Tiểu luận Vi sinh vật có hại trong bia

MỤC LỤC Mục lục Trang1 Phần I: Trang2 PHẦN MỞ ĐẦU Phần II: PHẦN NỘI DUNG Trang3 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU Trang3 1. Giới thiệu về bia: Trang3 2. Các dạng thường gặp: Trang4 CHƯƠNG 2: TÁC ĐỘNG CỦA HỆ VI SINH VẬT 1. Tác động của vi sinh vật đến bia: Trang5 2. Tính chất của vi sinh vật: Trang5 3. Tác động qua lại giữa nguyên liệu và vi sinh vật: Trang9 4. Tác động qua lại giữa sản phẩm bia và vi sinh vật: Trang13 CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỐI VỚI VI SINH VẬT 1. Đặc điểm kỹ thuật trong quá trình xử lý VSV: Trang15 2. Các tác động bên ngoài ảnh hưởng đến Trang17 quá trình xử lý VSV: 3. Ảnh hưởng qua lại giữa các yếu tố kỹ thuật Trang18 đến chất lượng sản phẩm hình thành: Phần III: PHẦN KẾT LUẬN Trang21 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang22 PHẦN MỞ ĐẦU V i sinh vật học, theo tiếng Anh là microbiology. Đây là một ngành khoa học hiện đại nhằm nghiên cứu cấu tạo hoạt động sống của vi sinh vật, từ đó ứng dụng vào sản xuất nhằm phục vụ lợi ích con người. Vi sinh vật rất nhỏ không thể thấy bằng mắt thường nhưng càng ngày chúng càng mang lại nhiều lợi ích cho sản xuất. Đặc biệt trong công nghệ thực phẩm, vi sinh vật đóng vai trò rất quan trọng. Từ xa xưa, khi chưa biết tới vi sinh vật mà tổ tiên ta đã biết ứng dụng các tính năng của vi sinh vật vào cuộc sống như áp dụng quá trình lên men để sản xuất rượu, bia, nước giải khát, bánh mì, bơ, sữa, pho mát, các loại axit hữu cơ… và các ngành sản xuất khác như công nghiêp da, công nghiệp vật liệu dệt, công nghệ hoá học, dược phẩm… và trong tương lai nó còn mang lại nhiều thành tựu to lớn bất ngờ khác cho nhân loại. Vì vậy việc tìm hiểu về vi sinh vật là vô cùng cần thiết. Chúng có cả mặt lợi, mặt hại. Nếu chúng ta biết chúng, hiểu chúng và sử dụng chúng vào mục đích có lợi sẽ giúp cho cuộc sống con người tốt hơn và ngược lại nó sẽ đem lại hậu quả không tốt, có khi còn phương hại đến môi sinh, môi trường và cuộc sống con người. Và để hiểu biết thêm nhiều về vi sinh vật, cùng với phục vụ cho môn học “vi sinh thực phẩm” nhóm chúng em xin tìm hiểu đề tài “vi sinh vật có hại trong bia”. Vì còn rất nhiều hạn chế về tài liệu và kiến thức nên nhóm thực hiện còn khá nhiều sai sót. Nhóm luôn mong được sự góp ý từ quý thầy cô và các bạn. PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1. Giới thiệu về bia: Cuộc sống của con người từ thủa sơ khai chỉ biết săn bắt hái lượm là chính. Qua biến đổi của thời gian cùng với khối óc sáng tạo và bàn tay lao động cần cù, cuộc sống con người ngày càng đầy đủ hơn. Xã hội ngày càng phát triển tiến đến thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá. đời sống con người ngày càng được nâng cao thì nhu cầu về ăn uống và giải khát ngày càng trở nên cần thiết và một trong những thức uống giải khát được ưa chuộng nhất đó là Bia. Trong suốt thời gian dài bia chỉ sản xuất từ đại mạch và một số hạt ngũ cốc khác đã nảy mầm mà hoàn toàn chưa có một dân tộc nào dùng đến hoa houblon. Thay vào đó, người ta biết sử dụng một số loại cây như lupin, ngải cứu… để tạo nên hương vị bia. khoảng đến thế kỷ thứ IX bắt nguồn từ các vùng cri là xứ sở của hoa houblon như xibiri, nga… thì người ta mới sản xuất ra giống như ngày nay theo công thức chung là bia được sản xuất thừ malt đại mạch, hoa houblon và nước. Bia là loại thức uống giải khát rất giàu dinh dưỡng. Nếu được sử dụng đúng với hàm lượng thích hợp, bia sẽ giúp cho cơ thể cảm thấy thoải mái, dể chịu và tăng sức lực cho cơ thể. So với trà và cà phê, bia không chứa các kim loại gây hại, so với rượu thì hàm lượng cồn trong bia rất thấp (3-6%v/v) Bên cạnh công dụng giải khát, bia còn cung cấp cho con người các giá trị dinh dưỡng nhất định: cung cấp nguồn năng lượng cho cơ thể hoạt động, cung cấp các vitamin và khoáng chất. Đặc biệt CO bão hoà trong bia có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát và người uống. Nhờ những ưu điểm này, bia được sử dụng rộng rãi ở khắp các nước trên thế giới và sản lượng của nó ngày càng tăng. 2. Các dạng thường gặp: Bia là một biểu tượng tinh thần của loài người, bằng các tiến bộ khoa học kỹ thuật chúng ta đã tạo ra tính nghệ thuật cho sản phẩm này. Ngày nay có khỏang 5000 nhà máy bia nổi tiếng trên thế giới cho ra 8 loại bia khác nhau. Có khoảng 40.000 nhãn hiệu bia được bán trên thị trường toàn thế giới trong số đó nhiều nhãn hiệu có cùng phong cách. Theo tự điển “phong cách” (Style) được định nghĩa: Bằng phương pháp, kỹ thuật khác nhau tạo ra sản phẩm có chất lượng khác biệt so với những sản phẩm khác. Có nhiều loại bia khác nhau, mỗi loại bia được coi là thuộc về một kiểu bia cụ thể nào đó. Kiểu bia là mác dán miêu tả hương vị tổng thể và thông thường là nguồn gốc của bia, phù hợp với hệ thống đã tiến hoá qua các lần thử và các sai số qua nhiều thế kỷ. Hiện nay, thị trường bia Việt Nam khá sôi động với nhiều loại bia khác nhau như Tiger, bia 333, bia hơi…Vì các nhà đầu tư đang rất quan tâm đến công nghệ sản xuất bia để có thể tìm ra được một hương vị bia đặc trưng riêng và phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng Việt Nam. CHƯƠNG 2: TÁC ĐỘNG CỦA HỆ VI SINH VẬT 1. Tác động của vi sinh vật đến bia: 1.1. VSV gây đục bia: Saccharomyces intermedium Saccharomyces validus Saccharomyces turbidans Torula Leuconostoc Bacillus mensenteroides Bacillus subtilis Candida Brettanomyces Lacto Bacillus pastorianus 1.2. VSV gây mùi khó chịu: Mycoderma cerevisiae Lacto bacillus Pendiococcus cerevisiae 1.3. VSV giả nấm men: Pseusaccharomyces apiculatus 1.4. VSV gây nhớt: Glucon bacter Streptococcus lactis 2. Tính chất của vi sinh vật: 2.1. Vi khuẩn: Vi khuẩn gram dương, hình que, catalase âm, đôi khi có chuỗi dài trong thực phẩm, phần lớn vi khuẩn ưa khí nhưng có loại kị khí, đặc biệt ký sinh trong dạ cỏ của động vật. Vi khuẩn phát triển phổ biến trong sữa, nhưng L suebisus đã phát hiện thấy trong bọt nhuyễn của táo và lê. Vi khuẩn có thể mạ trong điều kiện pH acid 2.8 trong 12 đến 16% cồn etanol. Pendiococus cerevisiae: vi khuẩn dạng cầu khuẩn lên men đồng nhất(homofrementative cocci) acid lactic, cặp đôi và cặp bốn là kết quả của việc phân chia tế bào trên hai mặt phẳng. Sinh sản rất tốt mà không cần sự có mặt của oxy. các chất đắng hầu như không ảnh hưởng đến sự phát triển của chúng. Khi loại vi khuẩn này phát triển mạnh bia sẽ có mùi và vị ngọt khó chịu của Dyaxetyl. Bia coi như không sử dụng được. Leuconostoc: cùng với bacillus đây là lọai giống khác với vi khuẩn acid lactic– vi khuẩn gram dương, catalase âm tính hình cầu ( Vatalase-negative cocii và lên men các lọai ( Heterofermentative). Phân tích bằng 1bsvRNA một số nhóm Lactobacillic cùng với LEuconostos hình thành nhánh Leucmostoc (Leucomostoc branch) của Lactobacilli với L.Oenos mang 1 số đặt tính khác nhiều so với Leucmostocs.L.oenos là giống ưa acid và quan trọng đối với rượu vang. Lacto bacillus pastorianus: đây là loại vi khuẩn hiếu khí chọn lọc, ít nhạy cảm với rượu và các chất đắng của houblon. Loại vi khuẩn này làm tăng độ axit của bia, làm cho bia có vị khó chịu và loại bia này thường có độ bọt tốt. 2.2. Nấm men: Brerttanomyces: Có hình ovan. Các sản phẩm trao đổi chất của nấm men này thường làm cản trở sự phát triển của nấm men lên men bia. Giống nấm không sinh bào tử dạng tế bào phục hồi (ogival cells) tận cùng bằng chồi ( terminal budding) sản sinh acid axetic từ glucose trong điều kiện kỵ khí. B.intermedius là lọai mạnh nhất mạ của pH thấp 1.8 gây hư hỏng bia ,nước giải khát, rượu vang và sản phẩm muối chua. Candida: giống nấm được Berchout xác định từ năm 1923 được chia làm 3 nhóm dựa trên thành phần acid béo khi phân tích bằng điện li ( electrophotetic karotyping). Tên gọi chung là nấm men ”tỏ sang” (shining white) và tế bào không chứa hạt sắt tố màu carotenoid. Loài nấm sợi tuỷ (Ascomycetous) không hoàn chỉnh bao gồm cả giống Torulopisis đã được xác định trước đây được xếp thành: Candida Famata (Torulopsis Candida, T.Famata) Candida Kefure(Candida Pseudotro picalis,T.Kefyr,Toruala cremoris) Candida stellata (Torualaopsis holmii) Có rất nhiều dạng tiệm biến (Anomorphic forms)của Candida hiện được biết thuốc giống Klycyveromyces và pichia. Còn Candida lipolytica thuộc dạng tiệm biến của Saccharomycopsis lipolytica, các thành viên của các giống trên thuộc nhóm nấm men phát triển phổ biến trên thịt bò và gia cầm bảo quản lạnh.C.tropicalis mọc trên thực phẩm , lên men hạt cacao, bia, nước quả. Pichia : thuộc giống nấm men thực (true yeasts) được sinh sản bởi nãy chồi và túi có bốn mũ nhỏ dạng hình cầu( Spheroidial hat) hoặc dạng bào tử Saturn(staturn- shaped spores).Cũng có thể hình thành dạng nấm sợi giả(pseudomycolia) và bào tử khớp(Arthrospores). Thể tiệm biến của P.membrancrefaciens là Candida Valida. Dạng tế bào hình ovan hay hình elip. Chúng thường sử dụng đường glucoza, fuctoza, manoza bằng cách tạo thành nước và CO2. Pichia gây bệnh cho bia và làm vẩn đục. Khi chúng phát triển trong bia, tạo nhiều axit bay hơi và làm xuất hiện mùi khó chịu. Các sản phẩm trao đổi chất của Pichia làm ức chế sự phát triển của nấm men bia. Khi có đủ không khí, Pichia sinh sản, phát triển và làm cho bia bị đục. Hanseniaspore: nhóm nấm men nhọn đầu (apiculate)dạng tiệm biến Kloeckera Spp, nẩy chồi hai cực(biporar budding) tế bào dạng ình quả chanh.Túi(asci) có 2 họăc 4 bào tử dạng mũ (hạt shaped spores) lên men đường, thường gặp trong thực phẩm đặc biệt là trong các lọai quả chanh, cam , cà chua , dâu và lên men hạ cacao thực phẩm. Saccharomyces intermedium: xuất phát từ không khí, trong khuôn viên nhà máy bia.Nhiệt độ để hình thành bào tử là 25OC, quá trình này xảy ra trong khỏang 26h, Nấm men tồn tại dưới nhiều dạng và khác nhau như hình trứng oal, cầu , chuỗi, như xúc xích, là nguyên nhân gây đục bia. Saccharomyces validus: có khả năng tạo bào tử ở 25C trong khoảng thời gian 28h. Là nguyên nhân gây đục bia thường gặp đi lẫn với nấm men chìm, nhưng tính chất của chúng gần với nấm men nổi hơn. Song chúng có vẻ mập mạp hơn. Sachoromyces turbidans: thường gặp lẩn với nấm men chìm, làm bia bị đục với có vị đắng. Nhiệt độ tối ưu để hình thành bào tử là 22h. Tế bào có dạng hình cầu méo, thường trong bia chúng kết chum hay chuỗi từ 4 đến 5 tế bào. Torula : đây là nhóm nấm men dại khá gần với nấm men thuộc nhóm saccharomyces. Khả năng tạo bò tử torula yếu sinh sản chủ yếu bằng cách nẩy chồi , hiếu khí tùy tiện và khả năng tạo etanol tối đa là 0.9% nhưng tạo nhiều este đặc biệt là acetotetyl. Thừơng gặp chúng trong mlt tươi hay nền nhà hầm lên men, ở máy hạ nhiệt nhanh. Torula làm bia đục , có mùi vị lạ đồng thời cản trở quá trình lọc bia. Pseudo saccharomyces apiculatus : là giả nấm men không tạo bào tử, có dạng hình trái chanh, thường gặp cùng với nấm men chìm, do không có enzyme invectaza và maltaza nên không lên men được saccaro và maltoza. Mycoderma cerevisiae: thường gặp trên bề mặt của bia Sau khi lên men chính .Ở nhiệt độ khỏang 10OC, chúng họat động rất yếu và gây cho bia 1 lớp bọt thật mỏng không bề mặt tế bào có chiều dài rất khác nhau, đa dạng , hoạt động trong bia có độ rượu thấp và làm cho bia có mùi khó chịu. 3. Tác động qua lại giữa nguyên liệu và vi sinh vật: Nguyên liệu chính đẻ sản xuất bia: BIA = MALT ĐẠI MẠCH + HOA HOUBLON + NẤM MEN+ NƯỚC 3.1. Malt đại mạch: Là nguyên liệu truyền thống, không thể thiếu trong quá trình sản xuất bia. Là hạt đại mạch được cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo. Malt rất dễ bị vi sinh vật xâm nhập và làm hư hỏng. Chủ yếu gồm 4 nhóm chính: vi khuẩn, nấm men, nấm mốc và xạ khuẩn. Tất cả đều tập trung trên bề mặt hạt và các tạp chất. Vi sinh vật nhiễm vào khối hạt trong thời gian thu hoạch và trong lúc vận chuyển, bảo quản. Vi sinh vật trong khối hạt được chia thành 3 nhóm chính: Vi sinh vật hoại sinh gồm chủ yếu: vi khuẩn, nấm men, nấm mốc. Thuộc vi khuẩn thì có: Bacillus Herbicola, B.Mesentericus, B.Subtilis, B.Mycoides, B.Proteus. Vi khuẩn lên men lactic và cầu khuẩn. Nấm men thì có: giống torula tạo lạc khuẩn màu hồng và trắng. Nấm mốc có họ Mucor như M.Racemosus, M.Mocedo và Rhizopus nigricans. Thuộc họ Aspergillus thì có A.Rectrictus, Aglaucus, Acandidus, A.Ochracens, Aflavus và Pneicil-lium. 3.2. Hoa houblong: Là nguyên liệu cơ bản đứng thứ hai sau đại mạch