Công nghệ lên men thực phẩm - Dark beer - Lê Văn Việt Mẫn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCMGVHD: PGS.TS Lê Văn Việt MẫnSinh viên thực hiện:Ngô Ngọc Hùng 60901066Phạm Thanh Quang 60902113Nguyễn Thanh Sang 60902231Lê Sỷ Phước Huy 60901007BÁO CÁO MÔN CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMĐỀ TÀI 1KHOA KĨ THUẬT HÓA HỌCBỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨMCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMNỘI DUNGPHẦN I: NGUYÊN LIỆUPHẦN II: QT CÔNG NGHỆPHẦN III: ĐÁNH GIÁCHẤT LƯỢNGCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN I: NGUYÊN LIỆUMALT ĐEN VÀ MALT VÀNGHOA HOUBLONNƯỚCNẤM MENCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN I: NGUYÊN LIỆUMALT ĐEN VÀ MALT VÀNGCacbohydrat tổng số70,0 – 85,0 %Protein10,5 – 11,5 %Các chất vô cơ2,0 – 4,0 %Chất béo1,5 – 2,0 %Các chất khác1,0 – 2,0 %CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN I: NGUYÊN LIỆUMALT ĐEN VÀ MALT VÀNGQUY TRÌNH SẢN XUẤT MALT ĐENSẤY MALTNguyên tắc: thời gian sấy dài và nhiệt độ cao, chú ý tương quan giữa nhiệt độ và độ ẩm.Giai đoạn 1: Hàm ẩm của malt giảm xuống 20%.30oC 40oC 65oC 2-14 giờ3-4 giờ14 giờGiai đoạn 2: Hàm ẩm của malt giảm xuống 1,5 - 2%.50oC 75oC 105oC 9-10 giờ4-5 giờ3-4 giờCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN I: NGUYÊN LIỆUMALT ĐEN VÀ MALT VÀNGTiêu chuẩn đánh giá malt đen 85% số hạt bị giữ lại trên rây 2,5 và 2,8 mm. Khối lượng 1000 hạt: 25 – 35g. Độ ẩm: không quá 4% Độ trích ly: 79-83% Chỉ số màu( EBC): 14-16o EBC. Protein tổng: không quá 12% Nitơ hòa tan: 0,55 – 0,75% so với lượng chất khô. Chỉ số Kolbach: 35-45 Nitơ amin tự do: không thấp hơn 150 mg/100 g chất khô malt. Hoạt lực diastatic: 200-300 WK Độ nhớt dịch nầu theo phương pháp EBC: 1,5 – 1,6 mPa.s.CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN I: NGUYÊN LIỆUHOA HOUBLONThành phầnHàm lượng %Nước10 – 11Nhựa đắng tổng hợp15- 20Tinh dầu0,5 – 1,5Tanin2 – 5Monosaccarit2Pectin2Amino axit0,1Protein15 – 17Lipid và sáp3Chất tro5-8Xenluloza, lignin và các chất khác40 - 50α-acid β-acid PolyphenolCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN I: NGUYÊN LIỆUNƯỚCĐộ cứng từ mềm đến trung bình.Hàm lượng muối cacbonat không quá 50 mg/l.Hàm lượng muối Mg +2 không quá 100 mg/l.Hàm lượng muối clorua 75-150 mg/l.Hàm lượng CaSO4 150 – 200 mg/l.NH3 và muối NO2 không có.Hàm lượng ion sắt 2 không quá 0,3 mg/l.Vi sinh vật không quá 100 tế bào/ml.CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN I: NGUYÊN LIỆUNẤM MENEnzymeCơ chất chuyển hóaTrehalazaTrehalozaGlucoamylaza (amyloglucosidaza)Tinh bột, dextrin, α-glucositMaltaza (α-glucosidaza)Maltoza, saccharoza, maltotrioza, p-nitrophenyl-α-glucosit, melezittoza.Isomaltoza (oligo 1,6-glucosidaza)Isomaltoza saccaroza, α-methyl glucosit, p-nitrophenyl-α-glucosit.Invertaza (β-fructofuranoza)Saccaroza, raffinozaMelibioza (α-galactosidaza)Melibiaza, raffinoza, p-nitrophenyl-α-galatosit.ZimazaHệ enzyme chuyển đường đơn giản thành etylic.CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN I: NGUYÊN LIỆUNẤM MENTốc độ lên men nhanh.Sử dụng đường có hiệu quả, tạo độ cồn cao.Có khả năng chịu cồn, áp suất thẩm thấu, oxy, nhiệt độ, và nồng độ CO2 phù hợp với từng nhà máy.Có khả năng kết bông và kết lắng tốt.Có khả năng sống sót cao cho mục đích tái sử dụng.Sản phẩm tạo ra bao gồm các hợp chất hương và vị đặc trưng cho bia.Đặc tính di truyền ổn định cao.