Bài giảng Công nghệ sản xuất đồ uống - Phần 1: Công nghệ sản xuất nước giải khát không cồn - Nguyễn Thị Thanh Tịnh

u thụ hoàn toàn đường rafinose.	Ngoài ra, chủng Saccharomyces uvarum cũng đang được dùng trong lên các loại bia chất lượng cao.	Trước khi đưa vào sản xuất nấm men giống thuần chủng cần được hoạt hóa nhân giống trung gian. Có thể tái sử dụng nấm men đã lên men mẻ trước nhưng phải qua các khấu xử lý làm sạch sau:  Lấy lớp giữa của nấm men lắng trong thùng thu hồi, dùng rây để tách cặn lắng. Hòa tan bằng nước lạnh 1- 20C sục từ dưới lên và cho chảy tràn đến khi nước rửa trong thì thôi. Dùng H2SO4 1% ngâm 40 phút và trung hòa lại bằng NaOH 1.8%. Rửa lại bằng nước lạnh. 3.2. Lên men chính	Qúa trình chuyển hóa đường, dextrinthành rượu, CO2, các sản phẩm phụ khác nhờ hoạt động của vi sinh vật. Như vậy, sau quá trình lên men hàm lượng chất hòa tan trong bia thấp hơn so với dịch đường houblon hóa do các nguyên nhân sau:	Do nấm men sử dụng để phát triển sinh khối	Do tạo thành các sản phẩm dễ bay hơi	Do một phần bị kết lắng M ột số khái niệm về lên menChất chiết đã lên menMức độ lên men(độ lên men)Chất chiết không lên men(chất khô sót)Chất chiết có khả năng lên menChất chiết không lên menCác phương pháp cổ điển lên men dịch đường houblon hóaLên men chìm gián đoạn trong thiết bị hởLên men nổi Lên men chìm gián đoạn trong thiết bị hởDiễn biến của quá trình lên men:Giai đoạn đầu: 1-2 ngày đêm Tạo sinh khối Hàm lượng chất tan giảmGiai đoạn 2: 2 – 3 ngày đêm Tốc độ lên men nhanh Hàm lượng chất tan giảm Nhiệt độ nhanhGiai đoạn 3: 2 ngày đêm	 Đây là quá trình lên men mạnh nhất	 Cuối giai đoạn làm lạnh cục bộ về nhiệt độ ban đầuGiai đoạn cuối: 2 – 3 ngày	  Tốc độ lên men giảm	  Ở đáy thùng lên men là khối lên men kết lắngLên men nổiThời gian lên men 5 – 6 ngàyNhiệt độ lên men 250CLượng tế bào nấm men 6 – 7x 106 tế bào/ 1mlHoạt hóa nấm men: 18 – 190C, 2 – 4hSau 3 ngày lên men, nấm men bắt đầu nổi lơ lửng trên bề mặt dịch lên menLên men trong thiết bị kín kết hợp thu hồi CO2	Lên men kín ngăn chặn sự nhiễm khuẩn của dịch lên men	Tạo nhiều bọt, vị hài hòa, tận dụng CO2Trong quá trình lên men áp suất CO2 tạo thành cho phép tối đa 1,2 – 1,3kg/cm2, giai đoạn cuối 1,0kg/cm2Ngoài tính kinh tế của việc thu hồi CO2 còn là biện pháp để bảo vệ môi sinh, môi trường.Những biến đổi trong quá trình lên men biaQúa trình sinh lý:Sự sinh sản và phát triển của nấm menQúa trình sinh hóa:Sự chuyển hóa các đường lên men thành rượu và CO2 và các sản phẩm phụ khácQúa trình sinh hóaAldehyt sinh ra trong quá trình lên men bia chủ yếu là axetaldehyde (9mg/l ở bia non và 7mg/l ở bia thành phẩm)Dẫn xuất của axetaldehyde như diaxetyl, axetoin có ảnh hưởng xấu đến chất lượng bia:Diaxetyl: mùi mật, vị lạ (0,3mg/l, bình thường 0,2mg/l)Axetoin: vị thiu (2,3 – 5,3mg/l, bình thường 1mg/l) CH3COCOH Axit sucxinic CH3COCOH(CH3)COOH CH3(CH(OH))2CH32,3 Butylenglycol OXH Acid acetoaletic CH3CHCHOHCH3 CH3COCOCH3 Acetoin OXH DiacetylSự tạo thành Acetoin và Diacetyl3.3. Lên men phụ và tàng trữ bia nonMục đích: 	Lên men phần đường còn lại (1%) để bổ sung CO2 cho bia và hoàn thiện chất lượng sản phẩm đồng thời giảm nhiệt độ để hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật.(5 – 70C hoặc 1 – 20C)(Thời gian: 3 – 6 tuần nhanh nhất 6 – 8 ngày, lâu nhất 9 tháng)HỆ THỐNG TANK LÊN MEN BIACác quá trình xảy ra khi lên men phụ và tàng trữ bia nonSự hòa tan và liên kết CO2 trong biaMức độ hòa tan của CO2 phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất. Khả năng hòa tan tăng khi nhiệt độ giảm và áp suất tăng.Sự hòa tan CO2 vào bia rất chậm và thường tập trung trên bề mặt thiết bị làm áp suất thiết bị cao.Sự làm trong bia	Bia non chứa nhiều xác tế bào nấm men và các chất huyền phù nên làm bia non đục. Sau quá trình lên men phụ và tàng trữ bia non do nhiệt độ lạnh nên làm kết tủa tanin-protein.	Dưới sự ảnh hưởng của áp suất và CO2 tế bào nấm men kết tủa kéo theo nhiều huyền phù khác.Các quá trình oxy hóa khử và sự hoàn thiện chất lượng của bia	Lượng O2 trong bia non 0,075 – 0,1mg/l Sau khi lên men phụ sẽ tăng lên 1 – 1,9mg/l là điều kiện tốt cho quá trình oxy hóa xảy ra ảnh hưởng xấu đến chất lượng của bia thành phẩmTanin OXH Flobafen	Sau khi tàng trữ vị của bia trở nên dịu hơn, nhưng nếu tàng trữ lâu bia sẽ nhạt, ít bọt và bọt mau tan.3.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến tiến trình lên menChất lượng của nấm men sản xuấtLà yếu tố đầu tiên quyết định việc thu nhận bia chất lượng cao. Đánh giá chất lượng nấm men:	Tốc độ và mức độ lên men	Hàm lượng sản phẩm bấc hai tạo thành	Tốc độ và khả năng kết lắng	Mức độ thoái hóa	Khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnhLượng nấm men gieo cấy ban đầuLượng nấm men gieo cấy ban đầu có quan hệ mật thiết đến tiến trình lên men:	THỜI GIAN	LƯỢNG TẾ BÀO NẢY CHỒI	CÁC SẢN PHẨM BẬC HAI (Nấm men gieo cấy ban đầu không vượt quá 70.106 tế bào/cm3)Nồng độ chất hòa tan của dịch đường houblon hóaNồng độ chất hòa tan trong dịch đường houblon hóa 11 - 12% là tốt nhất.Nồng độ dịch đường houblon hóa trên 14,5% thì sự sinh sản của nấm men không tăng mà dừng lại ở một trị số xác định.Ngược lại trong một khoảng xác định nào đó nếu nồng độ dịch đường giảm thì sự phát triển của nấm men không giảm mà lại tăng.Nhiệt độ của dịch lên men- Mỗi loại nấm men có nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển và lên men.- Ở nhiệt độ lên men cao sẽ thu được kết quả sau:Thời gian lên men nhanh, lên men triệt đểMật độ tối đa đạt được cao hơn so với nhiệt độ thấpTạo nhiều sản phẩm bậc 2 không tốtLượng tế bào chiết nhiều, tốc độ suy thoái nhanhTỷ lệ các cấu tử trong bia không cân đốiÁp suất bề mặtTrong thực tế sản xuất ít khi người ta cho áp suất tăng quá 1kg/cm2Áp suất lên men cũng ảnh hưởng đến trạng thái sinh lý của nấm menKhống chế áp suất giai đoạn đầu lên men: 0,2 – 0,5kg/cm2. Giai đoạn sau áp suất cao hơn 1,2 – 1,3kg/cm2Hàm lượng oxy và thế oxy hóa khửO2(6.7 – 7 mg/l)Cường độ khuấy đảo dịch lên menLà một trong những yếu tố thúc đẩy quá trình lên men mạnh nhất.Tuy nhiên nó làm cho bia chứa quá nhiều sản phẩm bậc hai, rượu bậc cao, diacetylNồng độ của sản phẩm lên men	Các sản phẩm của quá trình lên men như etylic, CO2nếu được tích lũy đến một nồng độ nhất định sẽ ức chế hoạt động sống của tế bào nấm men: 5% etylic khả năng nảy chồi của nấm men hoàn toàn bị chấm dứt. 12% etylic quá trình lên men bị đình chỉ hoàn toàn. Công nghệ lên men cổ điển: (lên men 2 pha)Ưu điểmNhược điểm Công nghệ lên men hiện đại:(lên men 1 pha)Ưu điểmNhược điểmChương 4HOÀN THIỆN SẢN PHẨMQuy trình sản xuất:Bia đã lên menLàm lạnhLọcChiết chai Thanh trùngDán nhãnBảo quảnLọc bia	Tách các phần tử rắn khuyết tán, tế bào nấm men làm cho bia có độ bền sinh học cao.Gồm 2 quá trình: Lọc cơ học: gồm lọc bề mặt và lọc bề sâu Lọc bề mặt: những phần tử có đường kính lớn hơn đường kính lỗ lọc thì được giữ lại trên bề mặt vách ngăn lọc.Phần tử cần táchLỗ lọcLỌC BỀ MẶTLọc bề sâu: Phần tử rắn có kích thước tương đương lỗ lọc thì nằm sâu trong các mao quản của vách ngăn lọc.Lọc hấp phụ: Phần tử cần tách được hấp phụ trên bề mặt vật liệu lọc như thanChiết bia BiaChai sạch Chiết chai Chiết lon Lon Đóng nắp Đóng nắp Thanh trùng Thanh trùng Dán nhãn In ngày sản xuất Két sạch Vào két Vào thùng Thành phẩm Bảo quảnQuá trình chiết bia cần tuân theo yêu cầu sau:	 Chiết bia trong hệ thống kín	 Hệ thống chiết luôn được làm vệ sinh sạch sẽ	 Đảm bảo đúng thể tích	 Tránh mất mát bia	 Giữ được chất lượng của bia	 Tiến hành nhanh	 Bia chảy vào theo men đường thành chai xuống đáy chaiDây chuyền rót chai tự độngRửa chai	Nhà máy bia thường tái sử dụng vỏ chai nên việc vệ sinh đóng vai trò rất quan trọng. Chai đựng bia được thổi từ chai thủy tinh có màu café hoặc xanh nhạt. Thành chai phải nhãn, độ dày của vỏ phải đồng đều. Yêu cầu quan trọng đối với chai là phải chịu được áp suất cao.	Chai dùng để chiết bia có thể tích rất khác nhau: 0.33 l, 0.5 l, 0.7 l,,, . Để tiện lợi cho người sử dụng người ta còn dùng đại trà các loại hộp nhựa, hộp kim loại Màu vỏ chai biaBia được chứa trong vỏ kim loại(lon)Vỏ chai bia và nắp chai Vỏ thùng bia bằng kim loạiChiết rót bia vào Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình rửa chai:  Thời gian ngâm chai trong nước  Phun tia nước  Nhiệt độ nước rửa  Hóa chất làm sạchMáy rửa chaiDây chuyền chiết chai hoàn thiện sản phẩm	Hai phương pháp cơ bản được sử dụng trong chiết bia:Phương pháp chiết đẳng áp: Dựa vào nguyên tắc bình thông nhau, áp suất của bầu chiết bia bằng áp suất trong chai. Bia được chiết nhờ vào sự chênh lệch độ cao của mức chất lỏng.Phương pháp chiết không đẳng áp: Dựa vào sự chênh lệch áp suất giữa bầu chiết bia và trong chai mà chất lỏng được chảy vào chai.Thanh trùng	Mục đích: 	Diệt vi sinh vật, kéo dài thời gian bảo quản	Nguyên tắc:	Nâng dần nhiệt khi vào và giảm dần nhiệt khi ra để tránh vỡ chai.	Các vùng nhiệt độ:	Vùng 1 và 10: 280C	Vùng 2 và 9 : 40.80C	Vùng 3 và 8 : 51.50C	Vùng thanh trùng(4,5,6,7): 60 – 650CUỐNG BIA ĐÚNG CÁCHNhiệt độĐồ chứa biaQuy trình rót biaLượng bia uốngTHE END