt độ này 15 phút sau đó bổ sung thêm 1,2g acid citric và tiếp tục giữ ở nhiệt độ này thêm 15 phút. - Đem siro đi lọc sau đó hạ nhiệt độ về nhiệt độ bảo quản. Sản xuất 1 lít rượu hương dâu: - Nồng độ rượu 15% thể tích - Hương dâu : 0,8% - Độ ngọt : 8% - Màu dâu : tuỳ theo cảm quan + Cách pha: 1000ml H2O ® 20g màu 250ml H2O ® m (?) - Acid citric : 0,4g Nguyên liêu : - Cồn : 96% - Siro : 59,5% - Hương : 96% Xác định nguyên liệu dùng trong sản xuất rượu mùi hương dâu: Thể tích cồn nguyên liệu sử dụng: Vcồn = (1000 x 15)/ 96 = 156,3 ml Thể tích siro nguyên liệu sử dụng: Vsiro = (1000 x 8)/ 59,5 = 134,4 ml Thể tích hương nguyên liệu sử dụng: Vhương = (1000 x 0,8)/ 96 = 8,33 ml Thể tích acid citric sử dụng: macid citric = 0,4g [Vacid citric = m/d = 0,4/1= 0,4(ml) Thể tích nước mềm cần pha chế: Vnước = 1000 __ (156,3 + 134,4 + 8,33 + 0,4) + 12,1 = 712,67ml Với: 100 lít rượu ® tổn thất 1,21 lít 1 lít rượu ® Vtổn thất Vtổn thất = (1,21 x 1)/100 = 0,0121 = 12,1 ml Sản xuất 1 lít rượu mùi hương cam: - Nồng độ rượu 12% thể tích - Hương dâu : 1% - Độ ngọt : 10% - Màu cam : tuỳ theo cảm quan + Cách pha: 1000ml H2O ® 20g màu 500ml H2O ® m (?) - Acid citric : 0,1g Nguyên liêu : - Cồn : 96% - Siro : 59,5% - Hương : 90% Xác định nguyên dùng trong sản xuất rượu mùi hương cam: Thể tích cồn nguyên liệu sử dụng: Vcồn = (1000 x 12)/ 96 = 125 ml Thể tích siro nguyên liệu sử dụng: Vsiro = (1000 x 10)/ 59,5 = 168,06 ml Thể tích hương nguyên liệu sử dụng: Vhương = (1000 x 1)/ 96 = 10,4 ml Thể tích acid citric sử dụng: macid citric = 0,1g [Vacid citric = m/d = 0,1/1 = 0,1ml Thể tích nước mềm cần pha chế: Vnước = 1000 __ (125 + 168,06 + 10,4 + 0,1) + 12,1 = 708,54 ml BÀI 4: KỸ THUẬT SẢN XUẤT RƯỢU VANG DỨA ………………™˜—–……..…….. I. GIỚI THIỆU: - Tốc độ sinh trưởng của ngành công nghệ sing học trong mấy thập kỉ vừa qua hết sức nhanh chóng, quá trình phát triển vẫn còn đang tiếp tục càng ngày càng nhanh hơn do đó sinh viên trong giai đoạn thực tập và làm công tác kỹ thuật sinh học, việc làm quen, nghiên cứu công nghệ kỹ thuật mới tạo ra các sản phẩm tốt là việc làm vô cùng cần thiết và không thể thiếu. - Xuất phát từ đòi hỏi thực tế và nhu cầu ngày càng cao của thị trường là các sản phẩm đồ uống phải có nguồn gốc thiên nhiên, giàu năng lượng, có lợi cho sức khỏe và giá thành kinh tế. - Rượu trái cây thực chất là loại thức uống không qua chưng cất có nồng độ cồn thấp và được bão hòa thêm CO2 nhằm tạo ra những sản phẩm có hương vị đặc trưng. Để mang lại tính kinh tế cao trong sản xuất cũng như để có một sản phẩm đặc trưng, chúng tôi đã sử dụng nguồn nguyên liệu là trái cây nhiệt đới được trồng nhiều ở nước ta. II. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN: Lịch sử hình thành: Ảnh hưởng của khoa học và xã hội có tác động lên lịch sử rượu vang. Chặng đường của rượu vang đã kế thừa sự phát triển của kỹ thuật trống nho và kỹ thuật sản xuất. Ngoài ra nó còn phát triển dựa trên sự mở rộng của ngành thương mại rượu, thêm vào đó là sự ảnh hưởng nhỏ từ phong tục, thổ nhưỡng… Hình ảnh thần rượu vang Dinoysus trong Thần thoại Hy Lạp trong một chiếc bình cổ. Nguồn gốc ban đầu từ Trung Đông. Truyền thuyết Ba Tư kể rằng một công chúa cung điện đã khám phá ra rượu vang. Vị công chúa này không được vua cha yêu mến nên đã cố tự vẫn bằng cách ăn những quả nho đã bị thối rửa. Nàng bị say, choáng và ngủ thiếp đi. Khi thức giấc, công chúa không còn thấy căng thẳng, thay đổi cách cư xử và lại được sự yêu mến của vua cha. Sau đó nhà vua đã lan truyền khám phá này của công chúa ra khắp cung điện và ra lệnh gia tăng sản xuất những quả nho “hỏng” kia. Như vậy rượu vang được hình thành la do sự lên men của các quả nho và được phát hiện một cách tình cờ. Việc trồng nho và uống rượu vang đã bắt nguồn từ khoảng 4000 năm TCN. Những phát hiện này bắt nguồn từ vùng biển Caspian và Lưỡng Hà, ngày nay là Iran. Những người Ai Cập đã nhận ra sự khác nhau trong chất lượng rượu vang. Các nhà khảo cổ khai quật được một số nơi chứa những hũ rượu vang chìm dưới đất, người xưa đã phát hiện ra việc cất trữ rượu trong hầm với nhiệt độ khác nhau có ảnh hưởng đến chất lượng rượu. Bắt guồn với sự đóng góp của Hy Lạp – La Mã. Rượu vang đến với Châu Âu cùng với sự phát triển của văn minh Hy Lạp từ khoảng năm 1600 TCN. Trong thiên anh hùng ca Lliad và Odyssey của Homer cũng có những đoạn mô tả đặc sắc về rượu vang. Người La Mã cũng có những đóng góp quan trọng trong việc lựa chọn ra các loại nho và màu nho, đặc điểm của các loại nho khi chín, nhận biết được bệnh của nho, các loại đất thích hợp để trồng. Họ trở nên thông thạo hơn trong việc cắt tỉa chăm sóc, tăng năng suất và chất lượng. Quá trình phát triển: Trước khi người Pháp đến Việt Nam trong cuộc xâm lăng và đô hộ các thuộc địa, ngành sản xuất rượu thủ công Việt Nam đã có lịch sử rất lâu đời vì người Việt nói chung rất phổ biến tập quán uống rượu, đặc biệt trong các ngày lễ, tết vốn vô tửu bất thành lễ. Năm 1858, khi những người Pháp đầu tiên đặt chân đến Việt Nam, vẫn chưa có sản xuất rượu ở quy mô công nghiệp. Chính phủ bảo hộ khuyến khích người Việt nấu rượu, uống rượu để thu thuế, cấp đăng ký sản xuất rượu, nhưng vẫn không có các biện pháp thu thuế triệt để. Hiện tượng trốn thuế, khai man thuế tràn lan không kiểm soát được. Kể từ khi sản xuất rượu công nghiệp ra đời, chính quyền bảo hộ ra sắc lệnh cấm dân tự nấu rượu, ngừng cấp giấy phép đăng ký kinh doanh nấu rượu cho các hộ gia đình đã từng sản xuất kinh doanh bằng nghề nấu rượu, chỉ duy trì một số làng nghề tập trung để dễ thu thuế. Việc cấm dân nấu rượu ngày càng được kiểm soát chặt chẽ đi đôi với đẩy mạnh sản xuất rượu công nghiệp, một số tổ chức thanh tra riêng do người Pháp trực tiếp chỉ huy đã được thành lập chuyên đi bắt phạt những hộ gia đình nấu rượu không phép, những đối tượng mà dân Việt thường gọi là “Tây đoan”, hay "Tàu cáo" (một dạng thanh tra thuế). Một mặt chính phủ bảo hộ đưa ra chính sách ngăn cấm các làng nghề, ngăn cản người dân tự nấu rượu, mặt khác lại bắt người dân phải tiêu thụ theo định mức các loại rượu do nhà máy rượu của Chính phủ bảo hộ sản xuất (rượu công ty, còn gọi là rượu Ty). Nhà nào đóng môn bài đặc biệt mới được cấp tấm bảng to bằng cỡ miếng gạch tàu vẽ chữ "RA" (viết tắt của Régie d'Acool - Sở rượu) về treo trước cửa để bán sản phẩm của Công ty rượu Đông Dương (Société françaises des Distilleries de l’Indochine, thường được dân gian gọi là Công ty Fontaine vì công ty này do A.Fontaine thành lập năm 1901), hãng độc quyền sản xuất kinh doanh trên toàn cõi Đông Dương loại rượu tương đối nhạt được nấu bằng gạo và ngô. Chính phủ bảo hộ tính số người cho mỗi tỉnh, mỗi làng mà chia rượu giao cho quan lại đưa dân nhận lãnh rượu. Đồng thời giao kế hoạch tiêu thụ rượu đến các cấp chính quyền huyện, tổng, xã, đề ra các biện pháp cụ thể như ma chay, cưới xin, lễ hội đình đám bắt buộc phải mua rượu đủ theo quy định. III. NGUYÊN LIỆU: Tầm quan trọng của nguyên liệu: _ Nguyên liệu trong việc chế biến rượu vô cùng quan trọng, có thể nói là khoảng 60% chất lượng của rượu vang do nguyên liệu quy định, 40% do kĩ thuật ( nếu không biết chế biến thì sẽ không có rượu, chỉ được dấm ). _ Muốn có nguyên liệu tốt thì: + Chọn một loại quả thích hợp. + Tạo điều kiện thuận lợi để quả có chất lượng cao. + Kiểm tra, bổ sung thành phần nước quả trước khi cho lên men. _ Rượu vang tuy có giá trị dinh dưỡng cao nhưng là một loại thực phẩm đặc biệt, khác hẳn những loại quả gốc gác của nó : đường biến hầu hết thành cồn etilic, axit chuyển dạng, mùi thơm quả tươi biến mất và thay bằng một mùi thơm khác. Vì vậy có những loại quả rất thơm ngon như xoài, dứa nhưng khi chế thành rượu hương vị không có gì đặc sắc lắm. Trái lại có nhiều loại quả dại như dâu Quảng bình, mâm xôi .v.v.. chế rượu vang rất tốt. Cam Tứ Luỹ ăn tươi bị nhiều người đánh giá thấp hơn cam Vinh nhưng rượu cam Tứ Luỹ thì không kém. Dâu vườn ăn tươi thì không ra gì nhưng rượu dâu là một loại rượu hảo hạng. Nguyên liệu: Dứa là một loại trái cây được trồng trong vùng nhiệt đới. Trái dứa chứa nhiều đường, cellulose, protein, các vitamin và các chất khoáng. _ Dứa là một trong nhiều loại trái cây có khả năng nhất của vùng nhiệt đới để sản xuất rượu vang. Tuy nhiên vì cấu tạo quả dứa phức tạp : cuống, vỏ , lõi, thịt quả rắn mềm khác nhau nên ép nước hơi khó. Trong dứa có một loại enzim ăn mòn da tay nên đề phòng khi dùng tay trần, da bị nứt, axit thấm vào, vừa đau, vừa xót. _ Độ axit cao cộng với một lượng tannin đáng kể làm cho vi khuẩn khó hoạt động, lên men dễ. Độ Brix khá cao, do đó không phải thêm nhiều đường. Tuy nhiên nước dứa uống tươi thì chất lượng rất cao nhưng chất lượng rượu dứa chỉ đạt trung bình sau khi lên men, mùi thơm đặc sắc của dứa biến mất, vị ngọt của đường giảm hẳn và vị chát ban đầu lộ ra. Ø Ngoài ra người ta còn sử dụng một số nguyên liệu khác như: xoài, dâu, mơ… Thành phần hóa học ảnh hưởng đến công nghệ sản xuất, tiêu chuẩn: 3.1. Cồn ethanol: một trong hai thành phần quan trọng nhất của rượu vang. Độ cồn từ 10 -120 . Nếu dưới 100 , rượu sẽ hơi lạt, trên 120 sẽ uống mau say. 3.2. Đường: ( 62 – 132g/lit) chủ yếu là fructose, glucose, và ít galactose. _ Lượng đường khô càng cao, lượng cồn càng phải cao để cân đố giữa độ cồn và độ ngọt. 3.3. Axit: đối với người phương tây, axit là một thành phần quan trọng của rượu vang, ngang với cồn. Rượu vang là đồ uống có vi chua cao ( axit tổng số tới 4 – 5 g/lit , pH từ 2,9 – 3,9) nhưng dễ uống vì vị chua của axit cân đối bởi vị ngọt của cồn, của glixerin, vị chát của polifenola, vị mặn của các chất muối. _ Acid hữu cơ và vô cơ: gồm acid tatric, acid malic, acid citric, acid oxalic, … , độ pH của rượu 2,9 – 3,9. Acid hữu cơ có tác dụng ngăn cản hoạt động của các khuẩn làm trong rượu 3.4. Vitamin: _ Quá trình lên men rượu điều chỉnh lại thành phần vitamin của nước quả. Có một số vitamin được lưu giữ lại tốt trong nước quả nhưng 1 số khác lại mất đi trong quá trình lên men. Các vitamin chính trong rượu vang gồm: B1,B2,B6,PP,Biotri, B12, acid pantothenic. Chất gây mùi thơm: _ Chưa phát hiện hết các chất gây mùi thơm dù đã dung phương pháp hiện đại như sắc kí khí. _ Quả tươi, đặc biệt quả nhiệt đới như xoài, dứa rất thơm. Đó là mùi thơm do các chất nguồn gốc tecpen quyết định, nhưng đại bộ phận các chất này bị phân huỷ và bị khí cacbonic kéo theo trong quá trình lên men. Về phần minh, con men này cũng sản sinh ra những chất có mùi thơm trong đó, có cồn cao phân tử và este của chúng. Trong quá trình rượu chin, phát sinh ra mùi thơm đặc biệt gọi là buke ( bouquet ) do các chất cxtt khử sinh ra, nhưng chỉ ở dạng khử oxi mới thơm. Vì vậy giữ rượu vang quả trong bình nút kín hoàn toàn không có oxi trong một thời gian dài thì có mùi thơm. _ Nếu trong bình có chỗ trống và nút không kin oxi lọt vào thì mùi thơm bị phá huỷ rất nhanh. IV. KỸ THUẬT SẢN XUẤT RƯỢU VANG DỨA: 1. Sơ đồ công nghệ: Dứa chín 95% Goït voû, boû cuøi Röûa Nöôùc Taïp chaát Nghieàn EÙp Phoái troän Naám men S. elipsoideus Baõ Caën Leân men 24 – 25 0C Röôïu vang Döùa NaHSO3 Xöû lyù vang non OÅn ñònh vang ôû 13 – 140C Loïc Laéng trong vaø gaïïn Boå sung Coàn Thöïc phaåm Boå sung maøu, vò (ngoït, chaùt) Ñöôøng Saccharose Thuyết minh quy trình : - Sử dụng hai trái dứa loại chín 95%, xử lý làm sạch, nghiền và ép thu hồi dịch dứa. Từ dịch ép ta thu được 16,5 lít dịch dứa và đo được độ đường 50Bx. - Dùng 2kg đường saccharose + 2 lít cất đun sôi ¨ Siro, Ta lấy 1ml siro pha 1ml nước cất rồi tiến hành đo được độ đường 27,50Bx . Ở t = 35 – 370C thì cần 0,72 + 27,5 = 28,22 x 2 ≈ 560Bx của hàm lượng đường thực tế. - Dùng NaHSO3 với hàm lượng 80mg/l bổ sung trực tiếp vào dịch dứa, khuấy trộn đều khỏang 10 phút. - Chuyển tòan bộ dịch dứa vào thiết bị lên men đã có sẵn 10% nấm men so với dịch dứa. - Tiến hành lên men ở nhiệt độ lên men ở 24 – 250C, trong 7 ngày, hạ nhiệt độ xuống 150C, tiến hành lắng và gạn tách cặn và bã. - Tiến hành kiểm tra, bổ sung cồn (sản phẩm đạt 10 – 12%v) và màu, vị. - Tiến hành làm ổn định rượu ở nhiệt độ 12 – 140C, khỏang 2-3 tháng. - Lọc và rót bao bì, thu được rượu thành phẩm. 16 56 11 40 5 (B) (A) Siro Dịch dứa - Đem siro 560Bx đi điều chỉnh dịch dứa 50Bx đến nồng độ 160Bx , thể tích 3lít. . A/B = 11/40 ªA = (11/40).B A+B = 3 ð 40B +11B = 120 ð 51B = 120 ð B = 2,35 lít dịch dứa Và A = 0,65 lít siro - Cần sản xuất thêm : 2.35 – 1,65 = 0,7 lít