Đề tài Tổng quan quy trình kiểm soát chất lượng sản xuất bia

LỜI MỞ ĐẦU Đặt vấn đề: Ngày nay, với xu thế đổi mới và hội nhập, nền kinh tế nước ta ngày càng phát triển. So với khu vực và thế giới thì tốc độ công nghiệp hóa, hiện đại hóa của Việt Nam đã có những tiến bộ rõ rệt. Để có nền kinh tế phát triển thì ngành công nghiệp kỹ thuật đã góp một phần không nhỏ, trong đó ngành thực phẩm mà đặc biệt là ngành sản xuất bia, rượu, nước giải khát đã có những bước tiến rất hiệu quả và đạt năng suất cao trong những năm gần đây. Cùng với sự phát triển của kinh tế là yêu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng đối với chất lượng thực phẩm nói chung và đồ uống, trong đó có bia nói riêng. Chất lượng thực phẩm được hiểu là chất lượng cảm quan, chất lượng dinh dưỡng và chất lượng vệ sinh an tòan. Để đám bảo chất lượng tòan diện như vậy, quy trình kiểm sóat chất lượng từ nguyên liệu đầu vào, trong các quá trình sản xuất và thành phẩm là một vấn đề được quan tâm hàng đầu tại mọi nhà máy chế biến thực phẩm, trong đó có ngành sản xuất rượu bia. Đó là lý do tôi chọn đề tài“Tổng quan quy trình kiểm soát chất lượng sản xuất bia”. Mục đích: tìm hiểu quy trình kiểm sóat chất lượng sản xuất bia từ nguyên liệu đầu vào, các quá trình sản xuất và bia thành phẩm. Mục tiêu của khóa luận: Tìm hiểu quy trình sản xuất bia. Tìm hiểu quy trình lấy mẫu, kiểm tra chất lượng nguyên liệu, bia bán thành phẩm và bia thành phẩm. Tìm hiểu các phương pháp phân tích, kiểm nghiệm theo tiêu chuẩn đánh giá của ngành hoặc tiêu chuẩn Việt Nam. Phạm vi áp dụng: Tất cả các công ty - nhà máy sản xuất bia Phương pháp nghiên cứu: Tổng hợp tài liệu kỹ thuật, công nghệ sản xuất bia. Kiến thức tổng hợp khi kiến tập và thực tập tại công ty cổ phần bia Sài Gòn – Bình Tây, nhà máy bia Sài Gòn Hoàng Quỳnh. Tham khảo tiêu chuẩn ngành EBC (European Brewery Convention) Tham khảo tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam (TCVN) về đồ uống có cồn. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu về bia: 1.1.1. Khơi nguồn đầu tiên về bia: Bia là một trong các đồ uống lâu đời nhất mà loài người đã tạo ra, có niên đại ít nhất là từ thiên niên kỷ thứ 5 TCN và đã được ghi chép lại trong các thư tịch cổ của Ai Cập cổ đại và Lưỡng Hà (Mesopotamia). Thời trung cổ, những thầy tu đã là những người đầu tiên công nghiệp hóa việc sản xuất bia. Ở tu viện St.Gall, Thụy Sỹ, người ta vẫn còn giữ được những xưởng bia lâu đời nhất. Cũng thời gian nay, người ta đã bắt đầu tạo hương cho bia bằng cách thêm vào dịch hèm những loại thảo mộc có vị đắng và hương thơm. Các hỗn hợp này thông thường được gọi là gruit. Đến thế kỉ thứ 8 người ta đã biết sử dụng hoa houblon. Ở nước anh cổ xưa, người Briton có phương pháp sản xuất bia tương tự như người Ai Cập cổ đại: Thóc lúa được ngâm trong nước và cho nẩy mầm, rồi làm khô và nghiền thành bột, sau đó pha vào một lượng nước nhất định, lên men, tạo ra một loại đồ uống êm dịu, ấm nóng, đậm đà và có cảm giác lâng lâng. Tại châu Âu, trong thời Trung cổ, bia chủ yếu được sản xuất trong gia đình. Vào thế kỷ 14 và 15, việc sản xuất bia đã dần dần chuyển từ hoạt động gia đình sang hoạt động thủ công, với các quán bia và tu viện sản xuất bia của mình hàng loạt để tiêu thụ. Khi việc sản xuất bia trở nên phổ biến, bắt đầu xuất hiện các xưởng sản xuất bia có qui mô lớn hơn. Có 2 nhóm sản phẩm chính được sản xuất khi đó: một được lên men theo xu hướng ngâm ủ trong các thùng (bia mạnh) và một được sản xuất thông qua các loại dịch đường pha loãng hơn (bia nhẹ). Các thùng lên men khi đó được làm bằng gỗ hoàn toàn. Việc đánh giá chất lượng bia đã có từ năm 1266 và từ năm 1305, các cơ sở sản xuất bia bắt buộc phải có giấy phép sản xuất. Năm 1516, William IV, Công tước xứ Bavaria, đã thông qua Reinheits Gebot (Luật tinh khiết), có lẽ là quy định về thực phẩm cổ nhất còn áp dụng đến nay. Gebot quy định rằng thành phần của bia chỉ được bao gồm nước, lúa mạch, hoa bia, với men bia được bổ sung sau phát kiến của Louis Pasteur vào năm 1857 (vai trò của men bia trong quá trình lên men giúp ngăn chặn vị chua của bia bởi các loại vi sinh vật không mong muốn). Năm 1953, Morton W Coutts, một người New Zealand đã phát triển kỹ thuật lên men liên tục. Đó là một cuộc cách mạng trong công nghiệp bia do nó làm giảm thời gian ủ và sản xuất bia trước đây là 4 tháng xuống còn chưa đầy 24 giờ. Công nghệ của ông vẫn được sử dụng bởi nhiều nhà sản xuất bia lớn nhất thế giới ngày nay. 1.1.2. Khái niệm về bia: Công nghiệp bia được xếp vào ngành “công nghiệp nông nghiệp” bởi nó tác động lên các sản phẩm của nông nghiệp. Trong khi dó, nó lại được xếp vào nhóm “công nghiệp lên men” vì biến đổi chính được thực hiện trong sản xuất bia là kết quả của quá trình lên men. Định nghĩa bia của Pháp: “Bia là một loại đồ uống thu được từ quá trình lên men dịch các chất chiết từ đại mạch nảy mầm, có bổ sung không quá 15% nguyên liệu đường khác và hoa houblon”. Của Đức: “ Bia là một loại đồ uống thu nhận được nhờ lên men và không qua chưng cất, ở đây chỉ sử dụng hạt đại mạch nảy mầm, hoa houblon, nấm men và nước” Còn ở Việt Nam: “Bia là loại đồ uống lên men có nồng độ cồn thấp, được làm từ nguyên liệu chính là malt đại mạch, hoa houblon, nấm men và nước”. Nói tóm lại, bia là loại nước giải khát có độ cồn thấp, bọt mịn xốp và có hương vị đặc trưng của hoa houblon. Đặc biệt CO2 hòa tan trong bia có tác dụng giải nhiệt nhanh, hỗ trợ cho quá trình tiêu hóa, ngoài ra trong bia còn chứa một lượng vitamin khá phong phú (chủ yếu là vitamin nhóm B như vitamin B1, B2, PP. . .). Nhờ những ưu điểm này, bia được sử dụng rộng rãi ở hầu hết các nước trên thế giới với sản lượng ngày càng tăng. Đối với nước ta bia đã trở thành loại đồ uống quen thuộc và đã trở ngành công nghiệp mũi nhọn trong ngành công nghiệp nước ta. 1.2. Phân loại bia: 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 hóa qua các lần thử và các sai số qua nhiều thế kỷ. Yếu tố chính để xác định loại bia là men bia sử dụng trong quá trình lên men. Phần lớn kiểu bia thuộc về một trong hai họ lớn: ale- sử dụng lên men đỉnh, hoặc lager- sử dụng lên men đáy. Bia có đặc trưng pha trộn của cả ale và lager được gọi là bia lai. Đồ uống chứa cồn sản xuất từ việc lên men đường thu được từ các nguồn không phải là ngũ cốc nói chung không được gọi là "bia", mặc dù chúng cũng được sản xuất bằng cùng một phản ứng sinh học gốc men bia. Mật ong lên men được gọi là rượu mật ong, nước táo lên men được gọi là rượu táo, nước lê lên men được gọi là rượu lê, còn nước nho lên men được gọi là rượu vang Bia Ale Ale là bất kỳ loại bia nào được sản xuất bằng lên men nổi, và nó thông thường được lên men ở nhiệt độ cao hơn so với bia lager (15-23°C, 60-75°F). Các men bia ale ở các nhiệt độ này tạo ra một lượng đáng kể các este, các hương liệu thứ cấp và các sản phẩm tạo mùi khác, và kết quả là bia tạo ra có mùi vị của hoa hay quả tương tự (nhưng không chỉ có thế) như táo, lê, dứa, cỏ, cỏ khô, chuối, mận hay mận khô. Các khác biệt về kiểu giữa các loại ale là nhiều hơn so với các loại lager, và nhiều loại bia ale rất khó để phân loại chúng thuộc kiểu gì. Bia Lager Lager là loại bia được tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới. Chúng có nguồn gốc từ vùng Trung Âu, có tên gọi này là từ lagern trong tiếng Đức. Men bia lager là loại lên men chìm, thông thường được lên men ở nhiệt độ 7-12 °C (45-55 °F) ("pha lên men"), và sau đó được lên men thứ cấp lâu ở 0-4 °C (30-40 °F) ("pha lager hóa"). Trong giai đoạn lên men thứ cấp, lager được làm trong và chín. Các điều kiện lạnh cũng kiềm chế việc sản xuất tự nhiên các este và các phụ phẩm khác, tạo ra hương vị "khô và lạnh hơn" của bia. Phần lớn bia lager ngày nay dựa trên kiểu Pilsener, được sản xuất lần đầu tiên năm 1842 tại thành phố Plzeň, ở Cộng hòa Séc. Các loại bia lager Pilsener ngày nay có màu sáng và được cacbonat hóa nồng độ cao, với hương vị mạnh của hoa bia và nồng độ cồn 3-6% theo thể tích. Các thương hiệu bia Pilsner Urquell hay Heineken là các ví dụ điển hình về bia pilsener. Bia hỗn hợp Kiểu bia lai hay bia hỗn hợp sử dụng các nguyên liệu và công nghệ hiện đại thay vì các khía cạnh truyền thống của sản xuất bia. Mặc dù có một số biến thái giữa các nguồn khác nhau, nhưng nói chung bia hỗn hợp có thể rơi vào các thể loại sau: Bia hoa quả và bia rau cỏ là hỗn hợp với một số loại phụ gia từ hoa quả hay rau cỏ có thể lên men trong quá trình lên men, tạo ra chất lượng hài hòa một cách rõ nét. Bia thảo mộc và bia gia vị bổ sung các chất chiết ra từ rễ, hạt, lá, hoa hay quả thảo mộc hoặc các loại cây gia vị thay vì (hoặc bổ sung) hoa bia. Các loại bia tồn trữ trong các thùng gỗ là các loại bia truyền thống hay thực nghiệm được lưu trữ trong các thùng gỗ hoặc được tiếp xúc với gỗ (trong dạng các mảnh nhỏ, mẩu hay hạt) trong một khoảng thời gian (gỗ sồi là phổ biến nhất). Thông thường, thùng gỗ hay các miếng gỗ đầu tiên được xử lý bằng một số loại rượu mạnh hay các đồ uống chứa cồn khác - việc sử dụng rượu bourbon, scotch và sherry là phổ biến nhất. 1.3. Giá trị dinh dưỡng của bia: Bia được sản xuất từ nguyên liệu chính là đại mạch, hoa houblon, nấm men, nước. Bia có độ cồn nhẹ từ 4-5%, có gas, bọt mịn xốp, hương thơm dặc trưng và có giá trị dinh dưỡng phong phú: - Chất đạm: Đặc biệt là đạm hòa tan chiếm 8-10% chất tan, gồm: protein, peptide, amino acid. - Polysaccharide: Polysaccharide tan (70% là Dextrin, pentosan – sản phấm caramen hóa). - Vitamin: Chủ yếu là vitamin nhóm B (B1, B2, PP...) Bia là loại thức uống bổ dưỡng giúp làm giảm nhanh cơn khát, giúp tiêu hóa thức ăn và ăn uống ngon miệng. Thành phần trong bia gồm 80-89% là nước, chất hòa tan 5,5-10,7% trong đó đường và dextrin chiếm 2,7- 5%. Một lít bia cung cấp khoảng từ 400-500 kalo, năng lượng này 50% được cung cấp từ protein. Theo nghiên cứu của hiệp hội bia cho biết: trong 1lít bia thành phẩm có chứa 30-40g gluxit, 2-3g protein, ngoài ra còn cung cấp các chất khoáng, vitamin tổng hợp. Tuy nhiên nếu uống bia với số lượng nhiều sẽ gây hại cho sức khỏe, hệ thần kinh và đặc biệt là đối với người mắc bệnh béo phì, tiểu đường, rối loạn tiêu hóa, bệnh tim mạch. Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng trong một lít bia Thành phần Đơn vị Số liệu Naêng lượng Kcal 440,00 Protein g 4,90 Chaát beùo g 0,00 Carbonhydrat g 28,20 Xô g 2,00 – 6,00* Vitamin g 0,35 Khoaùng g 0,98 – 3,66 1.4. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia: 1.4.1. Trên thế giới: Đối với các nước có nền công nghiệp phát triển, đời sống kinh tế cao thì bia được sử dụng như một loại nước giải khác thông dụng. Theo số liệu của Viện nghiên cứu Lối sống và Thực phẩm Kirin, năm 2009, châu Á đã vượt qua châu Âu để trở thành châu lục đứng đầu thế giới về sản xuất bia, với sản lượng 58,67 triệu kilôlít (kl), tăng 5,5% so với năm 2008, so với mức giảm tương ứng 5,1% của châu Âu xuống 55,15 triệu kl. Năm 2009, sản lượng bia trên toàn thế giới tăng 0,4% so với năm 2008, đạt 181 triệu kl, phá vỡ kỷ lục trong 25 năm qua. Mức tiêu thụ bia bình quân của thế giới đạt: 22 lít/người/năm, các nước Đức, Bỉ, Anh, Úc có mức tiêu thụ bình quân từ: 100 – 140 lít/người/năm. Về chính sách quản lý, các nước trên thế giới như Ấn Độ, Đài Loan, Nhật Bản, Thái Lan, Trung Quốc....đều quan tâm đặc biệt đến việc kiểm tra giám sát các hoạt động sản xuất phân phối và tiêu thụ rượu, bia, nước giải khát, vì đây là sản phẩm có lợi nhuận cao. 1.4.2. Tại Việt Nam: Theo số liệu tổng hợp của Bộ Công nghiệp năm 2004 thì giá trị sản xuất công nghiệp của toàn ngành Bia - Rượu - Nước giải khát trên cả nước đã đạt 15.281,5 tỷ đồng, doanh thu đạt 17.950 tỷ đồng, đóng góp ngân sách Nhà nước khoảng trên 5.000 tỷ đồng, tạo việc làm và thu nhập ổn định cho trên 20.000 lao động. Năm 2005 sản lượng bia sản xuất khoảng 1.500 triệu lít, sản lượng rượu sản xuất là 80 triệu lít. Tính đến hết năm 2004, toàn ngành có 329 cơ sở sản xuất bia với công suất thiết kế 1.737 triệu lít, 72 cơ sở sản xuất rượu (không kể các cơ sở do dân tự nấu) có công suất thiết kế 103 triệu lít. Năng lực sản xuất bia tập trung chủ yếu tại những tỉnh thành phố trực thuộc TW như: TP Hồ Chí Minh chiếm: 23,2% tổng năng lực sản xuất bia toàn quốc, TP Hà Nội: 13,44%, TP Hải Phòng: 7,47%; tỉnh Hà Tây: 6,1%, Tiền Giang:3,79%; Huế:3,05%; ĐàNẵng: 2,83%. Hai tổng công ty bia - rượu - nước giải khát Hà Nội (Habeco) và Sài Gòn (Sabeco) là 2 đơn vị đóng góp tích cực và giữ vai trò chủ đạo trong ngành bia. Về trình độ công nghệ, thiết bị: Những nhà máy bia có công suất trên 100 triệu lít tại Việt Nam đều có thiết bị hiện đại, tiên tiến, được nhập khẩu từ các nước có nền công nghiệp phát triển mạnh như Đức, Mỹ, Ý... Các nhà máy bia có công suất trên 20 triệu lít cho đến nay cũng đã được đầu tư chiều sâu, đổi mới thiết bị, tiếp thu trình độ công nghệ tiên tiến vào sản xuất. Các cơ sở còn lại với công suất thấp vẫn đang trong tình trạng thiết bị, công nghệ lạc hậu, yếu kém, không đạt yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm. CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA 2.1. Nguyên liệu: 2.1.1. Malt đại mạch: Malt là sản phẩm được chế biến từ các loại ngũ cốc như đại mạch, tiểu mạch, thóc, ngô…. sau khi cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất định với điều kiện bắt buộc. Malt là một loại bán thành phẩm và giàu chất dinh dưỡng: 16 – 18% chất thấp phân tử dễ hòa tan hệ enzym đặc biệt phong phú, chủ yếu là amylaza và proteaza. 2.1.1.1. Cấu tạo hạt malt: Bao gồm 3 bộ phận chính: vỏ, nội nhũ, và phôi. Lớp vỏ hạt: Có vai trò như một màng bán thấm, chỉ cho nước thấm vào bên trong hạt đồng thời giữ các chất hòa tan trong hạt không cho thấm ra ngoài. Trọng lượng vỏ chiếm 10.5-13% trọng lượng hạt. Nội nhũ: Là phần lớn nhất và quan trọng nhất của hạt. Bao bọc bởi lớp Alơron có chứa tế bào giàu protein, lớp này là điểm khởi đầu quan trọng nhất cho sự tạo thành enzyme trong quá trình sản xuất malt. Các hợp chất khác như lipid, polyphenol và các chất tạo màu nằm trong cấu trúc protein. Hình 2.1. Cấu tạo nội nhũ của malt Phôi: Là phần sống của hạt. Là trạm hoạt hóa và là nhà máy sản xuất enzym. 2.1.1.2. Thành phần hóa học của malt: Nước: Độ ẩm của malt 4-5 %, có ảnh hưởng lớn đến quá trình vận chuyển và bảo quản hạt. Cacbonhydrate: Bao gồm mono-, di-, tri-, polysaccharide. Trong đó polysaccharide là phần chiếm nhiều nhất trong thành phần của hạt. Tinh bột: Có hai chức năng: Thứ nhất là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi. Thứ hai là nguồn cung cấp chất hòa tan cho dịch đường trước khi lên men. Trong môi trường nước nó bị thủy phân bởi enzyme amylaza thành đường đơn giản dextrin bậc thấp hòa tan trong nước. Hàm lượng tinh bột càng cao thì nồng độ chất hòa tan trong dịch đường càng lớn, hiệu suất thu hồi bia cũng được nâng cao hơn. Xenluloza : Phân bố chủ yếu ở lớp vỏ và chiếm khoảng 20% chất khô. Xenlulose đóng vai trò vô cùng quan trọng trong quá trình lọc dịch đường vì lớp vỏ trấu là vật liệu tạo màng lọc phụ lý tưởng. Hemixenluloza : Là thành phần chủ yếu tạo nên thành tế bào. Bao gồm : β- glucan : 80-90%, Pentozan : 10-20% Đường: Đóng vai trò quan trọng đối với sự phát triển của phôi. Chủ yếu là đường saccaroza và một ít đường glucoza và fructoza. Các hợp chất dạng keo : Đóng vai trò tích cực là tạo cho bia có vị đậm đà và làm tăng khả năng tạo và giữ bọt của sản phẩm. Song, mặt tiêu cực là làm cho dịch có độ nhớt cao, khó lọc. Protein : Là chỉ số đánh giá xem lô hạt đó có đủ tiêu chuẩn hay không. Nếu hàm lượng cao quá thì bia sẽ bị đục, khó bảo quản. Nếu thấp quá thì quá trình lên men sẽ không triệt để, bia kém bọt, vị kém đậm đà và kéo theo nhiều chỉ số non yếu khác. Hàm lượng protein tốt nhất cho mục đích sản xuất bia là 8 – 10 %. Các sản phẩm của quá trình thủy phân protein có vai trò quan trọng trong sản xuất bia như phản ứng melanoid – một hỗn hợp có màu vàng óng, có vị ngọt và thơm dịu là nhân tố quyết định đến hương vị của bia. Còn là nguồn cung cấp Nitơ cho nấm men phát triển. Chất béo: Chiếm khoảng 2%, nằm chủ yếu ở lớp aloron và phôi. Làm giảm độ bền keo của sản phẩm, ảnh hưởng xấu đến bọt của bia. Các hợp chất chất khác: Polyphenol và chất đắng: Polyphenol trong hạt đại mạch chủ yếu tập trung ở lớp vỏ. Những hợp chất thuộc nhóm này dễ dàng kết hợp với protein cao phân tử tạo thành phức chất dễ kết lắng, làm tăng độ bền keo của sản phẩm .Mặt khác sự hòa tan của Polyphenol vào dịch đường lại là nhân tố làm xấu đi hương và vị của bia. Do đó để loại trừ các chất đắng, chất chát, Polyphenol và các chất màu ở lớp vỏ thì ngâm hạt trong môi trường kiềm nhẹ. Vitamin: Bao gồm vitamin A, E, C, B1, B2, B6, PP2, acid pantoic, pholievic. Chất khoáng: P2O5, SiO2, K2O… Hệ enym: Nhóm Hydrolaza (enzyme thủy phân): Bao gồm: cacbohydraza , proteaza và esteraza. Cacbohydraza: Diastase (phân cắt tinh bột thành các sản phẩm dạng đường và dextrin, bao gồm a - amylaza và b- amylaza) là nhóm enzyme quan trong nhất trong công nghệ sản xuất bia. Sitaza (phá hủy thành tế bào tạo điều kiện cho các enzyme xâm nhập và nâng cao hoạt lực). Hezozidaza. proteaza: các enzyme nhóm này thủy phân protein thành các sản phẩm trung gian và sau đó một số trong các hợp chất này tiếp tục bị phân cắt đến sản phẩm cuối cùng là acid amin và ammoniac .Nhóm này gồm các phân nhóm nhỏ như proteinnaza, peptidaza và amidaza. Bảng 2.1: Điều kiện hoạt động của các enzyme trong malt: Tên enzym Nhiệt độ tối ưu (0C) pH tối ưu a - amylaza 70 - 75 5,7 b- amylaza 60 - 65 4,7 – 4,8 proteaza 50 - 60 5,2 – 5,6 Esteraza: nhóm enzyme này phân cắt mối liên kết este giữa các hợp chất hữu cơ khác nhau, hoặc giữ các hợp chất hữu cơ và vô cơ. Nhóm enzyme oxy hóa - khử : Nhóm enzyme này xúc tác phản ứng oxy hóa – khử của quá trình hô hấp và phân giải yếm khí glucid. Nhóm này gồm các enzyme như: Peroxidaza, oxydaza và lipoxygenaza. Bảng 2.2. Thành phần hóa học tính bằng trọng lượng chất khô Thành phần Malt đại mạch (%) Cacbohydrat tổng số 70 ÷ 85 Protein 10,5 ÷ 11,5 Các chất vô cơ 2 ÷ 4 Chất béo 1,5 ÷ 2 Các chất khác 1 ÷ 2 Yêu cầu cảm quan: Màu sắc : có màu vàng sáng hoặc vàng rơm đồng nhất Mùi : có mùi tự nhiên, thơm đặc trưng của malt Vị: có vị ngọt, dịu nhẹ. Độ cứng : malt phải xốp và khô Độ mịn : không được xay quá nhuyễn để tạo thành một lớp vỏ trấu giúp lọc Tạp chất: không đựoc lẫn sạn, rơm, rác và các tạp chất khác. Hình dạng: không bị sâu bệnh, mốc, vỡ, khuyết tật, mọt, nát… Kích thước và hình dáng hạt : đồng đều và đầy đặn 2.1.1.3. Vai trò của malt trong sản xuất bia: Trong malt có các enzym thủy phân tinh bột và protein là thành phần quan trọng trong quá trình sản xuất bia. Enzym a - amylaza: enzyme này tác dụng lên các liên kết α-1,4 glucosit ở vị trí bất kì trong phân tử tinh bột, không tác dụng lên liên kết α-1,6 glucosit của các mạch nhánh. Làm giảm nhanh độ nhớt của dịch và khả năng tạo màu của iot, nhưng lại tạo ra chậm các loại đường khử. Do vậy, a - amylaza là enzyme dịch hóa với sản phẩm là hỗn hợp các đường và oligosaccharit gồm: maltoseza, glucoza, maltotrioza. Enzym β- amylaza: là enzyme đường hóa, tác dụng lên các liên kết α-1,4 glucosit gần đầu không khử của chuỗi mạch tinh bột, không tác dụng lên liên kết α-1,6 glucosit và các liên kết α-1,4 glucosit ở gần sát điểm phân nhánh. Dưới tác dụng của enzyme này, các đường khử được tạo ra nhanh chóng nhưng độ nhớt và khả năng tạo màu của iot giảm chậm. proteaza: các enzyme nhóm này thủy phân protein thành acid amin và ammoniac, là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng cho nấm men, ngoài ra còn tham gia vào việc tạo vị và giúp cho bia có khả năng giữ bọt. 2.1.2 Hoa houblon: Hoa houblon là thực vật dạng dây leo (Humulus lupulus), sống lâu năm (30-40 năm), có chiều cao trung bình từ 10-15 m. Hoa houblon có hoa đực và hoa cái riêng cho từng cây. Trong sản xuất bia chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn. 2.1.2.1. Cấu tạo : Cánh hoa : 66 ÷ 67 % Cuống hoa : 12÷ 14% Phấn hoa : 19÷ 20 % Hoa có dạng hình quả trứng, dài từ 3÷ 4 cm, khi chín có màu vàng đến vàng ống. Hiện nay trên thế giới đang trồng trên 100 giống hoa houblon khác nhau. Loại hoa này chỉ thích hợp với khí hậu ôn đới nên được trồng nhiều ở Đức, Liên Bang Nga, Pháp, Mỹ, Trung Quốc, Triều Tiên... Trong công nghệ sản xuất bia ta chỉ sử dụng hoa cái vì chúng chiết ra nhựa đắng và các loại tinh dầu chủ yếu tạo ra chất thơm cho bia. Hoa houblon sau khi thu hoạch phải được sấy khô và bảo quản. Nhiệt độ sấy hoa cao nhất là 600C cho tới khi hàm lượng ẩm chỉ còn 8 – 12 %. Hình 2.2. Cấu tạo hoa houblon 2.1.2.2. Thành phần hóa học của hoa houbon : Phụ thuộc vào giống, điều kiện khí hậu và kỹ thuật canh tác, thành phần hóa học của hoa có sự khác biệt rõ rệt. Bảng 2.3. Thành phần hóa học của hoa houblon STT Thành phần Hàm lượng % 1 Nước 10 ÷ 11 2 Tổng chất đắng 15 ÷ 20 3 Tamin 2 ÷ 5 4 Protein 15 ÷ 17 5 Amino acid 0,1 6 Chất tro 5 ÷ 8 7 Tinh dầu thơm 0,5 ÷ 1,5 8 Monosaccrit 2 9 Pectin 2 10 Lipid và sáp 3 11 Xenlulose, lignin và các chất khác 40 ÷ 50 2.1.2.3. Vai trò của hoa houblon trong sản xuất bia : Làm cho bia có vị đắng dịu Tạo hương thơm đặc trưng Tăng khả năng tạo bọt và giữ bọt Tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm Tính kháng khuẩn. Do những đặc tính cực kì đặc biệt như vậy nên hoa houblon giữ một vai trò quan trọng và là nguyên liệu không thể thay thế trong ngành sản xuất bia. 2.1.3. Nước : 2.1.3.1. Vai trò của nước : Là một trong những nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia. Thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình công nghệ và chất lượng thành phẩm. Lượng nước được sử dụng trong sản xuất bia thường trong khoảng 3,7-10,9 hl/hl bia. Nước được sử dụng theo 3 hướng khác nhau : ngâm đại mạch, sản xuất dịch đường, rửa men, rửa thiết bị. 2.1.3.2. Thành phần của nước : Thành phần hóa học của nước phụ thuộc vào nguồn cung cấp, ngoài H2O, trong nước còn có: cặn khô, Cao, MgO, SO3, Clo, SiO2, N2O5, các chất hữu cơ khác. Đáng chú ý nhất là hàm lượng Ca, Mg, Fe tồn tại trong nước dưới dạng Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, CaCO3, Fe(HCO3)2 đều gây ảnh hưởng xấu đến quá trình sản xuất bia. Nước là dung dịch loãng gồm nhiều Cation và Anion: Nhóm các Cation: Ca2+, Mg2+, H+, Na+, K+… Nhóm các Anion: OH-, Cl-, SO42-, NO3_, HCO3-… Độ cứng của nước do các muối Canxi, Magie, tạo ra. Có 2 dạng độ cứng: Độ cứng tạm thời và độ cứng vĩnh cửu. PH của nước có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sản xuất của bia. pH dao động trong khoảng 6,5 ÷ 7,5. Nếu pH tăng thì khả năng hoạt động của enzyme giảm do đó hiệu suất thủy phân giảm. 2.1.4. Nấm men: Nấm men là loài vi sinh vật đơn bào, có khả năng sống trong môi trường dinh dưỡng có chứa đường, nito, photpho, các chất hữu cơ và vô cơ khác. Chúng là các vi sinh vật dị dưỡng có khả năng sống trong cả điều kiện hiếu khí và yếm khí. Nấm men thường được sử dụng trong sản xuất bia thuộc chủng Saccharomyces cerevisiae và Saccharomyces calsbergensis. Hình 2.3. Cấu tạo bên trong và bên ngoài của tế bào nấm men (a) (b) Hình 2.4. (a). Khuẩn lạc nấm men lên men nổi Hình 2.4. (b). Khuẩn lạc nấm men lên men chìm 2.1.4.1. Thành phần hóa học của nấm men: Tế bào nấm men chứa đến 80% là nước. Nguyên tố chủ yếu là cacbon, chiếm <50% chất khô. Các nguyên tố khác như: oxy 30-35%, nitơ 75%, hydro 5%, photpho 1%, hàm lượng chất khoáng tổng số khoảng 5-10% chất khô của tế bào. Protein 40-45% chất khô, cacbonhydrat 30-35%, acid nucleic 6-8%, lipit 4-5%. 2.1.4.2. Vai trò của nấm men: Chuyển hóa đường thành cồn, khí CO2, nước. Các quá trình sinh hóa xảy ra do sự xúc tác sinh học của enzyme hình thành trong quá trình lên men, biến đổi dịch đường thành bia và một số sản phẩm phụ như rượu bậc cao, este, acid hữu cơ, andehyt… ảnh hưởng đến chất lượng và mùi vị của bia. 2.1.5. Nguyên liệu thay thế malt đại mạch: Trong quá trình sản xuất bia người ta thuờng dùng nguyên liệu thay thế giàu tinh bột với mục đích: Để hạ giá thành bia Tăng cường độ bền keo. Sản xuất các loại bia nhẹ hơn, sáng màu hơn bia sản xuất hoàn toàn bằng malt. Bảng 2.4. Các nguyên liệu thay thế malt đại mạch Dạng rắn Dạng lỏng Ngô Gạo Lúa miến Đại mạch Tiểu mạch Lúa mạch đen Yến mạch Kê Khoai tây Sắn hoặc các loại củ khác Đường(củ cải, mía, bột tinh bột) Tinh bột của các loại ngũ cốc kể trên Nước xiro tinh bột, đường ngô, ngũ cốc, củ cải Đường lỏng của củ cải, mía, tinh bột Nước xiro malt Nước xiro đại mạch và các loại ngũ cốc khác Xiro caramen Chất màu của malt 2.1.6. Các chất phụ gia: Caramel: Tăng độ màu cho bia, giữ cho bia có độ màu bền. Caramel cho vào dịch nha khi đun sôi. CaCl2: Điều chỉnh pH tăng độ bền vững (tăng khả năng chịu nhiệt của enzyme a - amylaza) ở nhiệt độ cao, bổ sung Ca cho nấm men giúp quá trình kết lắng của men tốt, đảm bảo tính chất ổn định của mùi vị bia tốt. Na2S: Khử sắc, khử mùi tanh, màu vàng của sắt. NaCl: Bổ sung vào môi trường và dịch lên men khi cần thiết, kích thích tiêu hóa và ổn định vị của bia. NaOH: Dùng để trung hòa pH, vệ sinh, tẩy rửa. Acid lactic: Điều chỉnh pH giảm độ cứng của nước, tạo môi trường tích hợp để các enzyme hoạt động tạo vị cho bia. Acid sunfuric 10% cho vào khi hồ hóa gạo. H2SO4 cho vào để bổ sung H+ điều chỉnh pH, xúc tác quá trình hồ hóa, bổ sung gốc SO4 tạo vị cho bia, nếu cho qua nhiều thì bia thành phẩm có vị khô. ZnCl2: Cho vào sau khi kết thúc quá trình đun sôi dịch nha làm cho nấm men khỏe và phát triển mạnh trong quá trình lên men chính, lên men phụ, tăng sinh khối nấm men. Chất trợ lọc diatomit: Có tác dụng hỗ trợ trong quá trình lọc, làm trong bia. 2.2. Quy trình sản xuất bia: Sơ đồ 2.1. Quy trình sản xuất bia Gạo Malt Nghiền Nghiền Nước Đạm hóa Hồ hóa Nước Đường hóa Lọc dịch đường Houblon hóa Hoa houblon Lắng cặn Hội cháo Lạnh nhanh Sục khí Lên men phụ Dịch nha Lên men chính Lọc trong bia Chiết Không khí vô trùng Thanh trùng Chai/ lon Bã Bia thành phẩm Bã Men giống CO2 Thu hồi Malt lót 2.3. Thuyết minh quy trình : 2.3.1. Xay nghiền và phối trộn nguyên liệu : 2.3.1.1. Mục đích xay nghiền : Mục đích của quá trình nghiền là để thu hồi lượng chất chiết tối đa trong malt và gạo cho các phản ứng enzyme xảy ra dễ dàng hơn trong quá trình nấu. Yêu cầu của quá trình nghiền : Vỏ: Còn nguyên và tách rời nội nhũ. Tấm thô: Lượng nhỏ. Tấm mịn: Nhiều. Bột mịn: Rất ít. Gạo được nghiền bằng máy nghiền búa. Gạo được xay càng mịn càng tốt. Máy sử dụng để nghiền malt là máy nghiền trục. Tỷ lệ bột mịn đạt 10-12%. Trong quá trình nghiền cần chú ý : Nghiền malt tốt khi có : Nhiều vỏ trấu còn nguyên nhưng đã bị dập. Nhiều tấm → dễ lọc. Phần hạt bị vỡ nằm trong vỏ →dễ lọc. Nghiền malt không tốt khi có : Trấu bị vụn → làm bia bị chát. Nhiều bột mịn → sẽ làm khó lọc. Còn hạt nguyên → làm cho quá trình đường hóa sẽ không triệt để →làm đục bia. 2.3.1.2. Phối trộn (hội cháo): Giai đoạn đạm hóa: có vai trò hoạt hóa enzyme protease trong malt, thủy phân protein thành các sản phẩm có khối lượng phân tử thấp hơn như: acid amin, peptide… nhằm cung cấp các hợp chất giàu nitơ cho sự phát triển của nấm men trong quá trình lên men. Nhiệt dộ thích hợp cho quá trình đạm hóa là 45-500C. Giai đoạn hồ hóa: Hồ hóa là quá trình nấu chín nguyên liệu tinh bột trong gạo, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đường hóa sau này. Trong quá trình hồ hóa, một lượng lớn nước ngấm vào các phân tử tinh bột làm thể tích hạt trương lên và hạt bột trương nở, cuối cùng vỡ tung ra. Dịch trở nên nhớt, độ nhớt tùy thuộc vào mức độ hút nước của malt và gạo. Cấu trúc tinh bột bị phá vỡ và bị phân cắt 1 phần dưới tác dụng của malt lót. Tinh bột sau khi hồ hóa sẽ không còn liên kết chặt chẽ với nhau nữa, tạo điều kiện cho các enzyme trong dịch có điều kiện tấn công trực tiếp vào tinh bột. Phối trộn: Bột gạo và bột malt được trộn đều với nước ở 650C để tiếp tục quá trình đường hóa. 2.3.2. Quá trình đường hóa: Mục đích : Quá trình đường hóa nhằm mục đích thủy phân các hợp chất cao phân tử thành các hợp chất có phân tử thấp dễ hòa tan thành chất đường. Sản phẩm của quá trình đường hóa rất đa dạng, nhưng chủ yếu là đường và dextrin. Sự thủy phân tinh bột được tóm tắt như sau: Tinh bột Dextrin Maltoza Có 2 phương pháp đường hóa: đường hóa toàn khối và đun sôi từng phần. Phương pháp đường hóa toàn khối có thao tác đơn giản, thời gian ngắn. Tuy nhiên tinh bột không thủy phân triệt để, làm giảm hiệu suất đường hóa. Phương pháp đun sôi từng phần có thao tác phức tạp hơn, thời gian kéo dài hơn, tinh bột được thủy phân triệt để hơn, tăng hiệu suất đường hóa. Kết thúc đường hoá dùng Iod 0.1% thử dịch đường để kiểm tra có còn sót tinh bột hay không vì nếu hàm lượng tinh bột cò sót sẽ gây cản trở lên men và nguy cơ gây đục bia rất cao. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình: Chất lượng malt và nguyên liệu thay thế. Nhiệt độ và tỷ lệ giữa nguyên liệu và nước. Thời gian đường hóa. Quá trình khuấy đảo hỗn hợp đảm bảo truyền nhiệt đều cho toàn khối dịch. Sự oxy hóa trong quá trình đường hóa: nếu không khí hòa vào dịch đường nhiều sẽ làm sẫm màu dịch đường và màu bia, hương vị bia kém đi. Tính chất của các enzyme phụ thuộc vào nhiệt độ, pH. Ghi chú: Gạo ; Malt ; Lọc ; Rửa bã Sự thủy phân tinh bột: phụ thuộc vào nhiệt độ, pH dịch hèm, nồng độ dịch hèm ban đầu, thời gian đường hóa. Dịch hóa lần 2, malt lót lần 2 Gạo 320/5’ Xuống bột malt lót lần 1 Dextrin hóa lọc 500/20’ Hoa houblon và phụ gia Hồ hóa 830/5’ 20’ 15’ 1020/70’ Đường hóa 750/20’ 760 1000/25’ Đạm hóa Dịch hóa lần 1 15’ 720/20’ 5’ 320 Hồ hóa triệt để 5’ 720/25’ 650/20’ 15’ 400 350 300 250 200 150 100 50 120 100 0 80 60 40 20 Thời gian Nhiệt độ (0C) Sơ đồ 2.2. Giản đồ nấu bia (sử dụng gạo 25% làm thế liệu, không sử dụng Termamyl) 2.3.3. Quá trình lọc dịch đường: Quá trình đường hóa tạo ra dịch đường, giàu các chất nitơ dễ đồng hóa. Mục đích của việc lọc là để tách dịch đường với vỏ và những phần nội nhũ của hạt không tan bằng cách chiết tối đa các chất hòa tan. Ngoài ra người ta mong muốn giữ lại cùng với bã những chất không mong muốn như kim loại nặng, tanin, lipit… Trong quá trình lọc, những phần tử rắn sẽ tạo thành lớp lọc phụ đóng vai trò rất quan trọng trong suốt quá trình lọc. Quá trình lọc chia làm 2 giai đoạn: Lọc: là giai đoạn tách dịch ra khỏi bã (tách phần dịch đường cốt). Rửa bã: sau khi tách dịch ra khỏi bã, trong bã còn giữ lại một lượng chất hòa tan đặc biệt là đường. Mục đích của rửa bã là thu hồi những phần hòa tan còn bám ở phần rắn bằng nước nóng (78 ¸ 800C). Thể tích nước rửa bã chiếm 70 – 72 % so với dịch đường thu được. Tốc độ lọc phụ thuộc vào mức độ nghiền malt và mức độ thủy phân của malt. 2.3.4. Quá trình Houblon hóa: Mục đích: Nhằm làm ổn định thành phần và tạo cho bia có mùi thơm, có vị đắng đặc trưng của hoa houblon. Đồng thời cũng xảy ra một số quá trình khác như: sự gia tăng nồng độ, độ axit, cường độ màu, sự tạo thành các chất khử, độ nhớt giảm xuống… Sự biến đổi các hợp chất trong quá trình houblon hóa: Các chất đắng: Nhiệt độ cao sẽ giúp hòa tan axit đắng trong hoa, người ta đã chứng minh rằng 86- 95 % chất đắng trong bia là do axit đắng cùng các đồng phân của nó gây nên. Khả năng tạo bọt, giữ bọt và độ bền sinh học của bia cũng tùy thuộc nhiều vào ở axit đắng. Axit đắng khi đun sôi kéo dài cũng làm tăng khả năng hòa tan, nhờ chuyển về các dạng đồng phân. Chiết trích tinh dầu: Tinh dầu của hoa houblon giúp cho bia có mùi vị dễ chịu. Khi đun sôi phần lớn tinh dầu bị bay hơi đi nhưng vẫn còn tồn tại một lượng rất nhỏ ở dạng khá bền và gây cho bia có mùi vị đặc trưng. Hòa tan những chất chát và những chất chứa Nitơ: Các chất chát của hoa houblon thuộc nhóm carotin, tạo thành những dung dịch keo trong dịch đường.Trong dịch đường có protit và một số albumo hay pepton cùng với các chất chát tạo thành những phức chất hòa tan ở nhiệt độ cao, nhưng khi nhiệt độ hạ xuống chúng sẽ kết tủa. Các chất chát trong hoa houblon hoạt động mạnh hơn các chất chát trong vỏ malt.Khi pH của dịch đường càng thấp thì tốc độ kết tủa của chất chát với protit càng nhanh, sự giảm chất chát trong dịch đường tỷ lệ thuận với thời gian đun sôi. Trong hoa houblon còn có một số hợp chất chứa nitơ, trở thành nguồn dinh dưỡng quan trọng cho nấm men sau này. 2.3.5. Lắng cặn, làm lạnh nhanh và sục khí vô trùng: 2.3.5.1. Lắng cặn: Để có thể cấy giống nấm men chuẩn bị cho quá trình lên men thì cần thiết phải làm trong dịch, tách bỏ cặn và làm lạnh đến nhiệt độ lên men. Dịch đường sau khi đun hoa houblon được cho chảy vào thiết bị lọc để tách dịch đường ra ngoài, còn bã hoa thì được giữ lại bên trong. Sau đó chúng được rửa lại bằng nước nóng. Nước rửa bã đựơc giữ lại để đường hóa mẻ sau hoặc bổ sung vào dịch đường, còn bã thì được thải ra ngoài. 2.3.5.2. Làm lạnh nhanh: Sau khi lắng cặn làm trong, dịch đường được làm lạnh xuống nhiệt độ lên men, phù hợp với chủng nấm men sử dụng. Việc làm lạnh phải tiến hành nhanh và vô trùng để ngừng các phản ứng hóa học và giảm tối đa cơ hội phát triển của các vi sinh vật nhiễm tạp. Giảm nhiệt độ dịch đường còn tạo điều kiện thuận lợi để bão hòa oxy cho quá trình lên men sau này. 2.3.5.3. Sục khí vô trùng: Để đảm bảo sự phát triển bình thường của nấm men thì dịch đường phải chứa oxy với hàm lượng khoảng 6mg/l. Vì vậy, trong giai đoạn này cần bổ sung oxy cho dịch đường. Sự hòa tan oxy vào dịch đường phụ thuộc vào nhiệt độ, bề dày lớp dịch, nồng độ và sự cô đặc của dịch đường. 2.3.6. Lên men chính: 2.3.6.1. Mục đích: Phần lớn các chất đường và một ít dextrin bậc thấp sẽ được nấm men chuyển hóa thành ethanol, CO2 và một số sản phẩm phụ .Những thành phần mới được hình thành chủ yếu là ethanol và CO2, một số hợp chất dễ bay hơi như este, aldehyt, rượu bậc cao … Ngoài ra cũng xuất hiện những sản phẩm không bay hơi như acid hữu cơ, glyxerin. Dịch đường ban đầu sau quá trình lên men chính sẽ trở thành bia non. 2.3.6.2. Quá trình lên men: Trong sản xuất bia, có 2 chủng nấm men được sử dụng, chúng có những đặc tính công nghệ khác nhau do đó kéo theo các hình thức lên men khác nhau: Lên men nổi với chủng Saccharomyses cerevisiae, lên men ở nhiệt độ tương đối thấp và lắng xuống đáy thùng lên men ở giai đoạn cuối của quá trình. Lên men chìm với chủng Saccharomyces calsbergensis không lên men được ở nhiệt độ dưới 100C và nổi lên trên bề mặt dịch lên men. Nhiệt độ của dịch lên men cần phải khống chế trong một giới hạn thích hợp, giới hạn này phụ thuộc vào phương pháp lên men chính và loại bia sản xuất. Bảng 2.5: Các thông số trong quá trình lên men chính Thời gian lên men chính 5 – 7 ngày Nhiệt độ lên men 6 – 90C Áp suất trước khi đóng áp 0 bar Thời điểm đóng áp thích hợp Khi độ đường đạt 3.00– 3.40P Men : ≥ 50x106 tb/ml 2.3.6.3. Những biến đổi xảy ra trong quá trình lên men: Quá trình lên men đường tạo rượu etylic, CO2 Đường và các axit amin trong dịch chiết thấm qua màng tế bào của nấm men nhờ các enzyme “permeaza”. Đường thấm vào màng tế bào theo thứ tự sau: glucose, fructose, saccharose, maltose. Trong quá trình lên men, nấm men tiết ra các aminoaxit, các hợp chất peptit đó là những chất tạo nên chất lượng cảm quan của bia. Trong quá trình lên men, nấm men thông qua con đường trao đổi chất và năng lượng trong các điều kiện kĩ thuật thích hợp để chuyển các gluxit phân tử lượng thấp (các đường, dextrin…) thành rượu etylic, CO2 theo sơ đồ phản ứng sau: C6H12O6 C2H5OH + CO2+ H2O + Q Đồng thời có các quá trình sinh hóa xảy ra do sự xúc tác sinh học của các enzyme được hình thành trong quá trình lên men, một số sản phẩm phụ cũng được hình thành như các axit hữu cơ, các este, các rượu bậc cao, aldehyt, glyxerin… Quá trình hấp thụ axit amin: Nấm men có thể không sử dụng axit amin mà sử dụng các nguồn nitơ khác (photphat và ammonium) nhưng điều này làm thay đổi các sản phẩm bậc 2 của quá trình lên men. Điều này giải thích sự có mặt của diaxetyl. Sự chuyển hóa chất béo: Lipit được các nấm men tổng hợp để tạo ra các tế bào nấm men mới. Quá trình tổng hợp các chất béo và sterol cần thiết bắt đầu với axetyl coenzym A để tạo thành các phân tử axyl CoA và sterol bão hòa và không bão hòa. Quá trình sinh tổng hợp của các phần tử và các sterol không bão hòa đòi hỏi 1 bước oxi hóa, quá trình oxy hóa này đạt được nhờ có oxy phân tử, tạo thành nước. Oxy phân tử này trong dịch đường hóa malt được sử dụng cho mục đích này. Sự thiếu hụt oxy sẽ dẫn đến quá trình lên men nghèo nàn và có thể dẫn đến việc tăng axetyl Coenzym A trong các tế bào sẽ dẫn đến việc tăng hàm lượng este trong bia, làm ảnh hưởng đáng kể đến hương. Do đó, việc cung cấp đủ lượng oxy ban đầu vào dịch đường chuyển vào lên men là rất quan trọng trong việc đảm bảo cho môi trường lên men thích hợp. Sự tạo thành các sản phẩm phụ: Ngoài những sản phẩm chính được tạo thành khi lên men chính như rượu etylic và CO2 còn có 1 số chất khác cũng được hình thành và chúng đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành mùi vị của bia… Rất nhiều các hợp chất bay hơi được nấm men sinh ra làm cho bia có mùi thơm và cũng ảnh hưởng tới độ bền bọt. Tất cả các hợp chất dễ bay hơi của bia đều được sinh ra trong quá trình lên men, trừ một lượng rất nhỏ các tinh dầu của hoa houblon và chất thơm của hoa tạo ra từ các phản ứng melanoidine trong quá trình đun sôi dịch đường. Người ta chia các hợp chất dễ bay hơi sinh ra từ quá trình lên men làm 5 loại: các rượu bậc cao, các axit dễ bay hơi, các este, các aldehyt và dẫn xuất của aldehyt, các hợp chất sunfua. Các rượu bậc cao: Các rượu bậc cao là những thành phần chính của dầu fusel. Ngoài ra trong dầu fusel còn có axit dễ bay hơi, este và các aldehyt. Khối lượng và thành phần rượu bậc cao phụ thuộc vào thành phần dịch đường, chủng nấm men và nhiệt độ. Trong bia có các rượu như propylic, izopropylic, butylic, izobutylic, amylic, izoamylic và 1 số rượu khác. Mỗi loại rượu bậc cao đều gây cho bia có những mùi vị khác nhau, nhưng nói chung chúng đều cho bia có mùi vị khó chịu. Phần lớn các rượu bậc cao đều tạo thành trong quá trình lên men chính, lúc đầu mạnh và về sau yếu dần. Trong quá trình lên men phụ hàm lượng này tăng lên không đáng kể. Sự hình thành các rượu bậc cao là kết quả của các quá trình sinh hóa. Quá trình này có thể biểu diễn như sau: R-CHNH2-COOH + H2O R-CH2OH + CO2 + NH3 Các axit hữu cơ: Trong quá trình lên men chính một số axit hữu cơ được tạo thành, một phần là sản phẩm phụ của sự lên men các đường, một phần là do kết quả của sự trao đổi chất của nấm men và vi khuẩn. Axit lactic và xitric hình thành trong khi lên men chính từ axit pyrotactric. Trong trường hợp mà axit pyrotactric không decacboxyl hóa mà khử thành axit lactic, bình thường hàm lượng của chúng trong bia đạt tới 150-200mg/l. Nếu có mặt các vi khuẩn lên men lactic, axetic thì hàm lượng axit lactic sẽ tăng lên mạnh. Axit sucxinic cũng được tạo thành bởi sự đề amin hóa axit glutamic. Trong quá trình đề amin hóa các axit glutamic đến axit glutamic ở dạng xeto và amin hóa axit tactric ở dạng pyrio đến alanin và sản phẩm cuối cùng là axit sucxinic và rượu etylic: COOHCH2CH2COCO6H CO2 COOHCH2CH2CHO Axit ketoglutamic aldehyt sucxinic COOHCH2CH2CHO + CH3CHO = COOHCH2CH2COOH + C2H5OH Axit sucxinic Hàm lượng axit sucxinic có trong bia thường từ 60-70 mg/l trong khi lên men chính một số axit dễ bay hơi như axetic (CH3COOH) hay axit formic (HCOOH) cũng được tạo thành. Sự tạo thành các este: Phản ứng giữa một phân tử rượu và một phân tử acyl coenzyme A tạo thành một este. Các chất este tạo thành do quá trình este hóa các axit bay hơi và không bay hơi với những loại rượu khác nhau. Các chất este đóng một vai trò khá quan trọng trong việc hình thành mùi vị của bia. Phấn lớn các este hình thành trong khi lên men chính. Ở điều kiện nhiệt độ như nhau thì lên men nổi cho nhiều este hơn lên men chìm. Các este axetat của các rượu bậc cao thường là các este etyl của axit béo mạch dài (caproic và caprylic). Sự tạo thành aldehyt và các dẫn xuất: Axetaldehyt là sản phẩm bậc hai thông thường của quá trình lên men, có nồng độ khoảng 3 đến 25 mg/l trong bia. Các aldehyt bản thân nó không có ảnh hưởng nhiều, nhưng dẫn xuất của nó, đặc biệt là một vài chất gây cho bia vị không tốt. Cho tới nay hai chất được biết nhiều đó là: diaxetyl và axetoin.Diaxetyl tạo hương thơm cho bia, nhưng lại đem đến cho bia hương vị xấu. Hàm lượng cho phép trong bia là 0.2mg/l, nhưng nếu ở 0.35mg/l thì hương vị xấu bắt đầu được nhận ra. Nhiều các sản phẩm hay các sản phẩm phụ khác của quá trình chuyển hóa cũng ảnh hưởng đến hương bia. Một nhóm các hợp chất quan trọng là diketone. Diaxetyl (butan-2.3-dion) và hợp chất liên quan pentan-2.3-dion được tạo ra từ các sản phẩm trao đổi chất của nấm men và được tiết vào trong bia. Tiền chất của diaxetyl là α-axetolactat và tiền chất của pentan-2.3-dion, α-xetobutyrat. Những axit này được tạo thành như các hợp chất trung gian trong quá trình sinh tổng hợp các axit amino, valin và isolơxin. Trong bia các axit thường trải qua quá trình decacboxyl hóa, oxy hóa để tạo thành diketon. Các diketon đều tạo nên hương không mong muốn trong bia. Nấm men sinh tổng hợp valin khi cần chất này đồng thời tạo ra diaxetyl. Trong quá trình lên men, diaxetyl tăng và sẽ giảm dần vào cuối quá trình lên men chính. Sự khử diaxetyl thành axetyl phụ thuộc vào số tế bào nấm men trong dịch lên men, nhiệt độ (nhiệt độ càng cao sự khử càng nhanh) và pH (pH càng thấp sự khử càng nhanh). Các hợp chất lưu huỳnh: Nấm men sản sinh ra các hợp chất lưu huỳnh hữu cơ từ các hợp chất sulfat, sulfit và các hợp chất nitơ có chứa lưu huỳnh có trong dịch đường. Nấm men còn tạo ra các hợp chất lưu huỳnh từ H2S và từ mercaptan. Những sản phẩm này có vị xấu và được coi như là những chất chủ yếu gây ra vị chưa chín của bia sau khi lên men. Chúng ta cũng thấy rằng những hợp chất này còn được tạo ra trong bia từ các hợp chất lưu huỳnh khác khi mà ta để bia ngoài ánh sáng. Sự tạo thành bọt: Sự tạo bọt là một tronng những tính chất quan trọng và đặc trưng của bia. Bọt được hình thành trong khi lên men dịch đường cũng như trong tất cả các thời kì của các quá trình công nghệ và cả lúc ta sử dụng bia. Ở thời kì đầu của quá trình lên men vì nhiệt độ còn thấp nên CO2 được tạo thành sẽ hòa tan trong dung dịch và không bị tách ra. Nhưng khi khối lượng CO2 tăng lên đồng thời nhiệt độ cũng tăng lên và đã bão hòa CO2 thì khối lượng CO2 thừa sẽ tách ra dưới dạng nhỏ li ti. Trên bề mặt của chúng hình thành một lớp hấp phụ gồm những chất hoạt động bề mặt như protit, nhựa hoa houblon… lớp hấp phụ này tạo ra các hạt nhỏ li ti liên kết dính lại với nhau và tạo thành một lớp dày. Lúc đầu lớp bọt này chỉ gồm những bóng rất nhỏ, mịn, nhưng dần dần các bóng nhỏ mịn này kkết hợp lại với nhau thành nhũng bóng lớn hơn đồng thời màu của lớp bọt cũng thay đổi, lúc đầu có màu trắng như tuyết, sau sẫm dần, nguyên nhân là do các phức chất protit-tanin và nhựa hoa houblon ngày càng tăng, các chất này bị oxi hóa dưới tác dụng của oxi không khí. Trong suốt quá trình nổi bọt CO2 góp phần đẩy O2 ra làm giảm thế oxi hóa khử, vừa hạn chế vi sinh vật “ hiếu khí” phát triển, vừa tránh được sự oxi hóa làm giảm chất lượng bia. Lên men phụ: Mục đích : Bia sau khi lên men chính được gọi là bia non, trong thành phần vẫn còn lại một lượng chất hòa tan có khả năng lên men. Lượng chất hòa tan này sẽ được lên men tiếp tục trong qúa trình lên men phụ ở nhiệt độ thấp từ 2-5 OC. Đặc điểm của lên men phụ là lên men rất chậm với một lượng đường không đáng kể, cùng một lúc qúa trình lên men các chất đường có thể kết thúc, song qúa trình “chín” của bia vẫn tiếp tục. Điều này có ý nghĩa rất lớn đối với việc hình thành hương vị, bọt và quyết định độ bền vững của bia. Bảng 2.6: Các thông số trong quá trình lên men phụ: Nhiệt độ lên men 0 – 50C Thời gian lên men chính 14 – 16 ngày Thời điểm thích hợp để hạ xuống 50C Khi độ đường đạt 2.5 – 2.850P Thời điểm thích hợp để hạ xuống 20C Từ ngày 14 trở đi hạ xuống 20C khi tốc độ lên men nhanh hay thời gian lưu 50C đạt 18 ngày lên men Thời điểm thích hợp để hạ xuống 10C Từ ngày thứ 18 trở đi và duy trì trước khi lọc 24 giờ Mức mong muốn khi qua lọc 0P : 2.5 – 2.55 Cồn : 5.55 – 6.0 Các biến đổi: Phản ứng khử diaxetyl làm giảm hàm lượng aldehyt, hàm lượng rượu bậc cao. Phản ứng tạo este. Sự lắng làm trong bia, bão hòa CO2 trong bia. Lọc trong: Bia là một hệ thống hỗn dịch phức tạp với thành phần chính là các chất keo hòa tan. Do tính chất bất ổn định của hệ thống keo này, mà không nhanh hay chậm thì các chất keo này cũng tách ra khỏi trạng thái cân bằng, nên xảy ra hiện tượng đục bia. Mục đích của quá trình lọc bia : Làm cho bia có độ sáng đúng theo yêu cầu chất lượng. Tách triệt để các phân tử rắn lắng, khuyếch tán trong bia. Làm ổn định, gia tăng độ bền vững sinh học cho bia. Lọc loại bỏ hầu hết các vi sinh vật kể cả nấm men. Ngăn cản phản ứng giữa protein và polyphenol Thực chất việc lọc bia dựa trên cơ sở 2 quá trình: Quá trình cơ học: Nhằm giữ những thành phần rắn có kích thước lớn hơn kích thước của các lỗ vật liệu học. Quá trình hấp thụ: Nhằm giữa những phần tử có kích thước nhỏ hơn kích thước của các lỗ vật liệu học, thậm chí hấp thụ những phần tử kép hòa tan ở dạng phân tử. Bia sau lọc có độ trong chủ yếu là nhờ quá trình thứ 2 được tiến hành suông sẻ thuận lợi. Các thành phần gây đục bia được phân loại theo kích thước ba nhóm: Các hạt thô (trên 0.1µ): gồm các protein có khả năng đông kết, nấm men , vi khuẩn, có thể nhìn thấy bằng mắt thường và nhận biết bằng kính hiển vi. Các hạt mịn (giữa 0.001 và 0.1 µ): gồm các liên kết protein và protein-tanin, chúng chỉ được nhìn thấy bằng kính hiển vi. Các hạt mịn nhất (dưới 0.001 µ): là các phân tử hay chuỗi phân tử tan thực sự, không thể nhìn thấy được chúng nhưng có thể nhận biết bằng sắc kí khí. Chiết chai: 2.3.9.1. Mục đích của quá trình chiết chai: Dễ dàng vận chuyển bia đến nhiều nơi với số lượng lớn mà vẫn đảm bảo chất lượng , hương vị đặc trưng của bia và các chỉ tiêu vi sinh khác. 2.3.9.2. Nguyên tắc của quá trình chiết chai: Bia được chiết trong hệ thống kín theo nguyên tắc đẳng áp. Bia được chứa trong hệ thống kín, để hạn chế sự tiếp xúc giữa bia và không khí, tránh các phản ứng oxi hóa làm đục và hư bia. Bia được chiết trong điều kiện đẳng áp CO2, nếu trong điều kiện ngược lại bia bị xáo trộn tạo nhiều bọt tràn ra ngoài gây lãng phí. Tổn thất CO2 gây trở ngại cho bia đưa vào đúng định mức trong chai. Thanh trùng, hoàn thiện sản phẩm: Tại cuối quá trình nấu, dịch đường đã được vô trùng, do vậy các vi sinh vật gây hư hỏng trong bia chỉ có thể xâm nhập vào sản phẩm do sự thiếu vệ sinh trong các công đoạn từ lên men đến ra các sản phẩm cuối cùng. Các thao tác vệ sinh thiết bị không đảm bảo về thời gian, nồng độ hóa chất sử dụng… Thiết bị lọc bia không đảm bảo đủ kín hoặc quá tải. Sự nhiễm tạp của khí nén sử dụng trong quá trình chiết. Do người vận hành và thao tác đưa vào từ trang phục lao động của họ. Chiết xong chai chạy trên băng tải tới thiết bị thanh trùng, quá trình thanh trùng nhằm diệt các tế bào men, cũng như các vi sinh vật trong chai để đảm bảo thời gian lưu hành đúng quy định, ổn định chất lượng bia sau khi lọc. Các sản phẩm bia đạt yêu cầu sẽ được nhán nhãn, in date, đóng thùng và vận chuyển đến nơi tiêu thụ. CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG BIA 3.1. Khái niệm cơ bản: Chất lượng là gì? Tổ chức Quốc tế về Tiêu chuẩn hóa ISO, trong dự thảo DIS 9000:2000, đã đưa ra định nghĩa sau: “Chất lượng là khả năng của tập hợp các đặc tính của một sản phẩm, hệ thống hay qúa trình để đáp ứng các yêu cầu của khách hàng và các bên có liên quan”. Muốn đạt được chất lượng mong muốn cần phải quản lý một cách đúng đắn các yếu tố này. Hoạt động quản lý trong lĩnh vực chất lượng được gọi là quản lý chất lượng. Phải có hiểu biết và kinh nghiệm đúng đắn về quản lý chất lượng mới giải quyết tốt bài toán chất lượng. Theo tiêu chuẩn ISO 9000: 2000, “Quản lý chất lượng là các hoạt động có phối hợp để định hướng và kiểm soát một tổ chức về chất lượng”. Phương pháp thường dùng để quản lý chất lượng là kiểm soát chất lượng. Theo định nghĩa: “Kiểm soát chất lượng là hoạt động kỹ thuật mang tính tác nghiệp được sử dụng để đáp ứng nhu cầu chất lượng”. (theo tổng cục kiểm tra đo lường chất lượng Việt Nam). Tiêu chuẩn Quốc gia (ký hiệu là TCVN) được xây dựng trên cơ sở nghiên cứu ứng dụng các thành tựu khoa học, kỹ thuật, áp dụng kinh nghiệm tiên tiến và chấp nhận tiêu chuẩn quốc tế, khu vực và nước ngoài phù hợp với điều kiện kinh tế- xã hội của Việt Nam. Theo Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật (có hiệu lực từ 1/1/2007), TCVN do Bộ trưởng, Thủ trưởng cơ quan ngang Bộ, Thủ trưởng cơ quan thuộc Chính phủ tổ chức xây dựng, Bộ Khoa học và Công nghệ thẩm định, công bố theo trình tự, thủ tục quy định. TCVN được công bố dưới dạng văn bản để tự nguyện áp dụng. Tiêu chuẩn kỹ thuật ngành cũng giống như các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia, cũng được dựa trên cơ sở khoa học nhưng do các bộ tương ứng ban hành. Thường tiêu chuẩn kỹ thuật ngành dựa vào các phương pháp phân tích do EBC ấn hành. EBC (European Brewing Convention) là tổ chức chuyên nghiệp về lên men bia của châu Âu. 3.2. Kiểm soát chất lượng bia: Dựa vào tiêu chuẩn quốc gia hay còn gọi là tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) do tổng cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng đề nghị, bộ khoa học và công nghệ công bố, các công ty- nhà máy sản xuất bia đã linh động điều chỉnh trong giới hạn cho phép (theo tiêu chuẩn kỹ thuật ngành) để tạo ra các sản phẩm bia đáp ứng nhu cầu ngày càng cao và khắt khe của người tiêu dùng về chất lượng sản phẩm bia theo các chỉ tiêu vệ sinh an toàn thực phẩm, dinh dưỡng, cảm quan. Trong quá trình sản xuất nhằm đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng và hạn chế sai sót, lẫn tạp nhiễm, nhà sản xuất đã thắt chặc kiểm soát chất lượng ngay từ khâu nguyên liệu đầu vào, bia bán thành phẩm và cuối cùng là sản phẩm đầu ra đã hoàn thành. Để kiểm soát chất lượng một cách cụ thể và chi tiết thì các nhà máy sản xuất thường dựa vào chỉ tiêu hóa lý, vi sinh và cảm quan. Theo bài khóa luận này thì khâu nguyên liệu và bia bán thành phẩm được kiểm soát chất lượng theo tiêu chuẩn kỹ thuật ngành. Bia thành phẩm thì áp dụng phương pháp kiểm soát theo tiêu chuẩn Việt Nam đang hiện hành. Kiểm soát chất lượng bia Malt (6 ÷ 9 %) 9 Nguyên liệu ( tan trong methanol) Bán thành phẩm bia ( tan trong ete) Dịch nha Bia trước lọc (3÷4 %) Bia thành phẩm ( tan trong methanol) Gạo (6 ÷ 9 %) 9 Nước (6 ÷ 9 %) 9 Chỉ tiêu hóa lý Chỉ tiêu vi sinh Chỉ tiêu cảm quan Chỉ tiêu hóa lý Chỉ tiêu vi sinh Chỉ tiêu hóa lý Sơ đồ 3.1. Kiểm soát chất lượng bia tổng quát Qua quá trình tồn tại và phát triển, ngày nay các chỉ tiêu kiểm tra chất lượng bia theo TCVN đã có sự thay đổi theo tiến bộ của khoa học kỹ thuật công nghệ nhằm giúp quá trình kiểm tra dễ thực hiện, đáp ứng tốt hơn chất lượng bia và đặc biệt kiểm soát chặc chẽ hơn trong suốt quá quá trình sản xuất ra bia thành phẩm. Bảng 3.1. Tóm tắt các tiêu chuẩn kỹ thuật Nguyên liệu Tên chỉ tiêu Tiêu chuẩn hiện hành Thay thế Xác định độ ẩm Tiêu chuẩn EBC Malt Xác định độ hòa tan Xác định độ chua Xác định độ màu Xác định năng lực đường hóa Gạo Xác định độ ẩm Tiêu chuẩn EBC Xác định độ hòa tan Nước Nước sát trùng Tiêu chuẩn nhà máy bia Sài Gòn Nước nấu bia Bán thành phẩm bia Xác định độ chua Tiêu chuẩn EBC Xác định hàm lượng NaCl Xác định độ màu Xác định tinh bột sót Xác định độ đường Tỷ lệ men Tiêu chuẩn nhà máy bia Sài Gòn Bia thành phẩm (chỉ tiêu hóa lý) Hàm lượng etanol TCVN 5562:2009 TCVN 5562:1991 Hàm lượng cacbon dioxit TCVN 5563: 2009 TCVN 5563: 1991 Độ axit TCVN 5564: 2009 TCVN 5564:1991 Độ đắng, BU TCVN 6059:2009 TCVN 6059: 1995 Độ màu TCVN 6061: 2009 TCVN 6061: 1995 Hàm lượng diaxetyl TCVN 6058: 1995 Hàm lượng kim loại TCVN 8126: 2009 Hàm lượng đường Tiêu chuẩn EBC Bia thành phẩm (chỉ tiêu vi sinh) Tổng số VSV hiếu khí TCVN 4884:2005 E. coli TCVN 6848: 2007 Staphylococus aureus TCVN 7927: 2008 Clostridium perfringens TCVN 4991:2005 Nấm men, nấm mốc TCVN 8275-2:2010 Bia thành phẩm Chỉ tiêu cảm quan TCVN 6063: 1995 Ghi chú: Tiêu chuẩn nhà máy bia Sài Gòn – Hoàng Quỳnh tuân theo tiêu chuẩn Kỹ thuật ngành EBC. Sơ đồ 3.2. Kiểm soát chất lượng bia: Nước Kiểm tra bia thành phẩm: Chỉ tiêu hóa lí Chỉ tiêu vi sinh Theo TCVN Chỉ tiêu cảm quan Kiểm tra mật độ cấy giống, tỷ lệ men sống, theo tiêu chuẩn nhà máy bia Sài Gòn- Hoàng Quỳnh Kiểm tra dịch nha theo phương pháp EBC Men giống Kiểm tra nước nấu bia theo tiêu chuẩn nhà máy bia Sài Gòn- Hoàng Quỳnh Kiểm tra nguyên liệu đầu vào theo phương pháp EBC Nguyên liệu Nghiền Hồ hóa Đường hóa Houblon hóa Lắng cặn Dịch nha Lên men phụ Lạnh nhanh Lên men chính Lọc trong bia Chiết Sục khí vô trùng Thanh trùng Bã Bia thành phẩm Lọc Kiểm tra bia trước lọc theo phương pháp EBC 3.3. Quy định lấy mẫu kiểm tra: 3.3.1. Mục đích: Xác định mẫu đại diện của nguyên liệu đầu vào là malt, gạo, nước nấu, dich nha, bia bán thành phẩm. Làm cơ sở để đánh giá đúng chất lượng của nguyên liệu. 3.3.2. Nội dung: 3.3.2.1. Nước nấu: Khử trùng bằng ngọn lửa đèn cồn tại van của bồn chứa nước. Xả bỏ nước đầu và lấy mẫu nước vào ống nghiệm 100ml. Khóa van, chuyển mẫu đi kiểm tra. 3.3.2.2. Malt: Tiến hành lấy mẫu theo lô hàng. Đánh giá cảm quan, ghi nhân thông tin: lô hàng, xuất xứ, ngày lấy mẫu, đóng bao bì đem đi kiểm tra các chỉ tiêu hóa lý khác. 3.3.2.3. Gạo: Tiến hành lấy mẫu đại diện theo từng lô hàng. Đánh giá cảm quan, ghi nhận thông tin. 3.3.2.4. Dịch nha và bia bán thành phẩm: Trước khi lấy mẫu, dùng cồn 720 lau bên ngoài dụng cụ lấy mẫu. Xịt cồn vào van lấy mẫu, chú ý: xịt sâu vào phía trong van lấy mẫu. Xả dịch nha để đuổi hết cồn và dịch đọng trong van lấy mẫu ra ngoài. Dùng cây lửa hơ qua miệng ống nghiệmà mở nắp à lấy nước nha cho đến khi còn cách miệng ống nghiệm khoảng 1-2cm thì dừng à hơ lại miệng ống nghiệm à hơ lại nắp và đậy lại (các thao tác thực hiện phải đảm bảo nằm trong phạm vi vô trùng của ngọn lửa cây đốt). Đóng van lấy mẫu và vệ sinh lại van lấy mẫu bằng cồn. Vệ sinh lại phía ngoài ống nghiệm bằng cồn. 3.3.3. Quy tắc nghiệm thu và phương pháp lấy mẫu bia kiểm tra vi sinh (TCVN 5519-1991): 3.3.3.1. Quy tắc nghiệm thu: Quy định chung: Bia được giao nhận và kiểm tra theo từng lô hàng có xác nhận chất lượng. Mỗi lô bia phải kèm theo một giấy xuất xưởng, có ghi các mục sau: Tên gọi của phiếu Cơ sở sản xuất và cơ sở xuất khẩu Giấy chứng nhận có liên quan đến vận chuyển Số hiệu hợp đồng, số hiệu đơn đặt hàn. Số lượng và loại hàng vận chuyển Mô tả hàng Khối lượng cả bì Khối lượng được giao. Khi nghiệm thu lô bia, phải kiểm tra các chỉ tiêu sau: Dạng bên ngoài, bao gói, nhãn Vị và mùi Nồng độ chất hòa tan ban đầu tính theo % khối lượng Nồng độ rượu etylic theo % khối lượng Độ màu Độ pH Hàm lượng CO2 theo % khối lượng Độ ổn định chất lượng Độ rót đầy Khi nghiệm thu, lô hàng phải được kiểm tra chất lượng thong thường có chọn lọc theo TCVN 2600-78 Đánh giá chất lượng bia: Được tiến hành riêng biệt theo từng chỉ tiêu kiểm tra. Lô bia được chấp nhận nếu có từng chỉ tiêu kiểm tra thỏa mãn những yêu cầu theo quy định hiện hành. Những chỉ tiêu không đo được phải xác định số đơn vị sản phẩm. 3.3.3.2. Phương pháp lấy mẫu: Lấy mẫu được tiến hành với từng lô bia. Lấy các mẫu riêng biệt được thực hiện trong điều kiện vô trùng bằng dụng cụ lấy mẫu, đảm bảo giữ được chất lượng bia. Ghi rõ nhãn: tên gọi của bia, cơ sở sản xuất, cơ sở tiêu thụ, ngày tháng lấy mẫu. Bảo quản mẫu theo quy định hiện hành. Các mẫu lấy từ thùng bốc, cần tiến hành phân tích ngay sau khi lấy mẫu. Cho phép bảo quản mẫu trong buồng tối ở nhiệt độ từ 0 đến +50C không quá 2 ngày đêm. 3.4. Kiểm tra nguyên liệu đầu vào: 3.4.1. Malt: (Theo phương pháp EBC) Xác định độ ẩm: Phương pháp sấy đến trọng lượng không đổi. Mẫu được nghiền mịn và sấy khô trong tủ sấy đã đạt nhiệt độ tiêu chuẩn. Độ ẩm được tính từ khối lượng mất đi trong quá trình sấy. Dụng cụ: Malt Máy nghiền Tủ sấy, đặt nhiệt độ 105-1060C Cân phân tích Bình hút ẩm Cốc cân Cách tiến hành: Cân khoảng 20g malt và nghiền mịn. Lấy 5g bột nghiền vào cốc cân sạch khô, đã biết trước trọng lượng. Đậy nắp và cân chính xác 0,0001g. Mở nắp, đặt cốc và nắp vào tủ sấy đã đặt nhiệt độ 105-1060C, bắt đầu tính thời gian sấy trong 3h. Lấy cốc ra làm nguội trong bình hút ẩm về nhiệt độ phòng trong 20 phút rồi cân(trọng lượng m). Làm tương tự như vậy cho đến khi chênh lệch giữa 2 lần cân là 0,0005g. Kết quả: Độ ẩm (W%) của malt được tính theo công thức: W= m1-m2m1 ×100 , % Trong đó: M1- khối lượng mẫu trước khi sấy (g) M2- khối lượng mẫu sau khi sấy (g) 3.4.1.2. Độ hòa tan: a. Chuẩn bị mẫu và dụng cụ: Malt Máy nghiền Cân phân tích với độ chính xác 0,1g Cốc Bình cách thủy b. Cách tiến hành: Cân khoảng 55g malt và nghiền, trộn đều lấy ra một phần nhỏ để xác định độ ẩm ( 3-5g). Đặt nhiệt độ bình điều nhiệt 450C. Cân chính xác 50g malt đã nghiền cho vào cốc rùi thêm 200ml nước cất, dùng đũa thủy tinh khuấy cho khỏi vón cục, tránh tạo bọt. Giữ cốc ở 450C trong 30 phút, khuấy lien tục. Tăng nhiệt độ lên 700C rồi rót thêm 100ml nước cất. Cứ 5 phút lấy mẫu 1 lần để thử dịch đường hóa bằng cách hòa 1 giọt dung dịch I2 0,02N với mẫu đến khi hỗn hợp có màu vàng rơm coi như đường hóa kết thúc. Thời gian từ khi hỗn hợp trong cốc đạt 700C đến khi không làm mất màu dung dịch iot gọi là thời gian đường hóa. Nếu quá trình đường hóa không kết thúc sau 1h thí nghiệm thì ngừng lại hoặc làm lại. Kết quả: Hàm lượng chất hòa tan của malt tính bằng công thức sau: E1= e (W+800)100-e , % E2 = E1 .100100-W , % Trong đó: E1- hàm lượng chất hòa tan của malt, % theo khối lượng E2 - hàm lượng chất hòa tan của malt khô tuyệt đối, % theo khối lượng e - hàm lượng chất hòa tan của dịch đường, % theo khối lượng W- độ ẩm của malt 800- lượng nước cất dùng để đường hóa 100g malt, ml 3.4.1.3. Xác định độ chua: a. Chuẩn bị mẫu và dụng cụ: Mẫu phải được loại bỏ CO2 Bình tam giác 50ml Pipet 10ml NaOH 0,1N Phenolphtalein 1% b. Cách tiến hành: Lấy 2 bình tam giác cho vào mỗi bình 10ml mẫu. Đem chuẩn độ bằng NaOH 0,1N với chất chỉ thị phenolphthalein 1%, đến khi dung dịch xuất hiện màu hồng thì dừng lại và đọc số ml NaOH 0,1 N tiêu tốn. Kết quả: Độ chua đoực tính bằng trung bình cộng thể tích NaOH 0,1N tiêu tốn ở cả 2 bình. Độ sai lệch giữa 2 bình không quá 0,05ml 3.4.1.4. Xác định độ màu: Xác định màu của dịch đường chế biến từ malt cần phân tích trong phòng thí nghiệm bằng phương pháp quang phổ. Dụng cụ, hóa chất: Nước cất Máy nghiền malt Các dụng cụ đường hóa Phễu lọc, giấy lọc Thiết bị lọc màng Máy UV và các cuvet Cách tiến hành: Chuẩn bị dịch đường như phương pháp xác định độ hòa tan của malt. Lọc lấy khoảng 50ml dịch lọc đầu và lọc tiếp tục bằng bộ lọc màng kích thước 0,45µm, thu lấy 30ml. Kiểm tra độ trong của dịch bằng cách xác định độ hấp tụ của dịch ở 700nm. Chuẩn bị máy quang phổ: bật máy, đặt bước sóng ở 430 nm. Chỉnh độ hấp thụ của máy bằng nước cất về 0 sau đó mới đo mẫu. Xác định độ hấp thụ trong vòng 30 phút sau khi chuẩn bị mẫu. Nếu cần thì pha loãng sao cho độ hấp thụ nằm trong giới hạn cho phép của máy. Kết quả: Tính độ màu theo công thức: C = 25. A430 . F Trong đó: C – độ màu tính theo đơn vị EBC A430 – độ hấp thụ ở 430 nm 25 – hệ số pha nhân F – hệ số pha loãng 3.4.1.5. Xác định năng lực đường hóa: a. Mục đích: Xác định hoạt độ thích hợp α và β- amilaza của malt trong các điều kiện tiêu chuẩn. b. Nguyên tắc: Các enzyme trong malt được chiết với nước 400C và dùng để thủy phân dung dịch tinh bột chuẩn. Lượng đường khử tạo thành nhờ hoạt động của enzyme amilaza. Kết quả được tính bằng số gam maltoza tạo thành từ 100g malt ở điều kiện chuẩn. c. Hóa chất và dụng cụ: Nước cất Dung dịch đệm axetat, pH = 4,3 ± 0,1. Cân 30g axit axetic, hòa tan với nước và định mức tới 1 lít. Cân 34g natri axetat (NaC2H3O2.3H2O), hòa tan với nước và định mức tới 500 ml. Trộn 2 dung dịch này đến khi đạt được pH= 4,3 ở 250C. Dung dịch tinh bột 20g/l. Cân một lượng tinh bột tan tương đương với 10g chất khô và khuấy với một chút nước lạnh đến dạng huyền phù. Thêm vào đó 400ml nước sôi, khuấy và giữ hỗn hợp luôn luôn sôi. Rửa đũa khuấy bằng một chút nước lạnh và cho vào dung dịch tinh bột, đun sôi trong 5 phút. Làm lạnh cốc và khuấy lien tục để tránh tạo màng. Định mức đến 500ml. Pha và dùng trong ngày. Dung dịch iot 0,1N. Cân 12,7 g iot và 20g KI, hòa tan trong 200ml nước và định mức tới 1 lít. Dung dịch Na2S2O3 0,1N. Cân 24,82 g natri thiosulfat (Na2S2O3.5H2O) và 7,6 g disodium tetraborat (Na2B4O7.10H2O), hòa tan trong 300 – 400ml nước và định mức tới 1 lít. NaOH 1N Dung dịch H2SO4 0,5N Dung dịch thymolphtalein 5g/l. Cân 5g thymolphtalein và hòa tan trong 100ml ethanol 96% (v/v) Máy nghiền malt Cân phân tích Cốc thủy tinh, đũa khuấy, phễu, giấy lọc Bình tam giác 250ml, 500ml, có vạch định mức, bình định mức 250ml Pipet 5ml và 50ml, buret 25ml Tiến hành: Chuẩn bị mẫu: Cân 21g malt vàng nhạt đem nghiền mịn. Cân chính xác 20g bột malt cho vào cốc nấu. Thu dịch chiết: đun bếp cách thủy ở nhiệt độ 400C, rót 480ml nước lạnh vào mẫu malt, khuấy đều tránh vón cục. Đặt cốc vào bếp cách thủy khuấy liên tục trong vòng 1 giờ. Làm nguội dịch chiết tới nhiệt độ phòng. Lau khô phía ngoài cốc, điề chỉnh khối lượng cốc tới 520g. Lọc: khuấy thật đều dịch chiết, đổ hỗn hợp vào phễu lọc, loại bỏ 200ml dịch lọc đầu, lấy 50ml dịch lọc sau để phân tích. Thủy phân dung dịch tinh bột: Mẫu thí nghiệm: dùng pipet lấy 100ml dung dịch tinh bột vào bình định mức 250ml, thêm 6,5ml dung dịch đệm axetat, đặt vào bình cách thủy 200C, để yên 20 phút. Cho tiếp 6,5ml dịch chiết malt đã lọc vào hỗn hợp trên, lắc đều rồi để tiếp 200C trong 30 phút tính từ lúc bắt đầu thêm dịch chiết malt. Sau đó cho 5ml NaOH để ngừng hoạt động của enzyme. Thêm nước tới ngấn định mức và lắc đều. Kiểm tra độ kiềm bằng cách nhỏ một giọt thymolphtalein, màu của dung dịch phải là màu xanh. Mẫu kiểm chứng: lấy 100ml dung dịch tinh bột vào bình 250ml, thêm 3ml dung dịch NaOH, lắc kỹ. Thêm 6,5 ml dịch chiết malt rồi thêm nước tới ngấn bình và lắc đều. Xác định đường khử theo phương pháp iot: hút 50ml dung dịch trên vào bình tam giác 250ml, thêm 25ml dung dịch iot và 3ml dung dịch NaOH và lắc đều. Đậy kín nắp bình và để yên trong 15 phút. Thêm 4,5 ml H2SO4 và chuẩn phần iot dư không phản ứng bằng dung dịch Na2S2O3 cho tới khi mất màu xanh. Lượng iot đã phản ứng nên trong khoảng 6-12ml, nếu ngoài khoảng giới hạn thì phải làm lại thí nghiệm. Kết quả: Tính lượng maltoza theo công thức: DP1= F (VB – VT) DP2= DP1 .100100-W Trong đó: DP1 – hoạt lực diastaza của mẫu, tính theo đơn vị WK (Windish- Kolbach) DP2 - hoạt lực diastaza của malt khô, WK VB – thể tích Na2S2O3 dùng chuẩn độ lượng iot dư trong mẫu trắng, ml. Vt – thể tích Na2S2O3 dùng chuẩn độ lượng iot dư trong mẫu thực, ml. Lượng mẫu lấy phân tích là 10g, 20g, 40g, vì cứ 1ml Na2S2O3 0,1N tương ứng với 0,0171g maltoza nên ta có F10= 68,4; F20= 34,2; F40= 17,1 W- độ ẩm của malt (%, m/m) 3.4.1.6. Tiêu chuẩn kỹ thuật: a. Yêu cầu cảm quan: Màu sắc : có màu vàng sáng hoặc vàng rơm đồng nhất Mùi : có mùi sạch, tươi, thơm đặc trưng của malt Vị : có vị ngọt, dịu nhẹ. Độ cứng : malt phải xốp và khô Độ mịn : không được xay quá nhuyễn để tạo thành một lớp vỏ trấu giúp lọc Tạp chất : không đựoc lẫn sạn, rơm, rác và các tạp chất khác. Hình dạng : không bị sâu bệnh, mốc , vỡ, khuyết tật, mọt, nát… Kích thước và hình dáng hạt : đồng đều và đầy đặn Yêu cầu hóa lý:theo chỉ tiêu nhà máy bia Sài Gòn- Hoàng Quỳnh Bảng 3.2 : Chỉ tiêu kiểm tra malt STT Tên chỉ tiêu kiểm tra Đơn vị Yêu cầu 1 Độ ẩm % =< 5 2 Hoạt lực WK 290 ÷ 320 3 Hàm lượng Protein tổng cổng % 10 ÷ 12 4 Hàm lượng protein hòa tan % 4 ÷ 4,7 5 Kích thước hạt > 2,5mm Kích thước hạt < 2,5mm % >= 85 <= 1 6 Độ trong % NEPH 2,5 7 Thời gian đường hóa Phút < 15 8 Độ màu 0EBC 3,0 ÷ 4,5 9 PH 5,6 ÷ 6 10 Độ hòa tan trên chất khô xay nhuyễn % >= 80 11 Chênh lệch giữa xay thô và xay nhuyễn % <= 1,8% 12 Chỉ số Kolbach ÷ 42 Gạo: . Xác định độ ẩm: Dụng cụ: Tủ sấy chỉnh nhiệt độ 105- 1500C Cân phân tích có độ chính xác 0,001g Bình hút ẩm Cách tiến hành: Cân khoảng 5g bột đã nghiền mịn trong cốc biết trọng lượng. Mở nắp và đặt cốc vào tủ sấy có nhiệt độ 1050C, sau 3h lấy cốc ra và làm nguôi trong bình hút ẩm, sau đó cân và ghi lại số cân. Sấy tiếp 30- 60 phút. Sau đó làm nguôi và cân lại lần 2. Nếu giữa 2 lần cân sai số không quá 0,001g thì xem như quá trình tách nước kết thúc. Kết quả: Độ ẩm của nguyên liệu được tính theo công thức: W= m1-m2m1 ×100 , %(m/m) Trong đó: M1- khối lượng mẫu trước khi sấy (g) M2- khối lượng mẫu sau khi sấy (g) Xác định độ hòa tan: Phương pháp ASBC, quy trình thí nghiệm được áp dụng cho tất cả các loại ngũ cốc Hóa chất và dụng cụ: Enzyme: malt đại mạch có hoạt lực diastaza lớn hơn 300 đơn vị WK. Độ ẩm và hàm lượng chất hòa tan của malt phải được xác định cùng thời gian khi được dùng xác định chất hòa tan của nguyên liệu thay thế. Dung dịch I2 0,02N Máy nghiền malt và gạo Cân phân tích, độ chính xác 0,05g Nồi đừơng hóa có bộ phận đo nhiệt độ, thời gian và tốc độ cánh khuấy là 100 – 200 vòng/phút. Dụng cụ đo tỷ trọng Tủ sấy Cốc sấy Cách tiến hành: Chuẩn bị mẫu: nghiền khoảng 21g gạo Cân 20g bột gạo và 5g bột malt cho vào cốc đã biết trọng lượng. Cho 200ml nước cất 460C vào, khuấy đều bằng đũa thủy tinh. Đặt cốc lên bếp đun sôi khoảng 10- 15 phút, khuấy liên tục, giữ dịch sôi trong 30 phút và khuấy kỹ trong 10 phút tiếp theo. Giữ thể tích dịch nấu không đổi bằng cách bổ sung thêm nước cất 15phut 1 lần. Làm nguội dịch nấu xuống 460C và thêm 25g malt nghiền, trộn đều tránh vón cục. Giữ nhiệt độ dịch nấu ở 450C trong vòng 30 phút, khuấy lien tục. Tiếp đó nâng nhiệt độ tới 700C với tốc độ 10C/ phút, thêm 100ml nước cất 70-710C, giữ nhiệt độ trong 60 phút. Sau 15 phút tính từ khi dịch đạt 700C bắt đầu thử với dung dịch I2 cho đến khi đường hóa hoàn toàn. Tiếp đó làm nguội và lọc dịch chiết như đối với dịch chiết malt. Xác định tỷ trọng của dịch đường, để xác định hàm lượng chất hòa tan của gạo. Kết quả: Tính hàm lượng chất hòa tan theo công thức sau: Et = 800+0,6 Wm+0,4 Wc.e100-e ; % Ec = Et-0,6 Em.10040 ; % E’c = 100 .Ec100-Wc ; % Trong đó: Et – hàm lượng tổng chất hòa tan trong hỗn hợp malt và gạo, % (tính theo khối lượng) Ec – hàm lượng chất hòa tan của gạo theo khối lượng, % E’c – hàm lượng chất hòa tan của gạo tính theo chất khô, %( tính theo khối lượng) Em – hàm lượng chất hòa tan của malt, %( tính theo khối lượng) e – hàm lượng chất tan trong dịch đường, %( tính theo khối lượng) Wm – độ ẩm của malt, % Wc - độ ẩm của gạo, % Tiêu chuẩn kỹ thuật của gạo: Yêu cầu cảm quan: Màu: từ trắng đến trắng ngà Kích thước hạt: đều Tạp chất: không lớn hơn 0,05% Mùi: thơm tự nhiên, không có mùi mốc, ẩm Không bị sạu mọt Yêu cầu hóa lý: Độ ẩm: <= 14,5% Tạp chất: <= 0,05% Nước: (Theo tiêu chuẩn nhà máy bia Sài Gòn – Hoàng Quỳnh) Kiểm tra nước sát trùng Dụng cụ: Ống nghiệm, đĩa petri, ống pipet. Nồi hấp tuyệt trùng, tủ ấm. Bếp điện, đèn cồn. Hóa chất: Môi trường Sabouraud-4%Glucose-Agar: Cân 65g Sabouraud-4%Glucose-Agar + 1000 ml nước cất ® khuấy đều ® chuẩn về pH 5.6±0.2 bằng NaOH 0.1N hoặc HCl 0.1N ® hấp thanh trùng ở 1210C trong 15 phút. Môi trường PCA (Plate Count Agar): ): Cân 22.5g PCA + 1000 ml nước cất ® khuấy đều ® chuẩn về pH 7±0.2 bằng NaOH 0.1N hoặc HCl 0.1N ® đem hấp thanh trùng ở nhiệt độ 1210C trong 15 phút. Môi trường NBB-P: Cân 30g NBB-P + 250ml nước cất khuấy cho tan hết NBB-P + 250ml bia thành phẩm đã đuổi hết CO2 à đêm chuẩn về pH: 5.8±0.1 bằng NaOH 0.1N hoặc HCl 0.1N à đổ vào ống nghiệm có nắp vặn à đem hấp ở nhiệt độ 1210C trong 15 phút. Cách lấy mẫu Thời điểm lấy mẫu: sau khi kết thúc quá trình vệ sinh công nghiệp. Trước khi lấy mẫu, dùng cồn 720 lau bên ngoài ống nghiệm. Xịt cồn vào đáy tank ở vị trí lấy mẫu. Xả nước còn lại trong đáy tank để đuổi hết cồn và nước đọng trong đường ống ra ngoài. Dùng cây lửa hơ qua cổ chai à mở nắp à lấy mẫu nước à hơ lại ống nghiệmà hơ lại nắp ống nghiệm và đậy lại (các thao tác thực hiện phải đảm bảo nằm trong phạm vi vô trùng của ngọn lửa cây đốt). Đóng đáy tank lại. Vệ sinh lại phía ngoài chai lấy mẫu bằng cồn. Tiến hành cấy mẫu: Cấy men mốc: Hút 1ml mẫu nước cho vào đĩa petri (đã hấp thanh trùng) à đổ 12ml môi trường Sabouraud-4%Glucose-Agar đã được hấp thanh trùng để nguội ở nhiệt độ 45-500C vào đĩa lắc nhẹ từ trái qua phải để môi trường tráng đều đĩa à để yên đến khi thạch đông lật ngược nắp hộp xuống, gói giấy kín à ủ ở nhiệt độ phòng sau 2 ngày đọc kết quả. Cấy hiếu khí: Hút 1ml mẫu nước cho vào đĩa petri (đã hấp thanh trùng) à đổ 12ml môi trường PCA đã được hấp thanh trùng để nguội ở nhiệt độ 45-500C vào đĩa lắc nhẹ từ trái qua phải để môi trường tráng đều đĩa à để yên đến khi thạch đông lật ngược nắp hộp xuống à để vào tủ ấm ở nhiệt độ 370C sau 2 ngày đọc kết quả. Cấy yếm khí: Hút 1ml mẫu nước vào 15ml môi trường NBB-P đựng sẵn trong ống nghiệm đã được hấp thanh trùng à vặn kín nắp và ủ ở nhiệt độ phòng trong 5 ngày. Đọc kết quả. Đọc kết quả: Men mốc: Nấm men: đếm số men mọc trên môi trường (khuẩn lạc tròn nhẵn bờ đều trắng sữa) Nấm mốc: đếm số mốc mọc lên trên mặt môi trường Kết quả men mốc là tổng số men mốc cộng lại. Hiếu khí: Dùng mắt thường đếm số khuẩn lạc mọc trên môi trường. Nếu mật độ khuẩn lậc nhiều có thể chia bề mặt hộp Petri thành 1/2, 1/4, …sau đó đếm 1 phần rồi nhân vơí các phần còn lại. Yếm khí: môi trường NBB-P Đục, đổi màu môi trường à mẫu bị nhiễm Vẫn giữ nguyên màu môi trường à không nhiễm Kiểm tra nước nấu bia Dụng cụ: Chai lấy mẫu, ống nghiệm, đĩa petri, ống pipet. Tủ hấp tuyệt trùng, tủ ấm. Bếp điện, đèn cồn. Hóa chất: Môi trường Sabouraud-4%Glucose-Agar: pha như trên. Môi trường PCA (Plate Count Agar): pha như trên. Môi trường TBX Agar: Cân 33.6g TBX agar hòa tan với 1 lít nước cất, để yên 5 phút khuấy đều. Điều chỉnh pH về 7.2±0.2 bằng NaOH 0.1N hoặc HCl 0.1N. Cho lên bếp điện vừa đun từ từ vừa khuấy cho đến khi đạt nhiệt độ sôi thì dừng. Đổ môi trường vào các ống nghiệm và đem hấp thanh trùng ở nhiệt độ 1210C trong 15 phút. Cách lấy mẫu Trước khi lấy mẫu, dùng cồn 720 lau bên ngoài chai lấy mẫu . Xịt cồn vào van lấy mẫu, chú ý: xịt sâu vào phía trong van lấy mẫu. Xả nước để đuổi hết cồn và nước đọng trong van lấy mẫu ra ngoài. Dùng cây lửa hơ qua cổ chai à mở nắp à lấy mẫu nước à hơ lại ống nghiệmà hơ lại nắp ống nghiệm và đậy lại (các thao tác thực hiện phải đảm bảo nằm trong phạm vi vô trùng của ngọn lửa cây đốt). Đóng van lấy mẫu lại. Vệ sinh lại phía ngoài chai lấy mẫu bằng cồn. Tiến hành cấy: Cấy men mốc: Hút 1ml mẫu nước cho vào đĩa petri (đã hấp thanh trùng) à đổ 12ml môi trường Sabouraud-4%Glucose-Agar đã được hấp thanh trùng để nguội ở nhiệt độ 45-500C vào đĩa lắc nhẹ từ trái qua phải để môi trường tráng đều đĩa à để yên đến khi thạch đông lật ngược nắp hộp xuống, gói giấy kín à ủ ở nhiệt độ phòng sau 2 ngày đọc kết quả. Cấy hiếu khí: Hút 1ml mẫu nước cho vào đĩa petri (đã hấp thanh trùng) à đổ 12ml môi trường PCA đã được hấp thanh trùng để nguội ở nhiệt độ 45-500C vào đĩa lắc nhẹ từ trái qua phải để môi trường tráng đều đĩa à để yên đến khi thạch đông lật ngược nắp hộp xuống à để vào tủ ấm ở nhiệt độ 370C sau 2 ngày đọc kết quả. Xác định E.Coli: 1ml mẫu nước + 12ml môi trường TBXA à ủ ở 300C trong 4h sau đó ủ ở 440C trong 18h. Đọc kết quả: Men mốc: Nấm men: đếm số men mọc trên môi trường (khuẩn lạc tròn nhẵn bờ đều trắng sữa) Nấm mốc: đếm số mốc mọc lên trên mặt môi trường Kết quả men mốc là tổng số men mốc cộng lại. Hiếu khí: Dùng mắt thường đếm số khuẩn lạc mọc trên môi trường. Nếu mật độ khuẩn lậc nhiều có thể chia bề mặt hộp Petri thành 1/2, 1/4, …sau đó đếm 1 phần rồi nhân vơí các phần còn lại. E.coli: Khi có E.coli sẽ xuất hiện khuẩn lạc màu xanh đen ánh kim loại tròn bờ đều. Tiêu chuẩn kỹ thuật của nước: Nước nấu bia: yêu cầu chất lượng theo chỉ tiêu nhà máy bia Sài Gòn – Hoàng Quỳnh Bảng 3.3: Yêu cầu về chất lượng nước nấu bia tại nhà máy. STT Tên chỉ tiêu Tiêu chuẩn 1 Mùi Không 2 Độ pH 6,2 ÷ 7,5 3 Độ đục =< 20% Nep 4 Độ cứng tổng =< 20% CaCO3/l 5 Độ kiềm tổng =< 20% CaCO3/l 6 Hàm lượng muối (NaCl) =< 50 mg/l 7 Hàm lượng Fe 0,02 mg/l 8 Hàm lượng Clo tự do =<0,05 mg/l 9 Hàm lượng nitrit 0 10 Chloroform =<1 ppm 11 Total trihalomethanes =<1 ppm 12 Trichloroethane =< 0,1 ppm 13 Trichloroethylene =<1 ppm 14 Tetracholoroethylene =<1 ppm 15 Nấm men, mốc, tạp trùng =< 10kl/ml 16 Tổng số vi khuẩn hiếu khí =<100 kl/ml 17 Coliform và E.coli 0 Kiểm tra bia bán thành phẩm: 3.5.1. Kiểm tra trạng thái nước dịch nha: 3.5.1.1. Chỉ tiêu hóa lý: 3.5.1.1.1. Xác định độ chua: a. Chuẩn bị mẫu: Mẫu phải được loại bỏ CO2 trước khi tiến hành phân tích. b .Dụng cụ và hóa chất: Bình tam giác 50ml Pipet 10ml NaOH 0,1N Phenophtalein 1% Cách tiến hành: Lấy 2 bình tam giác 50ml, cho vào mỗi bình 10ml mẫu. Thêm vài giọt chất chỉ thị màu phenophyalein 1%, đem chuẩn độ với NaOH 0,1N đến khi dung dịch xuất hiện màu hồng. Ngừng lại và nghi nhận kết quả thể tích NaOH đã dùng. Kết quả: là trung bình cộng thể tích của NaOH trong 2 bình, sao cho độ lệch không quá 0,05ml. 3.5.1.1.2. Xác định hàm lượng NaCl: a. Chuẩn bị mẫu: mẫu cần loại bỏ CO2 trước khi đem đi kiểm tra. b. Dụng cụ và hóa chất: Bình tam giác 50ml Pipet 10ml Buret 5ml NaOH 0,1N K2CrO4 10% AgNO3 0,1N c. Cách tiến hành: Lấy 2 bình tam giác, cho vào mỗi bình 10 ml mẫu. Dùng NaOH trung hòa tới môi trường trung tính (pH= 7), nhỏ vài giọt K2CrO4 . Chuẩn độ bằng AgNO3 0,1N đến khi dịch xuất hiện màu đỏ gạch. Dừng chuẩn độ và nghi nhận thể tích AgNO3 đã dùng. d.Kết quả: Công thức tính: Trong đó: Cn: Nồng độ đương lượng của AgNO3 (N) V: Thể tích AgNO3 0.1N tiêu tốn (ml) X: Hàm lượng NaCl có trong mẫu (mg/l) 2.5.1.1.3. Xác định độ màu: a. Nguyên tắc: Đo độ hấp thụ của dịch đường ở bước sóng 430nm. Màu dịch đường tính theo đơn vị EBC bằng độ hấp thụ nhân với hệ số pha loãng. b. Dụng cụ và hóa chất: Máy quang phổ Cuvet 10mm Bộ lọc màng 0,45 µm Bột trợ lọc diatomit c.Cách tiến hành: Pha loãng mẫu để đo dộ hấp thụ ở 430nm nằm trong giới hạn của máy đo quang phổ. Dùng cuvet để đo. Mẫu được lọc bằng bộ lọc màng, nếu độ đục của mẫu pha loang lớn hơn 1 đơn vị EBC hoặc dùng bột trợ lọc trước khi dùng lọc màng. Đặt máy quang phổ ở bước sóng 430nm, đo độ hấp thụ. d. Kết quả: Màu của dịch đường không pha loãng = A. f. 25 (đơn vị EBC) Trong đó: Độ hấp thụ ở 430nm đo trong cuvet 10mm f- hệ số pha loãng 3.5.1.1.4. Xác định tinh bột sót: a. Mục đích: Xác định sự tồn tại của tinh bột sót để đánh giá khả năng đường hóa của dịch nha, nhằm điều chỉnh cho đúng chất lượng bia mong muốn. b. Chuẩn bị mẫu: Mẫu được đưa về nhiệt độ phòng. Lắc đều trước khi phân tích. c. Cách tiến hành: Dùng pipet hút 15ml cồn vào ống nghiệm, cho tiếp 15ml mẫu đậy kín nắp ống nghiệm và lắc đều cho đến khi kết tủa hoàn toàn. Để yên 30 phút để kết tủa lắng xuống đáy ống nghiệm. Gạt bỏ cồn, thêm vào ống nghiệm 10ml nước cất và lắc cho tan hết kết tủa, cho vài giọt iot lắc đều, quan sát. d. Kết quả: Nếu thấy dung dịch chuyển sang màu xanh, kết luận mẫu bị sót tinh bột. Nếu dung dịch có màu vàng của iot, kết luận quá trình đường hóa hoàn toàn. 3.5.1.1.5. Xác định độ đường: a. Mục đích: hướng dẫn kiểm tra tổng các chất hào tan có trong mẫu (độ balling) ở các công đoạn của quá trình sản xuất bia. b. Phạm vi áp dụng: Áp dụng cho việc kiểm tra độ balling của nguyên liệu, bia đang lên men, bia trước lọc, bia thành phẩm. c. Chuẩn bị mẫu và dụng cụ: Mẫu phải được bảo quản lạnh ở nhiệt độ nhỏ hơn 20C Đối với mẫu đo bằng balling (mẫu sau khi tách cồn và CO2) của bia trước lọc và bia thành phẩm phải giữ lạnh và định mức 250ml. Đối với bia đang lên men thực hiện đuổi CO2 kĩ trước khi đo Bình định mức 250ml Thước đo balling/ sacharimeter Ống đong 250ml, đũa thủy tinh Tiến hành và kết quả: Lắc đều mẫu, rót mẫu vào ống đong dùng đũa thủy tinh khuấy đều, hớt bọt. Thả sacharimeter từ từ vào ống đong và buông nhẹ tay, cho sacharimeter nổi tự do trong dung dịch, xoay nhẹ sao cho sacharimeter không bám vào thành ống, để ổn định khoảng 2 phút và đọc kết quả. 3.5.1.2. Chỉ tiêu vi sinh: 3.5.1.2.1. Tổng số vi sinh vật hiếu khí: TCVN 4884: 2005 3.5.1.2.2. E. coli: TCVN 6848: 2007 3.5.1.2.3. Nấm men, mấm mốc: TCVN 8275: 2010 3.5.1.3. Tiêu chuẩn kỹ thuật: Bảng 3.4: Chỉ tiêu hóa lý của dịch nha (theo tiêu chuẩn nhà máy bia Sài Gòn- Hoàng Quỳnh) Chỉ tiêu Đơn vị tính Giới hạn cho phép Độ đường %mas 10,4 Độ chua ml NaOH 0,1M/10ml mẫu 0,9 Hàm lượng NaCl Mg/l 450-550 Độ màu EBC 8,5-11 Bảng 3.5. Chỉ tiêu vi sinh của dịch nha (theo tiêu chuẩn nhà máy bia Sài Gòn- Hoàng Quỳnh) Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Giới hạn cho phép Tổng số VSV hiếu khí SKL/ml 100 E. coli Kl/ml Không có Nấm men, mấm mốc Nhóm/ml Không có 3.5.2. Kiểm tra bia trước lọc: 3.5.2.1 Chỉ tiêu hóa lý: giống kiểm tra dịch nha 3.5.2.2. Chi tiêu vi sinh: giống kiểm tra dịch nha 3.5.2.3 Kiểm tra mật độ men trong dịch đường, men sống, men chết, tạp nhiễm trong quá trình lên men chính: (Theo tiêu chuẩn nhà máy bia Sài Gòn- Hoàng Quỳnh) 3.5.2.3.1. Mục đích: Xác định mật độ men trong dịch đường, tỷ lệ men sống, chết. 3.5.2.3.2. Nội dung: Dụng cụ: Pipet 1ml, ống nghiệm, becher. Máy khuấy từ, buồng đếm men, lamen, kính hiển vi. Hóa chất: Dung dịch xanh metylen 0.01% Nước cất vô trùng Tiến hành Cho dung dịch cần đếm vào máy khuấy từ để phân tán đều. Dùng pipet 1ml hút 0,5 ml mẫu + 0,5ml xanh metylen 0.01% cho vào ống nghiệm lắc đều (pha loãng 2 lần). Hút mẫu cho vào buồng đếm hồng cầu và quan sát dưới kính hiển vi ở thị kính 10 và vật kính 40X. Đếm tổng số tế bào và tế bào chết trong 4 ô lớn ở 4 góc và một ô ở giữa buồng đếm. Kết quả: Mật độ tế bào nấm men: A * B * 4000 * 1000 X (tb/ml) = C C Trong đó: X: Tổng số tế bào /ml A: Tổng số tế bào đếm được trong 5 ô lớn (bao gồm cả tế bào chết và tế bào sống) B: Hệ số pha loãng (2 lần) C: Số ô nhỏ trong 5 ô lớn (80 ô) Xác định tỷ lệ chết (%) E X = x 100 A Trong đó: E: Tổng số tế bào chết trong 5 ô lớn A: Tổng số tế bào nấm men trong 5 ô lớn (bao gồm cả tế bào chết và tế bào sống Xác định tỷ lệ chồi (%) G X = x 100 A Trong đó: G: Tổng số chồi trong 5 ô lớn A: Tổng số tế bào đếm được trong 5 ô lớn (bao gồm cả tế bào chết và tế bào sống) Chú ý: Tùy vào thời điểm lên men chính có thể pha loãng lớn hơn 2 lần. Kiểm tra bia thành phẩm: 3.6.1. Chỉ tiêu hóa lý: 3.6.1.1. Xác định hàm lượng cacbon dioxit (Theo TCVN 5563 : 2009) A. Phạm vi áp dụng: Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng cacbon dioxit trong bia hơi, bia hộp và bia chai bằng chuẩn độ và phương pháp xác định hàm lượng cacbon dioxit trong bia hộp và bia chai bằng phương pháp d0o áp suất. B. Phương pháp chuẩn độ: B.1. Nguyên tắc: Phương pháp dựa vào phản ứng của CO2 có trong bia với một thể tích natri hydroxit dư tạo thành muối natri cacbonat. Dùng axit sulfuric chuẩn lượng muối natricacbonat này, từ đó tính ra hàm lượng CO2 có trong bia. B.2. Thuốc thử: Được sử dụng phải là loại tinh khiết phân tích và nước cất không chứa cacbo dioxit. Natri hydroxit (NaOH), dung dịch 2 N không chứa CO2 Hòa tan 80g natri hydroxit trong nước cất không chứa CO2 và thêm nước đến vừa đủ 1000ml, để lắng trong một tuần rồi lọc dung dịch. Axit sulfuric, dung dịch 0,1 N Metyl da cam, dung dịch 0,1% B.3. Dụng cụ: Bình nón, dung tích 500 ml có vạch mức 200ml và 250ml, có nút mài. Buret, dung tích 25 ml Pipet, dung tích 10ml ống đong hình trụ; dung tích 250ml và 500ml. ống cao su, dài 35cm. B.4. Chuẩn bị mẫu Chuẩn bị mẫu thử từ bia hơi. Chuẩn bị hai ống đong hình trụ dung tích 250ml, có nút đậy. Rót vào mỗi ống 20ml dung dịch natri hydroxit 2N. Dùng một ống hút bằng cao su dài 30cm đường kính 1 cm có gắn một đoạn ống thủy tinh 1 cm đến 2cm, để ống hút ngược lên rồi từ từ mở van thùng bia. Để bia chảy ra cho đến khi bia trong ống hút không còn bọt nữa thì đưa nhanh ống hút vào miệng ống đong và cho đầy đến vạch 220ml (thể tích mẫu lấy khoảng 200ml) sau đó đậy nút ống đong lại, lắc đều khoảng từ 5 min đến 10 min. Đọc chính xác tổng thể tích mẫu và natri hydroxit (VB). Chuẩn bị mẫu từ bia chai Giữ chai mẫu trong tủ lạnh một ngày đêm hoặc trong bể nước đá trong một giờ. Chuẩn bị hai bình nón có nút dung dịch 500 ml đã sơ bộ đánh dấu mức thể tích khoảng 200ml vá 250ml. Rót vào mỗi bình 20ml dung dịch natri hydroxit 2 N. Cẩn thận mở nút của hai chai mẫu và rót nhanh mẫu từ mỗi chai vào từng bình nón đến khoảng 200ml và không được quá 250ml. Đậy nút bình lại, lắc đều khoảng 5min đến 10 min. Để yên và rót toàn bộ thể tích mẫu và natri hyroxit vào ống đong rồi đọc chính xác thể tích này (VB) (không tính phần bọt). Nếu không có tủ lạnh hoặc điều kiện làm lạnh bia, chuẩn bị mẫu từ bia chai như sau: rửa sạch phía ngoài chai mẫu và tráng rửa bằng nước cất. Dùng dây buộc chặt ống cao su vào cổ chai. Dùng ống đong rót vào ống cao su 25ml dung dịch natri hydroxit 2N đối với chai bia 0,33l hoặc 40 ml đối với chai bia 0,5l. Dùng dây buộc chặt đầu ống cao su còn lại, mở nút chai để bia tác dụng với natri hydroxit. Dốc chai mẫu lên xuống vài lần cho bia tác dụng hết với natri hydroxit. Sau đó để toàn bộ thể tích bia đã kiềm hóa vào ống đong rồi đọc chính xác thể tích này (VB)(trừ phần bọt). B.5. Cách tiến hành: Dùng pipet lấy 10ml mẫu đã được chuẩn bị vào bình nón dung tích 250 ml. Thêm 50ml nước cất và 1 giọt đến 3 giọt phenolphtalein. Để loại lượng natri hydroxit dư trong mẫu , dùng buret nhỏ từ từ dung dịch axit sunfuric 0,1N vào bình nón cho đến khi mất màu hồng. Không tính lượng axit sulfuric đã tiêu tốn này. Thêm vào bình nón 1 giọt đến 3 giọt metyl da cam, dung dịch sẽ có màu vàng. Tiếp tục chuẩn độ bằng axit sulfuric 0,1N cho đến khi dung dịch trong bình nón chuyển màu da cam. Đọc thể tích axit sulfuric đã tiêu tốn khi chuẩn độ. Đồng thời tiến hành phân tích tương tự như mẫu thử đối với mẫu trắng bằng cách hút 10ml mẫu đã loại CO2 cho vào bình nón, thêm 1ml dung dịch natri hydroxit 2N và 50ml nước cất. B.6. Tính kết quả: Hàm lượng cacbon dioxit có trong mẫu biểu thị bằng g/l tính theo công thức: X=0,0044*VB*V1-V2*1000VA*VB Trong đó: 0,0044 là số gam cacbon dioxit tương ứng với 1 ml dung dịch H2SO4 , 0,1N; VA là thể tích mẫu lấy để kiềm hóa, tính bằng mililit (VA = VB - 20); VB là thể tích bia đã kiềm hóa, tính bằng mililit; VC là thể tích bia đã kiềm hóa lấy để phân tích, tính bằng mililit; V1 là thể tích H2SO4 0,1N đã tiêu tốn khi chuẩn độ mẫu thử, tính bằng mililit; V2 là thể tích H2SO4 0,1N đã tiêu tốn khi chuẩn độ mẫu trắng, tính bằng mililit; 1000 là hệ số tính chuyển ra lít. Lấy kết quả trung bình của các kết quả xác định, sai lệch cho phép không được quá 0,1g/l. C. Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ: Mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử; Phương pháp lấy mẫu đã sử dụng, nếu biết; Phương pháp thử đã sử dụng và viện dẫn tiêu chuẩn này; Mọi chi tiết thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này, cùng với các chi tiết bất thường khác có thể ảnh hưởng tới kết quả. 3.6.1.2. Xác định độ axit (Theo TCVN 5564 : 2009) A. Phạm vi áp dụng: Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định độ axit trong bia bằng phương pháp chuẩn độ dùng chất chỉ thị. B. Phương pháp chuẩn độ dùng chất chỉ thị B. 1. Thuốc thử: Các thuốc thử được sử dụng phải là loại tinh khiết phân tích và nước được sử dụng phải là nước cất hoặc nước có chất lượng tương đương, trừ khi có quy định khác. Phenolphtalein 0,5%. Dung dịch natri hydroxit (NaOH) 0,1M. B.2. Thiết bị, dụng cụ Sử dụng các thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và cụ thể như sau: Cốc thủy tinh, dung tích 100ml. Buret, có chia độ B.3. Lấy mẫu Tiến hành theo TCVN 5519:1991. B.4. Chuẩn bị mẫu thử Đun 250ml nước đến sôi và tiếp tục đun sôi trong 2 min. Dùng pipet chảy nhanh lấy 25ml bia đã loại cacbon cho vào nước sôi đã để nguội (cacbon được loại bằng cách chuyển mẫu thử sang bình cầu lớn và đầu tiên lắc nhẹ, sau đó lắc mạnh, giữ ở nhiệt độ từ 200C đến 250C rồi lọc bia không còn chứa CO2 qua giấy lọc khô, nếu cần). Sau khi bia chảy hết khỏi pipet, tiếp tục làm nóng 60s, điều chỉnh nhiệt sao cho dung dịch sôi trong suốt giai đoạn 30s cuối. Ngắt nguồn nhiệt, khuấy 5s và làm nguội nhanh đến nhiệt độ phòng. B.5. Cách tiến hành Thêm 0,5ml phenolphtalein và chuẩn độ bằng dung dịch NaOH dựa trên nền trắng. Thường xuyên so sánh màu sắc với mẫu có thể tích tương tự và dung dịch pha loãng đã được bổ sung một lượng dung dịch NaOH đã biết nhưng không phải chất chỉ thị. Chuẩn độ đến hồng nhạt rồi đọc số ở buret. Thêm 0,2 ml dung dịch NaOH, sau đó màu hồng nhạt phải bền, màu hồng đậm chứng tỏ đã chuẩn độ quá. Lấy số đọc đầu tiên ở buret làm điểm kết thúc chuẩn độ. B.6. Biểu thị kết quả Độ axit được biểu thị bằng số mililit dung dịch NaOH 0,1M đã dùng để trung hòa 100ml bia. CHÚ THÍCH: Đối với bia có màu tối, nên sử dụng phương pháp chuẩn độ điện kế, vì ngay cả khi mẫu đã được pha loãng, phương pháp chuẩn độ dùng chất chỉ thị cũng có thể không cho phép đánh giá điểm kết thúc phenolphtalein với độ chụm cần thiết. C. Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ: Mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử; Phương pháp lấy mẫu đã sử dụng, nếu biết; Phương pháp thử đã sử dụng và viện dẫn tiêu chuẩn này; Mọi chi tiết thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này, cùng với các chi tiết bất thường khác có thể ảnh hưởng tới kết quả. 3.6.1.3. Xác định độ đắng (Theo TCVN 6059 : 2009 ) A. Phạm vi áp dụng: Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định độ đắng của bia bằng quang phổ. B. Thuốc thử Các thuốc thử được sử dụng phải là loại tinh khiết phân tích và nước được sử dụng phải là nước cất hoặc nước có chất lượng tương đương, trừ khi có quy định khác. 2,2,4 Trimetylpentan (isooctan), loại dùng cho quang phổ hoặc tương đương. Có thể dùng isooctan loại chất chuẩn đã được chứng nhận sau khi chưng cất hoặc loại isootan có sẵn đã được tinh sạch bằng cách cho đi qua cột silica gel có cỡ lỗ từ 12 mesh đến 28 mesh. Độ hấp thụ trong cuvet ở bước sóng 275nm phải tương đương với độ hấp thụ của nước A≤0,005. Ancol octyl: Cho một giọt ancol octyl vào 20ml isooctan để tăng độ hấp thụ trong cuvet 1 cm ở bước sóng 275nm. Axit clohydric, dung dịch 3M. C. Thiết bị, dụng cụ Sử dụng các thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và cụ thể như sau: Máy đo quang phổ, sử dụng trong dải UV. Máy lắc cơ học ống ly tâm, dung tích 50ml, có nắp đậy bằng thủy tinh hoặc nắp vặn có lớp lót Teflon. Cuvet, 1 cm D. Cách tiến hành. D.1. Lấy mẫu Lấy mẫu theo TCVN 5519:1991. D.2. Chuẩn bị mẫu thử Phần mẫu thử lấy trong D.1 được làm lạnh đến nhiệt độ 100C D.3. Phương pháp xác định Dùng pipet có một lượng nhỏ ancol cotyl ở đầu tip, lấy 10ml mẫu thử cho vào ống ly tâm. Bổ sung 1 ml dung dịch axit clohydric và 20ml isooctan. Đậy chặt ống ly tâm và lắc mạnh trong 15 min trên máy lắc. Cho li tâm trong khoảng thời gian đả để tách pha, nếu cần. Chuyển ngay lớp nổi trong suốt phía trên vào cuvet. Cài đặt máy đo để có số đọc độ hấp thụ về không ở bước sóng 275nm đối với mẫu trắng của isooctan- ancol octyl (20ml isooctan + 1 giọt ancol octyl). Ghi lại độ hấp thụ trong cuvet ở bước sóng 275nm. E. Tính và biểu thị kết quả Độ đắng của bia, X, tính bằng đơn vị độ đắng (BU), theo công thức sau: X= A275 x 50 Trong đó: A275 là độ hấp thụ đo được ở bước sóng 275 nm. Lấy kết quả chính xác đến 0,5 đơn vị BU. F. Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ: Mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử; Phương pháp lấy mẫu đã sử dụng, nếu biết; Phương pháp thử đã sử dụng và viện dẫn tiêu chuẩn này; Mọi chi tiết thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này, cùng với các chi tiết bất thường khác có thể ảnh hưởng tới kết quả. 3.6.1.4. Xác định hàm lượng diaxetil và các chất dixeton khác (Theo TCVN 6058: 1995) A. Phạm vi áp dụng: Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định các chất dixeton có trong bia bằng phương pháp quang phổ tử ngoại. B. Nguyên tắc: Tách các chất dixeton từ bia bằng cách chưng cất. Cho phàn ứng phần chưng cất được với dung dịch O- fenilendiamin và tạo được chất dẫn xuất của quinoxalin. Axit hóa và đo quang phổ các chất thu được từ phản ứng. Tính nồng độ các chất dixeton nhờ một hệ số được xác định qua chất chuẩn. C. Thuốc thử Axit clohydric (HCL) nồng độ 4 mol/l; O-fenilendiamin dung dịch có nồng độ 10g/l trong axit clohydic 4 mol/l, chuẩn bị cùng một ngày và bảo quản trong chỗ tối. O-fenilendiamin độc và có thể gây dị ứng. Cần phải thao tác rất cẩn thận và phải đi găng tay bằng cao su. Dung dịch dixeton gốc, 5g/l trong nước, bảo quản dung dịch này trong lọ thủy tinh mầu nâu và để ở trong tủ lạnh. Thời gian bảo quản là 6 tháng. Dung dịch diaxetil chuẩn, 250 mg/l pha loãng 5ml dung dịch gốc trong lọ thủy tinh mầu vàng có dung dịch 100ml và thêm nước cho đủ. Thời gian bảo quản là 6 tháng. D. Trang thiết bị Dụng cụ chưng cất Parnat hay Markarn, để chưng cất hơi nước có thể chứa mẫu đến 100ml; Ống nghiệm chia vạch, 25ml và 100ml; Quang phổ kế dùng tia tử ngoại; Cuvet silic, 10mm. E. Chuẩn bị mẫu Quay li tâm hoặc lọc mẫu thử còn chứa nấm men F. Tiến hành thử F.1. Lấy 100ml mẫu bằng một ống nghiệm định cỡ vạch và đưa mẫu vào dụng cụ chưng cất. Chưng cất mẫu sao cho thu được 25ml dịch cất trong ống nghiệm định cỡ vạch. Thời gian đun nóng không ít hơn 6 phút, thời gian chưng cất từ 8 phút đến 10 phút. Trộn đồng nhất dịch cất được. Dùng pipet lấy 10ml dịch cất được cho vào một ống nghiệm khô F.2. Thêm 0,5ml dung dịch O-fenilendiamin vào ống thử. F.3. Hòa trộn đều 2 dung dịch. F.4. Để yên trong chỗ tối khoảng 20 ÷30 phút. F.5. Dùng pipet thêm 2 ml axit clohydric (4mol/l) vào hỗn hợp phản ứng. F.6. Đem đo trên quang phổ kế ở bước sóng hấp thụ là 335 nm so sánh với nước (A335) G. Thử mẫu trắng Thực hiện phép thử song song với một mẫu trắng, bằng cách thay dịch cất bằng nước. Tiến hành thử như đã chỉ dẫn ở mục F2 – F5 Đo trên quang phổ kế với bước sóng hấp thụ là 335 nm so sánh với nước(Ab1). H. Chuẩn bị chất chuẩn Dùng pipet cho 9,9 ml nước vào một ống nghiệm khô. Thêm 0,1 ml dung dịch chuẩn diaxetil và lắc đều cho đồng nhất. Tiến hành như đã chỉ dẫn ở các mục từ F.2 đến F.5. Đo trên quang phổ kế ở bước sóng hấp thụ là 335 nm so sanh với nước (Aet). Tính toán kết quả Tính hàm lượng các chất dixeton, biểu thị bằng mg/l diaxetil, theo công thức sau: A335-AblAet-Abl * 0,625; A335 xem mục F.6 Abl xem mục G. Aet xem mục H Mẫu số (Aet – Abl) phải gần số 0,230, trong đó trường hợp ngược lại tìm nguyên nhân bằng cách chuẩn bị một dung dịch chuẩn mới vào lúc bắt đầu chưng cất lại diaxetil. 3.6.1.5. Xác định độ màu (Theo TCVN 6061: 2009) A. Phương pháp: Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định độ màu của bia bằng quang phổ B. Dụng cụ, thiết bị Sử dụng các thiết bị, dụng cụ của phòng thí nghiệm thông thường và cụ thể như sau: Máy đo quang phổ, có độ phân giải nhỏ hơn hoặc bằng 1nm ở bước sóng 430nm, 700nm và các thang đo của máy đo quang phổ được kiểm tra và hiệu chỉnh độ không chính xác theo chỉ dẫn của nhà sản xuất. Bình nón, dung tích 1000ml Cuvet, 1,27cm Cuvet, 1cm C. Cách tiến hành C.1. Lấy mẫu: theo TCVN 5519:1991 C.2. Chuẩn bị mẫu thử Lấy mẫu trong C.1 được khử khí từ từ bằng cách mở chai ở nhiệt độ phòng, rót hết vào bình nón 1000ml và xoay nhẹ bình. Khử khí từng phần để tránh làm đục mẫu và thao tác càng nhanh càng tốt. C.3. Phương pháp xác định Cho phần mẫu thử vào cuvet thích hợp và xác định độ hấp thụ A ở bước sóng 430nm và 700nm. D. Tính và biểu thị kết quả D.1. Tính cường độ màu của bia X, dùng cuvet 1,27cm như sau: Nếu A430nm × 0,039 > A700nm thì phần mẫu thử được coi là “ không đục” và độ màu của bia X, được tính như sau: X = 10 × A430nm Trong đó: A là độ hấp thụ tại bước sóng tương ứng (430nm và 700nm) trong cuvet 1,27cm. Nếu A700nm × 0,039 > A430nm, thì làm trong bia bằng ly tâm hoặc lọc, sau đó xác định lại độ hấp thụ A. Kết quả được lấy đến 0,1 đơn vị D.2. Độ màu của bia X, tính bằng đơn vị EBC, dùng cuvet 1cm, theo công thức sau: X = 25 × F × A430nm Trong đó: F: hệ số pha loãng A430nm: độ hấp thụ trong cuvet 1cm. Kết quả được lấy đến 0,1 đơn vị E. Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ: Mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử; Phương pháp lấy mẫu đã sử dụng, nếu biết; Phương pháp thử đã sử dụng và viện dẫn tiêu chuẩn này; Mọi chi tiết thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này, cùng với các chi tiết bất thường khác có thể ảnh hưởng tới kết quả. 3.6.1.6. Xác định hàm lượng etanol (Theo TCVN 5562 : 2009) A. Phạm vi áp dụng: Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng etanol bằng phương pháp dùng bình tỷ trọng. B. Nguyên tắc Chưng cất một lượng mẫu bia đã cân sẵn để tách etanol ra. Xác định tỷ trọng của dịch cất bằng bình tỷ trọng. Tra bảng tỷ trọng của hỗn hợp etanol-nước để xác định hàm lượng etanol. C. Thuốc thử Các thuốc thử được sử dụng phải là loại tinh khiết phân tích và nước được sử dụng phải là nước cất hoặc nước có chất lượng tương đương, trừ khi có quy định khác. Rượu tinh chế Hỗn hợp rượu-ete Hỗn hợp sulfocromic: Cân 60 g kali bicromat và hòa tan trong 1000ml nước cất và 1000 ml axit sulfuric đậm đặc. Axit sulfuric đậm đặc D. Thiết bị, dụng cụ Bình tỷ trọng, dung tích 50ml. Máy lắc. Cân phân tích, có độ chính xác đến 0,0002 g Bình cầu đáy bằng hoặc bình nón, dung tích 1000ml. Giấy lọc khô. Bộ chưng cất Nước đá để làm lạnh E. Cách tiến hành E.1. Lấy mẫu Tiến hành theo TCVN 5591:1991 E.2. Chuẩn bị mẫu thử Tách CO2 ra khỏi mẫu: lấy 200ml đến 400ml bia cho vào bình nón hoặc bình cầu đáy bằng dung tích 1000ml, sau đó lắc bằng tay hoặc bằng máy, ở nhiệt độ 300C đến 400C cho đến khi ngừng tách khí (thời gian tách trong khoảng từ 30min đến 40min) Lọc dịch bia qua giấy lọc khô trên phễu lọc có nắp thủy tinh đậy kín. Bỏ phần dịch lọc đầu (khoảng 20ml). E.3. Chuẩn bị bình tỷ trọng Bình tỷ trọng đã được rửa cẩn thận bằng hỗn hợp sulfocromic, sau đó rửa nhiều lần bằng nước, rồi tráng bằng rượu tinh chế hoặc hỗn hợp rượu ete. Rửa sạch rồi tráng bằng nước cất, sau đó sấy ở nhiệt độ 700- 800C trong 1h đến khi thu được khối lượn không đổi. Cân 100g bia mẫu cho vào bình cầu sạch (đã biết khối lượng m1). Thêm khoảng 200ml nước cất, đồng thời cho khoảng 50ml đến 100ml nước cất vào bình hứng. Kiểm tra độ kín của hệ thống chưng cất và lượng nước làm lạnh. Cho nước cất ở 200C đến đầy bình tỷ trọng và cân (m2) E.4. Tiến hành chưng cất Đun nhẹ bình chưng cất (không cho bọt trào qua bầu bảo hiểm). Khi bình chưng cất khí bắt đầu sôi thì tăng dần nhiệt độ. Nhiệt độ của nước làm lạnh ở đầu ra không vượt quá 250C. Tiến hành chưng cất với tốc độ đều, cho đến khi thể tích trong bình hứng đạt khoảng 90ml trong khoảng thời gian 30 min đến 60 min. Đặt bình hứng trong hỗn hợp nước đá để làm lạnh. Kết thúc chưng cất, tráng rửa đầu cuối ống sinh hàn bằng nước cất và thêm nước vào bình hứng cho vừa đủ 100g. Nếu khối lượng dịch cất quá 100g thì phải tính số hiệu chỉnh trong 4 Giữ dịch cất sau khi cân ở 200C ± 0,50C trong khoảng 30 min. E.5. Xác định tỷ trọng của dịch cất Rót dịch cất vào bình tỷ trọng đã tráng từ 2 lần đến 3 lần bằng dịch cất đã điều chỉnh đến 200C. Rót nhẹ theo thành bình để tránh tạo thành bọt khí. Rót đầy đến miệng, đậy nút bình tỷ trọng. Dùng giấy lọc hoặc vải mềm lau khô toàn bộ phía ngoài bình. Chỉ cần lau ở cổ bình để tránh làm thay đổi nhiệt độ của dung dịch trong bình, đặt bình vào buồng cân và cân (m3). Khi cân phải bảo đảm nhiệt độ dung dịch trong bình tỷ trọng ở 200C ± 0,50C. F. Tính kết quả F.1. Tỷ trọng tương đối (d20/20 0c ) được tính theo công thức (1): d20/20 0c= m3-m1m2-m1 (1) Trong đó: m1 là khối lượng bình tỷ trọng, tính bằng gam; m2 là khối lượng bình tỷ trọng với nước ở 200C, tính bằng gam; m3 là khối lượng bình tỷ trọng, và dịch cất ở 200C ,tính bằng gam; F.2. Hàm lượng etanol tính bằng % khối lượng, được tra theo bảng 1. Nếu khối lượng của dịch cất không đúng 100g thì kết quả được nhân với hệ số hiệu chỉnh k tính theo công thức sau: K= mD mB (2) Trong đó: MD là khối lượng của dịch cất, tính bằng gam; MB là khối lượng của mẫu bia, tính bằng gam; Kết quả cuối cùng là giá trị trung bình cộng kết quả hai phép xác định song song. Chênh lệch kết quả của hai phép xác định song song do cùng một người phân tích không vượt quá 0,06% G. Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ: Mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử; Phương pháp lấy mẫu đã sử dụng, nếu biết; Phương pháp thử đã sử dụng và viện dẫn tiêu chuẩn này; Mọi chi tiết thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này, cùng với các chi tiết bất thường khác có thể ảnh hưởng tới kết quả. 3.6.1.7. Xác định hàm lượng chì, cadimi, kẽm, đồng và sắt- phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử sau khi đã phân hủy bằng vi sóng (Theo TCVN 8126 : 2009) A. Nguyên tắc: Các sản phẩm được phân hủy bằng axit nitric và hydro peroxit dưới áp suất cao trong lò vi sóng. Dung dịch thủy phân được pha loãng bằng nước. Chì và cadimi được xác định bằng GFAAS. Kẽm, đồng và sắt được xác định bằng FAAS B. Thuốc thử B.1. Chỉ sử dụng các thuốc thử loại tinh khiết phân tích và sử dụng nước cất hoặc đã loại ion, có điện trở ≥ 18 MΩ.cm Axit nitric đậm đặc (HNO3), 65% khối lượng. Axit nitric đậm đặc (HNO3), 0,1M pha loãng 7ml HNO3 đậm đặc bằng nước đến 1l. Axit nitric đậm đặc (HNO3), 3M: Pha loãng 200ml HNO3 đậm đặc bằng nước đến 1l. Hydro peroxit (H2O2), 30% khối lượng. B.2. Dung dịch chuẩn gốc. CHÚ THÍCH Có thể dùng các dung dịch chuẩn kim loại có bán sẵn loại dùng quang phổ hấp thụ nguyên tử. Dung dịch chuẩn kẽm, 1mg/ml: Hòa tan 1,000g kẽm trong 14ml nước và 7ml axit nitric trong bình định mức 1000ml. Pha loãng bằng nước đến vạch. Dung dịch chuẩn đồng, 1mg/ml: Hòa tan 1,000g đồng trong 14ml nước và 7ml axit nitric trong bình định mức 1000ml. Pha loãng bằng nước đến vạch. Dung dịch chuẩn sắt, 1mg/ml: Hòa tan 1,000g sắt trong 14ml nước và 7ml axit nitric trong bình định mức 1000ml. Pha loãng bằng nước đến vạch. Dung dịch chuẩn chì, 1mg/ml: Hòa tan 1,000g chì trong 14ml nước và 7ml axit nitric trong bình định mức 1000ml. Pha loãng bằng nước đến vạch. Dung dịch chuẩn cadimi, 1mg/ml: Hòa tan 1,000g cadimi trong 14ml nước và 7ml axit nitric trong bình định mức 1000ml. Pha loãng bằng nước đến vạch. B.3. Dung dịch chuẩn làm việc Dung dịch chuẩn làm việc dùng cho phân tích FAAS: Pha loãng dung dịch của các kim loại với axit nitric 0,1M để có dải chuẩn làm việc bao trùm nồng độ của nguyên tố cần xác định. Dung dịch chuẩn làm việc dùng cho phân tích GFAAS: Pha loãng dung dịch của các kim loại với axit nitric 0,1M để có dải chuẩn làm việc bao trùm khoảng tuyến tính của nguyên tố cần xác định. Thiết bị, dụng cụ CHÚ THÍCH: Tất cả các dụng cụ bằng thủy tinh và chất dẻo cần phải được rửa và làm sạch kỹ, ví dụ: rửa bằng axit nitric hoặc axit clohydric để tránh nhiễm bẩn kim loại. Làm sạch các dụng cụ thủy tinh và chất dẻo: trước tiên, rửa bằng nước và chất tẩy rửa, tiếp theo tráng dưới dòng nước chảy, tráng tiếp bằng nước cất, sau đó tráng bằng dung dịch axit nitric loãng [hòa tan 500 ml axit nitric đậm đặc với 4500ml nước cất]. cuối cùng tráng 4 lần đến 5 lần bằng nước. Làm sạch bình phân hủy Teflon: Tráng bình bằng axeton sau đó rửa bằng nước, cho axit nitric 0,1M vào bình và để ít nhất 30min, tráng bằng nước và để khô bình. Sử dụng các bình khác nhau cho các ứng dụng khác nhau, phụ thuộc vào nồng độ của các kim loại. Tuy nhiên, nếu dùng cùng một bình phân hủy cho các sản phẩm mhiễm bẩn nặng, ví dụ: bị đóng cặn thì các bình này cần phải làm sạch vài lần, ví dụ: đun nóng bình cùng với axit nitric đậm đặc. Thông thường, các thiết bị thường có các hướng dẫn cụ thể về quá trình làm sạch. Sử dụng các thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và cụ thể là: Máy đo quang phổ hấp thụ nguyên tử: có đầu đốt không khí/axetylen hoặc đầu đốt nitơ oxit/axetylen dùng cho phân tích FAAS (xem phụ lục A) và dùng cho phân tích GFAAS sử dụng nhiệt điện (xem Phụ lục B), có hiệu chỉnh nền (phi hạt nhân) thích hợp. Đèn cato