Đặc tính mong muốnCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMNỘI DUNGPHẦN I: NGUYÊN LIỆUPHẦN II: QT CÔNG NGHỆPHẦN III: ĐÁNH GIÁCHẤT LƯỢNGCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆTách tạp chấtMục đích: làm sạch nguyên liệu và tách tạp chất trước khi đưa vào sản xuất.Cấu tạo: Máy sàng: tách bụi và phân loại hạt. Máy tách kim loại: tách kim loại. CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆTách tạp chấtThiết bị:Máy quạt sàngMáy tách kim loạiCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆNghiềnMục đích: giảm kích thước hạt, chuẩn bị cho quá trình nấu.Nguyên tắc: Võ trấu: nghiền càng thô càng tốtNội nhũ: nghiền càng mịn càng tốtPhôi: Nghiền không quá thô và quá mịnCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆNghiềnThiết bị:Malt vào. NướcQuả cầu CIP.Thùng chứa malt.Thùng chứa nguyên liệu.Vòi CIP.Nước phun ẩm malt.Buồng ngâm ẩm.Trục cấp nguyên liệu ẩm.Cặp trục nghiền.Ray.CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆNấu dịch nhaMục đích: tạo nguồn thức ăn cho nấm men sử dụng, trích ly các cấu tử có phân tử lượng thấp vào nước.Các biến đổi của nguyên liệu:Đạm hoáSự thủy phân tinh bộtThủy phân hemicelluloseThủy phân FitinCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆNấu dịch nhaPhương pháp nấu đun sôi 3 lần:CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆNấu dịch nhaThiết bị:CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆLọc dịch nha và rữa bã maltMục đích: Lọc: tách dịch đường.Rữa bã: tận thu chất triết.CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆLọc dịch nha và rữa bã maltThiết bị:CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆLọc dịch nha và rữa bã maltCác bước thực hiện:Đuổi khíBơm dịch hèm vào.Để lắngHồi lưu dịch lọc đụcThu dịch đầuRửa bã và lấy dịch rửa bã: Nước rửa bã có nhiệt độ 75 – 780CXả bãCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆĐun sôi dịch nha với hoa Hop Mục đích: Trích ly chất đắng (α,β acid), tinh dầu thơm, tạo độ bền keo (polyphenol), các hợp chất chứa nitơ và các thành phần khác của hoa houblon vào dịch đường.Vô hoạt enzyme và đông tụ protein.Điều chỉnh nồng độ chất khô của dịch nha.Thanh trùng.CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆĐun sôi dịch nha với hoa HopThiết bị:CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆĐun sôi dịch nha với hoa HopQuá trình đun sôi:Nâng nhiệt lên tới 100oC trong 15 phút.Giữ ở 100 oC trong 10 phút.Nâng nhiệt tới 102-106 oC trong 10 – 15 phút, giữ trong khoảng 15 phút.Cuối cùng sôi ở 100 oC trong 10 phút.CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆTách bã hoa HopMục đích: làm trong dịch, tách bỏ cặn.CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆTách bã hoa HopThiết bị:Mực dịch đường.Đèn tín hiệuCửa vệ sinhNhiệt kếỐng thủy báo mức.Của quan sátĐường ống dịch đường vàoỐng thoát nướcVan tháo dịch đường.Van xả cặnNước vệ sinh Độ nghiêng của đáy. CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆLàm lạnhMục đích: Đưa nhiệt độ dịch đường về nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men biaThực hiện: làm lạnh nhanh, điều kiện kín.CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆLàm lạnhThiết bị:Thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏngCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆCung cấp oxi cho dịch nha và cấy giống nấm menMục đích: Cung cấp oxi cho nấm men sinh trưởng phát triển sinh khối Tiết kiệm lượng giống cấyTiến trình lên men nhanhCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆCung cấp oxi cho dịch nha và cấy giống nấm menThiết bị:Dạng 2 ống hình trụ đồng trục được đặt lồng vào nhau. Ống trong (đường kính nhỏ) được đục lỗ trên thân ống. Ống ngoài dẫn dịch nha. Tùy theo nồng độ chất khô và nhiệt độ dịch nha, các nhà sản xuất sẽ tính toán lưu lượng bơm dịch nha và áp suất nén không khí vào thiết bị sao cho nồng độ oxy trong dịch nha đạt 6-12mg/L.