dịch dứa 50Bx Siro 5 56 5 51 0 (B’) Nước (A’) A’/B’ =5/51 ªA’ = (5/51).B’ A’+B’ = 0,7 ð 5B’ +51B’ = 35,7 ð 56B’ = 35,7 ð B’ = 0,64 lít nước Và A’ = 0,06 lít siro -Vậy để sản xuất 3lít dịch dứa cần : 1,65 lít dịch dứa (1) 0,71 lít siro 0,64 lít nước - Ta đem (1) đi phối trộn với NaHSO3 với hàm lượng 50mg/l và khuấy đều khoảng 10phút. - Sau đó chuyển toàn bộ dịch dứa được phối trộn vào thiết bị lên men đã có sẵn 140ml nấm men S.Elipsoideus . Tiến hành lên men ở nhiệt độ lên men ở 24 – 250C, trong 7 ngày,hạ t= 150C. Sau 7 ngày đem đi xác định độ chua: C6H8O7.H2O + 3NaOH ® C6H5O7Na3.H2O + 3H2O. - ụng cụ và thuốc thử: + uret-10ml,vạch 0,05ml + Pipet 10ml + Bình tam giác 250ml + Dd chuẩn NaOH 0,1N + Chỉ thị phenolphtalein (tan trong cồn) - Dùng pipet hút 20ml dịch lên men cho vào bình tam gíac 250ml và thêm vào 2-3 gịot phenolphtalein. Tiếp theo dùng ddNaOH 0,1N trong Buret để chuẩn độ đến khi chuyển màu hồng nhạt và bền trong 30giây, dừng. Đọc thể tích NaOH tiêu tốn khi chuẩn. Vtt = 5,1ml -Kết quả : + Trong đó : X1: Lượng axit chuyển ra axit citric tính bằng , g/l n: Thể tích dd NaOH 0,1N tiêu tốn khi chuẩn ,ml K : Số gam axit citric tương ứng với 1ml NaOH 0,1N ,g V: Thể tích mẫu thử ,ml 1000: Hệ số chuyển đổi ml ta lít C: Nồng độ NaOH D: Đương lượng gam của acid citric ( C6H8O7.H2O) 1000 : Hệ số chuyển đổi mg ra gam -Xử lý vang non: *Sau quá trình lên men đem lọc trong thu được 2,65 lít dịch dứa 4%. Muốn sản xuất 3 lít rượu dứa 10% tiến hành theo cách sau: 10 96 6 86 4 (B) (A) Cồn Dịch dứa A/B =3/43 ªA = (3/43).B A+B = 3 ð 46B = 129 ð B = 2,8 lít dịch dứa Và A = 0,2 lít cồn - Sản xuất 150ml dịch dứa 4% Cồn 4 96 4 92 0 (B’) Nước (A’) A’/B’ =1/23 ªA’ = (1/23).B’ A’+B’ = 150 ð 24B’ = 3450 ð B’ = 143,75ml nước Và A’ = 6,25 ml cồn -Vậy để sản xuất 3lít dịch dứa cần : 2,65 lít dịch dứa 206,25 ml cồn 143,75 ml nước -Vậy sản xuất 3lít rượu dứa 10% ta cần thêm 206,25ml cồn 96% và 143,75 ml nước .Để tránh việc tăng thể tích > 3 lít mà vẫn giữ được nồng độ cồn thì: Cứ 14,375ml cồn thì có 100ml nước. Ta cần giảm 14,375ml cồn 206,25 – 14,375 = 191,875 ml cồn ≈ 192 ml cồn. -Sau quá trình xử lý kết thúc bằng việc bổ sung cồn (sản phẩm đạt 10%v) tiến hành làm ổn định rượu ở t= 13 – 140C ta đem lọc lần cuối và thu được rượu vang dứa. ­ Thiết bị - dụng cụ: Bếp gaz : 1bếp/1buổi Nồi (loại 5lít) : 1cái/1buổi Máy ép : 1cái/1buổi Hũ 4lít : 1cái Cốc 1lít : 1cái Cốc 500ml : 1cái Cốc 250ml : 2cái Bình định mức 100ml : 2bình Bình tam giác 250ml : 3bình Ống đong 250ml : 1cái Pipet 10ml : 1cái Pipet 1ml : 1cái Buret : 1bộ Khúc xạ kế (0-320Bx) : 1cái Đũa thuỷ tinh : 1cái Nhiệt kế : 1cây Tài liệu tham khảo: Ths.Trần Văn Dũng, Bài giảng công nghệ sản xuất bia, 2009 Bùi Ái- Công nghệ lên men ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm – NXB, Đại học quốc gia Tp.HCM (2003). Nguyễn Đức Lượng – Vi Sinh Vật Công Nghiệp, NXB Đại học quốc gia Tp.HCM (2002). Nguyễn Kính – Tập bài giảng công nghệ lên men. Lê Ngọc Tú – Hóa sinh công nghiệp – Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật (1998). Các trang wed có liên quan: