Tiểu luận Tiêu chuẩn hoá chất lượng sản phẩm bia hơi Hà Nội

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CN SINH HỌC & THỰC PHẨM .… — & – …. TIỂU LUẬN TIÊU CHUẨN HOÁ CHẤT LƯỢNG THỰC PHẨM ĐỀ TÀI TIÊU CHUẨN HOÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM BIA HƠI HÀ NỘI GVHD : PGS.TS NGUYỄN DUY THỊNH Học viên : NGUYỄN VĂN BÌNH Lớp : Cao học công nghệ thực phẩm-2009 MSHV : CB090738 Hà Nội - 2010 MỞ ĐẦU Bia là loại đồ uống có độ cồn thấp, giàu chất dinh dưỡng. Ngoài việc cung cấp một lượng calori khá lớn, trong bia còn chứa một hệ enzyme khá phong phú, đặc biệt là nhóm enzyme kích thích tiêu hoá amylaza. Bia được sản xuất từ loại nguyên liệu chính là malt đại mạch nảy mầm, hoa houblon và nước với một quy trình công nghệ khá đặc biệt, cho nên bia có mùi vị và các tính chất cảm quan rất hấp dẫn: hương thơm đặc trưng, vị đắng dịu, lớp bọt trắng mịn, với hàm lượng CO2 khá cao (4-5g/l) giúp cơ thể con người giải khát một cách triệt để khi uống. Do vậy việc tiêu chuẩn hoá bia Hà Nội đóng vai trò hết sức quan trọng : - Tiêu chuẩn hoá nhằm đảm bảo chất lượng cho sản phẩm: đối tượng là những sản phẩm đã có để đảm bảo cho sản phẩm đạt chất lượng ổn định ở mức quy định. - Tiêu chuẩn hoá nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm: đối tượng là những sản phẩm có chất lượng cao, sản phẩm mới. Tiêu chuẩn hoá chất lượng sản phẩm bia là việc cần thiết nhằm mục đích đảm bảo chất lượng sản phẩm đứng vững trên thị trường và nâng cao chất lượng sản phẩm đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng. Bia là một loại thực phẩm giải khát phổ biến đối với mọi người. Nhu cầu uống bia không chỉ vào mùa hè oi bức mà ngay trong mùa đông lạnh giá người ta cũng luôn thấy các cửa hàng bia đông kín người. Đặc biệt vào các dịp lễ tết thì nhu cầu sử dụng càng tăng. Tuy nhiên làm thế nào để chọn được loại bia tốt mà vẫn phù hợp với túi tiền người tiêu dùng nhất là vào mùa hè, các quán bia ở khắp mọi nơi mọc lên nhan nhản, thật và giả xen lẫn tồn tại. Từ những yếu tố trên tôi tiến hành tìm hiểu về: “Tiêu chuẩn hoá chất lượng sản phẩm bia hơi ” I . TỔNG QUAN VỀ TIÊU CHUẨN HOÁ CHẤT LƯỢNG THỰC PHẨM 1.1 Chất lượng thực phẩm là gì? Chất lượng thực phẩm là gì? Thực phẩm là sản phẩm rắn hay lỏng dành cho việc ăn uống với mục đích dinh dưỡng và thị hiếu tiêu dùng. Thực phẩm được đánh giá là tốt khi nó thỏa mãn nhu cầu người sử dụng. Khi đưa thực phẩm ra thị trường, người sản xuất phải quan tâm đến người tiêu thụ. Chính họ là những người có vai trò quan trọng nhất khi đánh giá chất lượng thực phẩm. Quá trình sản xuất bia thì ngay từ khâu nguyên liệu đầu vào, thiết bị lên men, chủng nấm men được sử dụng trong quá trình lên men…ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm, đó là khâu thiết kế xây dựng một nhà máy sản xuất bia, tiếp đó là khâu phân phối sản phẩm và sử dụng sản phẩm. Vì vậy có thể nói khi sử dụng sản phẩm thì chất lượng sản phẩm được đánh giá đầy đủ nhất và là khâu quan trọng nhất trong quá trình sống của sản phẩm. Nói như vậy không có nghĩa chất lượng sản phẩm chỉ là giá trị sử dụng của sản phẩm, thực tế cho thấy giá trị sử dụng càng cao thì chất lượng sản phẩm càng tốt. Ví dụ khi ta so sánh cùng một sản phẩm bia chai Hà Nội, khi đã cải tiến cách đóng chai hiện nay rất tiện cho người sử dụng không chỉ về thể tích nhỏ hơn mà còn cách trang trí mẫu mã tăng giá trị cảm quan. Mặc dù chất lượng bên trong không thay đổi nhưng người sử dụng vẫn đánh giá sản phẩm cải tiến về hình thức bao bì có chất lượng tốt hơn. Chất lượng sản phẩm là tập hợp các thuộc tính của sản phẩm nhằm thoả mãn nhu cầu của người sử dụng trong những điều kiện kinh tế, xã hội, khoa học, kỹ thuật nhất định. Tuỳ thuộc vào quan niệm và những mục tiêu kinh tế khác nhau trong những thời kỳ khác nhau mà người ta đưa ra chất lượng sản phẩm khác nhau. Khi uống một cốc bia hơi vào mùa hè nóng bức, nó giúp con người thoả mãn cơn khát; khi những người bạn nhậu gặp nhau trong một quán nhậu thì uống bia là một điều tất yếu…nhằm thoả mãn nhu cầu kết nối bạn bè; hiện nay có người uống bia còn vì mục đích tăng cường sức khỏe. Chất lượng sản phẩm là tổng hoà các yếu tố được kết tinh trong sản phẩm mà người tiêu dùng chấp nhận. Tuy nhiên chất lượng sản phẩm phải thoả mãn được 2 yếu tố cơ bản: + Chất lượng sản phẩm phải bao gồm những tính chất đặc trưng của sản phẩm. Khi uống bia thì con người luôn quan tâm đến độ cồn, hậu vị sau khi uống, màu sắc đặc trưng của bia như khi uống một cốc bia đỏ thì phải có màu đỏ đặc trưng của nó mà không thể nhầm lẫn sang bia vàng. Khi rót một cốc bia Hà Nội so sánh với bia Halida người sử dụng có thể phân biệt được 2 loại bia này vì nó đã tạo nên tính chất đặc trưng cho sản phẩm. Điều đó cũng có nghĩa khi xem xét chất lượng sản phẩm bia chúng ta phải đề cập đến tập hợp các thuộc tính của nó chứ không thể xem xét một vài chỉ tiêu như độ cồn, vị đắng... + Chất lượng sản phẩm phải thoả mãn nhu cầu người tiêu dùng. Khi nói đến chất lượng sản phẩm người ta thường nói đạt hay không đạt tức là xem xét sản phẩm đó thoả mãn đến mức độ nào thể hiện trong các tiêu chuẩn và phản ứng của người tiêu dùng. Ví dụ chỉ tiêu vi sinh vật lạ trong bia, độ cồn thấp hơn so với quy định thì ngay tức khắc sản phẩm bia sẽ bị loại bỏ bởi người tiêu dùng. Bia có giá trị dinh dưỡng cao và đầy đủ các thành phần nguyên tố, nhưng có một chỉ tiêu về mùi vị hoặc hình thái không bình thường sẽ không được người tiêu thụ chấp nhận. Bia có giá trị dinh dưỡng thấp nhưng có hình thái mùi vị thích hợp vẫn được người tiêu dùng chấp nhận như vậy là đạt. Vì vậy các nhà máy sản xuất bia phải hết sức chú ý đến người tiêu dùng về phong tục tập quán, văn hoá, lứa tuổi giới tính, tôn giáo, đời sống vật chất của từng vùng khác nhau là khác nhau...và nhu cầu của người sử dụng thay đổi theo thời gian nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm. Như về mùa hè người sử dụng thích uống bia hơi hơn mùa đông trong khi mùa này thì sản phẩm bia chai hay lon lại bán chạy hơn rất nhiều. Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào khoa học công nghệ điều kiện kinh tế, xã hội. Vì vậy nói đến nhu cầu cũng như thoả mãn về nhu cầu phải xuất phất từ hoàn cảnh cụ thể về điều kiện, kinh tế, kỹ thuật, xã hội. Ví dụ như người Sài Gòn không thích bia Hà Nội thì sản phẩm bia Hà Nội không thể chiếm được thị trường trong đó. Chất lượng sản phẩm là một yếu tố động. Giá trị sử dụng phụ thuộc vào kết cấu nội tại của sản phẩm, nó bị thay đổi khi kết cấu nội tại thay đổi. Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào nhu cầu xã hội, điều kiện sản xuất và con người lao động...Trong quá trình sản xuất bia chỉ cần thay đổi về nhiệt độ khi lên men, thay đổi pH...thì sản phẩm bia tạo ra chắc chắn thay đổi có thể có chất lượng xấu hoặc tốt, đó là điều kiện sản xuất ảnh hưởng đến chất lượng bia. Chất lượng sản phẩm luôn biến đổi theo không gian và thời gian. Do xã hội luôn vận động kéo theo nhu cầu người tiêu dùng tăng, mặt khác do ảnh hưởng của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật là động lực mạnh mẽ thúc đẩy mọi quá trình phát triển trong xã hội nên chất lượng sản phẩm phải luôn thay đổi theo để thoả mãn nhu cầu đó. Một sản phẩm bia được đánh giá là rất tốt của năm nay thì năm sau chưa chắc còn được tốt, nó được đánh giá rất cao ở địa phương này, nước này nhưng chưa chắc được ưa thích ở địa phương khác, nước khác. Đó cũng là lý do tại sao hiện nay thị trường bia Hà Nội chưa mở rộng tới được Thành phố Hồ Chí Minh. 1.2. Mục đích của tiêu chuẩn hoá chất lượng sản phẩm Nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm. Đó là nhằm vào sản phẩm đã có để đảm bảo cho sản phẩm đạt chất lượng ổn định ở mức quy định. Ví dụ các sản phẩm bia nổi tiếng hiện nay như bia hơi, bia chai, bia lon của Hà Nội, bia hơi Việt Hà, bia Sài Gòn, Halida, Carlsberg...là những phẩm đã có và chiếm được thị phần của người tiêu dùng cần đảm bảo chất lượng. Nâng cao chất lượng sản phẩm nhằm tạo ra sản phẩm mới, hay sản phẩm có chất lượng cao. Hiện nay có nhiều sản phẩm bia đã cải tiến tính tiện dụng của sản phẩm bằng cách thay vì sử dụng dụng cụ mở nắp bia thì đã thiết kế nút chai mà có thể dùng tay mở trực tiếp. II . CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA HƠI HÀ NỘI 1. Quy trình công nghệ Nguyên liệu Nghiền Hồ hóa Đường hóa Lọc dịch đường Nấu hoa Lắng trong Làm lạnh nhanh Lên men Lọc trong Tang trữ ổn định Chiết Bock Bock Rửa Bia hơi Men giống Hoa houblon 2. Thuyết minh dây chuyền 2.1 Nghiền nguyên liệu - Nghiền malt : Mục đích phá vỡ màng tinh bột để quá trình đường hoá được tốt hơn.Yêu cầu của quá trình nghiền malt là vỏ còn nguyên vẹn và tách ra khỏi nội nhũ, lượng tấm thô nhỏ. Độ mịn và bản chất bột nghiền phụ thuộc vào máy lọc, nguyên liệu thay thế và chất lượng malt. malt được cân định lượng cho từng mẻ nấu rùi được nghiền ướt. Đây là phương pháp nghiền mà malt và nước được phối trộn với nhau theo tỷ lệ nhất định. - Nghiền gạo : Đặc điểm chung của các loại nguyên liệu chưa được ươm mầm như gạo là chưa trải qua quá trình đồ hoá, chưa chịu tác động bởi hệ enzym sitase. Cấu trúc thành tế bào và các hạt tinh bột của chúng còn rất chắc, khó bị thuỷ phân. Do đó yêu cần nghiền thật nhỏ và hồ hoá ở nhiệt độ cao để thu được nhiều chất chiết. Gạo được nghiền bằng máy nghiền búa, do quá trình nghiền có nhiều bụi nên có bố trí đường ống thông với túi lọc và xyclo tách bụi. 2.2 Quá trình hồ hóa - Mục đích: Việc hồ hóa tinh bột là rất cần thiết để cho enzym thủy phân hoàn toàn tinh bột trong quá trình đường hóa. Quá trình này liên quan đến phá vỡ cấu trúc tinh thể amylopectin để lộ ra các hạt tinh bột trong môi trường xung quanh, tiếp đó hạt trương nở và độ nhớt tăng lên. Sản phẩm của quá trình là các dextrin phân tử lượng thấp, một ít glucoza... - Cách tiến hành: Sau khi vệ sinh thiết bị, kiểm tra đường ống, van xả hơi, van xả đáy, bơm nước vào nồi, bật cánh khuấy, đưa bột đã xay ở nhiệt độ thường, cho tiếp chế phẩm Termamyl 120L 0,1% và chế phẩm Cereflo 0,04% vào. Cho CaCl2 vào giúp cho các enzym bền vững nhiệt độ và nâng cao hiệu suất các chất hòa tan. Để dịch ở nhiệt độ 30oC trong 30 phút để enzym glucanaza hoạt động phân giải glucan (các cầu nối 1 – 4 glucozit) trong đại mạch tạo thành oligosaccarit có 3 – 5 đơn vị glucoza. Từ đó sẽ hạ thấp độ nhớt của dịch hèm làm dễ dàng sự lọc hay lắng lọc về sau. Cho H2SO4 để điều chỉnh pH = 5,2 – 5,6 làm giảm độ nhớt của cánh khuấy. Ngâm ở 38 – 40oC rong vòng 30 phút, sau đó nâng nhiệt độ lên 58 – 60oC giữ trong 30 phút rồi nâng lên nhiệt độ sôi, giữ ở nhiệt độ này trong 30 phút để hồ hóa hoàn toàn tinh bột đồng thời Termamyl hoạt động tốt ở nhiệt độ này sẽ bẻ gẫy tinh bột thành các phần tử tạo điều kiện cho quá trình đường hóa sau này. Sau đó ta chuyển nồi cháo sang nồi đường hóa làm hai lần bằng thiết bị bơm. Trong khi dịch cháo bơm sang nồi malt thì cánh khuấy của nồi cháo và nồi malt hoạt động liên tục. 2.3 Nồi đường hóa - Mục đích: Tạo điều kiện thích hợp cho enzym hoạt động phân cắt các hợp chất cao phân tử thành các hợp chất có phân tử lương thấp, các loại đường có khả năng lên men và không lên men tạo thành chất chiết của dịch đường. - Cách tiến hành: Sau khi vệ sinh sạch sẽ bằng nước nóng. Đặc biệt với thiết bị nghiền malt ướt thì malt sau khi đưa ra khỏi máy nghiền được trộn với nước theo đúng tỷ lệ định sẵn, với tỷ lệ malt/nước = 1/4. Nhiệt độ lúc này của dịch là 38 – 40oC, cho tiếp axit H2SO4 để điều chỉnh pH về 5,2 – 5,6. Giữ ở nhiệt độ này trong khoảng 30 phút để hoạt hóa enzym Hemixelluloza, glucanaza để thủy phân vỏ glucan hoặc protit phức tạp bao quanh phân tử tinh bột tạo điều kiện cho enzym tấn công vào tinh bột phân cắt các hợp chất cao phân tử dễ dàng. Sau đó ta tiến hành đường hóa bằng cách nâng nhiệt từ từ theo ba giai đoạn. Bơm dịch cháo sang nồi đường hóa sao cho nhiệt độ nồi đường hóa đạt 52oC và giữ ở nhiệt độ này trong 30 phút, đây là giai đoạn đạm hóa. Ở nhiệt độ này thích hợp cho enzym proteaza hoạt động nhằm mục đích để thủy phân protein thành axit amin và peptit, nó là nguồn dinh dưỡng cho nấm men hoạt động. Thành phần này chiếm 5 – 7% so với tổng chất hòa tan trong dịch đường. Ngoài ra thành phần này còn góp phần tạo cho bia có hương vị đậm đà, tham gia vào quá trình giữ bọt cho bia góp phần nâng cao chất lượng của bia. Sau đó ta bơm nốt phần dịch cháo còn lại sang nồi đường hóa để tăng nhiệt độ nồi đường hóa lên 65oC và giữ ở nhiệt độ này trong vòng 30 phút, đây là giai đoạn đường hóa 1, nhiệt độ này thích hợp để cho enzym amylaza hoạt động thủy phân tinh bột thành các đường có khả năng lên men (thường là dextrin). Sau đó nâng nhiệt độ lên 72oC giữ ở nhiệt độ này trong 20 phút để enzym amylaza hoạt động rồi nâng nhiệt độ dịch lên 78oC, giữ trong 30 phút rồi bơm sang thiết bị lọc. Các enzym hoạt đông trong giai đoạn này là: Hệ enzym amylaza gồm: α – amylaza, β– amylaza. Chúng phân cắt tinh bột thành dextrin, maltoza, saccharoza... tạo ra nguồn cacbon cho nấm men sử dụng. Enzym proteaza thủy phân protit thành albumo, pepton, peptit, axit amin, tạo nguồn nitơ cho nấm men, làm tăng khả năng tạo bọt và giữ bọt cho bia. Thông qua nhiệt độ và PH ta tận dụng tối đa hoạt động xúc tác của enzym amylaza để thu được nhiều chất hòa tan nhất hay thay đổi độ axit để tăng độ trong cho bia, tăng khả năng ổn định của bọt, chất lượng của bia. Chính vì vậy ta phải dùng và duy trì ở các nhiệt độ 52oC, 65oC và 72oC và giữ pH = 5,2 – 5,6 để các enzym đạt hoạt lực mạnh nhất. 2.4. Lọc dịch đường - Mục đích: Cháo malt sau khi đường hóa xong gồm hai phần: phần đặc và phần loãng. Phần đặc bao gồm tất cả các phần tử nhỏ không hòa tan của malt, phần loãng là dung dịch nước chứa tất cả các chất hòa tan trong mẻ nấu gọi là “dịch đường”. Mục đích của quá trình lọc là nhằm phân tách phần loãng riêng ra khỏi phần đặc. Đặc trưng của cháo malt là trong đó có rất nhiều phần tử rắn trong quá trình lọc, những phần tử này sẽ tạo thành một lớp nguyên liệu lọc phụ. Điều này rất có ý nghĩa trong khi lọc. - Tiến hành lọc: Trước lúc tiến hành lọc, thiết bị lọc được rửa bằng nước, các mảnh của đáy, nắp, sàng được ghép thật khít với nhau. Lỗ hở tròn để tháo bã malt và các van xả dịch vào máng được đóng chặt. Sau đó ta cho nước nóng 76oC chảy vào các ống dẫn dịch đường sao cho ngập nước so với lưới lọc khoảng 1 – 1,5cm để đuổi không khí ra ngoài, đồng thời để chứa đầy khoảng không giữa hai lớp đáy của thùng lọc. Ngoài ra còn để hâm nóng thiết bị để khi chuyển dịch đường từ nồi đường hóa sang không bị giảm nhiệt độ. Tiếp theo bơm toàn bộ lượng dịch từ nồi đường hóa sang thùng lọc, khi bơm thì bật cánh khuấy theo chiều ngược kim đồng hồ trong khoảng 10 phút. Đầu tiên các hạt tấm thô và lớp vỏ malt lắng xuống đáy giả trước tạo thành màng lọc dày, phía trên lớp này là lớp rất mỏng những phần tử tinh bột rất bé, min, nhẹ. Sau khi để lắng 15 phút thì dịch lọc đi qua lớp lớp lọc xuống đáy, rồi dịch lọc qua hệ thống ống góp ở đáy đi vào bình trung gian. Tuy nhiên lúc này dịch đường thu được vẫn đục nên ta cho chạy tuần hoàn trở lại cho đến khi đạt độ trong rồi thì tiến hành bật bơm để chuyển dịch sang nồi nấu hoa houblon đồng thời cho một lượng dịch lọc hồi lưu trở lại thùng lọc để tăng khả năng lọc hết dịch có trong bã và thu được dịch có độ trong đảm bảo kỹ thuật. Thời gian lọc dịch đầu thường tiến hành trong 60 phút. Sau khi lọc dịch đầu ta tiến hành rửa bã, nước dùng để rửa bã cũng là nước ở nhiệt độ 76oC vì tại nhiệt độ này thích hợp cho đường hóa tinh bột còn lại trong phẫn hồ malt cuối cùng. Nếu nhiệt độ xuống thấp hơn sẽ cản trở đến tốc độ rửa bã, còn nếu nhiệt độ cao hơn sẽ xảy ra hiện tượng hồ hóa tinh bột và trích ly môt số chất đắng và chất chát có trong vỏ trấu làm cho bia bị đục và có vị lạ. Đầu tiên tiến hành tưới nước nóng 76oC cho đến khi mức nước cao hơn mức bã khoảng 2cm, rồi tiến hành bật cánh khuấy tách rước lần thứ nhất. Tiếp tục rửa bã lần thứ hai, lần thứ ba tương tự như lần đầu. Tổng thời gian rửa bã khoảng 1 giờ. Quá trình rửa bã tiến hành nhiều lần cho đến khi đạt lượng dịch cần thiết cũng như nồng độ chất hòa tan trong nước rửa bã còn khoảng 0,3 – 0,5% thì dừng lại và xả bã ra ngoài. Bã cuối cùng này được dùng làm thức ăn chăn nuôi. 2.5 Nấu hoa - Mục đích của quá trình nấu hoa: + Ổn định thành phần nước nha, tạo mùi thơm cho nước nha, tạo vị đắng cho bia, trích ly bổ sung cho nước nha một số chất hòa tan khác như tinh dầu, protein, keo, tanin. + Làm mất hoạt tính enzym, đông tụ một số protein làm cho bia sau này trong hơn. Thanh trùng và cô đặc nước nha đến nồng độ đường thích hợp với từng loại bia. - Cách tiến hành: Sau khi trộn lẫn dịch đường ban đầu với dịch rửa bã, dịch được bổ sung thêm đường saccharose ta được hỗn hợp cuối cùng, gọi chung là dịch đường ngọt, có đặc điểm sau: + Vị ngọt, hương thơm rất nhẹ của melanoit. + Rất đục do chứa nhiều cặn, đặc biệt là các hạt dạng keo, những phần tử này rất dễ bị biến tính và kết tủa, tiêu biểu là những hạt có phân tử lượng cao chứa nitơ. Bia là loại đồ uống có vị đắng dịu với hương thơm rất đặc trưng và độ bền sinh học cao. Để dịch đường ngọt với những tính chất nêu trên trở thành “hợp chất” tiền thân trực tiếp của bia, điều cần thiết là phải đun sôi nó với hoa houblon trong 1,5 – 2 giờ. Quá trình này diễn ra như sau: sau khi bơm dịch đường từ thùng lọc vào thiết bị đun hoa, dịch lọc được nâng lên nhiệt độ 76 – 78oC bằng hệ thống gia nhiệt trung tâm và giữ ở nhiệt độ này trong khoảng 10 phút nhằm mục đích để enzym amylaza đường hóa nốt tinh bột còn sót lại, sau đó đun sôi dịch đường và sau khi đun sôi khoảng 10 phút thì cho toàn bộ lượng cao hoa vào để tạo vị đắng cho bia đồng thời nhờ các polyphenol có trong cao hoa kết hợp với các chất keo, protit tạo thành phức chất dễ kết lắng.sau khi đun sôi được 10 phút ra cho 1/2 lượng hoa viên vào nồi hoa cũng để tạo vị đắng cho bia và các polyphenol có trong hoa viên kết hợp với các chất keo, protit tạo thành phức chất dễ kết lắng để tạo màu cho bia. Cho 1/2 lượng hoa viên còn lại vào nồi trước khi kết thúc quá trình đun sôi khoảng 10 phút để tạo hương cho bia. Tổng thời gian đun hoa là 75 phút. 2.6. Quá trình lắng - Mục đích: Tạo điều kiện cho sự kết tủa của các cặn thô và cặn lắng của dịch đun hoa nhằm tách các chất này ra khỏi dịch để tránh cho bia khỏi bị đục. - Cách tiến hành: Dịch được bơm từ nồi nấu hoa sang nồi lắng xoáy theo phương pháp tiếp tuyến để tạo thành dòng xoáy. Dưới tác dụng của lực hướng tâm cặn lắng và các chất không hòa tan có khối lượng lớn sẽ bị xoáy vào giữa tâm thùng và lắng xuống đáy thùng. Thời gian lắng 40 phút, nhiệt độ của dịch nhanh chóng hạ xuống 90oC sau đó dịch được bơm sang thiết bị làm lạnh nhanh còn cặn lắng xuống được nén chặt ở đáy thùng. Sau khi bơm hết dịch đường ta cho nước vào để xối cặn ra ngoài. 2.7. Làm lạnh nhanh - Mục đích: Hạ nhiệt độ của dịch đường xuống nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men, tách kết tủa lạnh ra khỏi dịch đường. - Cách tiến hành : Dùng thiết bị lạnh nhanh đều là dạng trao đổi kiểu tấm bản. Thiết bị làm lạnh nhanh dịch đường xuống 10 – 12oC là dạng trao đổi nhiệt kiểu tấm bản hai cấp. Dịch đường sau khi lắng trong được bơm qua máy lạnh nhanh. ở cấp một, dịch đường và nước trao đổi nhiệt độ với nhau, dịch vào cấp một có nhiệt độ 90oC, khi đi ra có nhiệt độ 35oC, nước ra có nhiệt độ 60oC.Ở cấp hai, dịch đường và chất tải lạnh đi ngược chiều nhau. Dịch qua khỏi máy lạnh đạt nhiệt độ 10 – 12oC, dịch này được đưa sang thùng lên men. 2.8 Quá trình lên men a. Chuẩn bị men giống - Mục đích: Bia là sản phẩm của quá trình lên men nên công việc chuẩn bị men giống là hết sức cần thiết, mục đích để tạo lượng giống đủ lên men và hoạt hóa giống. b. Quá trình lên men chính - Mục đích: Là quá trình chuyển hóa các chất hòa tan trong dịch đường thành rượu etylic, CO2 và một số sản phẩm phụ khác nhờ sự phát triển của nấm men. Sản phẩm của quá trình lên men chính là bia non, bia non đục và có hương bị đặc trưng tuy nhiên hàm lượng diaxetyl còn cao. C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 28 calo Đặc điểm của quá trình lên men chính là sự tiêu hao cơ chất diễn ra mạnh mẽ, một lượng lớn đường chuyển thành rượu, CO2 và một số sản phẩm khác như rượu bậc cao, glyceryl góp phần làm nên hương vị cho bia. Thời gian lên men chính là 8 ngày. - Cách tiến hành: Sau khi làm lạnh đến nhiệt độ 8 – 10oC dịch lên men được bơm qua thiết bị lên men. Trên đường đi của dịch lên men có bổ sung 5 – 6 mg O2/lít đồng thời cũng lấy vào một lượng nấm men giống sao cho lượng tế bào ban đầu khoảng 10 – 14 triệu tế bào/ml. Giai đoạn đầu duy trì ở nhiệt độ 8 – 10oC, áp suất 0,3kg/cm2 trong 1 – 2 ngày sau đó nhiệt độ tăng 10 – 12oC thậm chí 14oCtrong 4 – 5 ngày. Quá trình lên men chính kết thúc khi tốc độ lên men giảm và hàm lượng đường giảm từ 14% xuống còn 2,2 – 2,8%. Sau đó tiến hành làm lạnh tank lên men xuống nhiệt độ 0 – 2oC để kết lắng một phần nấm men, một phần nấm men tách ra ở giai đoạn này được thu hồi để bổ sung cho mẻ lên men sau. Nhiệt độ lên men được điều chỉnh nhờ hệ thống van tự động, áp suất lên men được duy trì nhờ hệ thống điều chỉnh áp suất. Trong quá trình lên men chính hàm lương CO2 thoát ra mạnh nên nó phải được thu lại và cho vào balon, đồng thời điều chỉnh áp suất 0,5 – 0,7 at để tránh làm ức chế nấm men c. Quá trình lên men phụ - Mục đích: làm chất lượng bia tăng, mùi vị bia hài hòa hơn do tạo chất thơm quan trọng hơn, phản ứng các chất làm bia ổn định, có mùi vị hài hòa. Lên men phụ còn có tác dụng phân hủy diaxetyl làm cho diaxetyl giảm xuống tới mức quy định là 0,2 mg/l, đó là chỉ tiêu quan trọng để kết thúc quá trình lên men phụ. Lên men phụ còn có mục đích để các cacboxyl hóa bão hòa bia bằng CO2 để tăng vị và khả năng tạo bọt, ức chế sự phát triển của vi sinh vật ngoại có hại. - Cách tiến hành: Sau khi tách men, hạ nhiệt độ khối dịch xuống 0 – 1oC, duy trì áp suất 0,9 – 1,2mg/cm2, ngừng thu hồi CO2 khi quá trình lên men phụ diễn ra 15 ngày. Kết thúc quá trình lên men phụ nồng độ đường còn lại là 1,9oBx, còn nấm men được tách ra, phần nấm men ở đáy thiết bị già cỗi, sinh trưởng kém để chăn nuôi, phần giữa còn có khả năng lên men tốt được đưa vào bảo quản ở 0 – 1oC. Bia sau khi lên men được bơm qua thiết bị lọc. 2.9. Lọc trong bia - Mục đích: quá trình lọc nhằm tách cặn lơ lửng, tách các tế bào nấm men sống và xác tế bào non để tăng giá trị cảm quan, ổn định thành phần cơ học, làm tăng độ bền sinh học, độ bền keo của bia. - Tiến hành lọc : Cho bột trợ lọc là diatomit vào thùng chứa bột sau đó cho một ít bia chưa lọc vào nồi rồi bơm tuần hoàn để bột trợ lọc sẽ bám lên các ống lọc của thiết bị lọc Filtrox. Khoảng cách thích hợp giữa các ống lọc là 110 mm, ống lọc có khe hở để dịch bia đã lọc đi vào bên trong ống, bí sau khi đi qua lớp bột lọc sẽ trong đồng thời các cặn bã được giữ lại cũng tạo thành màng có tác dụng lọc. Do đó sau một thời gian thì tốc độ lọc giảm đi do các cặn đã bám quá nhiều trên cột lọc vì thế ta phải tiến hành xả bỏ đi. Khi bia trong thì đóng van tuần hoàn lại cho thêm bột và bật bơm để hút bột cho bám vào ống. 2.10. Bão hòa CO2 - Mục đích: bão hòa để được hàm lượng cần thiết nhằm làm tăng giá trị cảm quan, chống oxy hóa, chống kết lắng và tạo môi trường tốt để bảo quản bia. - Cách tiến hành: quá trình này được thực hiện trong bình inox đầy, chịu lực, sử dụng CO2 đã thu hồi. Để CO2 bão hòa tốt phải tiến hành nạp nhiều lần ở nhiệt độ thấp 0 – 1oC, mỗi lần nạp tới áp suất 4 – 5kg/cm2, quá trình nạp lặp đi lặp lại nhiều lần. Thời gian nạp CO2 từ 2,5 – 3 giờ, bia sau khi nạp CO2 xong phải đạt hàm lượng 3,5 – 4g/l đối với bia hơi và 4 – 4,5 g/l đối với bia chai. 2.11. Hoàn thiện sản phẩm bia hơi Bia sau khi bão hòa CO2 được chiết vào thùng bock, trước khi chiết phải được kiểm tra chất lượng nếu đạt yêu cầu thì mới tiến hành chiết bock. Bia thành phẩm được chiết vào các thùng bock có dung tích như sau: 100 lít, 50 lít, 25 lít. Bock làm bằng inox hay bằng nhựa có lớp bảo ôn nhiệt tốt, chịu được áp suất do CO2 gây nên, xung quanh bock có các đai cao su để khi vận chuyển tránh xây xát, va đập, chiết bock theo phương pháp chiết đẳng áp, bock được xem như đảm bảo nếu bock sau một ngày chiết nhiệt độ tăng không quá 1oC. III. ĐẶC TÍNH CỦA SẢN PHẨM . 3.1 Đặc tính về giá trị dinh dưỡng Về mặt dinh dưỡng, một lít bia có chất lượng trung bình tương đương với 25 gram thịt bò hoặc 150 gram bánh mỳ loại một, hoặc tương đương với nhiệt lượng là 500 kcal, bằng 2/3 năng lượng được cung cấp từ cùng một thể tích sữa. Ngoài ra, trong bia còn chứa vitamin B1, B2, B5, B6, rất nhiều vitamin PP và các axit amin cần thiết cho cơ thể, các chất khoáng và nguyên tố vi lượng khác. Chính vì vậy từ lâu bia đã trở thành thứ đồ uống quen thuộc và được rất nhiều người ưa thích. 3.2 Đặc tính về thành phần hoá học . - Nước: Do thành phần chính của bia là nước nên nguồn nước và các đặc trưng của nó có một ảnh hưởng rất quan trọng tới các đặc trưng của bia. Nhiều loại bia chịu ảnh hưởng hoặc thậm chí được xác định theo đặc trưng của nước trong khu vực sản xuất bia. Mặc dù ảnh hưởng của nó cũng như là tác động tương hỗ của các loại khoáng chất hòa tan trong nước được sử dụng trong sản xuất bia là khá phức tạp.     - Malt : là một hạt ngũ cốc gọi là lúa mạch  .Nó được nhập từ các nước Anh, Úc, Đan Mạch. Chất lượng malt được đảm bảo theo tiêu chuẩn tập đoàn Casberg. Malt được các nước gửi mẫu cho phòng thí nghiệm Casberg và chất lượng của malt được kiểm tra tại đó. Sau khi kiểm tra xong mẫu malt được gửi về cho Công ty bia Hà Nội và nó được đưa vào các Silo bể chứa, malt dạng hạt sau khi sấy được hoà tan bằng nước ở 37oC và cho vào nồi malt. Đối với việc hoà tan malt khác với hoà tan gạo vì malt dể bị hiện tượng đóng cục hơn do đó malt được khuấy trộn dưới dạng phun nước trước khi cho vào nồi phun. Malt còn được dùng để tạo màu cho bia, với malt bình thường không đủ độ màu vì thế người ta thêm malt “ đen”  để tăng độ màu, bia hơi Hà Nội có độ màu từ 4 - 6 EBC. - Hoa Hupblon: dùng để tạo vị đắng cho bia. Cây Hupblon là một loại dây leo, thích hợp khí hậu ôn đới, được trồng nhiều ở Anh, Mỹ. Có 2 loại Hupblon là: Hupblon bittermiss và Hupblon Aroma. Cả 2 loại này đều phải được bảo quản ở nhiệt độ dưới 10oC để giảm độ mất mát của axit. Trên cây Hupblon người ta thường dùng hoa của cây để tạo vị đắng cho bia vì hoa của cây Hupblon có vị đắng nhiều hơn. Vị đắng dịu hoa houlon có vai trò tạo hương thơm đặc trưng, tăng khả năng tạo bọt và giữ bọt , tăng độ bền keo, tính kháng khuẩn. Có 3 loại : Hoa houblon thơm, thơm và đắng, và rất đắng. - Men bia: Men bia là các vi sinh vật có tác dụng lên men đường. Các giống men bia cụ thể được lựa chọn để sản xuất các loại bia khác nhau, nhưng có hai giống chính là men ale (Saccharomyces cerevisiae) và men lager (Saccharomyces uvarum), với nhiều giống khác nữa tùy theo loại bia nào được sản xuất. Men bia sẽ chuyển hóa đường thu được từ hạt ngũ cốc và tạo ra cồn và cacbon điôxít (CO2). Trước khi các chức năng của men bia được hiểu rõ thì mọi quá trình lên men đều sử dụng các loại men bia hoang dã. Mặc dù còn rất ít loại bia, chẳng hạn như bia lambic vẫn dựa trên phương pháp cổ này nhưng phần lớn các quá trình lên men ngày nay đều sử dụng các loại men bia được nuôi cấy và có độ tinh khiết cao. Trung bình, hàm lượng cồn trong bia là khoảng 4- 6% rượu theo thể tích, mặc dù nó có thể thấp tới 2% và cao tới 14% trong một số trường hợp nào đó. Một số nhà sản xuất bia còn đưa ra loại bia chứa tới 20% cồn. 3.3 Đặc tính vệ sinh an toàn Với những sản phẩm bia chất lượng kém, hàm lượng diaxetyl cao, hàm lượng rượu bậc cao lớn gây cho người sử dụng cảm giác đau đầu, buồn nôn thậm chí gây mẩn ngứa. Những trường hợp bia bị nhiễm vi sinh vật, hay hàm lượng vi sinh vật có hại như Coliforom, Ecoli, S.Aureus... vượt ngưỡng cho phép đều có khả năng dẫn tới các trường hợp ngộ độc đáng tiếc. 3.4 Đặc tính về tính chất cảm quan Bia hơi phải đáp ứng một số các đặc tính sau: - Màu vàng rơm, trong sáng, óng ánh. - Mùi vị: Không có mùi lạ, có mùi thơm đặc trưng, mùi của malt vàng, mùi của hoa hublong, có vị đắng dịu của hoa hublong, dư vi lâu. - Bọt: Trắng, mịn xốp, thời gian giữ bọt khoảng 2 - 3 phút . 3.5 Đặc tính về tính thẩm mỹ và thị hiếu Bia hơi là một đồ uống quen thuộc và được ưa chuộng với đại đa số người dân từ Âu đến Á, bởi giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan . Sản phẩm Bia hơi được sản xuất trong hầu hết các nhà máy bia từ quy mô nhỏ đến lớn như công ty bia Hà Nội, bia Hà thành ... đang được tiêu thụ rất mạnh trong nước bởi tiện ích trong sử dụng, tính đa dạng về chủng loại, được chứa đựng trong các bao bì có kích thước , màu sắc đáp ứng được đầy đủ nhu cầu của người tiêu dùng để đạt hiệu quả cao nhất. IV. XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU VÀ MỨC CỦA CÁC CHỈ TIÊU CẦN TIÊU CHUẨN HÓA 4.1 Chỉ tiêu về định lượng, về bao bì - Bao bì : Bia hơi được đựng trong bock kín, chuyên dùng cho sản phẩm bia hơi. Bock có dung tích khác nhau như : 25 lít, 50 lít,100 lít .được làm bằng các chất liệu khác nhau nhằm đảm bảo khả năng giữ nhiệt cho bia. Bock làm bằng inox hay bằng nhựa có lớp bảo ôn nhiệt tốt, chịu được áp suất do CO2 gây nên, xung quanh bock có các đai cao su để khi vận chuyển tránh xây xát, va đập, chiết bock theo phương pháp chiết đẳng áp, bock được xem như đảm bảo nếu bock sau một ngày chiết nhiệt độ tăng không quá 1oC. - Ghi nhãn : Trên mỗi thùng bia phải có nhãn chứa các thông tin sau: + Tên sản phẩm: bia hơi + Ngày sản xuất: + Cơ sở sản xuất: Công ty Bia Hà Nội + Thời hạn sử dụng 4.2 Chỉ tiêu về thành phần hoá học Bảng 1 – Yêu cầu đối với các chỉ tiêu hoá lý Tên chỉ tiêu Mức 1. Độ axit, số mililit NaOH 1 N trung hòa hết 100 ml bia hơi đã đuổi hết CO2, không lớn hơn 1,8 2. Hàm lượng diaxetyl, mg/l, không lớn hơn 0,2 3. Hàm lượng etanol (cồn), % (V/V) 3,6%V ±0.2 4. Hàm lượng chất hoà tan ban đầu Trước khi lên men pH dịch đường thường = 5,4 – 5,5 , sau khi lên men pH = 4,4 – 4,5 . Việc tăng độ chua có 2 lý do chính: tạo ra nhiều CO2 → H2CO3, nấm men phá vỡ hệ đệm muối photphat I và muối photphat II và khi nấm men sử dụng photpho của 2 muối này sẽ tạo ra hệ đệm của muối axit hữu cơ pH = 4,3 – 5,7. Những lý do này làm cho bia có vị chua. Trong sản xuất bia, axetoin, diaxetyl, 2 - 3 butadion đều có tác dụng rất xấu đặc biệt là diaxetyl nên cần giảm hàm lượng các chất này. Theo công ước Quốc tế diaxetyl không vượt quá 0.2 mg/ml. Thực tế hàm lượng này thường là 0,35 – 0,4 mg/ml, cần phải tàng trữ bia ít nhất 3 tuần để khử bớt diaxetyl. Diaxetyl là hợp chất lỏng màu vàng có mùi hôi, vị đắng ngắt, ảnh hưởng rất lớn đến thần kinh của con người. 4.3 Chỉ tiêu về thành phần dinh dưỡng Chỉ tiêu về thành phần dinh dưỡng: bia Hà Nội ngoài chức năng giải khát còn có giá trị dinh dưỡng rất cao nên việc đưa ra bảng thành phần dinh dưỡng liên quan đến các nguyên liệu dùng chế biến nên loại sản phẩm đó là rất quan trọng. 4.4 Chỉ tiêu về cảm quan Bảng 2 – Yêu cầu cảm quan của bia hơi Tên chỉ tiêu Yêu cầu 1. Màu sắc Màu vàng rơm, trong sáng, óng ánh. 2. Mùi Đặc trưng của bia sản xuất từ hoa houblon và malt đại mạch, không có mùi lạ 3. Vị Đặc trưng của bia sản xuất từ hoa houblon và malt đại mạch, không có vị lạ 4. Bọt Bọt trắng, mịn, thời gian giữ bọt khoảng 2 - 3 phút 5. Trạng thái Đặc trưng của từng loại sản phẩm Dựa vào màu sắc, mùi vị và trạng thái đặc trưng của từng loại bia mà có thể đánh giá bia ngon hay không ngon. Một sản phẩm bia có thể là không đủ về thành phần dinh dưỡng nhưng có tính chất cảm quan tốt thì người tiêu dùng vẫn có thể chấp nhận. Và ngược lại, các chỉ tiêu về hoá lý, dinh dưỡng đạt yêu cầu nhưng sản phẩm có mùi lạ thì sẽ bị loại bỏ. Vì vậy tính chất cảm quan là chỉ tiêu rất quan trọng của sản phẩm thực phẩm nói chung và của bia Hà Nội nói chung. 4.5 Chỉ tiêu về vi sinh vật Bảng 3. Các chỉ tiêu vi sinh vật của bia hơi Tên chỉ tiêu Giới hạn tối đa 1. Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1 ml sản phẩm < 100 2. Coliforms, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm < 50 3. E.coli, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0 4. S.aureus, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0 5. Cl.perfringens, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0 6. Tổng số nấm men-nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1 ml sản phẩm < 50 Đó là vi sinh vật dễ bị nhiễm trong sản xuất bia khi sử dụng nấm men để lên men không thuần khiết, thiết bị lên men không thanh trùng....Tất cả những vi sinh vật này gây ngô độc thưc phẩm. 4.6 Chỉ tiêu về các chất độc hại và chất phụ gia - Giới hạn hàm lượng kim loại nặng : Giới hạn tối đa hàm lượng kim loại nặng của bia hơi được quy định trong bảng 3. Bảng 4 – Giới hạn tối đa hàm lượng kim loại nặng của bia hơi Tên chỉ tiêu Giới hạn tối đa (mg/l) 1. Asen (As) 0,1 2. Chì (Pb) 0,2 3. Thủy ngân (Hg) 0,05 4. Cadimi (Cd) 1,0 5. đồng (Cu) 5,0 6. Kẽm (Zn) 2,0 Trong đồ uống nói chung và sản phẩm bia nói riêng thường xuất hiện các kim loại nặng. Nguyên nhân có thể từ nguyên liệu sản xuất, nguồn nước, thiết bị lên men, trong quá trình tàng trữ bia hàm lượng các chất này thường tăng lên. Ví dụ như trong sản xuất bia để tránh nhiễm chì, người ta thay thế và sử dụng ống dẫn nước bằng sắt mạ kẽm, mà kẽm luôn chứa tạp chất. Khi chứa nước lâu ngày, các ống sắt này thường nhả ra một lượng camidi tương đương hàng chục ppb. Những chỉ số giới hạn tối đa hàm lượng kim loại nặng trong bia hơi dựa trên quy đinh của Bộ y tế. - Phụ gia thực phẩm : Phụ gia thực phẩm: theo "Qui định danh mục các chất phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm" ban hành kèm theo Quyết định số 3742/2001/QĐ-BYT. 4.7 Các yêu cầu về chế độ bảo quản sản phẩm và phương pháp sử dụng sản phẩm - Bảo quản : Nên bảo quản bia hơi ở nhiệt độ dưới 150C. - Vận chuyển : Phương tiện vận chuyển bia hơi phải khô, sạch, không có mùi lạ và không ảnh hưởng đến chất lượng của bia. V. DANH MỤC CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM BIA HƠI HÀ NỘI 5.1 Phân tích cảm quan, theo TCVN 6063 : 1995. 5.2 Xác định độ axit, theo TCVN 5564 : 1991. 5.3 Xác định diaxetyl, theo TCVN 6058 : 1995. Xác định hàm lượng etanol, theo TCVN 5562 : 1991. Xác định chất hoà tan ban đầu theo TCVN 5565 : 1991 5.6 Xác định hàm lượng asen, theo TCVN 6626 : 2000 (ISO 11969 : 1996). 5.7 Xác định thủy ngân tổng số, theo TCVN 5989 : 1995 (ISO 5666/1 : 1983). 5.8 Xác định đồng, kẽm, chì và cadimi theo TCVN 6193 : 1996 (ISO 8288 : 1996). 5.9 Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí, theo TCVN 5165 : 1990. 5.10 Xác định E.coli, theo TCVN 6846 : 2001 (ISO 7251 : 1993). 5.11 Xác định coliform, theo TCVN 4882 : 2001 (4831 : 1991). 5.12 Xác định Staphylococcus aureus, theo TCVN 4830-89 (ISO 6888 : 1983). 5.13 Xác định Cl. perfringens, theo TCVN 4991-89 (ISO 7937 : 1985). 5.14 Xác định tổng số bào tử nấm men, nấm mốc, theo TCVN 5166 - 90. 5. 15 Quyết định 3742/2001/QĐ-BYT: "Qui định danh mục các chất phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm". KẾT LUẬN Mục đích của việc tiêu chuẩn hoá chất lượng sản phẩm bia hơi là để chứng nhận sản phẩm theo cấp chất lượng TCVN đã trình bày ở trên, chọn phương án sản phẩm tốt nhất, kế hoạch hoá các chỉ tiêu chất lượng, phân tích diễn biến chất lượng sản phẩm, kiểm tra được chất lượng sản phẩm, kích thích nâng cao chất lượng sản phẩm và phân tích thông tin về chất lượng sản phẩm bia hơi. Tất cả những hoạt động đó đều nhằm mục đích để thu được lợi nhuận cao nhất trong sản xuất, kinh doanh loại sản phẩm này. Vì đây là sản phẩm đã có sẵn nên cần ổn định chất lượng, nâng cao chất lượng. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Hoàng Đình Hòa, Công nghệ sản xuất Malt và Bia, Nhà xuất xuất bản Khoa học kỹ thuật, 2005. 2. Hà Duyên Tư, Kỹ thuật phân tích cảm quan, Nhà xuất bản Tổng cục Tiêu chuẩn-Đo lường-Chất lượng, 1991. 3. Bia hơi – Quy đinh kỹ thuật TCVN 7042 - 2002 4. Quyết định 867/1998/QĐ-BYT ngày 04/4/1998 của Bộ Y tế về "Danh mục tiêu chuẩn vệ sinh đối với lương thực, thực phẩm". 5. Quyết định 3742/2001/QĐ-BYT ngày 31/8/2001 của Bộ Y tế về "Quy định danh mục các chất phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm". 6. Quyết định 178/1999/QĐ - TTg ngày 30/8/1999 về " Qui chế ghi nhãn hàng hoá lưu thông trong nước và hàng hoá xuất khẩu, nhập khẩu".