Công nghệ sản xuất bia

Leave a Comment
Thành phần chính của bia 
Bao gồm nướclúa mạch đã mạch nha hóa, hoa bia và men bia.[10] Các thành phần khác, chẳng hạn các chất tạo mùi vị hay các nguồn tạo đường khác được thêm vào như là các phụ gia. Các phụ gia phổ biến là ngô và lúa gạo.[11] Các nguồn tinh bột này được ngâm ủ để chuyển hóa thành các loại đường dễ lên men và làm tăng nồng độ cồn trong bia trong khi bổ sung rất ít hương vị. Các nhà sản xuất bia lớn ở Mỹ sử dụng tương đối nhiều các phụ gia để sản xuất bia rất ít hương vị với nồng độ cồn 4-5% theo thể tích.

Nước

Do thành phần chính của bia là nước (chiếm từ 80 - 90%) nên nguồn nước và các đặc trưng của nó có một ảnh hưởng rất quan trọng tới các đặc trưng của bia.[12] Nhiều loại bia chịu ảnh hưởng hoặc thậm chí được xác định theo đặc trưng của nước trong khu vực sản xuất bia.[12] Mặc dù ảnh hưởng của nó cũng như là tác động tương hỗ của các loại khoáng chất hòa tan trong nước được sử dụng trong sản xuất bia là khá phức tạp, nhưng theo quy tắc chung thì nước cứng là phù hợp hơn cho sản xuất các loại bia sẫm màu như bia đen, trong khi nước mềm là phù hợp hơn cho sản xuất các loại bia sáng màu, chẳng hạn như bia pilsener của Cộng hòa Séc.[12]
STTChi tiêu kiểm traYêu cầu
1pH6,5 - 7,5
2Độ kiềm tổng TAC<= 4oF
3Độ cứng tổng<= 5 oF
4Độ đục<= 20NP