Để cấy giống nấm men, trong quá trình bơm dịch nha từ thiết bị nạp oxy đến thiết bị lên men, người ta sẽ bơm canh trường nấm men vào đường ống dẫn dịch nha giữa hai thiết bị nói trên.CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆLên men chínhMục đích: Chuyển hóa đường trong dịch nha thành etanol, CO2 cùng với các sản phẩm phụ và sản phẩm trung gian trong quá trình trao đổi chấtCác biến đổi trong quá trình lên men chính:Biến đổi sinh họcBiến đổi vật lý Biến đổi hóa sinhSự hấp thụ cacbonSự hấp thụ hợp chất chứa nitơSự chuyển háo chất béoBiến đổi hóa họcBiến đổi hóa lýCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆThiết bịTOD:Thiết bị thân trụ, đáy côn, có lớp vỏ áo bên ngoài.Thông số công nghệThể tích sử dụng<85%Nhiệt độ lên men 4-50CÁp suất thườngCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆMục đích: Hoàn thiện:Chuyển hóa đường sótỔn định hương vị, độ trong cho bia thành phẩmCác biến đổi:Chuyển hóa Diacetyl thành aceton và 2,3-butadiol trong điều kiện kỵ khí.Chuyển hóa acetaldehytChuyển hóa axit béo dễ bay hơiSự bão hào CO2Sự kết lắng cặnThiết bị: TODThông số công nghệ:Nhiệt độ 0-2oCLên men phụCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆLọc biaMục đích: Hoàn thiệnTạo độ trongLoại bỏ các tế bào vi sinh vậtLoại bỏ các hợp chất gây đục cho bia (phức chất protein, hạt keo polyphenol, protein ít tan)Biến đổi:Các cấu tử rắn được loại ra khỏi biaThiết bị: Thiết bị lọc dĩaCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆMục đích: chuẩn bị cho quá trình bão hào CO2Các biến: đổi của nguyên liệu: nhiệt độ giảmThiết bị: thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏngLàm lạnh biaCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆMục đích: Hoàn thiệnBiến đổi: Hàm lượng CO2 tăngThiết bị: Sử dụng thiết bị bão hòa CO2, áp lực CO2 sử dụng là 0,15- 0,2MPaBão hòa CO2CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆMục đích : Hoàn thiệnBiến đổi: Không có biến đổi đáng kểThiết bị: Sử dụng máy chiết chai dạng quay tròn, sử dụng phương pháp chiết đẳng ápRót bia và đóng nắpCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆMục đích: Bảo quảnBiến đổi: vi sinh vật và enzyme bị vô hoạtThiết bị: Thiết bị thanh trùng tunnelThông số công nghê: nhiệt độ thanh trùng 63oC, thời gian 20-30 phútThanh trùngCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆMục đích: hoàn thiệnBiến đổi: không có biến đổi đáng kểThiết bị:Sử dụng máy dán nhãn tự độngDán nhãnCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMNỘI DUNGPHẦN I: NGUYÊN LIỆUPHẦN II: QT CÔNG NGHỆPHẦN III: ĐÁNH GIÁCHẤT LƯỢNGCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN III: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG 1.Chất lượng cảm quan.Màu: màu hỗ phách sẫm tới nâu sẫm.Mùi vị: + Vị ngọt, đắng. Độ đắng trung bình, hơi se. + Hương đặc trưng của malt socola. Độ trong: Trong suốt, không bị đục và không xuất hiện cặn. Độ bền bọt: Khi rót bia tạo một lớp bọt dày và mịn, chiều cao lớp bọt tối thiểu phải đạt 5cm, thời gian tối thiểu là 5 phút. Độ sánh: Dark beer có độ sánh cao.CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN III: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG 2. Chỉ tiêu hóa-lý. - Nồng độ chất chiết ban đầu khoảng 12%.- Bên cạnh ethanol còn có rượu bậc cao, este, các axit hữu cơ với hàm lượng nhỏ.Hàm lượng các chất chứa nitơ chiếm khoảng 8-10% dịch chiết.Khoáng chiếm khoảng 3-4% dịch chiết.Hàm lượng CO2 trong bia khoảng 0,35-0.4%.Hàm lượng diacetyl: dưới 0,1 ppm.CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMPHẦN III: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG 3. Chỉ tiêu vi sinh.- Quan tâm tới tổng số VSV hiếu khí, nấm men, nấm sợi và một số VSV gây bệnh như E.coli, Coliforms, S.aureus, Cl perfringensCÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨMTÀI LIỆU THAM KHẢO[1] PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn,”Công nghệ chế biến thực phẩm”,NXB Đại học quốc gia TPHCM, 2011 ,1019 trang.[2] PGS.TS Hoàng Đình Hòa, “Công nghệ sản xuất malt và bia”, NXB Khoa học và kỹ thuât, 2002,517 trang.[3] GS.TS Nguyễn Thị Hiền, “Khoa học-công nghệ malt và bia”, NXB Khoa học và kỹ thuât Hà Nội,418trang.CẢM ƠNTHẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE!