CÔNG NGHỆ RƯỢU, BIA & NƯỚC

GIẢI KHÁTTECHNOLOGY OF WINE, BEER, AND BEVERAGES

Giảng viên: TS. Nguyễn Văn Tặng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANGKhoa Công nghệ Thực phẩm

NHA TRANG - 2017

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 2

Mục đích của học phần

Cung cấp cho người học:

Hiểu biết sâu về cơ sở kỹ thuật và công nghệ sản

xuất rượu, bia và nước giải khát.

Hiểu biết một số chuyên đề và bài báo khoa học

bằng tiếng Anh.

Nội dung học phần

Công nghệ sx rượu, bia và nước giải khát.

Một số chuyên đề mở rộng và bài báo khoa học

bằng tiếng Anh.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 3

Yêu cầu

+ Dự lớp (ít nhất 80% số giờ quy định): 10%

+ Đọc dịch bài báo KH/bài tập: 20%

+ Semina (bài báo KH/chương sách): 20%

+ Thi cuối kỳ (được tham khảo tài liệu): 50%

Phương pháp giảng dạy

Nêu vấn đề, thuyết trình và thảo luận.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 4

Các chủ đề của học phần

1. Công nghệ sản xuất rượu, cồn và rượu vang

2. Công nghệ sản xuất malt và bia

3. Công nghệ sản xuất nước giải khát

Chuyên đề:

1. Ethanol fermentation of glucose/xylose using

genetically engineered yeast

2. Phương pháp SX bia không cồn và bia độ cồn thấp

Tài liệu tham khảo

1. Nguyễn Thị Hiền (chủ biên). 2009. Khoa học-

Công nghệ malt và bia. NXB KH&KT.

2. Hoàng Đình Hoà. 2000. Công nghệ sản xuất malt

và bia. NXB KH&KT.

3. Nguyễn Đình Thưởng & Nguyễn Thanh Hằng.

1992. Công nghệ sản xuất và kiểm tra cồn êtylic.

NXB KH&KT.

4. Trần Thị Luyến. 1998. Công nghệ chế biến sản

phẩm lên men. NXB Nông nghiệp.

6

5. Lê Thanh Mai (chủ biên). 2005. Các phương pháp

phân tích ngành CN lên men. NXB KH&KT.

6. Briggs, D.E. et al. 2004. Brewing Science and

practice. Woodhead Publishing Limited.

7. Lea, E.G.H. and Piggott, J.R. 2003. Fermented

beverage production. Kluwer Academic/Plenum

Publisher.

8. www.vba.com.vn: Hiệp hội bia, rượu, nước giải khát

Việt Nam

9. http://khoruou.com/index.html: Kho rượu

10. http://muabanruoubia.com/#axzz2cm0fhJiY: Mua bán R-B

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 7

MỘT SỐ VẤN ĐỀ LÝ THUYẾT CƠ

BẢN VỀ QUÁ TRÌNH LÊN MEN

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 8

MỘT SỐ PHẢN ỨNG CƠ BẢN

1. Phản ứng Caramel: Là phản ứng xảy ra ở nhiệt độ nóng chảycủa đường (fructose: 95-100C, glucose: 145-150C,sucrose: 160-180C, lactose: 223-252 C) tạo thành các hợpchất có màu.

2. Phản ứng Melanoidin (Ozamin, Mailard): Là phản ứng xảyra giữa đường khử với các axit amin dưới xúc tác của t

(>0C) tạo thành các hợp chất có mùi và màu.

3. Phản ứng Quinolamin: Là phản ứng xảy ra giữa tanin

(catechin) với các axit amin dưới xúc tác của enzym, ôxi

không khí tạo thành các hợp chất có mùi và màu.

4. Phản ứng tạo màu (TF, TR) của hợp chất phenol thực vật-polyphenol dưới xúc tác của các enzym ôxihóa-khử.

QUÁ TRÌNH LÊN MEN VÀ HÔ HẤP

Các vấn đề

so sánh

Lên men Hô hấp

yếm khí

Hô hấp

hiếu khí

Điều kiện Hiếu khí hoặc

yếm khí

Yếm khí Hiếu khí

Bản chất Ôxy hóa-khử Ôxy hóa-khử Ôxy hóa-khử

Chất nhận H+

và điện tử

Hợp chất hữu

cơ trung gian

Sulfat hoặc

Nitơrat

Ôxy

Sản phẩm

tạo thành

Sản phẩm

lên men

Hợp chất hữu cơ

trung gian

CO2, H2O và

Q (kcal)

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 10

QUÁ TRÌNH TẠO THÀNH ETHANOL TRONG TẾ BÀO NẤM MEN

C6H12O6

CH3 - C - COOH

O

CH3 - CHO CH3 - CH2OHQuá trình khử

NAD

Quá trình oxy hóa

NADH2

Glucose

Axit Piruvic

AxetaldehitEthanol

Lên men là một quá trình ôxy hóa-khử

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 11

QUÁ TRÌNH TẠO THÀNH AXIT LACTIC TRONG TẾ BÀO

VI KHUẨN LACTIC

Glucose

CH3 - C - COOH

O

CH3 - CHOH - COOHQuá trình khử

NADQuá trình

oxy hóa NADH2

NADP

NADPH2

Axit Pyruvic Axit Lactic

Lên men là một quá trình ôxy hóa-khử

9/7/2017

CHU TRÌNH ĐƯỜNG PHÂN

Glucose

Glucose - 6 -

Fructose - 6 -

Fructose - 6 - di

Aldehyt - 3 - (p) - GlyxericDioxyaxeton

Axit 1,3 di (P) - Glyxeric

Axit - 3 - (P) - Glyxeric

Axit - 2 - (P) - Glyxeric

Glyxero (P)

Glyxerin + H3PO4

ATP

ADPglucosephotphataza

Axit - (P) - enolpyruvic

NADH2

ADPHexokinaza

P

H2OHexokinaza

Con đường Pentoza

Photphoglucoizomeraza

fructose – 1,6 -diphotphatazaH2O

Triozo – photphataza - izomerra

NADGlyxero (P) dehydrogennaza

Photphataza

NADH2

ATP

NAD

ADP

ATP

Photphoglyxeatmutaza

H2O

Axit pyruvic

ADPATP

Triozo (P) dehydrogenaza

Photphoglyeratmutaza

Enolaza

Pyruvatkinaza

P

P

P

P

13

CHU TRÌNH PENTOZA3 P.tử glucose 6 P

3 Phân tử axit 6 gluconic

P

3 Phân tử axit –3 xeto - 6 gluconic

3Ribulose 5 P

P

CO2

Xilulose 5 P

Xilulose 5 P 3C(A.P.G) 6C(F.6.P)

7 C (XHP) 4 C (ETP)

3C

6C

Xúc tác cho các quá trình này là enzym TrancetolazaGhi chú:A.P.G: Aldehyt 3 photpho glyxeric (3C)

F.6.P: fructose 6 photphat (6C)

X.H.P: Xedoheptulose 7 photphat (7C)

E.T.P: Erytrose 4 photphat (4C)

3 NADP

3 NADPH2

3 NADP

3 NADPH2

14

CH3 – CO – COOHAxit PyruvicNAD

NADH2

H.S.Co.A

CH3 – CO ~ Co.A

CH2 – COOH

C (OH) – COOH

CH2 – COOH

Axit Citric

HS – CoA

H2O

H2O

CH2 – COOH

C – COOH

CH – COOH

Axit cis aconitic

NADP

NADPH2

CO2

NADNADH2

HS – CoA

CH2 – COOH

CH – COOH

CH2 – COOH

CH – COOH

CH(OH) – COOH

Axit izocitric

CH2 – COOH

CH – COOH

CO – COOH

A. xetoglutaric

CH2 – COOH

CH2

CO – COOH

A. oxalosuxinic

NADH2

NAD

CH(OH) – COOH

CH2 – COOHA. malic

H2O

A. fumaric

FAD

FADH2

CH2 – COOH

A. suxinicCH2 – COOH

GDP

GTP

H2O

HS – CoA

COOH

CH2

CO ~ Co.ASuxinyl – CoA

CO2

Chu

trình

Krebs

CO2

H2O

H3PO4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

C – COOH

CH2 – COOHA. oxaloaxetic

O

Gluxit

F-G-6-(P)

Triose-(P)

Axit Pyruvic

• Etylic

• Lactic

• Axetic

• Formic

• Butyric

• Alinin

• Xistein

• Serin

• Leuxin

• Valin

Chu trình

pentoza

Glyxeyl

Axetyl - CoA

Pentoza-(P) Axit nucleic

Lipit

Axit béo

• Aspctic

• Lyzin

• Treonin

• Izoleuxin

• Glutamic

• Prolin

• Ocnithin

• Arginin

Oxaloaxetic

Fumaric

Xuccinic

Xitric

α - xetoglutaric

Glyxerin

Protein

SỰ LIÊN HỆ GIỮA BA CHU TRÌNH TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN

16

ĐIỀU KIỆN CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN

I. Các cấu tử môi trường

1. Nguồn gluxit

2. Photphat

3. Nitơ

4. Các nguyên tố khác

5. Vitamin

II. Các tác nhân bên ngoài

1. Nhiệt độ

2. pH môi trường

III. Tác nhân gây lên men: Vi sinh vật

CHỦ ĐỀ 1

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

RƯỢU, CỒN & RƯỢU VANG

MỘT SỐ LOẠI RƯỢU NỔI TIẾNG THẾ GIỚI

Chivas 38 years old Johnnie Walker Blue

Label King George V

Ballantines 30 Years Macallan 30 Years

Cognac Hennessy X.O Martell X.O Remy Martin Louis XIII Camus Extra

Elegance

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 19

I. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU

Khái quát chung về rượu

Rượu là tên gọi chung cho những hợp chất

hữu cơ có nhóm định chức hydroxyl (-OH) đính

trực tiếp vào gốc ankyl (R-).

Rượu êtylic có tên khoa học là Spiritus-vini,

có công thức phân tử C2H5OH. Rượu có nồng

độ cao thường được gọi là cồn.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 20

I. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU

Khái quát chung về rượu

Rượu uống dùng để chỉ dung dịch đồ uống

có chứa cồn (ethanol) với nồng độ từ 20-55%V.

Theo Đông Y, rượu được xem là một vị

thuốc có tính ấm, vị ngọt, có tác dụng giải cảm,

dẫn thuốc, kích thích hệ thần kinh trung ương,

hệ tuần hoàn.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 21

Phân loại rượu: Theo nồng độ cồn

Có 3 loại chính:

- Rượu mạnh cao độ có nồng độ cồn trên 30%V

- Rượu thông thường có nồng độ cồn từ 15- 30%V

- Rượu nhẹ có nồng độ cồn dưới 15%V.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 22

Phân loại rượu: Theo đặc tính SP (3 nhóm)

1. Rượu cất hay rượu trắng

Rượu cất là sau khi lên men, người ta tiếnhành chưng cất làm cho ethanol và nước bốchơi, ngưng tụ lại trong hệ thống làm lạnh thuđược rượu trắng.

Một số loại rượu cất như: Rượu Nếp mới,rượu Lúa mới, rượu Làng Vân, rượu Bầu Đá,rượu Gò Đen, rượu Vodka của Nga, rượuCognac của Pháp, rượu Whisky của Mỹ,….

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 23

Thành phần của rượu cất bao gồm nước, ethanol,aldehyt, este, alcol bậc cao và các chất bay hơi khác.

Nguyên tắc của quá trình chưng cất?

1. Rượu cất hay rượu trắng

Chưng cất

Hơi nước

Sản phẩm

alcohol

Nước ngưng

Ethanol: 78.37 °C

Acetaldehyte: 20.2 °C

Methanol: 64.7 °C

Diacetyl: 88 °C

Furfural: 162 °C

Furfurol: 170 °C

Nhiệt độ sôi

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 24

2. Rượu licơ hay rượu ngọt

Rượu trắng Pha chế Cồn TP

Phối chế Phụ liệu (màu, mùi, vị)

Để ổn định Rượu licơ

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 25

- Rượu trắng hoặc cồn thực phẩm yêu cầu phải đảm bảotinh khiết, không chứa các chất độc hại, đảm bảo vệsinh an toàn thực phẩm

- Phụ gia dùng pha chế rượu licơ gồm

+ Chất tạo vị: Đường kính trắng,…

+ Chất màu: Tự nhiên hoặc tổng hợp

+ Chất tăng mùi và thành phần dinh dưỡng

- Rượu pha chế đóng chai xong phải để vài ba tháng đểcho ổn định hương vị

- Độ cồn của rượu licơ thường ở mức 20-25%V.

- Chất lượng của rượu licơ phụ thuộc vào các yếu tố?

2. Rượu licơ hay rượu ngọt

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 26

3. Rượu lên men không chưng cất

- Rượu vang

Vang là tên thương mại có từ lâu đời, nguyên liệu

sản xuất rượu vang là quả chín, sau khi xử lý được

điều chỉnh thành phần và lên men

- Rượu đặc biệt khác

- Rượu cái nếp

- Rượu Sakê

- Rượu cần

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 27

Quá trình hoá học lên men rượu, điều kiện và diễn

biến của qúa trình lên men

* Quá trình hóa học

* Các thời kỳ lên men

a. Thời kỳ cảm ứng

b. Thời kỳ tĩnh

* Ñieàu kieän cuûa quá trình lên men rượu

- pH = 4 5 - t = 29 32C

- Điều kiện yếm khí - [Đường ] = 10 18%

→ Phương pháp xác định và điều chỉnh các thông số?

* Diễn biến của quá trình lên men

- [Ethanol] đạt 5% → hiện tượng giảm lên men - [ CO2 ] → lên men giảm

C6H12O6

CH2 – CH - CHO

OP OH

CH2 – CH – CH2OH

OP OH

CH2 – CH – CH2

OH OH OH

CH2 – CH – COOH

OP OH

CH3 – CHO

CH3 – CH2OH

Photphoglyxerin

Glyxerin

Photphoglyxeric

`Axetaldehyt

Ethanol

(a) (b)

NADH2

NAD

P P

Quá trình hoá học lên men ethanol

Photphoglyxeraldehyt

Photphatase Alcoldehydrogenase

Glucose

GlucoseKhuếch tán

Chất dinh

dưỡng khác

Nấm men (Yeast)

EthanolKhuếch tán

G Ethanol

Yeast

CO2

CO2

Bọt khí

Mô hình diễn biến của

quá trình lên men ethanol

Hấp thụ Chuyển hóa Thải sản phẩm

(Absorption) (Elimination)(Deriving)

Saccharomyces Cerevisiae

PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT RƯỢU GẠO

Sử dụng tác nhân là nấm men

Sử dụng bánh men cổ truyền

Tinh bột Hồ hóa

(Nấu chín)

Đường hóa Lên men Xử lý Rượu

Nhân giống

Nấm men

Làm nguội

Tinh bột Hồ hóa

(Nấu chín)

Lên men Xử lý Rượu

Làm vụn

Bánh men

Làm nguội

Enzyme

MÔT SỐ QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU SỬ

DỤNG BÁNH MEN CỔ TRUYỀN

Gạo Nấu chín Để nguội Lên men Chưng cất Rượu Đế

Làm vụnBánh men

Gạo nếp Nấu chín Để nguội Lên men Xay nhuyễn Lọc

Rượu nếpLàm vụnBánh men

Gạo nếp Nấu chín Để nguội Phối trộn Định hình Lên men

Cơm rượuLàm vụnBánh men

Nước đường

1. Sản xuất rượu Đế

2. Sản xuất rượu Nếp

3. Sản xuất rượu Cơm nếp

QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH MEN CỔ TRUYỀN

Gạo Ngâm Để ráo Xay mịn

Nhào bột

Định hình

Ủ lên men

Làm khô

Bánh men

Men giống 4%

Bột thuốc bắc (8 10%)

Nước 50 55%

(t = 30C, = 19 20h)

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 33

Phẩm cấp rượu

F: Fine Tuyệt

V: Very Bội phần

O: Old Lâu năm

S: Superior Cao cấp

P: Pale Sắc độ

X: Extra Đặc phẩm, tuyệt chiêu

1 sao 3 năm

2 sao 4 năm

3 sao 5 năm

VO 10 đến 20 năm

VSOP 20 đến 30 năm

XO 30 đến 40 năm

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 34

II. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CỒN

Cồn là dung dịch chứa ethanol với nồng độ

cao từ 60-96°.

Cồn dùng để pha chế rượu licơ hoặc dùng để

sử dụng cho mục đích khác trong y tế, thực

phẩm và công nghiệp.

Cồn là sản phẩm lên men từ ngũ cốc, rỉ

đường, sau đó tiến hành chưng cất trong thiết bị

đặc biệt thu được độ cồn cao.

9/7/2017 35

Sơ đồ công nghệ sản xuất cồn

Sơ đồ I:

Tinh bột sống Sự hóa lỏng Thủy phân Lên men Chưng cất

Hơi

nước EnzymNấm

men

Hơi

nước

Sản phẩmSơ đồ II:

Nước lạnh

Spiritamylase

và nấm men

Lên menChưng cất

Hơi nước

Sản phẩm

alcohol

Nước ngưng

Termamyl,

Fungamyl,

Spiritamyl

Hơi nước

Ngũ cốc

chứa tinh bột

sống và nước

Termamyl 60L: -amylase, t: 90C, pH: 5,0, không cần canxi

Fungamyl 800L: β-amylase, t: 60-65C, pH: 4,5, không cần canxi

Spiritamyl Novo 150L: Glucoamylase, t: 60C, pH: 3, cần canxi

36

Sơ đồ công nghệ sản xuất cồn

Sơ đồ III:

Lên menChưng cất

Hơi nước

Sản phẩm

alcohol

Nước ngưng

Nấm men

Lên menChưng cất

Hơi nước

Sản phẩm

alcohol

Nước ngưng

Ngũ cốc xay

+ nước

Sơ đồ IV:

Hơi nước

Termamyl

Spiritamyl

Nước lạnh

Làm lạnh dịch nấu

Nấm men

Nước lạnh

Làm lạnh

Hơi nước

Spiritamyl

Nấu

Ngũ cốc xay +

nước + Termamyl

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 37

Sơ đồ quy trình sản xuất cồn thực phẩm từ rỉ đường

Xử lý

Mật rỉ

Pha loãng

Lên men

Gia nhiệt

Chưng cất

Ngưng tụ

Nấm men

Chưng alhehyt

Nhân giống II

Nhân giống INhân giống I

Tinh chế

Ngưng tụ

Làm lạnh

Cồn thực phẩm

Bã rượuDầu fusel

(alcol bậc cao)

Ngưng tụ AldehytCồn đầu

Cồn thô

9/7/2017 38

Thiết bị lên men

ethanol

Nước mát

CO2, hơi rượu

Nước ấm

Nước mát

Dấm chínNước ấm

Hơi, không khí

Cửa vệ sinh

Cửa quan sátNguyên liệu

Van lấy mẫu

39

Sơ đồ chưng cất cồn

1

Môi trường

+ men giống

MT

MT

2

3

5

4Hơi Bã rượu

Cồn đầu

Hơi

Dầu Fusel

Cồn cuối

12

13

7

8

8

6

10 11

8

9

9

HơiNước thải

9

9

8

88

8

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 40

III. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU VANG

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 41

Tổng quan về rượu vang và nguyên liệu sản

xuất rượu vang

Tổng quan về rượu vang

Rượu vang là loại đồ uống có cồn được sản xuất

bằng phương pháp lên men từ các loại trái cây và

không qua chưng cất nhờ tác nhân nấm men (quá trình

lên men 1 giai đoạn) hoặc nấm men và vi khuẩn lactic

(quá trình lên men 2 giai đoạn)

Phân loại rượu vang:

- Dựa trên màu sắc của chúng có vang màu và vang trắng

- Dựa trên lượng đường còn lại có vang ngọt và vang khô

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 42

Nguyên liệu sản xuất rượu vang

60% chất lượng của rượu vang là do nguyên liệu

quyết định, còn lại 40% do kỹ thuật tạo nên

Tất cả các loại quả có chứa đường, protein,

vitamin, khoáng, không chứa nhiều tanin và quá

nhiều axit đều có thể sử dụng để lên men rượu vang.

Theo tiêu chuẩn của dịch quả lên men, rượu

vang phải có nồng độ dịch đường đạt 20-22Brix, độ

axit phải cao, đạt pH =3,5-3,8.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 43

Thành phần và chất lượng của rượu vang

- Ethanol

- Axit hưũ cơ

- Đường còn lại

- Khoáng

- Vitamin

- Polyphenol

- Các chất chứa nitơ

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 44

Ethanol được hình thành từ quá trình lên menđường glucose, sucrose nhờ nấm men. Hàm lượngethanol lên men tự nhiên thường đạt 70-160cc/l(khoảng 7-16 độ).

Vị của rượu vang được tạo nên từ tỷ lệ cân đốicủa 4 vị có trong rượu vang như:

Vị chua Vị ngọt

(Axit hữu cơ) (Ethanol, glycerin, đường còn lại)

Vị chát Vị mặn

(Tanin, Polyphenol) (Các muối khoáng)

CN rượu, bia, nước giải khát 45

Thành phần axit hữu cơ trong rượu vang

Axit hữu cơ là thành phần quan trọng của rượu

vang. Tổng lượng axit thường là 4-5 gam/l, pH~2,9-

3,9. Axit hữu cơ trong rượu vang gồm 2 nhóm là

nhóm có tác dụng tốt và nhóm có tác dụng xấu.

Các axit Tatric, Malic, Xitric, Oxalic thuộc loại

các axit có tác dụng tích cực đến mùi vị của rượu vang

và còn có tác dụng làm ổn định rượu vang.

Các axit Acetic, Lactic, Formic, Propionic,

Butyric nếu hàm lượng cao sẽ làm cho rượu vang có

mùi vị kém.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 46

Tỷ lệ axit hữu cơ/ethanol/tanin hay sự cân

đối giữa vị chua, vị ngọt và vị chát là yếu tố

quan trọng ảnh hưởng rất lớn đến mùi vị của

rượu vang.

Trong sản xuất vang màu thường phải có

quá trình chuyển đổi axit malic thành axit lactic

để làm cho rượu vang có mùi vị hài hoà – quá

trình chuyển đổi này được thực hiện bởi vi

khuẩn lactic đặc biêt và được gọi là “quá trình

Malolactic”.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 47

Đường trong rượu vang và mối quan hệ với

chất lượng

Đường là thành phần còn lại sau lên men,

trong đó chủ yếu là glucose, fructose và phần

nhỏ là galactose..., đặc biệt đường nghịch đảo

đã tạo nên mùi thơm dễ chịu cho rượu vang

thành phẩm.

Hàm lượng đường còn lại trong vang đỏ và

vang trắng khác nhau, vang đỏ còn 2-3 gam/l

(0,2-0,3%), vang trắng còn 70-80 gam/l (7-8%).

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 48

Thành phần tro và các chất khoáng trong rượu vang

Các chất khoáng như P, S, K, Na, Ca, Mg, Si,

Fe, Mn, Cl, Br, I, Al…có thể tồn tại dưới dạng tự

do hoặc các dạng muối. Hàm lượng tro trong rượu

vang thường từ 1,5-3 g/l.

Vai trò của chất khoáng trong rượu vang là làm

tăng giá trị dinh dưỡng và giá trị chữa bệnh (CO2

sinh ra trong quá trình lên men sẽ kết hợp với các

chất khoáng tạo nên các hoạt chất có khả năng

phòng và chữa một số bệnh).

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 49

Chất khoáng còn có vai trò quan trọng là tham

gia tạo vị đậm đà cho rượu vang và cùng với các

vị ngọt, vị chua, vị chát tạo nên vị hài hoà cho

rượu vang.

Vitamin trong rượu vang

Gồm có vitamin nhóm B, viatmin C, vitamin A và

các chất tiền vitamin A

Hàm lượng vitamin trong rượu phụ thuộc vào mỗi

loại quả khác nhau.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 50

Thành phần polyphenol

Polyphenol được chia thành 2 nhóm là

flavonoids và non-flavonoids. Trong rượu vang gồm

có flavonol, antoxian, tanin, licnhin.

Vai trò của các polyphenol

- Tạo màu cho rượu vang, trong đó flavonol cho màu

vàng, antoxian cho màu đỏ.

- Tạo vị chát cho rượu vang.

- Làm ổn định, kéo dài thời gian bảo quản rượu vang.

- Chống ôxi hóa và kháng khuẩn mạnh.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 51

* Lưu ý

- Tanin dễ bi ôxy hoá làm cho vang có màu sẫm.

- Hàm lượng polyphenol cao sẽ làm cho rượu vang

có vị chát mạnh.

- Hàm lượng polyphenol cao sẽ ức chế hoạt động

của nấm men, khả năng lên men kém, chất lượng

rượu kém

- Hàm lượng polyphenol cao sẽ gây kết tủa protein

của nước quả làm cho rượu bị cặn đục

52

Qủa chín

Bóc vỏ

Ép

Lên men

Xử lý

Phối trộn

Vang trắng

Phụ gia

Làm dập

Lên men

Xử lý

Phối trộn

Vang màu

Phụ gia

Quá trình lên men không có xác quả

Quá trình lên men có xác quả

Sơ đồ nguyên tắc sản xuất rượu vang

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 53

Quá trình ôxy hoá nước quả

1. Nguyên nhân và tác hại của quá trình ôxy hoá nước quả trong sx

rượu vang

Nguyên nhân của quá trình ôxy hoá nước quả

Tác hại của quá trình ôxy hoá nước quả

Màu sắc

Mùi

Vị

Kết tủa enzyme

Chất lượng

nước quả

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 54

2. Các biện pháp chống ôxy hoá nước quả

Quá trình

thu hoạch

Xử lý dịch quả

sau khi làm

dập/ép

Xử lý dịch quả bằng

các biện pháp hoá lý

- Dùng CO2

- Dùng SO2

- Dùng nhiệt

Chất lượng

nước quả

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 55

Chuẩn bị nấm men trong lên men rượu vang

Trong kỹ thuật chế biến rượu vang, cần thiết phảiđưa vào nước quả một lượng tế bào nấm men nhất địnhngay cả trong trường hợp lên men có cả xác quả

Nguồn men giống có thể từ 3 nguồn chính sau:

- Từ men giống (ống giống thuần chủng)

- Sử dụng bánh men cổ truyền

- Lên men tạo nguồn men giống cho các mẻ lên men sau

1. Trường hợp dùng men ống (ống men giống)

Nấm men được giữ giống trên môi trường thạch,thuộc loại Saccharomyces ellipsoides hoặc S.cerevisiae

56

Sơ đồ chuẩn bị men giống “cái men” cho lên men rượu vang

Nhân giống

Lên men

Xử lý

Sản phẩm

Dịch quả

duøng lên

men

2 3 ống giốngÔxy vô trùng

Thanh trùngMôi trường

nhân giống60 70C, = 3 5’

Môi trường nhân tạo

Môi trường tự nhiên

0,3 0,5g Amonphotphat/l

Dịch quả đang lên men

0,5 1 mg B1

t = 25 30C

= 24 36h

Trên máy lắc

Dịch

nấm

men

(8

10%

)

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 57

a- Chuẩn bị môi trường nhân giống nấm men cho lên men rượu vang

* Môi trường tự nhiên

Là môi trường nước quả dùng để lên men.

Phải điều chỉnh thành phần đường đạt 10-12% và cho thêm cácchất như 0,3-0,5g/amonsunphat hay amoncacbonat và 0,5-1mg B1/l

* Môi trường nhân tạo

Là môi trường tự pha chế với các thành phần chính như sau:

- Nước cất: 1000ml

- Đường kính: 10-12%

- Axit xitric: 6g

- Hỗn hợp muối khoáng: 3g (kaliphosphat: 2g, amonsunphat: 1g)

- Vitamin B1, B6, PP, B3: 0,2-1mg/loại

- Biotin (VTM H): 20-100mg

- Mesoinoziton: 5-10mg

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 58

b- Thao tác cấy nấm men vào môi trường

nhân giống

Sau khi môi trường được chuẩn bị xong,

tiến hành thanh trùng. Sau đó cho môi trường

vào bình tam giác 250cc, tỷ lệ đổ đầy từ 1/3 –

1/2 dung tích của bình.

Tiến hành cấy nấm men của 2-3 ống giống

vào môi trường này, nhân giống trên máy lắc,

nhiệt độ nhân giống là 25C, thời gian nhân

giống từ 24 – 36h.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 59

2-Sử dụng bánh men cổ truyền

Tiêu chuẩn phải đạt bánh men loại tốt,

không có mùi lạ, bánh men phải còn trong thời

hạn sử dụng, chưa có hiện tượng hư hỏng.

Bánh men bổ sung vào dịch quả lên men

theo tỷ lệ 15-20g/l (1,5-2%) dịch quả lên men.

Trước khi bổ sung, bánh men phải được bóp

vụn, rây qua để tách các tạp chất lớn.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 60

3. Sử dụng nước quả đang lên men để làm “nướccái men”

Lấy ngay một phần nước quả đang lên men bổ

sung vào dịch lên men theo tỷ lệ

Nước quả đang lên men/Dịch lên men = 1/3-5

Tuy nhiên cần lưu ý

- Thời điểm lấy nước cái men của mẻ lên men sao cho

đang ở giai đoạn sinh khối mạnh mẽ và ở đầu thời kỳ

cân bằng, ổn định các tế bào nấm men.

- Nếu lên men cả xác quả thì lấy dịch cái men ở đáy thiết

bị lên men.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 61

Kỹ thuật theo dõi quá trình lên men

Trong quá trình lên men rượu vang, cần

theo dõi nhiệt độ và tốc độ lên men

* Theo dõi nhiệt độ

Cần đo nhiệt độ vài lần trong ngày, nhiệt độ

trung bình của dịch quả là 20-25C (trường hợp

lên men không có xác quả), còn trong trường

hợp lên men có xác quả thì nhiệt độ cho phép

cao hơn (khoảng 25–30C). Tại sao?

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 62

* Theo dõi tốc độ lên men nhanh và hết đường

Nếu lượng đường còn lại cao và nồng độ

ethanol thấp sẽ là môi trường thuận lợi cho vi sinh

vật có hại phát triển, làm hư hỏng rượu vang.

Theo dõi biến động của đường bằng tỷ trọng kế

(Densitymeter) hoặc bằng Bôme kế (%).

Không thể đo diễn biến của đường bằng khúc

xạ kế (Refractometer, Bx) được vì ethanol cũng

có hệ số khúc xạ.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 63

Nguyên nhân gây lên men chậm và không hết đường?

Biện pháp khắc phục lên men chậm và ko hết đường?

+ Gạn cặn tách rượu khỏi xác qủa hoặc cặn rượu trong lên

men không có xác quả.

+ Cho rượu được tiếp xúc với ôxy, hạ thấp nhiệt độ xuống.

+ Có thể cấy thêm nấm men, thêm lượng nhỏ muối amôn,

vitamin.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 64

Các quá trình công nghệ lên men rượu vang

I- Lên men có xác quả (sản xuất vang màu)

* Đặc điểm của công nghệ lên men có xác qủa

- Rượu có màu của qủa (vang màu)

- Chất hòa tan trong rượu nhiều hơn

- Mùi thơm của rượu mạnh hơn

- Hương vị phong phú

- Tận dung thêm được lượng nấm men trên vỏ qủa (trường hợp lên

men rượu vang nho, vang dâu…)

- Nhiệt độ lên men cao hơn trường hợp không có xác quả .

- Cần phải có quá trình lên men Malolactic

9/7/2017 65

Rửa

Làm dập

Lên men I

Xử lý

Điều chỉnh thành phần

Chiết chai

Nguyên liệu

quả màu

Lên men II

Phụ gia

Nhân giống

Nấm men

Nhân giống

VK lactic

(Malolactic)

Quy trình lên men sản xuất vang màu

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 66

1. Nguyên liệu

2. Làm vỡ tế bào quả

- Mục đích?

- Yêu cầu?

3. Điều chỉnh thành phần lên men

- Điều chỉnh lượng đường: Tổng lượng đường cần

đạt là 20-22Brix, tương đương 200- 220g/l.

- Điều chỉnh pH: pH thích hợp cho quá trình lên

men là 3,2-3,5.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 67

- Điều chỉnh các chất kích thích lên men

+ Bổ sung thêm muối (NH4)2SO4 hoặc (NH4)2CO3.

Lượng dùng 0,05-0,1g/l dịch lên men.

+ Bổ sung thêm hỗn hợp vitamin. Nếu không có

hỗn hợp vitamin thì cũng phải bổ sung vitamin

B1 với hàm lượng 0,5 mg/l. Tại sao?

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 68

4. Lên men

- Cấy nấm men

Nước cái men phải đang trong thời kỳsinh sản mạnh, có chứa khoảng 100 triệu tếbào/ml dịch nấm men, tỷ lệ bổ sung vào hỗnhợp lên men 8-10%, sau đó đảo trộn đều.Ngoài ra, có thể sử nguồn nấm men từ bánhmen cổ truyền hoặc nước quả lên men.

- Điều chỉnh ôxy và nhiệt độ

+ Điều chỉnh ôxy?

+ Điều chỉnh nhiệt độ?

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 69

- Theo dõi nhiệt độ

Lên men cả xác quả cho phép nhiệt độ thích hợp là

25-30C.

- Thiết bị lên men

Trong lên men công nghiệp nhất thiết phải có thiết bị

lên men, có bộ phận thoát CO2 và không cho ôxy đi vào.

- Thời gian lên men ethanol

Thời gian lên men ethanol khoảng từ 6-7 ngày.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 70

- Lên men Malolactic

-CO2, 37-40C

HOOC-CH2-CHOH-COOH --------------- CH3-CHOH-COOH

Vk lactic

Vi khuẩn lactic thường được sử dụng trong quá trình lên men

này là chủng Leuconostoc oenos

Điều kiện lên men của vi khuẩn này là nhiệt độ 37-40C, thời

gian lên men khoảng 3 ngày cho đến vài tuần.

- Chăm sóc rượu sau lên men

+ Tại sao phải gạn cặn?

+ Thao tác gạn cặn như thế nào?

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 71

3 giai đoạn chuyển hóa của rượu vangGđ1: Giai đoạn hình thành rượu

- Thời gian: 7-10 ngày đầu

- Diễn biến: Rượu non hình thành, mùi thơm chưamạnh. Các thành phần rượu cao, ethanol, axit hữư cơ,este chưa cân đối.

Gđ2: Giai đoạn phát triển

- Thời gian: Sau gạn cặn lần 1

- Diễn biến:

+ Khuẩn lactic hoạt động lên men Malolactic.

+ CO2 giảm dần.

+ Xác nấm men tiếp tục chết dần và lắng xuống.

Thời kỳ này tiếp tục gạn rượu từ 3-4 lần trongthời gian 2 tháng.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 72

+ Enzym ôxy hóa khử chuyển hóa cân bằng giữa các

chất ôxy hóa và chất khử.

+ Một số este hình thành trong giai đoạn này làm cho

rượu vang có mùi thơm hài hoà

Gđ3: Giai đoạn vang chín:

- Thời gian: Tùy thuộc vào điều kiện và chất lượng

đạt được của từng mẻ vang

- Diễn biến:

Vang chín là lúc rượu vang đã đạt được độ hoàn

hảo cao về mùi vị. Do đó, có thể áp dụng một số

biện pháp kỹ thuật để làm tăng chất lượng của rượu

vang (gọi là những bí quyết hay nghệ thuật).

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 73

9/7/2017 74

Rửa, bóc vỏ (với quả vỏ dầy)

Ép dịch

Lên men

Xử lý

Điều chỉnh thành phần

Chiết chai

Nguyên liệu quả

Nhân giống

Nấm men

Quy trình lên men sản xuất vang trắng

Làm dập

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 75

II- Lên men không có xác quả (sản xuất vang trắng)* Đặc điểm của công nghệ lên men không có xác quả

- Nguyên liệu: Có thể hái quả trước khi quả chín hoàn toàn.

- Nước quả thường có màu trắng nên gọi là vang trắng (một sốtrường hợp lên men rượu có màu ngà vàng).

- Thành phần hóa học của vang trắng thường ít hơn vang đỏ.

- Tanin ít nên độ chát yếu.

- Lượng nấm men cung cấp cho lên men phải cao hơn trongtrường hợp lên men cả xác quả. Vì sao?

- Nhiệt độ lên men thích hợp từ 20-25C. Nhiệt độ này thấp hơntrường hợp lên men có xác quả. Vì sao?

- Không cần có thao tác phá tầng xác nổi

- Không cần thiết phải có giai đoạn lên men Malolactic

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 76

* Nguyên liệu

Có thể chọn được những quả mà vang màu không dùngđược như những quả vỏ dày như chuối, mãng cầu, chôm chôm,dưa hấu….

* Ép dịch quả

Để nâng cao hiệu suất thu dịch quả cần thực hiện một sốbiện pháp sau đây:

+ Bổ sung vào hỗn hợp quả ép một lượng enzym pectinase (hàmlượng từng loại quả)

+ Chần quả trong môi trường nước có nhiệt độ cao.

+ Sưởi nóng thiết bị ép hoặc dùng nước nóng rửa lại bã ép sau đócân bằng thành phần dịch ép cho đạt yêu cầu lên men.

* Cân bằng thành phần lên men (xem phần lên men có xác quả)

* Thanh trùng dịch lên men

77

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 78

* Thanh trùng dịch lên men

Thanh trùng dịch lên men để tiêu diệt vi sinh

vật lạ, song đây cũng là khâu không có lợi cho lên

men và ảnh hưởng không tốt đến quá trình làm chín

rượu vang sau này?

Trường hợp lên men rượu vang từ dứa và đu đủ

thì có cần thiết phải thanh trùng? Tại sao?

* Các bước chuẩn bị nấm men, cấy men, chăm sóc

trong khi lên men và sau lên men giống như quy

trình lên men có xác quả (đã trình bày ở trên).

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 79

O2

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 80

Nguyên nhân làm cho rượu đục và phương

pháp làm trong rượu

1. Nguyên nhân làm cho rượu đục

Đặc điểm dung dịch rượu vang?

- Do keo tụ

- Do kết tủa các chất

+ Kết tủa Fericphosphat (FePO4)

Khi hàm lượng Fe=12-15mg/lít

+ Kết tủa sunfua đồng (CuS)

Khi hàm lượng Cu =0,5mg/lít

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 81

+ Kết tủa protein trong rượu vang

+ Kết tủa do đa tụ chất màu

+ Kết tủa do ôxy hóa và chuyển màu của

polyphenol

+ Các kết tủa dạng muối: Muối Kalibitatrat,

Canxitatrat, Canxioxalat

2. Các biện pháp làm trong rượu vang

- Lắng gạn: Biện pháp để lắng triệt để?

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 82

- Sử dụng các chất trợ lắng polymer tự nhiên

Các polymer tự nhiên có tính keo như gelatin,

chitosan, alginate, carrageenan, lòng trắng trứng, sữa,

bột máu.

+ Canxicasein: 10-25mg/l rượu vang trắng

+ Bột máu: 100-150mg/l rượu vang trắng, 100-250mg/l

rượu vang đỏ

+ Lòng trắng trứng: 8-120mg/l vang đỏ (khoảng 1 lòng

trắng trứng tươi cho 10 lít rượu vang đỏ)

+ Gelatin: 100-150mg/l vang đỏ

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 83

Sản xuất rượu sâm banh (Champagne wine)

Rượu sâm banh?

Công nghệ sản xuất?

Sơ đồ quy trình sản xuất rượu vang Nho

Nho tươi

Rửa

Chà dập

Lên men tự nhiên/bổ sung nấm men

Chiết lọc

Phối trộn

Làm trong

Chiết chai

Đường 25 30%

Sơ đồ quy trình sản xuất rượu vang Dứa

Nấm men

Dứa chín

Gọt vỏ

Làm dập

Ép

Hòa đường

Gia nhiệt

Để nguội

Lên men

Chiết chai

Xử lý

Bã

Nhân giống

Đường

9/7/2017 86

Sơ đồ quy trình sản xuất rượu vang từ Chôm chôm

Quả Chôm chôm

Xử lý

Ủ ở 40C, τ = 1÷1.5h

Ép dịch

Điều chỉnh thành phần

Thanh trùng ở 62÷65, 30phút

Làm nguội đến 27C

Lên men ở 27C, τ = 72h

Chiết chai

Xử lý

Enzym pectinase

(0.2mg/100g thịt quảMen bánh

Phân lập Saccharomyces

cerevisae

Nhân giống

Ly tâm

Rửa nước muối

Nước cất: 15%

Đường: 215÷220 (g/l)

Axit hữu cơ: pH = 3.4

Sulfateamone: 2 (g/l)

Vitamine B1, B2, B6, PP, H

9/7/2017 87

Sơ đồ công nghệ sản xuất rượu vang Thanh long

Rửa, bóc vỏ

Qủa Thanh long

Ép

Bổ sung đường

đạt đến 220 g/l

Điều chỉnh pH của

dịch quả đạt pH = 4.5

Lên men

Xử lý

Chiết chai

Nhân giống

Nấm men

(Tỷ lệ nước cái men so với

dịch quả lên men là 10%)

CHỦ ĐỀ 2

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MALT VÀ BIA

MỘT SỐ LOẠI BIA TRÊN THẾ GIỚI

Bia Bỉ Duvel 9%Bia Anh Fuller’s

London Porter

Bia Đức

Oettinger Super

Forte 8,9%

Bia Tiệp

Budweiser

Budvar Original

Bia Úc Coopers

Sparkling Ale 5.8%

Bia Asahi NhậtBia Heineken

Hà Lan Bia Moa Trắng 5.5%

New Zealand Bia Heneiken Pháp Bia chai

Budweiser Mỹ

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 90

Lịch sử phát triển của bia

Người dân Babilon đã sản xuất bia từ các loại hạtngũ cốc.

Người Hi Lạp đã học được từ người Ai Cậpphương pháp sản xuất bia từ đại mạch, sản phẩm đượcgọi là vang từ đại mạch “Sitôn”.

Người Italia cũng sản xuất loại vang đại mạch nàynhưng không chỉ từ đại mạch mà còn từ bột mì và cácloại ngũ cốc khác.

Người Tây Ban Nha, người Pháp, ngườiĐức...cũng sản xuất nước giải khát bằng phương pháplên men từ nước chiết đại mạch.

Bia là gì?

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 91

Lịch sử công nghệ sản xuất bia

Suốt thời gian dài, bia được sản xuất chỉ từ malt và

một số loại ngũ cốc nẩy mầm mà hoàn toàn chưa dùng

đến hoa houblon. Người ta chỉ biết dùng một số loại cây

cỏ như ngải cứu, lupin... để góp phần tạo nên hương vị

cho bia.

Khoảng thế kỷ XIX, ở các vùng được gọi là quê

hương của hoa houblon như Xibiri, Đông Nam nước

Nga,... người ta mới sản xuất ra bia giống như ngày nay,

đó là bia từ malt đại mạch, houblon và nước.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 92

Năm 1857, Lui – Paster khám phá ra điều bí mật

“Nấm men là vi sinh vật duy nhất mà hoạt động

sống của chúng đã làm nên quá trình lên men bia”nhưng ông vẫn chưa làm sáng tỏ bản chất hiện tượng

cũng như cơ chế của quá trình lên men bia.

Đến cuối thế kỷ XIX, một số nhà khoa học người

Đức, Nga mới chứng minh được rằng “nấm men tạo

nên enzym và có khả năng chuyển hóa đường thành

rượu và CO2”, đây là hai thành phần quan trọng nhất

của bia.

Lịch sử công nghệ sản xuất bia

Các thành tựu nổi bật trong sản xuất bia

Ứng dụng kỹ thuật gen và công nghệ tế bào để tạo dòng,

chuẩn đại mạch mới.

Nghiên cứu sản xuất và ứng dụng các loại chế phẩm enzym

để thúc đẩy các quá trình.

Lai tạo và gây đột biến bằng kỹ thuật gen để tạo ra các

chủng loại nấm men mới có đặc tính công nghệ cao.

+ Lên men nhanh, triệt để nhiều loại đường khác nhau.

+ Tạo các sản phẩm bậc hai ở mức thấp, đặc biệt là diacetyl

và rượu bậc cao.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 93

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 94

+ Chịu nhiệt độ cao, cường độ khuấy đảo cưỡng bức

mạnh mà không bị lão hóa, có thể tái sử dụng để lên

men theo nhiều thế hệ.

+ Dễ dàng kết lắng khi lên men chính kết thúc.

+ Có khả năng sinh tổng hợp trong quá trình hoạt động

của chúng.

+ Có sức chống chịu cao, có khả năng sinh sản mạnh, đề

kháng tốt khi cộng đồng bị xâm phạm bởi các loại vi

sinh vật khác.

Các thành tựu nổi bật trong sản xuất bia

Nguyên vật liệu sản xuất bia

Malt

Nguyên liệu thay thế (tinh bột)

Nước

Houblon

Nấm men (tác nhân lên men)

Chất phụ gia

1. Malt

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 97

Thành phần % chất khô Thành phần % chất khô

Tinh bột 58 Các chất chức nitơ 10

Đường khử 4 Chất béo 2.5

Đường sucrose 5 Chất khoáng 2.5

Pentose hòa tan 1 Đạm formol 0.7 1

Pentose không hòa tan

và hexose

9 Chất chứa nitơ không

đông tụ

2.5

Xellulose 6

Trong malt còn chứa một ít chất inzoit, chất màu, chất đắng,

tanin, hệ enzym protease, amylase. Ngoài ra còn chứa các hệ enzym

peptinase, phitase (thủy phân acid phytic), sitase (thủy phân

hemicellulose), amylophosphatase...

Thành phần hóa học của malt (% chất khô)

2. Hoa houblon

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 99

Thành phần % chất khô Thành phần % chất khô

Nước 11 13 Xelluloase 12 21

Chất đắng 15 21 Chất khoáng 5 8

Tanin 2.5 6 Tinh dầu thơm 0.3 1

Protein 15 21 Các chất khác 26 28

Trong các cấu tử trên thì có giá trị nhất là chất đắng, tiếp đến là tinh dầu rồi

đến là polyphenol (tanin)

Thành phần hóa học của houblon (% chất khô)

Chất đắng

- axit đắng - axit đắng

Axit đắng Nhựa đắng

Nhựa mềm Nhựa cứng

Thành phần % chất khô Thành phần % chất khô

- axit đắng 6 9 Nhựa mềm 5 6

- axit đắng 3 4 Nhựa cứng 1 2

Thành phần của houblon (% chất khô có trong hoa)

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 101

Polyphenol (tanin) từ houblon

- Giá trị công nghệ lớn nhất của polyphenol là

+ Tạo vị hài hoà dễ chịu cho bia

+ Kết lắng các hợp chất protein phân tử lượng lớn ra

khỏi dịch đường

+ Làm ổn định thành phần và tăng độ keo của bia thành

phẩm

Tất cả các hợp chất này đều thuộc nhóm flavonoid

(flavan, flavon, flavanol, flavonol) và nhiều chất khác.

Các polyphenol này được liệt kê vào nhóm tanin

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 102

Tinh dầu thơm từ houblon

Là những chất lỏng trong suốt, màu vàng hoặckhông màu, tỷ trọng nhỏ (0,88%), dễ hoà tan trongethanol.

Thành phần gồm 103 chất, tỷ lệ cao là terpen,xeton, aldehyde, este.

Tinh dầu thơm của houblon tạo cho bia có mùithơm đặc trưng rất nhẹ nhàng và dễ chịu.

Là chất rất dễ bay hơi nên khi nấu hoa houblon chỉcòn khoảng 2% lượng tinh dầu tồn tại trong bia. Do đócần có biện pháp để giữ được lượng tinh dầu để nângcao chất lượng cho bia

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 103

Các chế phẩm houblon thương mại

+ Chế phẩm dạng bột humulon: Toàn bộ hoa thô

mang làm khô và nghiền bột, hàm lượng axit đắng

khoảng 15%

+ Lupulin: Hạt hupulin nghiền, hàm lượng axit đắng

trên 15 %

+ Cao hoa houblon: Chế phẩm dạng cao dẻo, cô đặc

sau khi trích ly

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 104

3. Nguyên liệu thay thế

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 106

3. Nguyên liệu thay thế

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 107

3. Nguyên liệu thay thế

Thành phần của gạo (% chất khô)

Thành phần % chất khô Thành phần % chất khô

Protein 8 Chất khoáng 1 1.2

Tinh bột 75 Đường khử 0.3

Chất béo 1 1.5 Đường sucrose 0.37

Xellulose 0.5 0.8 Độ ẩm 12

4. Nước

Một số yêu cầu kỹ thuật dùng nấu bia

Thành phần Hàm lượngHàm lượng các ion kim loại

Độ cứng trung bình 5 6 mg/l ion HL mg/l ion HL mg/l

pH 6.8 7.2 Fe2+ 0.3 Zn2+ 5

Độ ôxy hóa 2 mg/l Mn2+ 0.05 F - 1

Hàm luợng chất khô 600 mg/l Mg2+ 0.25 Se2+ 0.05

Số lượng tế bào vi khuẩn

nói chung

100 tế bào/ml Pb2+ 0.1 NO3- 35

Trực khuẩn E.coli 3 tế bào/ml Cu2+ 3 SO42- 6080

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 109

4. Nước

5. Tác nhân lên men

Nấm men sử dụng trong lên men bia là loại vi sinh vật đơn bào

thuộc giống Saccharomyces

Sinh trưởng ở 5 30C, có thể phát triển ở 2 3C và chịu đựng

được đến –180C (ở nhiệt độ không khí lỏng chúng vẫn sống).

Có 2 loại nấm men

+ Nấm men nổi: Saccharomyces Cerevisiae

Tlên men = 12 13C

Tế bào lơ lửng và tập trung nổi lên

+ Nấm men chìm: Saccharomyces Carlsbergensis

Tlên men = 6 7C

Kết chìm xuống đáy

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 111

5. Tác nhân lên men

9/7/2017 112

5. Tác nhân lên men

Cấu tạo

một

phần

màng

tế bào

nấm

men

6. Chất phụ gia

Chất phụ gia góp phần nâng cao độ bền sinh hóa và phục vụ các

yêu cầu khác của công nghệ sản xuất.

Nhóm chất dùng để

xử lý nước (làm mềm

nước phục vụ sản

xuất, phục vụ nồi

hơi): Muối sunfat của

nitơ, sunfit Na...)

Nhóm chất sát trùng

nước và điều chỉnh pH

(nước, dịch đường...):

Dung dịch clo, axit

sunfuric, axit lactic...

Nhóm chất sát trùng, tẩy

rửa (vệ sinh đường ống,

thiết bị, rửa chai...):

Dung dịch HCl, NaOH...

Nhóm chất dùng

cho quá trình thu

hồi, làm sạch CO2:

Than hoạt tính,

H2SO4, KMnO4,

CaCl2, Na2CO3,

glycerin, silicagen,.

Nhóm các chế phẩm enzym dùng

cho đường hóa và lên men: Chế

phẩm amylase, các chế phẩm

nhằm đẩy nhanh các quá trình lên

men bia và độ chìm sinh học của

bia như enzym Malturex,

Collupulin, Termemyl, Neutrase...

Nhóm các chất trợ

lọc: Diatomit,

PVPP...

Nhóm chất chống ôxy hóacho bia: Axit ascorbic,H2O2...

Chất phụ gia

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 114

Sơ đồ các vấn đề nghiên cứu trong CNSX bia

I. Nguyên tắc

Malt

Tinh bột

Hoa houblon

Nước

Các chất khác

Nấu dịch

lên menLên men Xử lý Bia

1. Kỹ thuật sản xuất malt

2. Kỹ thuật nấu dịch lên men

3. Kỹ thuật lên men

4. Kỹ thuật xử lý sau lên men

II. Các kỹ thuật

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 115

Công nghệ sản xuất malt

Malt được tạo thành từ hạt nảy mầm (đại mạch,

tiểu mạch, thóc, ngô…. Trong đó, malt dùng cho sản

xuất bia được sản xuất từ đại mạch (chất lượng cao)

Malt có ý nghĩa quan trọng và quyết định đến chất

lượng của bia nên gọi malt là linh hồn của bia.

Malt cung cấp các chất cần thiết (nguồn cơ chất)

cho quá trình lên men, các chất tạo màu, mùi, vị, bọt,

giữ bọt, các chất cho sự sống của nấm men, không có

malt thì không thể có bia đặc trưng.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 116

Công nghệ sản xuất maltCác giai đoạn chính sản xuất malt

Làm ướt Nảy mầm Sấy

Một số thông số công đoạn làm ướt hạt (ngâm hạt)

to 10C, thời gian chậm

to = 12 14oC hoặc 10oC , yêu cầu xử lý hạt trước khi ngâm

th khi What = 44 45%

Thông khí cho phòng làm ướt

Biến đổi của enzym sau quá trình nảy mầm:

, amylase, mantase, sitase tăng 2 3 lần so với ban đầu

Photphatase tăng 7 10 lần

Protease tăng 4 lần

Peroxydase tăng nhiều lần

Một số thông số trong quá trình nẩy mầm

to = 18 22oC

What (trong suất quá trình) = 44 45%

Thông khí: tkhông khí tnẩy mầm từ 2 3C

Công nghệ sản xuất malt

Biến đổi chất khô trong hạt sau quá trình nảy mầm

Tổng lượng chất khô giảm

5 7% do hô hấp sinh năng lượng

10% cho sinh tổng hợp cơ quan mầm

Phần còn lại là thành phần dinh dường của malt gồm

Tinh bột: hàm lượng giảm so với hạt

Thành phần chât hòa tan tăng (glucose, mantose, axit amin, peptit...)

Mantose tăng 3 4 lần so với hạt ban đầu

Các chỉ tiêu kết thúc quá trình nảy mầm:

Chiều dài lá mầm = 2/3 ¾ chiều dài hạt (malt vàng)

Chiều dài lá mầm = chiều dài hạt (malt thẫm)

Công nghệ sản xuất malt

Sấy khô malt

Giảm ẩm để bảo quản, vận chuyển

Chấm dứt quá trình nảy mầm

Khử mùi (mùi hăng) và tạo mùi đặc trưng cho malt

Tạo màu sắc đặc trưng

Kỹ thuật sấy malt (3 pha):

Mục đích

Pha

sinh

lý

• to tăng đến 45oC

• Rễ, lá mầm phát triển

• W giảm đến 30%

• Hô hấp vẫn còn

Pha

enzym

• to tăng từ 45 70oC

• Hô hấp chấm dứt

• Wcòn = 20 30%

• Thủy phân polyme

• Enzym còn hoạt tính

Pha hóa

học

• to tăng trên 75oC

• Enzym mất hoạt tính hoặc tiềm ẩn

• Phản ứng tạo màu, mùi

Ghi chú

• Nhiệt độ sấy malt thẫm: to = 170 220oC, cường độ màu, mùi tăng, enzym bị vô hoạt

• Nhiệt độ sấy malt vàng: to = 100 105oC, cường độ màu, mùi vùa phải, enzym còn tiềm ẩn

Công nghệ sản xuất malt

Các biến đổi trong quá trình sấy

Độ ẩm từ 44 45% giảm xuống còn 3 4%

Mùi thơm đặc trưng: do các phản ứng Melannoidin, Quinonamin ở pha hóa học. Do nhiệt

độ sấy của malt vàng thấp hơn malt thẫm nên mùi thơm của malt vàng nhẹ hơn malt thẫm.

Màu sắc vàng (malt vàng) sang màu nâu thẫm (malt đặc biệt). Do phản ứng Melannoidin,

Quinonamin, ôxy hóa, Caramen tạo nên.

Enzym của malt vàng còn ở trạng thái tiềm ẩn

Enzym của malt thẫm bị tiêu diệt

Công nghệ sản xuất malt

Xử lý sau khi sấy

Các bước ◊ Tách mầm

◊ Bảo quản trong vòng 2 3 tuần trước khi sử dụng

Tách mầm

Tại sao phải tách mầm?

Phương pháp tách mầm

Mầm có mùi hăng khó chịu

Mầm là nơi hút ẩm lớn, dễ lây nhiễm vi sinh vật

Băng thiết bị chuyên dùng, tốt nhất là lúc vừa kêt thúc quá trình sấy khi mầm còn đang giòn, dễ gẫy

Bảo quản trong vòng 2 3 tuần trước khi sử dụng

♠ Độ ẩm của malt sau khi sấy 3 4%, lúc này malt ở trạng thái giòn, enzym ở dạng tiềm ẩn (malt vàng). Ở trạng thái này nếu đem đia nghiền sản xuất bia sẽ gây đục cho bia, chất lượng kém.

♠ Do vậy cần bảo quản để malt hút ẩm đến W = 5 6%, phục hồi hoạt động của enzym, các hiện tượng hóa lý ngược lại quá trình sấy, malt mềm hơn, mùi thơm hài hòa, khi đó gọi là malt “chín tới” rất tốt cho công nghệ sản xuất bia.

Tại sao?

Đánh giá chất lượng của malt tươi

• Malt còn rễ, độ ẩm cao, mềm.

• Độ dài lá mầm

• Malt vàng: Llá = (½ ¾)Lhạt

• Malt thẫm: Llá = Lhạt

• Malt: Không có mùi mốc, mùi vị lạ khác, có mùi đặc trưng của malt tươi

• Hoạt lực của enzim

• Đánh giá hoạt lực của của amylase, protease. Nhưng chủ yếu dựa vào hoạt lực của

amylase.

• Cụ thể: Xác định đơn vị hoạt lực của enzym amylase như sau:

Là số gram tinh bột Mantose + Dextrin

• Phương pháp xác định hoạt độ

30C, = 1h

Amylase của 1 gram malt tươi

Đánh giá chất lượng của malt khô• Màu vàng nhạt hoặc thẫm (malt vàng hoặc malt thẫm)

• Hương thơm đặc trưng

• Vị: Ngọt

• Khối lượng riêng: 480 600 g/(lít malt = 1dm3)

• Khối lượng tuyệt đối: Khối lượng / 1000 hạt malt = 27 37 (gram)

• Độ bột nhìn thấy: Là độ bột khi bóp nát hạt malt

• Malt vàng 94%

• Malt thẫm 96%

• Khả năng tự đường hóa: là thời gian tự hòa tan vào nước 70C đạt 70 80%

Malt Bóp nátHòa tan trong nước

ở 70CĐạt 70 80% chất tan trong malt

được hòa tan

• Một số thành phần hóa học của malt khô (% chất khô)

Thành phần % Chất khô Thành phần % Chất khô

Tinh bột 58 Nformol 0.7 1

Đường khử 4 Khoáng 2.5

Sucrose 5 Xơ 6

Pentose 1 Chất béo 2.5

9/7/2017

Sơ đồ tổng quát

công nghệ sản

xuất bia

Công nghệ sản xuất bia

Nghiền Đường hóa

Tinh bột, nước

Malt, nước Lọc và rửa bã

Hoa houblon Nấu hoa

Tách bã hoa

Làm nguội sơ bộLàm lạnh nhanhLên men chính

Gây men nhỏ

Gây men lớn

Men giống

Lên men phụ

Lọc Tạo hương Bổ sung CO2Tàng trữ -Chiết chai

Thanh trùng

Bia chai thành phẩm

Bia hơi thành phẩm

Bia tươi

9/7/2017 125

Đạm hóa

MaltNghiền

Nước

Malt

lót

9/7/2017 126

Nghiền nguyên liệu

1. Nghiền malt

Máy nghiền malt 2 cặp trục

9/7/2017 127

Nghiền nguyên liệu

Máy nghiền malt 3 cặp trục

9/7/2017 128

Nghiền nguyên liệu

Máy nghiền malt 5 cặp trục

Nghiền nguyên liệu

2. Nghiền gạo

Máy nghiền búa

Nghiền nguyên liệu

Máy nghiền ướt

Chuẩn bị dịch lên men

Malt

Tinh bột

Nấu nước nha Lọc

Nước

Enzym

Nấu với hoa houblon

Lắng

Làm lạnh nhanhDịch lên men

Sơ đồ các công đoạn nấu

Chuẩn bị dịch lên men

Mục đích của quá trình nấu nước nha tạo ra dịch đường có nồng độ 16% cho quá

trình lên men sau này

Các quá trình cơ bản trong công đoạn nấu nước nha:

Quá trình hòa tan các chất từ malt

Quá trình thủy phân các hợp chất cao phân tử như: Tinh bột, hemixellulose,

fitin, protein,.. từ các nguyên vật liệu như malt, bột ngũ cốc.

1. Thủy phân tinh bột

2. Thủy phân protein

3. Thủy phân fitin

4. Thủy phân hemixellulose

5. Các quá trình phi enzym khác

Thủy phân tinh bột

O

OH

H

H

OH

CH2OH

HH

O

H

O

O

OH

H

H

OH

CH2OH

HH H

O

(1) (4)

H2O OH- + H+Mạch amylose với liên kết

- 1,4 glucozit

O

OH

H

H

OH

H2C

HH

O

H

(6)

O

O

OH

H

H

OH

CH2OH

HH H

O

(1)

H2O H+ + OH-

O

Mạch amylopectin với liên kết - 1,6 glucozit

134

Enzym xúc tác và sản phẩm của quá

trình thuỷ phân tinh bột

* Enzym xúc tác cho quá trình này là các enzym thuỷ phân tinh bộtcó sẵn trong malt hoặc bổ sung (termarmyl, fungamyl,spiritamylase) từ ngoài vào. Tác dụng của các enzym này tươngđồng với các enzym amylase khác.

* Sự tác động của -amylase thu được glucose, maltose và dextrinphân tử thấp

* Sự tác động của -amylase thu được sản phẩm chủ yếu là đườngmaltose

* Sự tác động của amylophosphatase thu được fructose và sucrose

Theo nhiều tác giả cho thấy: Sản phẩm sau khi thuỷ phân thuđược gồm maltose 50%, còn lại 50 % là dextrin bậc cao, dextrinbậc thấp, sucrose, glucose và fructose

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 135

Thủy phân tinh bột trong nấu dịch đường

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân

tinh bột bao gồm:

a. Ảnh hưởng của nồng độ enzym

b. Ảnh hưởng của nhiệt độ

c. Ảnh hưởng của pH

d. Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất

e. Ảnh hưởng của chất xúc tác/chất kìm hãm

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 136

Quá trình thuỷ phân protein

• Vai trò của quá trình thuỷ phân protein

Quá trình thuỷ phân protein rất quan trọng, tạo nênhàm lượng các chất chứa nitơ hoà tan (chiếm khoảng 5-7% so với tổng số chất hoà tan trong dịch nấu).

Các axit amin và peptit là nguồn dinh dưỡng chonấm men và còn là cơ chất cho quá trình lên men rượucao, còn các chất chứa nitơ có phân tử lượng trung bình(albumose, pepton, polypeptit) thì góp phần không nhỏđến việc tạo vị đậm đà, tạo bọt và giữ bọt cho bia.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 137

Quá trình thuỷ phân fitin và

hemicelluloza

• Thuỷ phân fitin có ý nghĩa cung cấp phospho cho quá

trình sinh trưởng và phát triển của nấm men. Sản

phẩm tạo thành là các chất hữu cơ phân tử lượng bé

và axit phosphoric.

• Thuỷ phân hemixenluloza có ý nghĩa thứ nhất là bổ

sung chất hoà tan cho dịch đường (hexose, pentose),

thứ hai là phá bỏ hàng rào chắn tinh bột tạo điều kiện

cho amylase hoạt động.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 138

Các quá trình phi enzym

• Sự kết lắng và biến tính protein

• Sự tạo thành melanoit

• Hoà tan các thành phần từ malt

• Phản ứng giữa muối chứa ion canxi với muối

chứa gốc phốt phát.

Sơ đồ nấu nguyên liệu

Malt

........ .

Gạo

........ .

Malt

Hơi

đốt

7 7

LọcTrong đó:

1: Nồi malt lót

2: Bơm

3: Nồi nấu gạo

4: Nồi nấu malt

1

2

3 4

5

5: Nồi nước dùng để nấu

6: Động cơ

7: Hệ thống vệ sinh thiêt bị

Nước ngưng Nước ngưng2

6 6

Biểu đồ nấu

(phút)

t (oC)

10 30 45 75 95 105 120 140 175 205 215

32

50

65

7276

90

Lọc

Biểu đồ nấu gạo

Biểu đồ nấu malt

Biểu đồ nấu malt và gạo

9/7/2017 141

Biểu đồ nấu

9/7/2017 142

Biểu đồ nấu

9/7/2017

Thiết bị lọc dịch đường (máy lọc khung bản)

3

4

1

5

Dịch đường trong

Dịch cháo

Bã hèm

2

Trong đó:

1: Bơm

2: Máy lọc khung bản

3: Thùng chứa bã hèm

4: Vít tải bã hèm

5: Bình điều phối dịch đuờng

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 144

Máy lọc khung bản

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 145

Nồi lọc (Lauter tun)

Trong đó:

1. Vòi phun nước rửa

2. Trục cánh khuấy

3. Vị trí dao thấp khi cào bã

4. Cửa xả bã

5. Ống cấp dịch

6. Thùng chứa dịch lọc

7. Mô tơ, trục nâng hạ cánh

khuấy

8. Đường ống thu dịch lọc

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 146

Quá trình rửa bã sau lọc

Mục đích là tận thu đường, đạm và các chất hoà tankhác, giảm lượng phế thải trong sản xuất, nâng cao hiệusuất chiết. Tuy nhiên, quá trình này cũng phải có mứcđộ, vì nếu quá lạm dụng các chất từ bã thì chất lượngcủa bia sẽ giảm như bia dễ bi đục.

Số lần rửa phụ thuộc vào chất lượng của malt trongmẻ nấu

Nhiệt độ nước rửa khoảng 75-80C, nếu nóng quásẽ làm cho bia đục, nếu lạnh quá thì dịch rửa rất loãng.

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 147

Nấu dịch đường với hoa houblon

* Mục đích của quá trình nấu?

* Các quá trình biến đổi diễn ra khi nấu hoa houblon

+ Trích ly và hoà tan chất đắng vào dịch đường

+ Trích ly và hoà tan các thành phần khác vào dịch đường

(tinh dầu, polyphenol, protein)

+ Sự biến hình không thuận nghịch và kết tủa protein

+ Sự thay đổi thế ôxy hoá khử

+ Các quá trình khác

* Thiết bị đun hoa

* Tiến hành đun hoa

148

Trích ly và hòa tan chất đắng vào dịch đường

OH

C – CH2 – H2C

CH3

CH3 O

OH CH2 – CH = C – CH3

CH3OH

CO – CH2 – CH

CH3

CH3

OH

H3C – C = CH – H2C

CH3

OH

CO – CH2 – CH

CH3

CH3

H3C – C H – CH = CH – C

OCH3OH

HumulonIzo humulon

OH

H3C – C = CH – H2C

CH3

OH

CO – CH2 – CH

CH3

CH3

H3C – C H – CH = CH – C

OCH3OH

Izo humulon

OH

H3C – C = CH – H2C

CH3

OH

CO – CH2 – CH

CH3

CH3

H3C – C

OOH

Hợp chất đắng trung gian

+ H2O

CHO – CH

CH3

CH3

+

Izo butaldehitOH

H3C – C = CH – H2C

CH3

OH

CO – CH2 – CH

CH3

CH3

HO

H Axit humulinic

+ H2OCH3 - COOH +

Axit axetic

Yêu cầu thành phần của dịch đường sau nấu

• Mantotriose: 11 19%

• Mantoterose: 2 6%

• Dextrin: 14 16%

- Thành phần của gluxit

+ Không còn amilodextrin và eritrodextrin

+ Một lượng nhỏ acrodextrin và mantodextrin để tạo dư vị và độ bọt

+ Các loại đường (%)

• Fructose: 1 3%

• Glucose: 8 10%

• Sucrose: 2 6%

• Mantose: 38 40%

- Thành phần protein

+ Axit amin, peptit

+ Protein (phụ thuộc vào điều kiện, thủy phân)

(Đây là thành phần quan trọng để tạo rượu cao, độ bọt cho bia và dư vị cho bia)

Thiết bị nấu hoa

Trong đó:

1: Ống thông hơi

2: Nắp

3: Hệ thống CIP

4: Cầu phân phối

5: Hệ thống gia nhiệt ống chùm

CIP

....

.... ....CIP

12

3

4

7

6

9 11 10

5

8

12

6: Ống chùm

7: Ống trung tâm

8: Nón ngưng tụ

9: Đường hơi đốt

10: Đường nước ngưng

11: Đường tháo cặn

12: Đường dịch vào

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 151

Kỹ thuật nấu hoa houblon

Thời gian nấu 90 phút sôi mạnh ở nhiệt độ 102-103C.

Lượng hoa houblon cho một mẻ nấu được tính toán căncứ vào hàm lượng chất đắng trong bia và hàm lượng chấtđắng trong chế phẩm houblon.

Chế phẩm houblon được chia làm 3 lần, lần đầu cho 1/3lượng hoa, sau 30 phút cho lần 2 và trước lúc kết thúc 15phút cho lần cuối.

Chỉ tiêu kết thúc đun hoa: Có 2 chỉ tiêu quan trọng đólà tạo kết tủa bông và nồng độ chất khô dung dịch lên menđạt 16 %.

Cách kiểm tra độ kết tủa bông: Lấy mẫu dịch ra cốcthuỷ tinh, để một lát thấy có kết tủa bông ở đáy cốc, dịchtrên trong suốt và óng ánh là được

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 152

Lắng trong và làm lạnh sơ bộ dịch lên men

- Tại sao phải lắng trong dịch lên men?

- Cơ sở kỹ thuật của việc lắng trong dịch lên men

+ Bản chất của các cặn trong dịch lên men sau khi

nấu hoa?

+ Ảnh hưởng của cặn lắng đến hiệu suất lên men và

chất lượng của bia?

+ Thời gian lắng phải ngắn (dùng thiết bị lắng xoáy)

Thiết bị lắng xoáy đáy bằng

CIP

....

12

3

4

Ghi chú:

1: Ống thông hơi

2: Nắp thiết bị

3: Hệ thống CIP

4: Đường dịch vào

theo phương tiếp tuyến

6

5

5: Đường tháo cặn

6: Đường chắn cặn

7: Đường dịch ra

Lắng trong dịch đường

- Mục đích

- Thiết bị lắng dịch đường

• Sơ đồ thiết bị (nồi lắng Whirlpool)

• Nguyên tắc hoạt động

- Ảnh hưởng của cặn lắng đến tiến trình

lên men và chất lượng của bia

7

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 154

Làm lạnh nhanh dịch lên men

- Tại sao phải làm lạnh dịch lên men?

- Tại sao phải làm lạnh nhanh?

- Các quá trình diễn ra khi làm lạnh:

+ Tiếp tục lắng đọng các cặn nhỏ mịn

+ Hoà tan O2

+ Ôxy hoá các chất như maltose, glucose, fructose, chất đắng, tanin,

nhựa houblon…Quá trinh này diễn ra mạnh khi nhiệt độ trên

40C, dưới 40C mức độ ôxy hoá yếu dần.

+ Màu thẫm hơn, hương thơm và vị đắng giảm hơn một chút do quá

trình ôxy hoá

Thiết bị làm lạnh bản mỏng

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 156

Thiết bị làm lạnh bản mỏng

(dịch đường)

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 157

Quá trình và kỹ thuật lên men

Lên men chính

* Động học quá trình lên men

Sự phát triển của nấm men

Cơ chế tân tạo ethanol, axit hữu cơ

Cơ chế tân tạo rượu cao

Cơ chế tân tạo glyxeryl

Cơ chế tân tạo acetoin

Cơ chế tân tạo diaxetyl

Các biến đổi của trong quá trình lên men

Sự phát triển của nấm men

Cứ một tế bào nấm men ban đầu sau một lần phân bào

tạo thành hai tế bào con, tiếp tục hai tế bào con sau quá trình

phân bào tiếp theo tạo thành 4 tế bào. Cứ như thế sau n lần phân

bào số tế bào tạo thành từ một tế bào ban đầu là 2n.

Như vậy số lượng tế bào sau n lần phân bào là:

N = N0.2n (N0 là số lượng tế bào ban đầu).

hay N = N0.2n = N0.2

ct

Trong đó:

c - hằng số tốc độ phân chia

t - thời gian

Động học quá trình lên men

Đồ thị biểu diễn kết quả nhân giống

4 3 7 49 5

11 12

34

17 1927

40

50

60

75

85

105

136

150

175

0

50

100

150

200

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21

Thời gian (h)

Số

lư

ợn

g t

ế b

ào

Tốc độ phát

triển của nấm

men

(10

6/m

l)

Sự phát triển của nấm men

Đồ thị thay đổi số lượng tế bào nấm men

trong lên men bia

20

39 40

64

98

108

128

124

120

84

68

64

56

44

28

8

4 3.8 3.7 3.7 3.6 3.6

0

20

40

60

80

100

120

140

0 5 10 15 20 25

Thời gian (ngày)

Số

lư

ợn

g t

ế b

ào

Sự phát triển của nấm men

(10

6/m

l)

Cơ chế hình thành ethanol

GlucoseC6H12O6

Axit pyruvic AxetaldehitE. Cacboxylase

Ethanol

CH3 – CO - COOH CH3 – CHO CH3 – CH2 - OH

OH

HO

OH

CH2OH

HO

H

H

OH

ATP ADP

E. glucokinaseMg2+

OH

HO

OH

CH2 – O -

HO

H

H

OH

P

OH

CH2OHO

H

HO

OH

HH

- O – CH2P

E. glucoase

Photphatizomerase

Glucose Glucose – 6 photphat Fructose – 6 photphat

ATP

ADP

OH

O

H

HO

OH

HH

- O – CH2P

Fructose – 1,6 diphotphat

Sơ đồ quá trình lên men ethanol

CH2 - O – P

CH2O P

CHOH

CHO

CH2O P

CO

CH2O

Aldehit 3 -

photphoglixerinic

Photphodioxy axeton

1

2

NAD NADH2

E. alcoldehydrogenase

CH2O P

CHOH

C – H

Sơ đồ quá trình lên men ethanol

1

Aldehit 3 -

photphoglixerinic

NAD

NADH2

E. Photphoglixerin aldehit

dehydrogenase

O

CH2O P

CHOH

C – O –

O

P

Axit 1,3 - diphotphoglixerinic

ADP ATP

PhotphoglixerakinaseCHOH

COOH

CH2O P

Axit 3 - diphotphoglixerinic

CHO

COOH

CH2OH

P

Axit 2 -

diphotphoglixerinic

E.photphoglix

eratmutase Mg2+

CHO

COOH

CH2

P

Axit Photphoenolpiruvic

ADPATP

Mg2+

Piruvatkinase

CO

COOH

CH3

Axit piruvic

E. enolase

H2O

COH

COOH

CH2

Axitnolpiruvic

Piruvat

Mg2+

CO2

CHO

CH3

Decacboxylase

CH3 – CH2 – OH

NADH2Mg

2+

E. alcoldehydrogenase

Rượu etylic

NAD

C6H12O6

Sự hình thành ethannol

CH2O P

CHOH

CHO

Glucose

CH2O P

CHOH

COOH

CH3CHO

CH3CH2OH Ethanol

Axetaldehit

Photphoglyxerinic

Photphoglyxeraldehit

CO2

CH2O P

CHOH

CH2OH

CH2OH

CHOH

CH2OH

Photphoglyxerin

Glyxerin

NADH2

NAD

Photphatase

Cơ chế hình thành rượu cao

Hướng 1: Chuyển hóa giữa axit amin với axit pyruvic trong tế bào nấm men

2CH3 – C – COOH

O

+ 2R – CH– COOH CH3 – CH– COOH R – C – COOH

O

+

CO2

2R – CHO

+ H2O

R – COOH

– CH2OHR

NH2 NH2

Axit hữu cơ (R: gốc của aa)

Rượu cao (R: gốc của aa)

1

2

VD 1. Cơ chế hình thành tyrozol từ tyrozine

Cơ chế hình thành rượu caoOH

CH2 – CH - COOH

NH2

+CH3 – CH - COOH

O

CH3 – CH - COOH

NH2

OH

CH2 – CH - COOH

O

+

OH

CH2 – CHO

CO2

+ H2O

OH

CH2 – CH2 - OH

OH

CH2COOH

Tyrozol

1

2

2 2 2 2

2

Tyrozine

Cơ chế hình thành rượu cao

Hướng 2: Do quá trình tổng hợp hoặc chuyển hóa một số axit amin

bởi hoạt động sống của tế bào nấm men

Treonin Leuxin

Xetobutyric Axetyl CoA - xeto - metylvaleric

Propionic Butanol Amylic

Treonin Valin

Aldehit izobutyric Leuxin

Izobutyric Mức độ tổng hợp rượu phụ thuộc vào các yếu tố

• Đặc điểm sinh lý của nấm men

• Thành phần nitơ và pH môi trường

• Nhiệt độ lên men

C6H12O6

Sự hình thành glyxerin

CH2O P

CHOH

CHO

Glucose

CH2O P

CHOH

COOH

CH3CHO

CH3CH2OH Ethanol

Axetaldehit

Photphoglyxerinic

Photphoglyxeraldehit

CO2

CH2O P

CHOH

CH2OH

CH2OH

CHOH

CH2OH

Photphoglyxerin

Glyxerin

NADH2

NAD

Photphatase

Cơ chế hình thành axetoin

2 CH3 – CO – COOH 2 CH3 – CHO CH3 – C – CH – CH3

O OH

CH3

CH – OH

C

CH3

O

ôxy hóa (-H2)

Khử (+H2)

CH3

C

C

CH3

O

O

ôxy hóa (-H2)

Khử (+H2)

CH3

CH – OH

CH3

CH – OH

Axetoin 2,3 - butadiolDiaxetyl

Axetoin

AxetaldehitAxit piruvic

- CO2

Cơ chế hình thành diaxetyl

CH3 – CHOH – COOH CH3 – COOH

Axit lacticAxit axetic

OH

CH3 – C – COOH

C

CH3

O

CH3 – C – C – CH3

O O

- CO2

- H2

VSV

Diaxetyl

- H2OVSV

- acetolatat

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 170

Biện pháp sử dụng enzym để hạn chế việc hình thành

diacetyl trong lên men bia

- Sản xuất enzym từ vi sinh vật có tên là: - acetolactadecacoxylase (ALDC)

- Khi có mặt enzym này, lượng diacetyl không hình thành mà chỉ hình thành acetoin

- acetolactat Acetoin ALDC - CO2

(Phản ứng nhanh)

CH3

HO – C – COOH

C

CH3

- CO2

ALDCO

CH3

HO – CH

C

CH3

O

Acetoin - acetolactat

Các biến đổi trong quá trình lên men bia

1. Biến đổi pH, nhiệt độ, nồng độ đường của dịch lên men

2. Biến đổi độ đường, nhiệt độ, độ chua và số lượng tế bào

trong lên men chính

3. Biến đổi nồng độ NH3 theo thời gian

4. Biến đổi hàm lượng đạm tổng số và axit amin

5. Biến đổi hàm lượng axit amin

6. Biến đổi hàm lượng đạm tổng số

Đồ thị biến đổi pH, nhiệt độ, nồng độ đường của dịch lên men

0

2

4

6

8

10

12

14

0 5 10 15 20 25

Thời gian

pH

Nhiệt độ

Nồng độ

đường

pH, 0C, 0P

Đồ thị biến đổi độ đường, nhiệt độ, độ chua và số lượng tế bào trong

lên men chính

0

10

20

30

40

50

60

70

0 1 2 3 4 5 6

Thời gian (ngày)

SL tế bào

Độ chua

Độ đường

Nhiệt độ

t0, 0PL, pH, SLTB

Biến đổi NH3 theo thời gian

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 50 100 150 200

Thời gian (h)

NH

3 (

mg

/l)

NH3

Biểu đồ biến đổi hàm lượng đạm tổng số và axit amin

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 24 48 72 96 120 144 168

Thời gian (h)

Hàm

lư

ợn

g đ

ạm

(m

g/l)

Đạm tổng sô

axit amin

Đồ thị biến đổi hàm lượng axit amin

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Thời gian (h)

Đạm

axit

am

in (

mg

/l)

Hàm lượng

axit amin

Biến đổi hàm lượng đạm tổng số

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Thời gian (h)

Đạ

m t

ổn

g s

ố (

mg

/l)

Đạm tổng số

* Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên

men chính

1. Chất lượng của nấm men

2. Lượng nấm men gieo cấy ban đầu

3. Nồng độ chất hòa tan của dịch đường

4. Nhiệt độ, pH của dịch lên men

5. Áp suất bề mặt

6. Hàm lượng ôxy

7. Cường độ khuấy đảo dịch lên men

* Thiết bị lên men

* Tiến hành lên men

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 179

Hệ thống lên men outdoor Hệ thống lên men indoor

Thiết bị lên men

........ .

1

3

19

18

Trong đó:

1. Vỏ ngoài

2. Vỏ trong

3. Khoang lạnh trên

4. Khoang lạnh giữa

5. Khoang lạnh đáy

6. Lớp cách nhiệt

7. Đường dịch vào

8. Bơm

9. Đường tháo cặn và thu hồi nấm men

10. Nón chắn

11. Đường dịch ra

12. Đường lạnh vào (Glycol vào)

13. Đường lạnh ra (Glycol ra)

14. Đường thu hồi CO2

15. Đường lấy mẫu

16. Giá cắm nhiệt kế

17. Van

18. Quả cầu phun (CIP)

19. Nắp, cửa vào

2

4

5

6

9

7 88 11

1012 13

14

1516

17

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 181

Tank lên men được làm sạch và khử trùng. Dịch lênmen sau khi làm lạnh bơm đầy dung tích hữu dụng (2/3tank), đồng thời bổ sung nấm men (10-12 triệu TB/mL)và 5-6 mg ôxy cho 1 lít dịch và bắt đầu quá trình lênmen chính. Trong giai đoạn đầu người ta cho vào cácchất phụ gia để kích hoạt nấm men và giữ ở nhiệt độ 8 9C, P = 0,3 bar.

Khi các chất hòa tan đã chuyển hóa thành rượu etylicvà CO2 đạt 90% thì quá trình lên men chính coi như kếtthúc. Tổng thời gian lên men chính khoảng 5 7 ngày.

1. Quá trình lên men chính

Để tiếp tục lên men phần chất khô còn lại sau khi

lên men chính (khoảng 1%), bão hòa CO2 và tăng cường

mùi vị cho bia. Đây là quá trình làm chín bia.

Ở nhiệt độ 0 1C, tốc độ lên men rất chậm (chất

khô giảm trung bình 0,005 0,007%/ngày lên men)

Lượng este tăng 1,5 lần trong quá trình lên men

phụ so với lên men chính.

Do thời gian lên men phụ kéo dài thì lượng các

chất trong bia càng ổn định hơn, chất lượng bia tốt hơn.

Tuy nhiên, khoảng thời gian cần thiết để bia có thể sử

dụng được là 12 14 ngày.

2. Quá trình lên men phụ

Trong thời gian lên men phụ

+ Nấm men trong bia non tiếp tục lên men lượng đường còn

lại để tạo thành CO2, các sản phẩm khác.

+ Lượng diaxetyl tạo thành ở giai đoạn lên men chính được

nấm men khử và chuyển thành acetoin.

+ Các axit hữu cơ tác dụng với rượu để tạo thành các hợp chất

este tạo nên hương thơm, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.

Nhiệt độ tiến hành lên men phụ thường là 0 4C.

Quá trình lên men phụ

CH3 – C – C – CH3

O O

+ H2 CH3 – C – C – CH3

O OH

H

AcetoinDiaxetyl

Nấm men

Nhân giống nấm men

Nấm men

giống

Nuôi cấy nấm men

Nhân giống

Lên men

Chuẩn bị môi trường

t = 25 30C

= 24 36h

t = 25 30C

= 24 36h

Dịch lên men

185

Chuẩn bị môi trường nhân giống nấm men

t = 50 52C

= 30’

t = 75C

= 90’

Xay nhỏ

Hòa trộn

Nấu

Lọc

Chuyển vào bình tam giác

Thanh trùng

Điều chỉnh

Giữ trong tủ ấm

Malt đại

mạch

H2O

[CK] = 12 14%

t = 100C, = 90’

t = 30C, = 48h

Kiểm tra tình trạng vô trùngBảo quản môi trường nuôi

cấy và nhân giống

(t = 2 4C)

Sơ đồ hệ thống thiết bị thu hồi CO2

12 3 4

56

7

13

9 8

10

11

12

Trong đó:

1: Tank lên men

2: Thiết bị khử bọt

3: Thiết bị chứa KMnO4

4: Thiết bị chứa Na2CO3

5: Thiết bị chứa than hoạt tính

6: Thiết bị chứa Silicagen

7: Poulon khí

8: Máy nén khí 4 cấp

9: Cấp 1

10: Cấp 2

11: Cấp 3

12: Cấp 4

13: Dàn ngưng

14: Bình chứa CO2

15: Áp kế

16: Thùng chứa KMnO4

17: Thùng chứa Na2CO3

14

16

17

15

Quá trình lọc và tàng trữ bia

* Mục đích

* Sơ đồ thiết bị lọc

1. Thiết bị lọc ống

2. Thiết bị lọc đĩa

3. Thiết bị lọc chỉ

Sơ đồ hệ thống thiết bị lọc Filtrox

1

2

3

Bia

2

4

Bia trong

5

6

7

Bã lọc Trong đó:

1,4,6: Thùng hòa tan phụ gia

2: Bơm

3: Thiết bị lọc ống

5: Thiết bị lọc đĩa

7: Thiết bị lọc chỉ

2

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 189

Ổn định và tàng trữ bia

- Ổn định:

+ Bổ sung vào bia chất chống ôxy hoá, chống nấm mốc,chống vsv gây hại, bổ sung hương thơm và bão hoà CO2

cho bia.

+ Chất bảo quản thường dùng natri benzoat và axit ascorbic

+ Nhiệt độ lúc nạp bão hoà CO2: 1-4C

- Tàng trữ bia:

Sau khi nạp CO2 bão hoà, khả năng giữ CO2 của bia giảmnên cần phải giữ bia trong tank 4-12 h rồi mới đưa đichiết chai.

Giản đồ thanh trùng bia

32

51

58

63 62

55

45

35

0

10

20

30

40

50

60

70

0 10 20 30 40 50

Thời gian (phút)

Nh

iệt

độ

Nhiệt độ

Sơ đồ công nghệ tổng quát sản xuất bia

7

1

2

35

468

910

11

12

13

14

15

16

17

18

19

7 7 7 7 7 7 7

Chiết chai,

bock

Trong đó:

1. Gầu tải

2. Máy làm sạch và dánh bóng

3. Máy nghiền malt

4. Nồi nấu malt

5. Máy nghiền gạo

6. Nồi nấu gạo

7. Bơm

8. Máy lọc khung bản

9. Nồi nấu hoa

10. Nồi lắng xoáy

11. Thiết bị làm lạnh nhanh

12. Thiết bị lên men

13. Ống thạch nghiêng

14. Bình tam giác

15. Bình nhân giống nhỏ

16. Bình nhân giống lớn

17. Thiết bị lọc bia

18. Thiết bị bão hoà CO2

19. Thùng chứa bia thành phẩm

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 192

Đánh giá chất lượng của bia

- Mùi vị

- Màu sắc

- Độ trong

- Độ bọt và độ bền của bọt

Thành phần hóa học của bia

6 hydrocacbon

16 rượu

17 hợp chất cacbonyl

29 axit hữu cơ

15 bazơ hữu cơ

33 este

11 chất khác

Tổng cộng có hơn 136 chất và không có chất độc

Chỉ có 2 axit amin là: Valin, Phenylalanin.

70 90% chất đạm trong bia ở dạng cơ thể hấp thụ nhanh.

Chất khoáng chứa khoảng 0,4 1g/lit chủ yếu là khoáng photphat.

Vitamin B1, B2, PP.

Trong bia còn chứa các chất dextrin, các chất đạm dưới dạng polyme,các chất humic trong bia giúp cho thức ăn phân tán tốt trong ruột, cảithiện quá trình trao đổi chất

Các chất thơm trong bia- Dầu fusel (rượu cao): hàm lượng = 73 129 mg/l.

- Ethanol

- Aldehyt (R – CHO): R của axit amin

- Acetoin

- Axit béo bay hơi, pHbia = 3,8 4,2

+ Octanoic

+ Decanoic

- Este

+ Lên men nổi: hàm lượng = 82 ppm

+ Lên men chìm: hàm lượng = 27 ppm

+ Axetatetyl: hàm lượng = 3ppm

+ Axetatizoamyl: hàm lượng = 2ppm

+ Axetat – 3 metyl thiopropyl: hàm lượng = 134ppm

- Tinh dầu houblon (Humulon, hupulon)

- Glyxerol, các hợp chất chứa S bay hơi

+ Methionin: hàm lượng = 73 129 mg/l.

Mùi lạ của bia- Mùi phenol

+ Phenol: hàm lượng 9,616,9 ppm, trong đó ngưỡng người nhận 1971,2ppm.

+ Clorophenol: hàm lượng 3,0811,8 ppm, trong đó ngưỡng người nhận 638,6ppm.

- Mùi thuốc tây xuất hiện khi hàm lượng axit Ferulic và axít Coumaric cao

Ngưỡng nhận biết: 1,5 4,5 mg/l

Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bia tại nhà máy bia Sài Gòn

Cân tự động

Malt

Nghiền malt

Đạm/đường hóa

Cân tự động

Gạo tấm

Nghiền gạo

Dịch/hồ hóaH2O H2SO4

pH = 5,2 5,5

Cháo gạoLọc dịch đường

Dịch đường trong

(t = 75C)

Bã hèm

Rửa bã

Nước rửa

H2O 80C

pH = 5 6

Nấu hoa Houblon

(cao, viên)

Lắng trongBã hoa

Dịch đường lên

men (t = 90 C)

Phân xưởng nấu

Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bia tại nhà máy bia Sài Gòn

Làm lạnh nhanh

Bổ sung O2

Lên men chính

Lên men phụ

Glycol

Bia tươi

Chiết chai, lonRửa chai

Dịch đường lên

men (t = 90C)

(t = -5C)

(t = 9C)

Sát trùng Không

khí

CO2 Xử lý Hóa lỏng

Hóa hơi

Bán

Men giống

Nhân giống

Lọc trong bia

Bão hòa CO2

Nấm men

Xử lý

Khí CO2

Nạp chai

Tái sử dụng

Thanh trùng Chiết bock Rửa bock

Bia hơi Bock

Chai

Thanh trùng Kiểm tra Dán nhãn Xếp két Xếp kho

Phân xưởng lên men và chiết

Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bia nhà máy bia Việt Đức

Phân xưởng nấu

Nghiền

Malt

Hòa malt

Đạm hóa

Nghiền

Gạo

Hòa bột

Hồ hóa

H2O

Hội cháo

Rửa bã

Nước rửa Nấu hoa Houblon

(cao, viên)

Lắng trongCặn

Dịch đường lên men

Lọc

Đường hóa

Bã

H2Ot = 75C

Bã

Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bia nhà máy bia Việt Đức

Phân xưởng lên men và chiết

Làm lạnh nhanh

Lên men chính

Lên men phụ và

làm chín bia

Chứa đựng

Chiết chaiRửa khử trùng

Dịch đường lên

men (t = 90C)

Xả CO2

Men giống

Nhân giống

Lọc trong

Chiết thùng Bảo quản lạnh

Bia hơi thành phẩm

Chai thủy tinh

Thanh trùng Dán nhãn Bia chai thành phẩm

Trống men

Tub men

Men sữa Tái sử dụng

Chăn nuôiBổ sung CO2

CHỦ ĐỀ 3

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC

GIẢI KHÁT

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 200

Nước giải khát và phân loại

• Nước giải khát (NGK)?

• Phân loại

– NGK tự nhiên và NGK pha chế

– NGK không lên men và NGK lên men

– NGK không có gas và NGK có gas

– NGK chữa bệnh

– Các dạng nước quả: Cô đặc, ngâm đường, ngâm cồn

201

Nguyên liệu dùng trong sản xuất

nước giải khát

1. Nước

Đạt “Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống” theo Quyết

định Số: 1329/2002/BYT/QÐ ngày 18 tháng 4 năm 2002

của Bộ trưởng Bộ Y tế.

2. Chất tạo ngọt

+ Tự nhiên: Đường sucrose (TCVN 6958:2001-Đường tinh

luyện hoặc TCVN 1695:1987-Đường tinh luyện và đường

cát trắng. Yêu cầu kỹ thuật), glucose, fructose,…

+ Tổng hợp: Aspartame, Acesulfam kali (ACK), Isomalt,…:

Theo quy định trong Danh mục các chất phụ gia được

phép sử dụng trong thực phẩm (Quyết định Số: 3742

/2001/QĐ-BYT).

202

Nguyên liệu dùng trong sản xuất

nước giải khát

3. Chất tạo vị chua: Acid citric, tartaric, malic

Theo quy định trong Danh mục các chất phụ gia được

phép sử dụng trong thực phẩm (Quyết định Số: 3742

/2001/QĐ-BYT).

4. Chất tạo màu: Tự nhiên hoặc tổng hợp

+ Vàng Curcumin, vàng Tartrazin, vàng Sunset FCF

+ Đỏ Amaranth, đỏ Ponceau 4R

+ Caramen nhóm I (không xử lý)

Theo quy định trong Danh mục các chất phụ gia được

phép sử dụng trong thực phẩm (Quyết định Số: 3742

/2001/QĐ-BYT).

203

Nguyên liệu dùng trong sản xuất

nước giải khát

5. Chất tạo mùi: Tự nhiên hoặc tổng hợp

6. Chất bảo quản: Natri benzoat, axit benzoic

Theo quy định trong Danh mục các chất phụ gia được

phép sử dụng trong thực phẩm (Quyết định Số: 3742

/2001/QĐ-BYT). Liều lượng thường dùng: 0,05-0,1%

7. Chất tạo bọt - gas: CO2 (thường dùng ở dạng khí)

8. Các chất phụ gia khác:

+ Chống ôxi hóa: A. ascorbic/sorbic

Na/K ascorbat, Na/K sorbat,…

+ Caffein, natri citrat, vitamin,…

Theo quy định trong Danh

mục các chất phụ gia được

phép sử dụng trong thực phẩm

(Quyết định Số: 3742

/2001/QĐ-BYT).

204

Các công đoạn chính trong CNSX

nước giải khát không lên men

Chuẩn bị Syrup cơ bản (nồng độ 60-70%)

Đường Sucrose

Acid citric

(0,15-0,2%)

Nước

(nước/đường: 10:7)

Nấu

Lọc

Làm nguội

Cặn

Hòa trộn

Tank chứa

Thanh trùng

205

Các công đoạn chính trong CNSX

nước giải khát không lên men

Làm sạch CO2

Khí CO2 chưa xử lý

Xử lý bằng Na2CO3

Xử lý bằng than hoạt tính

Xử lý bằng thuốc tím

(KMnO4)

Khí CO2 sạch

Khí CO2 chưa xử lý

Tách tạp chất, khí bụi

Xử lý bằng than hoạt tính

Xử lý bằng thuốc tím

(KMnO4)

Khí CO2 sạch

Xử lý bằng glycerin

Quy trình 1 Quy trình 2

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 206

CNSX nước giải khát không lên men

Gồm 2 nhóm chính

NGK không có gas

+ Syrup quả (bán chế phẩm)

+ Nước ép trái cây

+ Nước giải khát tổng hợp

NGK có gas

+ Nước giải khát pha chế có gas

+ Nước ép trái cây có gas

9/7/2017 207

Quy trình công nghệ sản xuất syrup quả (bán chế phẩm)

Phối trộn

Rót chai

Thanh trùng

Bảo quản

Trái cây

Ngâm đường

Chiết dịch quả

Trái cây

Xử lý

Ép

Cô đặc

Cách 1

Syrup cơ bản

Cách 2

Phụ gia

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 208

Quy trình công nghệ sản xuất nước ép trái cây

Lựa chọn, rửa

Làm dập nát

Ép lọc sơ bộ

Ủ enzym lần 1 Ghép nắp

Thanh trùng

Bảo ôn, dán nhãn

Ủ enzyme lần 2

Rót chai, bài khí

Gia nhiệt

Lọc trong Phối chế

Trái cây Thành phẩm

Vitamin C

Enzyme pectinase

Enzyme pectinase

Đường

Hương liệu

Nước

9/7/2017 209

Đường

A.ascorbic

Chai, nắp

Bã

Nấu

Lọc

Phối chế

Ly tâm

Phối trộn

Thanh trùng, làm nguội

Gia nhiệt, rót chai, bài khí, dập nắp

Bảo quản

Hoa cúc

Phân loại, rửa

Lấy cánh hoa

Sao

Chè xanh

Phân loại, xử lý

Rửa, để ráo

Chần

Hoa hòe khô

Phân loại, xử lý

Gia nhiệt

Quy trình công

nghệ sản xuất

nước giải khát

tổng hợp

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 210

Quy trình chung sản xuất nước giải khát pha chế có gas

9/7/2017 211

Quy trình CNSX nước giải khát pha chế có gas đóng chai

Đường

Nấu nước đường

Lọc

Làm lạnh

Phối trộn

Rót chai

Dập nắp

Dán nhãn

Acid citric

Hương liệu

Chất màu

Nước

Nước Acid citric

Bão hòa CO2

Bảo quản

CO2 tinh khiếtLàm lạnh

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 212

Quy trình CNSX nước giải khát pha chế có gas đóng lon

Phun code Đóng thùng Bảo quản

Nấu syrup

Nạp CO2

Chiết lon

Ghép mí

Nước xử lý

Làm lạnh

Lon

Rửa sạch

Làm nguội

Lọc

Làm lạnh

Phối trộn

Đường, acid citric

Hương liệu

CO2 tinh khiết Làm lạnh

213

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bão hòa CO2

Nhiệt độ: Topt: 1-2oC

* HS Bungen: A = v/V(1+0,00367t)

(v, V: thể tích khí và dung dịch)

Áp suất: Popt: 0,5-1 (max: 2) at

Diện tích tiếp xúc

Thời gian tiếp xúc

Vận tốc chuyển động

Nồng độ và tính chất của chất hòa

tan trong dung dịch:

Không khí

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 214

Thiết bị pha chế và chiết rót nước giải khát

9/7/2017 215

Acid citric,

vitamin C

Trái cây

Xử lí cơ học

Lựa chọn

Hộp Phối chế 1

Làm lạnh

Rót hộp

Đun nóng

Phối chế 2

Ghép nắp

Thanh trùng

Màu đỏ

thực vật

Natri bicacbonat

Đường

Vệ sinh

Làm ráo

Bảo quản

Quy trình công nghệ sản xuất nước ép trái cây có gas

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 216

CNSX nước giải khát lên men

Phân loại: 2 nhóm chủ yếu

+ Lên men ethanol

+ lên men lactic

Nguồn nguyên liệu

+ Trái cây

+ Sữa

+ Ngũ cốc

9/7/2017 217

Quy trình công nghệ sản xuất nước giải khát lên men ethanol từ trái cây

Làm sạch

Tách dịch

(xử lý enzym, ép, lọc)

Điều chỉnh thành phần

(pha loãng, bổ sung

đường điều chỉnh pH)

Lên men

Xử lý sau lên men

(lọc, diệt men)

Rót hộp, bài khí, ghép mí

Nấm menNhân giống

Thanh trùng, làm nguội

Bảo quản

Enzyme pectinase

Na2CO3

NướcĐường

Trái cây

9/7/2017 218

Quy trình công nghệ sản xuất nước giải khát lên men lactic từ trái cây

Làm nguội, bảo quản

Ủ enzymeEnzyme

Vitamin C

Ép lọc

Điều chỉnh

thành phần

Bã

Phân loại, rửa, xử lý cơ học

Trái cây

Rót hộp, ghép mí

Thanh trùng

Phối chế

Xử lý sau lên men

Lên men

Phân lập vi

khuẩn lactic

Nhân giống

Sữa chua

Chất màu

Hương liệu

Kali sorbat

+ Leuconostoc

mesenteroides

+ Lactococcus

lactis

+ Streptococcus

thermophilus

+ Lactobacillus

bungaricus

9/7/2017 219

Quy trình công nghệ sản xuất nước giải khát lên men lactic từ sữa

Thanh trùng, làm nguội, bảo quản

Gia nhiệt

Nước đã xử lý

Làm nguội 1

Phối trộn 1

Hòa tan

Đường, chất ổn định

Phối trộn 2

Chiết rót, ghép mí

Làm nguội 2

Đồng hóa

Khuấy, gia nhiệt

Hòa tan

Lên men

Sữa bột

Chất màu

Hương liệu

Đường, acid citric,

chất bảo quản

Thanh trùng

Làm nguội, ủ

Vi khuẩn giống,

sữa hoàn nguyên

Hoạt hóa

9/7/2017 CN rượu, bia, nước giải khát 220

Thanks for your attention!