Mạch nha

Lúa mạch
Định nghĩa:
Tất cả những hạt ngũ cốc, nếu được ươm mầm với sự kiểm soát chặt chẽ của các điều kiện kỹ thuật (độ ẩm, nhiệt độ và mức độ thông gió), sử dụng trong công nghệ sản xuất bia đều có thể gọi chung là mạch nha hay malt (như malt thóc, malt bắp, malt lúa mì…).
Malt là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt hòa thảo như đại mạchtiểu mạchthócngô v.v. 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 làamylaza và proteaza.
Trong số các loại mạch nha thì mạch nha từ lúa đại mạch (Hordeum vulgare) được sử dụng rộng rãi nhất do nó chứa nhiều amylaza, là một loại enzym tiêu hóa giúp cho việc phá vỡ tinh bột để chuyển nó thành đường. Tuy nhiên, phụ thuộc vào loại cây trồng trong từng khu vực mà các loại ngũ cốc được/không được mạch nha hóa khác cũng có thể sử dụng, bao gồm lúa mìlúa gạoyến mạch (Avena sativa) và lúa mạch đen (Secale cereale), cũng như ít phổ biến hơn là ngô và lúa miến (cao lương, Sorghum chinensis).
Mạch nha được tạo ra từ hạt ngũ cốc bằng cách ngâm chúng vào trong nước, cho phép chúng nảy mầm và sau đó làm khô hạt đã nảy mầm trong các lò sấy. Hạt ngũ cốc đã mạch nha hóa tạo ra các enzym để chúng chuyển hóa tinh bột trong hạt thành đường có thể lên men.
Thời gian và nhiệt độ sấy khác nhau được áp dụng để tạo ra các màu mạch nha khác nhau từ cùng một loại ngũ cốc. Các loại mạch nha sẫm màu hơn sẽ sản xuất ra bia sẫm màu hơn. Ngày nay, trong phần lớn các trường hợp, hai hoặc nhiều loại mạch nha được phối hợp để sản xuất bia.
Vai trò
Malt cung cấp toàn bộ lượng glucid (chủ yếu dưới dạng tinh bột) để chuyển hóa thành đường, và từ đường chuyển hóa thành cồn và các chất khác. Để giảm giá thành, người ta có thể sử dụng ngũ cốc làm thế liệu, và lượng tối đa là 50% chứ không thể thay thế hoàn toàn malt.
Malt chứa đầy đủ enzym amilaza để thủy phân tinh bột. Nếu sử dụng thế liệu nhiều thì lượng enzym này cung cấp không đầy đủ và ta buộc phải bổ sung enzym từ bên ngoài vào, chủ yếu là enzym từ vi sinh vật.
Malt cung cấp khá đủ lượng protein và có chứa hệ enzym proteaza để thủy phân chúng. Trong giai đoạn ươm mầm, hệ enzym này được hoạt hóa mạnh mẽ. Khi chuyển sang giai đoạn nấu, chúng thủy phân protein tạo thành các phức chất có khả năng giữ CO2 tốt, tạo vị bia đặc trưng.
STTChỉ tiêu kiểm traTiêu chuẩn
1Ngoại quanMàu vàng rơm, không có mốc, không sâu mọt
2Độ ẩm<=5%
3Độ hòa tan trên chất khô xay nhuyễn>=80%
4Protein tổng9,5-11%
5Hoạt lực260 - 320WK
6Cỡ hạt >2,5 mm>=85%
Cỡ hạt <2,2 mm>=1,5%
7Độ trong<= 5 EBC
8Thời gian đường hoá< 15phút
9Tốc độ lọcBình thường
10Độ màu3,0-4,5 EBC
11pH5,6-6
12Protein hòa tan4,0-4,7%
13Chỉ số Kolbatch38-43
Các loại enzym trong malt Hệ thống enzyme này gồm có: alpha-amylase, beta-amylase và amilophosphatase, phần lớn chúng tập trung ở phôi mầm và một ít được phân bố ở phần dưới của nội nhũ hoặc trong màng ngăn giữa vỏ trấu và nội nhũ.
  • Hệ thống enzym thủy phân tinh bột
Với enzyme alpha-amylase cơ chất của nó là tinh bột và destrin, từ đó tạo ra sản phẩm là maltose và các destrin mạch ngắn. Enzyme này hoạt động tối ưu ở pHopt = 5.8, topt = 72 – 76 0C.
Với enzyme beta-amylase, nó có trong hạt đại mạch ở dạng liên kết cũng như dạng tự do, nhưng trong quá trình ươm mầm hoạt tính của enzyme này sẽ tăng dần. Với sự tham gia của enzyme này, tinh bột đại mạch sẽ bị phân cắt thành đường maltose. Enzyme này hoạt động tối ưu ở pHopt = 5.5 – 5.8, topt = 62 – 650C
  • Hệ thống enzyme protease:
Trong hạt đại mạch, toàn bộ hệ thống enzyme này ở trạng thái liên kết, hầu như không hoạt động. Nhưng khi chuyển qua giai đoạn ươm mầm thì hoạt tính chung của hệ enzyme protease tăng nhanh.
Proteinase: sẽ tấn công lên các phân tử protein nguyên thủy để tạo ra các sản phẩm trung gian như: pepton, peptit, polypeptit, với pHopt = 5.1, topt = 50 – 550C.
Peptidase: nó sẽ phân cắt các peptit có sẵn trong hạt đại mạch và những peptit trong malt do proteinase phân giải để tạo thành các acid amin trong hạt malt, với pHopt = 7.3 – 7.9, topt = 40 – 450C.
Amidase: chúng sẽ tấn công các muối amit để hình thành NH3 và acid amin, góp phần làm thay đổi tính chất và hàm lượng của protein trong hạt malt, các enzyme amidase có pHopt= 7.3 – 8.0, topt = 45 – 500C.
  • Hệ thống enzyme esterase (phosphatase):
Hệ thống enzyme esterase (phosphatase) gồm có: saccharophosphatase, phytase, glyxerophosphatase, nucleotidase… tham gia thúc đẩy và xúc tác cho các quá trình ester hoá trong quá trình nảy mầm.
Phytase: phá mối liên kết este của phytin và giải phóng ra rượu inozit và axit phosphoric tự do. Phytase có pHopt =5.0 – 5.5, topt =40 – 500C.
Các enzyme khác như: saccharophosphatase, glyxerophosphatase, nucleotidase sẽ phá các mối liên kết ester tương ứng của các hợp chất hữu cơ có chứa phosphate và giải phóng ra acid phosphoric tự do.

Hoa bia (Hublông)

Bài chi tiết: Hoa bia
Wikimedia Commons có thêm thể loại hình ảnh và phương tiện truyền tải về Hoa bia
Hoa bia
Hoa bia 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.

Men bia

Wikimedia Commons có thêm thể loại hình ảnh và phương tiện truyền tải về Men
Hỗn hợp Điatomit và men bia
Men bia là các vi sinh vật có tác dụng lên men đường. Các giống men bia cụ thể được lựa chọn để sản xuất các loại bia khác nhau, nhưng có hai giống chính là men ale (Saccharomyces cerevisiae) và men lager (Saccharomyces uvarum), với nhiều giống khác nữa tùy theo loại bia nào được sản xuất. Men bia sẽ chuyển hóa đường thu được từ hạt ngũ cốc và tạo ra cồn và cacbon điôxít (CO2). Trước khi các chức năng của men bia được hiểu rõ thì mọi quá trình lên men đều sử dụng các loại men bia hoang dã. Mặc dù còn rất ít loại bia, chẳng hạn như bia lambic vẫn dựa trên phương pháp cổ này nhưng phần lớn các quá trình lên men ngày nay đều sử dụng các loại men bia được nuôi cấy và có độ tinh khiết cao. Trung bình, hàm lượng cồn trong bia là khoảng 4-6% rượu theo thể tích, mặc dù nó có thể thấp tới 2% và cao tới 14% trong một số trường hợp nào đó. Một số nhà sản xuất bia còn đưa ra loại bia chứa tới 20% cồn.

Các chất làm trong

Một số nhà sản xuất bia còn cho thêm một hay nhiều chất làm trong vào bia mà không bị bắt buộc phải công bố như là một thành phần của bia. Các chất làm trong phổ biến là thạch- thu được từ bong bóng caragin- thu được từ tảo biểnrêu Ireland (loài tảo đỏ có tên khoa họcChondrus crispus); và giêlatin. Do các thành phần này có thể thu được từ động vật, việc sử dụng hay tiêu thụ các sản phẩm động vật liên quan cần phải có các thông số kỹ thuật cụ thể trong quá trình lọc của nhà sản xuất bia.

Công nghệ sản xuất bia  

Mặc dù quá trình sản xuất bia là phức tạp và dao động một cách đáng kể giữa các nhà sản xuất, nhưng các công đoạn cơ bản không thể thiếu thì có thể được đơn giản hóa như dưới đây. Có thể có thêm các bước lọc bổ sung giữa các công đoạn chính.


  1. Ngâm ủ hạt: Giai đoạn đầu tiên của quá trình sản xuất bia, trong đó hạt ngũ cốc cần mạch nha hóa được ngâm trong nước ấm để kích thích nảy mầm nhằm chiết ra mạch nha. Việc ngâm ủ cần phải đủ thời gian và nhiệt độ ổn định để các enzym có khả năng chuyển hóa tinh bột thành đường có khả năng lên men.
  2. Rảy nước: Nước được lọc qua khối hạt ngâm ủ để hòa tan đường. Chất lỏng sẫm màu, chứa nhiều đường được gọi là hèm bia.
  3. Luộc: Hèm bia được luộc sôi cùng với các thành phần khác còn lại (ngoại trừ men bia), để loại bỏ bớt nước thừa và giết chết các loại vi khuẩn. Hoa bia (nguyên hay viên nhỏ) được thêm vào (hoặc sử dụng các chất chiết ra từ hoa bia).
  4. Lên men: Men bia được thêm vào (hoặc rắc vào) và hỗn hợp được để cho lên men. Sau khi quá trình lên men sơ cấp, người ta có thể cho lên men thứ cấp, điều này cho phép men bia và các chất khác hoạt động lâu hơn. Một số nhà sản xuất bia có thể bỏ qua giai đoạn lên men thứ cấp và chỉ đơn giản là lọc bỏ bã men bia.
  5. Đóng gói: Từ thời điểm này, bia chứa cồn, nhưng chưa có nhiều cacbon điôxít. Các nhà sản xuất bia có một số cách thức để tăng lượng cacbon điôxít. Cách phổ biến nhất được các nhà sản xuất lớn áp dụng là cacbonat hóa cưỡng bức, thông qua việc bổ sung trực tiếp khí CO2 vào trong thùng bia hay chai bia. Các nhà sản xuất nhỏ hoặc các nhà sản xuất có khuynh hướng cổ điển sẽ bổ sung "đường mồi" hoặc một lượng nhỏ hèm bia vừa mới lên men ("kräusen") vào đường ống dẫn cuối cùng, tạo ra sự lên men ngắn gọi là "bình ổn thùng" hay "bình ổn chai"

Đóng gói và phục vụ

Cô phục vụ bàn (1879) củaEdouard Manet
Sau khi brewing, bia thông thường đã là sản phẩm hoàn thiện. Từ thời điểm này thì bia được đóng thành thùngcan hay chailon.
Bia chưa được tiệt trùng theo phương pháp Pasteur chứa men bia còn sống và có thể lưu trữ giống như rượu vang để bảo quản tiếp trong các thùng bình ổn theo tuổi nhằm tiếp tục lên men và tạo ra hương vị thứ cấp. Chu kỳ bình ổn dài là phổ biến đối với các loại ale của Bỉ và các thùng bình ổn cho ale thực. Đối với các loại bia nặng thì người ta không bình ổn quá một năm hoặc lâu hơn.
Các điều kiện phục vụ có ảnh hưởng lớn tới cảm nhận của người uống. Yếu tố quan trọng nhất là nhiệt độ: nhiệt độ thấp (bia lạnh) cản trở cảm nhận của lưỡi và họng, làm cho người uống không cảm nhận hết hương vị của bia. Ngược lại, bia được phục vụ quá ấm có thể có các vấn đề khác: các loại bia nặng có thể được cảm nhận là quá nhiều cồn và gắt, trong khi các loại bia nhẹ hơn có thể được cảm nhận là nhạt và không hấp dẫn. Mỗi loại bia có nhiệt độ phục vụ lý tưởng riêng, và trong khi những người uống bình thường có thể quen với "bia đá lạnh" như là các quảng cáo đại trà vẫn thường nhắc đến thì việc tìm hiểu nhiệt độ phù hợp nhất cho việc phục vụ bia có thể dẫn đến những cảm nhận tốt hơn về hương vị của từng loại bia.
Bên cạnh nhiệt độ, việc lựa chọn đồ chứa bia thích hợp cũng là một yếu tố quan trọng. Trong khi những người uống bình thường có thể uống trực tiếp từ chai hay lon thì những người uống giàu kinh nghiệm luôn luôn rót bia của họ vào vại/cốc trước khi uống. Uống trực tiếp từ chai hay lon không cảm nhận hết hương vị, do mũi không thể cảm nhận hết được hương vị tỏa ra từ bia. Vì thế, cho dù từ vòi của thùng hay từ miệng chai, bia nói chung được rót vào các cốc, vại thủy tinh. Giống như rượu vang, có các loại cốc, vại thủy tinh đặc biệt dành cho từng loại bia, và thậm chí một số nhà sản xuất bia nổi tiếng còn sản xuất cả cốc vại riêng cho loại bia của mình. Trong khi bất kỳ loại cốc, vại nào đều được ưa chuộng hơn chai, những người sành bia nhất lại cho rằng hình dáng của cốc, vại có ảnh hưởng đáng kể tới sự cảm nhận hương vị và cách thức uống, tương tự như các yêu cầu của người uống đối với branđi (brandy) hay cô nhắc (cognac). Thủy tinh là vật liệu xốp, nó giữ lại dầu, mỡ ở bên trong. Khi các loại dầu mỡ này tiếp xúc với bia thì chúng làm giảm lượng bọt bia một cách đáng kể và các bọt bia này có xu hướng dính vào thành cốc chứ không dâng lên như bình thường.
Cuối cùng, quá trình rót bia cũng là một phần quan trọng trong nghệ thuật thưởng thức bia. Tốc độ rót bia từ vòi hay chai, độ nghiêng của cốc và vị trí rót (ở giữa hay cạnh thành cốc) vào cốc đều có ảnh hưởng đến kết quả cuối cùng, chẳng hạn kích thước và thời gian tồn tại của bọt bia, vệt bia để lại ở đáy cốc khi uống hết, cũng như sự sủi tăm của bia khi các bọt khí cacbonic dâng lên. Các loại bia cacbonat hóa nhiều như pilsener hay weissbier của Đức có thể cần thời gian lắng xuống lâu hơn các loại bia khác trước khi đưa ra phục vụ.
Một số bia đen và ale của Anh, nổi tiếng nhất là Guinness, được phục vụ từ các "vòi nitơ". Các vòi này sử dụng hỗn hợp nitơ/cacbon điôxít thay vì cacbon điôxít thông thường nhằm thu được cảm giác kem ở miệng. Các loại bia này được rót một cách thong thả theo hai công đoạn, với một khoảng lặng để bia lắng xuống. Trong cố gắng giả lập quá trình này tại nhà, Guinness đã giới thiệu lon widget năm 1991; gần đây, Guinness đã mở rộng khái niệm với hệ thống "draft in a bottle" (bia tươi trong chai).
Các loại ale thực có các yêu cầu đóng gói riêng của nó: các loại bia này đặc biệt là không được lọc và không khử trùng theo phương pháp Pasteur, và chúng được phục vụ bằng các máy bán bia. Máy bán bia thực ra là một bơm tay được sử dụng để chuyển bia từ thùng ra vòi. Do thời gian giữ loại bia này ngắn nên đòi hỏi phải có sự quản lý chặt chẽ về số lượng bia tồn và chất lượng của nó.
Đối với các loại bia đóng chai, người ta khuyến nghị người dùng nên rót bia chậm với góc rót nhỏ, không rót ra ồng ộc, bỏ đi các cặn men bia còn sót lại ở đáy chai (nếu có) do có một số loại bia nhất định (chủ yếu là hefeweizen) mà một số người thích cho thêm men bia vào để tăng thêm cảm giác ở miệng.

0 nhận xét:

Đăng nhận xét