trong công nghệ sản xuất bia. Hoa Houblon có tên khoa học là Humulus Lupulus. Nó được con người biết đến và đưa váo sử dụng khoảng 3000 năm TCN, là loại cây leo sống lâu năm.Trong sản xuất bia thường sử dụng hoa khô để dễ bảo quản. Nhưng trong quá trình thu hoạch và xử lí hoa dễ bị nhiễm vi sinh vật. Khi hoa bị cắt thành vết thương từ đó vi sinh vật gây bệnh như nấm mốc vi khuẩn trong không khí dễ dàng xâm nhiễm làm héo hoa. Hoặc bảo quản không đúng cách thì nấm khuẩn sẽ xâm nhập và làm hư hoa. Cho đến nay người ta vẫn chưa tìm được một loại nguyên liệu mới nào có thể thay thế được hoa bia. Do đó việc bảo quản rất quan trọng để tránh làm hỏng chất lượng của bia. Hình cắt ngang Hoa Houblon cấu trúc bên trong 3.3. Nước: Là một trong những nguyên liệu chính trong sản xuất bia, chiếm từ 80%-90% trọng lượng bia thành phẩm. Thành phần hoá học và chất lượng của nước ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình sản xuất bia. Vì vậy việc xử lí nước để đảm bảo chất lượng phải được đặt lên hàng đầu. Nước dùng cho sản xuất bia phải đạt tiêu chuẩn, đây là lượng nước dùng cho mục đích vệ sinh đường ống thiết bị, làm lạnh và thanh trùng nên cần đạt tiêu chuẩn nước uống nhất là không được có mùi lạ và vi sinh vật vì vậy chúng cần đườc xử lý theo tiêu chuẩn nước uống. Vi sinh vật gây hại thường có trong nước là: Coliforms và Feacal Coliform (Coliform phân) là nhóm vi sinh vật hiếu khí, kị khí tuỳ ý, Gram âm, không sinh bào tư và sinh hơi trong môi trường nuôi cấy. Coliform phân hiện diện với số lượng lớn trong mẫu nước thì nước đó có thể bị nhiễm phân và có khả năng chứa các vi sinh vật gây bệnh hiện diện trong phân. Trong các thành viên của nhóm Coliform phân thì Ecoli là loài được quan tâm nhiều nhất về vệ sinh. Ecoli vượt quá tiêu chuẩn cho phép làm mất vệ sinh nguồn nước tiếp đến sẽ làm hỏng bia. Bia nhiễm Ecoli gây ra một số bệnh như tiêu chảy, viêm phổi và một số bệnh khác. Vì thế tiêu chuẩn Ecoli không quá 3 tế bào/1lit. Vi khuẩn Escherichia coli Trong thành phần của nước không thể có Clostridium perfringens. Nếu có nhiều trong nước sẽ gây ngộ độc thực phẩm bởi bào tử của nó rất bền đối với nhiệt nên chúng có thể sống sót trong quá trình gia nhiệt. 3.4. Nấm men: Là loại nguyên liệu cần thiết không thể thiếu trong quá trình lên men bia. Nấm men chứa nhiều vi sinh vật nhất là vi sinh vật gây bệnh sẽ phát triển trong bia, lấn áp sự phát triển của nấm men làm quá trình lên men gặp khó khăn từ đó bia sẽ bị hư và không đảm bảo được chất lượng. Vi khuẩn có hại cho nấm men: Vi khuẩn lactic có tác dụng lên men đường thành acid lactic, Ancal,CO2, Diaoctyl, axeton. Vi khuẩn lactic1 Vi khuẩn axetic lên men rượu thành acid acetic. Đây là loại vi khuẩn hiếu khí rất có hại cho quá trình sản xuất Vi khuẩn bytyric và một số khác: điều kiện lên men cồn không phù hợp lắm với sự phát triển của chúng. 4. Tác động qua lại giữa sản phẩm bia và vi sinh vật: Bia thành phẩm sản xuất theo các phương pháp thông thường chứa các tế bào sống bao gồm nấm men thuần chủng có kích thước nhỏ không thể giữ lại hết tại khâu lọc. Trong số cá vi sinh vật có một số vi sinh vật ngoại lai như vi khuẩn acetic, một số nấm sợi, vi khuẩn thuộc nhóm coli và nhiều loại khác không phát triển được trong bia. Vì trong đó không có oxy, lại có hàm lượng etanol đáng kể, các chất đắng và pH tương đối thấp. Ngược lại một số nấm men dại, kể cả nấm men giống và vi khuẩn lactic thuộc nhóm Sarxina (sarcine) lại phát triển rất dễ dàng trong môi trường bia. Bia có thể bị đục do men bia hoặc men dại gây nên. Đục bia do men bia không độc tuy nhiên nó làm loãng giảm chất lượng của bia. Nhưng đục do men dại gây ra thì lại rất nguy hiểm. Bia còn đục do vi khuẩn.Không gây kết tủa nhưng vi khuẩn làm thay đổi mùi vị của bia mà không có cách nào điều chỉnh được. Vi khuẩn thứ nhất là lactic, thuộc loại Lactobacillus pastorianus. Đây là vi khuẩn hiếu khí chọn lọc, ít nhạy cảm với rượu và các chất đắng của hoa houblon. Loại vi kuẩn này làm tăng độ chát của bia, làm cho bia có vị khó chịu. Vi khuẩn thứ hai là Pedicoccus cerevisiae nó sinh sản tốt mà không cần sự có mặt của oxi.Chất đắng hầu như không ảnh hưởng đên sự phát triển của chúng.Khi loại vi khuẩn này phát triển mạnh bia sẽ có mùi và vị ngọt khó chụi của Dyaxetyl.Bia coi như không sử dụng được. Bên cạnh đó cần phải cẩn thận với chất độc Botulin có thể gây chết. Chất độc chết người này được sinh ra từ vi khuẩn có tên là Clostridium botulinum. Loại vi khuẩn này không tồn tại trong môi trường chúng ta đang sống mà sống trong môi trường yếm khí (hoàn toàn không có oxy tự do) dưới đáy ao hồ hoặc những vùng bị ngập nước. Tuy nhiên loại vi khuẩn này có thể sản sinh ra bào tử có khả năng tồn tại trong nhiều môi trường khác nhau. Chung sẽ phát sinh khi gặp môi trường thuận lợi. Vì thế bia phải được sản xuất theo một chế độ công nghệ đặc biệt ngiêm ngặt. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGĂN NGỪA VSV 1. Đặc điểm kỹ thuật trong quá trình xử lý VSV: Trong qui trình sản xuất bia cả 2 bộ phận sản xuất và đóng gói đều phải kiểm tra nghiêm ngặt về vi sinh của mặt bằng sản xuất và môi trường nhằm đảm bảo bia không bị nhiễm vi sinh vật. Mục đích cuối cùng là làm sao để sản phẩm cuối cùng không có vi sinh vật. Một điều quan trọng là làm sao để không có vi sinh vật nào ngoài nấm men trong dịch đường từ lạnh nhanh đến khi lọc bia và không có vi sinh vật nào kể cả nấm men trong bia sau lọc, bia đóng chai, lon. Một điều quan trọng là thiết bị sản xuất như trong đường ống, van ...không bị nhiễm. 1.1. Xử lý nguyên liệu: 1.1.1. Malt: Những hạt đại mạch để làm thóc malt được bảo quản sau thu hoạch ít nhất 1,5 – 2 tháng. Trước khi đem ngâm nước hạt được rửa sạch sơ bộ để loại bỏ các tạp chất, làm sạch bụi bẩn và VSV bám trên vỏ. Ngâm hạt trong bể hoặc các thùng chuyên dùng, có thể thêm chất sát khuẩn và các chất kích thích nảy mầm Gibberellin. Trong thời gian ngâm cần phải thay nước một vài lần để rửa sạch nhớt và mùi khó chịu sinh ra. Sấy Malt nhằm bất họat vi sinh vật và làm độ ẩm của Malt từ 43% đến 5% với mục đích kéo dài thời gian tồn trữ của Malt. 1.1.2. Hoa houblong: Để ức chế sự phát triển của VSV trong hoa người ta xử lý bằng SO2, sau đó đóng bánh bao kín bằng giấy chống mốc, bảo quản kho lạnh, khô, tối ở nhiệt độ 0,5oC – 2oC. 1.1.3. Nấm men bị tạp nhiễm: Trường hợp nấm men bị nhiểm nhiều VSV hoặc tạp chất ta tiến hành xử lý như sau: Dùng H2SO4 nồng độ 0,4% hoặc H3PO4 nồng độ 0,6% cho vào sinh khối nấm men, khuấy nhẹ sau đó ngưng khuấy để loại cặn bẩn. dịch sinh khối được trung hoà bằng KOH tới pH 4,8 ÷ 5.2. Dùng nước vô trùng đã để lạnh ở 1oC rửa nhiều lần và sử dụng sinh khối này như phương pháp trên. 1.2. Lọc bia: Lọc bia là quá trình tách nấm men và các chất có thể gây cặn lơ lửng trong bia ra khỏi bia. Mục đích của quá trình lọc bia là làm bia ổn định về mặt hình thức trong quá trình bảo quản. Tuy nhiên nếu bia phải đem bán xa nơi sản xuất thì tính ổn định của nó trong quá trình bán hàng theo thời gian là vô cùng quan trọng. Bia có thể trở nên hỏng hoặc kém chất lượng rất nhanh do các nguyên nhân sau: Một loài vi sinh vật nào đó trong bia có thể phát triển, làm bia đục do quá trình trao đổi chất của chúng làm chất lượng kém hấp dẫn. Theo thời gian tính ổn định hệ keo của bia kém đi, các cặn huyền phù tăng dần do nhiều nguyên nhân làm bia bị đục. Theo thời gian thì hương vị của bia bị giảm đi. Việc ứng dụng công nghệ lọc bia vô trùng lạnh là một trong những phương pháp tốt nhất để đảm bảo giữ nguyên hương vị của bia, kéo dài thời gian bảo quản mà vẫn giữ được chất lượng tươi mát của bia trong quá trình lưu thông tiêu thụ. Lọc bia thực hiện trong một hệ thống kín ở nhiệt độ từ 0 – 10C để tránh tổn thất CO2 tránh sự xâm nhập của oxy không khí cùng với vi sinh vật khác. Sau khi lọc, chất hoà tan, độ nhớt, áp suất trên bề mặt bia cùng khả năng tạo bọt và CO2 của bia đều giảm đi chút ít. Vì vậy lọc phải cẩn thận và đạt được độ trong cần thiết nhưng lọc càng nhanh càng tốt. Thường xuyên kiểm tra độ trong của bia ở đầu ra của máy lọc để kịp xử lý (nếu bia đục cho hồi lưu lại trên máy hạn chế phải lọc lại cả thùng dự trữ bia trong). 1.3. Làm lạnh: Trong làm lạnh ta cần bổ sung O2 để tăng sinh khối giúp nấm men phát triển thuận lợi. Trước khi đưa O2 vào cần phải chiếu tia cực tím để khử trùng O2, không cho dịch nhiễm VSV. Đưa về nhiệt độ thấp để hạn chế sự xâm nhập và phá hoại bia của các VSV khác. 1.4. Chiết bia:. Đây là công đoạn quan trọng trong việc hoàn thiện sản phẩm hoàn hảo. Sản phẩm cuối cùng của quá trình sản xuất là bia thành phẩm đóng chai, lon. Bia được chiết chai, lon để dể dàng vận chuyển đến nhiều nơi tiêu thụ với số lượng lớn mà vẫn đảm bảo chất lượng, đảm bảo vệ sinh, đảm bảo thời gian sử dụng, và các chỉ tiêu cảm quan vi sinh khác. Bia được chiết trong hệ thống kín theo nguyên tắc đẳng áp. Bia được chứa trong hệ thống kín, để tránh sự tiếp xúc của bia với không khí, tránh các phản ứng oxy hoá – khử làm đục và làm hư bia. 1.5. Xử lý chai: Mục đích: Đảm bảo cho chai trước khi chiết rót hợp vệ sinh, đảm bảo yêu cầu về vệ sinh an toàn thực phẩm. Yêu cầu về chai sạch: Chai sau khi xử lý không còn bụi bẩn, không còn nhãn, không còn keo dán nhã, đặc biệt là không bị nhiễm NaOH. 1.6. Đóng gói và bao bì: Mục đích là dễ vẫn chuyển đến người tiêu dùng và dễ bảo quản. Bia thường được đóng vào chai thuỷ tinh và hộp với dung lượng khác nhau. Dùng nhiệt độ 62oC kết hợp với nước để tiêu diệt các VSV và chất men còn sót lại trong bia sau khi lọc và chiết. 1.7. Thanh trùng (pasteurization): . Bia được chiết rót, đóng nắp xong sẽ chuyển ngay đến máy thanh trùng với mục đích đình chỉ sự hoạt động của nấm men và tiêu diệt vi sinh vật còn sót lại trong bia để ổn định chất lượng bia, bia giữ được lâu hơn. Nguyên lý là dùng nhiệt để thực hiện quá trình thanh trùng, nhiệt độ thanh trùng luôn £ 62oC. Nếu nhiệt cao quá sẽ gây hiện tượng xốc nhiệt dẫn đến bể chai trong quá trình thanh trùng. Ngược lại nhiệt độ thấp thì việc thanh trùng sẽ không đạt mức quy định và vi sinh vật khó bị tiêu diệt hết, dẩn đến bia sẽ bị hư. Thời gian thanh trùng hợp lý là một chai bia vào máy thanh trùng và ra khỏi máy hết khoảng 40 phút. Kết thúc quá trình thanh trùng chai bia sẽ theo băng tải đến đèn soi. 1.8.Soi chai: Đèn dùng để soi là đèn Neon, người công nhân ngồi đằng trước nhìn vào những chai bia chạy qua ánh sáng đèn để dể dàng loại ra những chai bia bị đục, những chai nổi bọt hoặc chai bị dơ, nắp méo mó. Những chai đó loại ra vì đã bị VSV phá hoại. 2. Các tác động bên ngoài ảnh hưởng đến quá trình xử lý VSV: 2.1. Ảnh hưởng của pH: Trong quá trình sản xuất, giá trị pH của môi trường ảnh hưởng rất lớn đến quá trình hoạt động, sinh sản và phát triển của vi sinh vật. Đối với từng nhóm, từng loài vi sinh vật, có một khoảng pH tối ưu. Nhóm vi sinh vật thực hiện quá trình oxi hóa làm cho giá trị pH môi trường giảm đi. Khi độ pH xuống thấp thì quá trình oxi hóa chậm lại. pH là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến hiệu suất của quá trình sản xuất bia. Vi sinh vật ít chịu ảnh hưởng hơn so với pH acid. ở giá trị pH acid, vi sinh vật hoạt động kém hiệu quả hơn do các vi sinh vật sinh acid bị ức chế mạnh hơn trong môi trường acid so với trong môi trường kiềm và ở giá trị kiềm nhẹ, nhóm vi khuẩn sinh mê tan cũng ít bị bị ảnh hưởng hơn so với ở giá trị pH acid. 2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ: Sản xuất bia trong điều kiện do quần thể vi sinh vật hoạt động, mỗi chủng nhóm vi sinh vật sẽ sinh trưởng và phát triển tốt ở miền nhiệt độ thích hợp. Nhiệt độ tối ưu cho quần thể vi sinh vật là khoảng 35-55C, dưới 10C, các chủng này hoạt động rất kém. Việc điều chỉnh chính xác nhiệt độ là rất khó khăn. Ở nhiệt độ 40oC nấm men không phát triển nữa và chết, ngược lại ở nhiệt độ thấp (dưới 25oC) làm ngưng trệ sự phát triển của nấm men, khộng làm chết được nó. Tuy nhiên ở nhiệt độ 25 – 30oC nấm men phát triển tốt nhưng sản phẩm tạo thành ngoài rượu etylic còn có rượu etylic bậc cao, diacetyl…gây mùi khó chịu cho quá trình lên men. Khi nồng độ của nước pha lênđến 20% thì nấm men không phát triển được vì áp suất của môi trường vượt quá khả năng thẩm thấu của tế bào. 3. Ảnh hưởng qua lại giữa các yếu tố kỹ thuật đến chất lượng sản phẩm hình thành: Do nhu cầu của người tiêu dùng ngày càng tăng cao, việc sản xuất bia đòi hỏi phải đạt được yêu cầu về chất lượng và năng suất. Trên thế giới hiện nay vẫn tồn tại song song hai phương pháp sản xuất bia: phương pháp cổ điển và phương pháp hiện đại. Điểm khác biệt chính của hai phương pháp này là cách thực hiện quá trình lên men bia. Trong phương pháp cổ điển, hai quá trình lên men chính và phụ được thực hiện ở hai thiết bị riêng biệt, còn ở phương pháp hiện đại thì hai quá trình lên men đó được thực hiện trong cùng một thiết bị. Ưu điểm của phương pháp hiện đại là ít tốn thiết bị lên men, ít tốn chi phí năng lượng và thời gian lên men ngắn, do đó nâng cao năng suất sản xuất. Một trong những giải pháp nhằm nâng cao năng suất của quá trình sản xuất bia là nâng cao nồng độ etanol và các sản phẩm trao đổi chất khác của nấm men trong dịch lên men. Để thực hiện điều này, các nhà sản xuất sẽ lên men dịch nha có nồng độ chất khô ban đầu cao hơn thông thường (lớn hơn 13%). Sau đó, dịch lên men sẽ được pha loãng với nước bão hòa CO2 theo một tỷ lệ nhất định để thu được sản phẩm bia có nồng độ các chất hòa tan như bia được sản xuất theo những phương pháp truyền thống. Một số nhà máy bia tại Việt Nam cũng đã áp dụng công nghệ sản xuất bia nồng độ cao (Sài Gòn, Foster), tuy nhiên, hàm lượng chất khô ban đầu trong dịch nha ban đầu không thể vươt quá 16oBal. Nghiên cứu này bước đầu khảo sát sự ảnh hưởng của một số yếu tố đến quá trình lên men chính, sử dụng dịch nha 20oBal nhằm nâng cao nồng độ etanol trong bia non. 3.1. Giảm nhiệt độ của nước đường sau khi nấu: Con men chỉ có thể sống và hoạt động ở nhiệt độ thấp. Trên 50 °C con mem sẽ chết rất lẹ, vì vậy nhiệt độ của nước đường cần phải được giảm xuống khoảng 10 °C một cách thật lẹ (tránh được tình trạng bị nhiễm các loại vi sinh khác). Ðể giảm nhiệt độ người ta dùng nước lạnh (nước đá) và áp dụng phương pháp nghịch chiều. Nước lạnh hấp thụ nhiệt và sẽ nóng lên, ngược lại nước đường sẽ lạnh đi dần. 3.2.Quátrình lên men: Ðể sinh trưởng, con mem cần có oxy. Số lượng con mem khởi đầu phải được nảy nở lên gấp 3 đến 4 lần. Ðể đạt được tình trạng đó, người ta bơm không khí vào nước đường trong lúc vận chuyển (bơm) vào thùng lên mem. Trong lúc lên men lượng đường được biến thành cồn (alcohol) và CO2 . Bên cạnh đó nhiều chất hỗn hợp phụ được thành hình, những chất có ảnh hưởng trực tiếp đến mùi vị của bia và có sự liên quan chặt chẽ đến quá trình sinh trưởng của con men. Khi lên men, energy được thải ra và nhiệt độ tăng dần. Bởi vậy thùng lên men lúc nào cũng phải gắn máy lạnh. Tổng cộng quá trình lên men kéo dài khoảng 7 ngày. Vào cuối thời điểm lên men, lượng đường không còn, con men đói và không hoạt động nữa. Những con men lắng dần xuống đáy thùng và người ta có thể rút con men ra khỏi bia “trẻ”. 3.3. Ảnh hưởng của tải trọng chất hữu cơ: Nghiên cứu ảnh hưởng của tải trọng chất hữu cơ đến quá trình lam bia có ý nghĩa rất quan trọng nhằm xác định được hương vị cung như chất lượng của bia.Khi hàm lượng chất hữu cơ tăng cao thì hiệu suất cũng tăng theo. Nghiên cứu này khảo sát sự ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ đến quá trình lên men bia nồng độ cao. Với dịch nha 20oBal được nấu từ 80% malt và 20% gạo, pH 5.4 – 5.6, khi bổ sung amonium sulphate (90mg nitơ/l) hay sụt không khí vô trùng trong 12 giờ lên men đầu tiên, tốc độ và hàm lượng cơ chất sử dụng của nấm men sẽ gia tăng, thời gian lên men sẽ rút ngắn, nồng độ etanol trong bia non có thể đạt trên 10%(v/v). 3.4. Ảnh hưởng của Ion kim loại: Tác dụng trực tiếp của ion kim loại đến hương vị của bia được giải thích bởi việc ion kim loại liên kết với các điểm tiếp nhận của vị giác tạo nên hiệu ứng vị. Lưỡi là cơ quan tiếp nhận vị của sản phẩm, mỗi phần của nó chịu trách nhiệm một vị: Vị ngọt được tiếp nhận tại mặt trước lưỡi; Vị mặn được tiếp nhận ở 2 bên lưỡi; Vị chua được tiếp nhận ở mặt sau và vị đắng được tiếp nhận ở cuống lưỡi. Việc các ion tác động đến các điểm tiếp nhận có thể làm tăng hoặc giảm cường độ vị. TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG BIA THÀNH PHẨM Bảng yêu cầu cảm quan: Độ trong Bia trong suốt không có vật thể lạ Độ màu Màu vàng, sáng đặc trưng của sản phẩm Trạng thái và độ bền bọt Bọt nở đều, xốp, rất bền khi lên khỏi mặt thoáng, thời gian giữ bọt lâu Mùi Có mùi thơm dễ chịu, đặc trưng cho sản phẩm, không có mùi lạ Vị Vị hòa hợp, êm dịu,dễ chịu, hoàn toàn đặc trưng cho vị sản phẩm được sản xuất hoàn hảo Bảng yêu cầu hóa lý: Các chỉ tiêu Mức mong muốn Mức chấp thuận Độ hòa tan biểu kiến (oP ) 2,2 2,3 2,3 2 ¸ 2,5 2 ¸ 2,6 2 ¸ 27 Độ cồn (%, V/P) 4,9 4,5 5,3 ³ 4,7 ³ 4,8 ³ 5,1 Độ hòa tan nguyên thủy (oP) 11,4 11,5 12,3 ³ 11,2 ³ 11,4 ³ 12 Hàm lượng CO2 (g/l) 5 ¸ 5,5 5 ¸ 5,5 5,0 ³ 4,8 ³ 4,8 ³ 4,8 Độ chua ml NaOH 0,1N 10ml bia (ml) 1,5 1,6 1,5 1,3 ¸ 1,7 1,3 ¸ 1,8 1,3 ¸ 1,8 Độ màu (EBC) 6,5 7 7 6 ¸ 7,5 6 ¸ 8,5 6 ¸ 8 Độ đắng (mg/l) 21 22 23 18 ¸ 24 18 ¸ 24 18 ¸ 24 pH 4,2 4 ¸ 4,4 Độ trong % (Neph) £ 10 < 20 Tổng số nấm men mốc Không có Không có Tổng số VSV hiếu khí (khuẩn lạc/ml) 0 £ 10 Diacetyl (tham khảo) < 0,1 < 0,1 PHẦN KẾT LUẬN Trong hầu hết lịch sử của ngành sản xuất bia rượu, sản phẩm thương mại được cung cấp bởi những nhà sản xuất nhỏ. Ngày nay, với những tiến bộ về khoa học kỹ thuật nhất là sự phát triển công nghiệp việc cung cấp các sản phẩm đồ uống chứa cồn được tập trung trong những công ty lớn. Các cuộc hội thảo, đàm phán, liên kết trên toàn thế giới nhằm mục đích phát triển sản phẩm thức uống chứa cồn cho xứng với vai trò của chúng. Một lít bia có thể cung cấp từ 400-800Kcal (tuỳ theo từng loại bia) trong khi năng lượng cần thiết cho cơ thể của con người bình thương là 3000-3500Kcal/ ngày. Do vậy, nếu ta sử dụng đúng mức thì sẽ tiết kiệm được năng lượng lấy từ những nguồn thực phẩm dinh dưỡng khác ( thịt, trứng, sữa, bánh mì…). Thế nhưng bây giờ, một số nhà sản xuất không còn quan tâm đến chất lượng nhiều mà chỉ chú trọng đến lợi nhuận. Họ không những cắt giảm nguyên liệu,thời gian, chỉ tiêu vi sinh không đúng. Dẫn đến người tiêu thụ là người lãnh hậu quả của lòng tham đó. Người ta tìm thấy trong bia có tới hàng trăm phân tử các chất khác nhau. Thêm-bớt hoặc tăng - giảm thành phần của một chất nào đó, người bình thường khi thưởng thức nó khó lòng nhận biết được? Kể cả việc người ta đã cố ý cho thêm vào bia chất độc hại. Vài chất quan trọng được xem xét để loại trừ hoặc giảm thiểu tới mức có thể chấp nhận được.song, có khi người ta lại xem sự có mặt của chất ấy như là lẽ đương nhiên. Một số nơi còn không có đội ngũ kiểm định vi sinh, dẫn đến chỉ tiêu vi sinh không đúng và ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ người tiêu dùng. vì vậy các nhà chức trách cần kiểm tra nghiêm ngạch các quá trình sản xuất của từng công ty, về nồng độ cồn, chỉ tiêu vi sinh, đóng gói bảo quản… Để bia vẫn là thức uống bổ dưỡng cho mọi người. Tài liệu tham khảo Bùi Ái – Công nghệ lên men ứng dung trong công nghệ thực phẩm – NXBĐHQG Tp.HCM Nguyễn Đức Lượng – Vi sinh vật học công nghiệp – NXBĐHQG Tp.HCM – 2002 Lê Bạch Tuyết – các quá trình công nghệ cơ bản trong sản xuất thực phẩm. Khoa công nghệ thực phẩm – sinh học và môi trường – Giáo trình công nghệ lên men – Tp.HCM - 2004 . Vi Sinh Vật công nghiệp - Lê Xuân Phương – NXB Xây Dựng HN – 2001. Giáo trình VSV công nghiệp – PGS.TS.Nguyễn Xuân Thành – NXB Giáo Dục – 2005 Anderson, R.G., bia, in Alcohol and Temperance in Modern History: An International Encyclopaedia, Blocker, J., Tyrrell, I., and Fahey, D., Eds., Vol. 1, ABC-Clio, Santa Barbara, 2003, pp. 92–100.] Briggs, D.E., Malts and Malting, Blackie Academic & Professional, London, 1998. Palmer, G.H., Cereal Science and Technology, Aberdeen University Press, Aberdeen, U.K., 1989. Hopsteiner 2002 Guidelines for Hop Buying. Simon H. Steiner GmbH, Mainburg, Germany. Briggs, D.E., Hough, J.S., Stevens, R., and Young, T.W., Malting and Brewing Science, 2nd ed., Vol. 1, Chapman and Hall, London, 1981, pp. 194–221. Moll, M., Water in Malting and brewing, in Brewing Science, Pollack, J.R.A., Ed., Vol. 1, Academic Press, London, 1979, pp. 539–577. Barnett, J.A., The taxonomy of the genus Saccharomyces Meyen ex Reess: a short review for non-taxonomists, Yeast, 8:1–23, 1992.