Bia là một loại đồ uống có độ cồn thấp giàu chất dinh dưỡng có hương thơm đặc trưng,vị đắng dịu lớp bọt trắng mịn với hàm lượng CO2 (4-5g/l) ngoài việc cung cấp một lượng calori khá lớn trong bia còn chứa hệ enzyme khá phong phú,đặc biệt là nhóm enzyme kích thích tiêu hóa amylaza giúp con người giải khát một cách triệt để khi uống .Vì vậy bia là loại đồ uống hiện rất được ưa chuộng ở nước ta cũng như trên thế giới. Được sản xuất từ các nguyên liệu chính là malt đại mạch, hoa hublon. bia đem lại giá trị dinh dưỡng, một lít bia cung cấp 400 – 450kcal, bia có khả năng kích thích tiêu hoá, giúp cơ thể khoẻ mạnh khi dùng với liều lượng thích hợp và đặc biệt còn có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát của người uống nhờ đặc tính bão hoà CO2.
Ở Việt Nam, bia xuất hiện chưa lâu lắm (chỉ khoảng 100 năm), ngành công nghiệp sản xuất bia vẫn còn rất nhiều tiềm năng phát triển. Trong những năm gần đây, nhu cầu sử dụng bia ở nước ta ngày càng tăng. Rất nhiều nhà máy cũng như cơ sở sản xuất bia được thành lập trên khắp cả nước nhưng vẫn chưa đáp ứng hết được nhu cầu thị trường cả về chất lượng cũng như số lượng. Hơn nữa bia là một ngành công nghiệp có nhiều đóng góp to lớn cho ngành kinh tế quốc dân vì nó là ngành sản xuất đem lại lợi nhuận cao, khả năng thu hồi vốn nhanh, và là nguồn thu quan trọng cho ngân sách quốc gia.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế, mục tiêu đề ra và lợi ích của việc phát triển công nghệ sản xuất bia nên việc xây dựng thêm các nhà máy bia với cơ cấu tổ chức chặt chẽ cùng các thiết bị công nghệ hiện đại để cung cấp cho người tiêu dùng các loại bia có chất lượng cao, giá thành phù hợp là vô cùng cần thiết.
Chính vì vậy em tiến hành thực hiện đề tài: “Thiết kế nhà máy bia năng suất 45triệu lít/năm sửa dụng nguyên liệu gạo thay thế tỷ lệ là 25%”
80 trang |
Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 1455 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế nhà máy bia năng suất 45triệu lít/năm sửa dụng nguyên liệu gạo thay thế tỷ lệ là 25%, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Muc Luc
Lời nói đầu
Bia là một loại đồ uống có độ cồn thấp giàu chất dinh dưỡng có hương thơm đặc trưng,vị đắng dịu lớp bọt trắng mịn với hàm lượng CO2 (4-5g/l) ngoài việc cung cấp một lượng calori khá lớn trong bia còn chứa hệ enzyme khá phong phú,đặc biệt là nhóm enzyme kích thích tiêu hóa amylaza giúp con người giải khát một cách triệt để khi uống .Vì vậy bia là loại đồ uống hiện rất được ưa chuộng ở nước ta cũng như trên thế giới. Được sản xuất từ các nguyên liệu chính là malt đại mạch, hoa hublon... bia đem lại giá trị dinh dưỡng, một lít bia cung cấp 400 – 450kcal, bia có khả năng kích thích tiêu hoá, giúp cơ thể khoẻ mạnh khi dùng với liều lượng thích hợp và đặc biệt còn có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát của người uống nhờ đặc tính bão hoà CO2.
Ở Việt Nam, bia xuất hiện chưa lâu lắm (chỉ khoảng 100 năm), ngành công nghiệp sản xuất bia vẫn còn rất nhiều tiềm năng phát triển. Trong những năm gần đây, nhu cầu sử dụng bia ở nước ta ngày càng tăng. Rất nhiều nhà máy cũng như cơ sở sản xuất bia được thành lập trên khắp cả nước nhưng vẫn chưa đáp ứng hết được nhu cầu thị trường cả về chất lượng cũng như số lượng. Hơn nữa bia là một ngành công nghiệp có nhiều đóng góp to lớn cho ngành kinh tế quốc dân vì nó là ngành sản xuất đem lại lợi nhuận cao, khả năng thu hồi vốn nhanh, và là nguồn thu quan trọng cho ngân sách quốc gia.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế, mục tiêu đề ra và lợi ích của việc phát triển công nghệ sản xuất bia nên việc xây dựng thêm các nhà máy bia với cơ cấu tổ chức chặt chẽ cùng các thiết bị công nghệ hiện đại để cung cấp cho người tiêu dùng các loại bia có chất lượng cao, giá thành phù hợp là vô cùng cần thiết.
Chính vì vậy em tiến hành thực hiện đề tài: “Thiết kế nhà máy bia năng suất 45triệu lít/năm sửa dụng nguyên liệu gạo thay thế tỷ lệ là 25%”
PHẦN I
TỔNG QUAN
I. Tình hình phát triển nghành bia trên thế giới và ở Việt Nam.
Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới ngày càng nhiều cùng với nhu cầu và điều kiện đời sống vật chất của mọi người ở khắp nơi trên Thế giới ngày càng tăng.Theo thống kê, các nước Đức, Mỹ có sản lượng bia lớn hơn 10 tỷ lít/năm. Mỹ là một nước phát triển, qui mô sản xuất lớn 5 công ty đã chiếm 60% tổng sản lượng bia sản xuất ra ở Canada hai công ty chiếm 94% tổng sản lượng bia sản xuất ra. Các nước Đức, Đan Mạch, Tiệp tiêu thụ nhiều hơn 100 lít/người/năm.
Châu Âu, hầu hết các nước đều sản xuất và tiêu thụ bia với lượng lớn thì ở Châu Phi chỉ một số nước là sản xuất và tiêu thụ nhiều bia. Người ta đã thống kê được các nước có sản lượng bia cao nhất ở tất cả các châu lục là: Mỹ, Trung Quốc, Đức, Brazin, Nhật, Anh, Mexico, Tây Ba Nha, Nam Phi. 10 nước có mức tiêu thụ bia cao nhất là: Tiệp, Đức, Italia, Úc, Bỉ, Niudilan, Áo, Đan Mạch, Hungari, Anh.
Châu Á có các nước phát triển như: Nhật, Trung Quốc và các nước đang phát triển như: Lào, Campuchia, Việt Nam điều có sản lượng sản xuất và tiêu thụ bia ngày càng tăng lên nhưng mức độ tăng trưởng là khác nhau ở các nước khác nhau.Thái Lan 26,5%, Philippin 22%, Malaixia 21%, Trung Quốc 20%.
Sản lượng bia ở Trung Quốc, Nhật gần bằng với sản lượng bia ở Đức, Mỹ 8-12 tỷ lít/năm.Nhật có 4 công ty lớn chiếm 40% sản lượng sản xuất ra Trung Quốc có 800 nhà máy có sản lượng lớn hơn 150 triệu lít/năm (chiếm 25% tổng sản lượng sản xuất ra).Mức tiêu thụ ở Nhật 50 triệu lít/người/năm.Mức tiêu thụ ở Singapo 18 - 20 lít/người/năm.
Việt Nam là một nước Đông Nam Á, vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, bia là thứ đồ uống có độ cồn nhẹ, có giá trị dinh dưỡng và chất lượng cảm quan cao có tác dụng giải khát nên bia rất được ưa chuộng ở Việt Nam.
Mức tiêu thụ của người Việt Nam năm 2000 là 10lít/người, tổng sản lượng 1000 triệu lít. Năm 2005 tiêu thụ 16 triệu lít/người/năm.Năm 2010 mức tiêu thụ bia của việt nam đạt trên 1,5 tỷ lít, riêng tổng công ty Cổ phần Bia-Rượu-Nước giải khát Sài Gòn đã tiêu thụ tới 1tỷ lít/năm
Mục tiêu:
- Xây dựng nghành bia thành một nghành kinh tế mạnh. Sử dụng tối đa nguồn nguyên liệu trong nước để sản xuất ra sản phẩm có chất lượng cao, đa dạng hoá về chủng loại, cải tiến bao bì mẫu mã, phấn đấu hạ giá thành, nâng cao khả năng cạnh tranh, đáp ứng nhu cầu trong nước và có sản phẩm xuất khẩu, tăng nguồn thu ngân sách, hội nhập vững chắc kinh tế khu vực và thế giới.
- Khuyến khích các thành phần kinh tế tham gia sản xuất, bia đạt chất lượng cao từ nguyên liệu trong nước và nhập khẩu.
II. Lập luận kinh tế kỹ thuật
1.Chọn địa điểm xây dựng nhà máy.
Các nguyên tắc lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy:
+ Gần vùng nguyên liệu và nhiên liệu.
+ Thuận lợi về giao thông thuỷ, bộ để vận chuyển nguyên liệu, vật liệu và sản phẩm.
+ Gần nguồn cung cấp nước, có hệ thống thoát nước hợp lý để không ảnh hưởng đến môi trường, đến sức khỏe của người dân trong vùng.
+ Địa hình bằng phẳng, điạ chất ổn định, không có chấn động.
+ Đủ diện tích bố trí thiết bị và khu vực trong nhà máy, sản xuất, giao thông nội bộ thuận tiện, có đất dự trữ cho mở rộng sản xuất.
a. Điều kiện tự nhiên.
Huyện Thọ Xuân có diện tích rộng 30010,14 ha , phía Đông giáp với huyện Thiệu Hoá, phía Đông nam giáp với huyện Triệu Sơn, phía Tây giáp với huyện Thường Xuân, phía Tây bắc giáp với huyện Ngọc Lặc, phía Đông Bắc giáp với huyện Yên Định. Với thống kê dân số năm 2009 là 233.752 người. Đặc biệt Thanh Hóa có biên giới giáp Lào, đây là thị trường đầy hứa hẹn trong tương lại..
Tại địa bàn huyện, có khu công nghiệp Lam Sơn là một trong những khu công nghiệp trọng điểm của tỉnh. Với diện tích quy hoạch lớn hơn 1000ha, địa hình tương đối cao do vậy mà ít bị ảnh hưởng bởi lũ lụt là một trong những lo ngại của Thanh Hoá,Khu công nghiệp này cách thành phố Thanh Hoá 40km, nằm cạnh đường Hồ Chí Minh, đây là con đường huyết mạch luôn đảm bảo giao thông thông suốt của cả nước. Ngoài ra qua địa bàn huyện còn có quốc lộ 15 và đường 47. Cảng biển nước sâu Nghi Sơn có khả năng tiếp nhận tàu trên 5 vạn tấn thuận lợi cho vận tải biển trong nước và quốc tế, ngoài các tuyến đường bộ thì huyện còn gần sân bay Sao Vàng đây cũng là một điều kiện rất thuận lợi trong tương lai. Một lợi thế nữa là tại đây khuyến khích đầu tư các ngành là: thực phẩm, mía đường, hoá chất..do vậy mà một loại các chính sách ưu đãi đầu tư của huyện nhằm tạo ra sư thông thoáng cần thiết cũng đã được ban hành.
Khí hậu nhiệt đới gió mùa thích hợp cho trồng cây nông nghiệp. Hướng gió chủ đạo về mùa đông là Đông bắc và Tây bắc, mùa hè là Đông và Đông nam. Nhiệt độ không khí bình quân năm 23,40C, độ ẩm không khí bình quân năm 86%. Điều kiện tự nhiên như vậy tương đối thuận lợi cho sản xuất.
Ngành du lịch và dịch vụ cua tỉnh cũng đang phát triểm bởi có bãi biểm Sầm Sơn và nhiều khu di tích lịch sử nổi tiếng như: Núi Đọ, Đông Sơn, khu di tích Bà Triệu, Lê Hoàn, thành Nhà Hồ, Lam Kinh, Ba Đình, Hàm Rồng…
Do đó việc xây dựng nhà máy bia tại khu công nghiệp Lam Sơn là hoàn toàn hợp lý.
b. Vùng nguyên liệu
Nguyên liệu chính đầu tiên để sản xuất bia là malt. Nguyên liệu này được nhập ngoại. Hoa houblon nhập từ Tiệp Khắc, Đức dưới dạng cao hoa và hoa viên.
Nguyên liệu thay thế là gạo có thể mua trong tỉnh và tỉnh lân cận.
c. Nguồn cung cấp điện, nước.
Nguồn điện: Sử dụng điện lưới của mạng lưới điện quốc gia chạy qua khu vực. Mạng lưới điện này cung cấp 24/24 giờ trong ngày, nhưng để đề phòng sự cố mạng lưới, nhà máy bố trí một máy phát điện dự phòng.
Nguồn nước: Nước được lấy từ hệ thống giếng khoan. Trong nhà máy nước được dùng vào các mục đích khác nhau. Nước nấu bia cần đáp ứng đầy đủ các chỉ tiêu cho công nghệ sản xuất bia. Do đó nước phải đi qua một hệ thống xử lý đúng kỹ thuật trước khi cấp cho sản xuất.
Bên cạnh đó cần phải xây dựng khu xử lý nước thải để xử lý nước thải của nhà máy tránh gây ô nhiễm đến môi trường xung quanh.
d. Nguồn cung cấp nhiên liệu
Nhiên liệu sử dụng trong nhà máy là cho nồi hơi phục vụ cho các mục đích khác nhau như nấu nguyên liệu, thanh trùng... Nhà máy sử dụng nhiên liệu là than nhập về qua cảng Lễ Môn.
e. Nguồn nhân lực
Huyện có dân số đông tạo điều kiện dồi dào về lao động cho nhà máy và con dân của Thanh Hoá hiện đang được đào tạo tại các trường đại học ở Hà nội, Nghệ An, Huế, ..sẽ là đội ngũ kỹ sư lành nghề cho nhà máy. Xây dựng nhà máy sẽ giải quyết vấn đề việc làm cho người dân lao động và nâng cao ít nhiều mức sống cho người dân nơi đây. Hơn thế, xây dựng nhà máy sẽ thu hút được các lao động có trình độ ở địa phương về làm việc, làm giàu trên chính mảnh đất quê hương mình. Theo một khảo sát gần đây mức sống hiện tại của địa phương còn thấp so với các tỉnh khác nên chủ doanh nghệp có thể hạ giá thành của sản phẩm, đó là một nhân tố giúp nhà máy có sức cạnh tranh trên thị trường.
f. Vùng tiêu thụ sản phẩm
Bia nhà máy sản xuất ra chủ yếu cung cấp phục vụ nhu cầu các huyện trong tỉnh và các tỉnh lân cận: Nghệ An, Ninh Bình. Ngoài ra nhà máy còn có thể mở rộng sản xuất để xuất khẩu sang Lào.
g. Địa điểm xây dựng nhà máy
Với những thuận lợi trên, việc quyết định chọn địa điểm khu công nghiệp Lam Sơn để xây dựng nhà máy sản xuất bia 45triệu lít/năm sử dụng nguyên liệu gạo thay thế tỷ lệ cao là hoàn toàn hợp lý.
III.Lựa chọn loại bia sản xuất
Hiện nay ở Việt Nam lượng bia vàng được tiêu thụ mạnh nhất. Do đó em lựa chọn em lựa chọn loại bia sản xuất có chất lượng cao và được tiêu thụ mạnh nhất là bia vàng .
Sản phẩm bia sản xuất ra phải đảm bảo đạt được các tiêu chuẩn sau:
* Các chỉ tiêu cảm quan:
- Độ bọt: Khi rót bia ra cốc, bia phải có bọt trắng mịn, từ đáy cốc luôn có các bọt khí li ti nổi dần lên bề mặt. Chiều cao lớp bọt > 2cm, thời gian giữ bọt 5 – 15 phút.
- Mùi và vị: Bia phải có độ đắng đặc trưng và hương thơm dịu nhẹ của hoa houblon, không quá nhạt, không có mùi vị lạ.
- Màu sắc và độ trong: Bia phải có màu vàng rơm sáng óng ánh, trong suốt, không được có cặn hay vẩn đục.
* Các chỉ tiêu hoá học:
- Độ cồn: 4,6 ± 0,2 , Aldehyt: 10 – 15 mg/l
- Hàm lượng đường sót: 1 – 2%
- Hàm lượng CO2: 4,5 – 5 g/l
- Hàm lượng diacetyl: ≤ 0,2 mg/l
- Chất khoáng: 0,14 – 0,38%
- Đạm tổng: 3,5 – 5 g/l
- Este: 15 – 50 mg/l
Phần II
Lựa chọn nguyên liệu và dây chuyền công nghệ
I. Lựa chọn nguyên liệu.
Nguyên liệu chính dùng cho sản xuất bia trong nhà máy là malt đại mạch, và nguyên liệu dùng để thay thế cho malt là gạo với tỷ lệ 20% nhằm giảm giá thành sản phẩm, hoa houblon tạo hương vị đặc trưng cho bia,nước và các chất phụ trợ khác
1. Malt đại mạch
Malt đại mạch là nguyên liệu chính số một dùng để sản xuất bia. Khoảng 1/3 đại mạch trên thế giới được trồng để sản xuất bia. Đại mạch thuộc họ Hordeum Sativum, có một số ít thuộc họ H.Muvirum, H.Jubatum. Đại mạch thường được gieo trồng vào mùa đông hay mùa xuân, được trồng nhiều ở Nga, Mỹ, Canada, Pháp, Nga…
Đại mạch có giống 2 hàng và đại mạch đa hàng, trong đại mạch đa hàng lại gồm có đại mạch 4 hàng và đại mạch 6 hàng. Tuy nhiên chỉ có đại mạch hai hàng được dùng trong sản xuất bia. Còn đại mạch đa hàng chỉ dùng trong chăn nuôi và các mục đích khác.
Hạt đại mạch trải qua quá trình ngâm, ươm mầm sẽ trở thành hạt malt tươi; hạt malt tươi lại tiếp tục qua quá trình sấy, tách rễ và đánh bóng sẽ trở thành hạt malt khô tiêu chuẩn có thể bảo quản dài ngày trong điều kiện khô, mát và được sử dụng để sản xuất bia. Trong quá trình xử lí hạt đại mạch để trở thành hạt malt hoàn thiện hệ enzyme trong hạt đã được hoạt hóa và tăng cường hoạt lực, đặc biệt là hệ enzyme thủy phân thực hiện quá trình chuyển hóa các chất cao phân tử để tạo ra chất chiết của dịch đường.
Hiện nay, các cơ sở sản xuất bia ở nước ta thường sử dụng loại malt có nguồn gốc từ đại mạch hai hàng, chủ yếu được nhập từ Úc hoặc một số nước châu Âu như: Đức, Đan Mạch... Malt dùng trong sản xuất bia cần đảm bảo một số yêu cầu:
Chỉ tiêu cảm quan:
- Màu sắc: hạt malt vàng có màu vàng rơm, sáng óng ánh, màu chuẩn là 0,3 độ iod; (malt đen có màu sẫm).
- Mùi vị: mùi vị đặc trưng cho malt vàng là vị ngọt nhẹ hay ngọt dịu, có hương thơm đặc trưng, không được có mùi vị lạ.
- Độ sạch của malt cho phép là 0,5% hạt gãy vỡ, 1% các tạp chất khác.
Chỉ số cơ lý:
- Trọng lượng khô tuyệt đối: 28 – 38g/1000hạt
- Dung trọng: 530 – 560g/l
- Độ ẩm: 5 – 8%
- Độ hoà tan: 70 – 80%
- Thời gian đường hoá: 10 – 20phút ở 70˚C
- Đường maltose chiếm từ 65 – 70% tổng chất hoà tan, tỷ lệ đường maltose/đường phi maltose = 1/0,4 – 1/0,51
Bảng thành phần hóa học của malt: [ I ]
TT
Thành phần hoá học của malt
% chất khô
1
Tinh bột
58 – 65
2
Đường khử
4
3
Saccarose
5
4
Pentose
1
5
Nitơ formol
0,7 – 1
6
Chất khoáng
2,5
7
Pentozan không hoà tan và Hexozan
9
8
Cellulose
6
9
Các chất chứa nitơ
10
10
Các chất chứa nitơ không đông tụ
2,5
11
Chất béo
2,5
2. Gạo
Để hạ giá thành sản xuất, cải tiến mùi vị của bia và nhằm mục đích để được lâu dài, trong sản xuất bia người ta thường trộn lẫn một số đại mạch chưa nảy mầm hoặc các loại ngũ cốc khác để thay thế thóc mầm, cũng có khi dùng tinh bột hoặc các loại đường (gluco, saccaro, malto ...) để làm nguyên liệu thay thế.
Gạo là nông sản chủ yếu của các nước phương đông như Việt Nam, Trung Quốc, Nhật, Triều Tiên ..., thành phần của gạo gồm tinh bột chiếm từ (70 - 75)% chất khô, các loại đường chiếm từ (2 - 5)% chất khô, protit từ (7 - 8)% chất khô, chất béo từ (1 - 1,5)% chất khô, chất khoáng từ (1 - 1,2)% chất khô. Ta nhận thấy rằng gạo chứa nhiều tinh bột & ít protit do đó trong quá trình nấu ta thu được một lượng lớn các chất hoà tan (khoảng 90% chất khô).
Qua đó ta thấy gạo là một sản phẩm phụ rất tốt thường được dùng để nấu kết hợp với malt (tỷ lệ thường là 20%) & thu được những loại bia có chất lượng cao.
Ngoài gạo người ta còn dùng tiểu mạch, ngô làm nguyên liệu thay thế. Tuy nhiên tiểu mạch không có vỏ trấu và khi bột tiểu mạch tiếp xúc với nước thì protein của chúng dễ tham gia quá trình hydrat hoá để tạo thành phức chất keo tụ. Phức chất này có đặc điểm là rất dai và dẻo, có thể kéo thành sợi được gọi là gluten. Vì tính chất quí giá này mà tiểu mạch chỉ được dùng để sản xuất bánh mỳ, vạn bất tắc dĩ mới sử dụng chúng trong sản xuất bia.
Còn với ngô thì trong công nghệ sản xuất bia, loại ngô được dùng thay thế malt đại mạch chủ yếu là loại trắng đục (hàm lượng tinh bột cao, protein thấp) và được sử dụng dưới dạng bột đã nghiền nhỏ. Một trở ngại lớn khi đưa ngô vào sản xuất bia là phôi của chúng quá lớn, hàm lượng chất béo nhiều, khó lọc và giảm độ bền keo cũng như khả năng tạo bọt của bia. Để sử dụng loại cốc này có hiệu quả, trước lúc đưa vào chế biến dịch đường ngô phải qua một công đoạn tách phôi và vỏ. Vì vậy em dùng gạo làm nguyên liệu thay thế malt đại mạch cho nhà máy.
3. Hoa houblon .
Hoa houblon là một loại thực vật thân gỗ, mảnh (như cay nho), cao từ 2 – 3m, có khi đến 5 hoặc 6 m. Chúng được trồng theo luống (ươm từ hạt hoặc giâm cành). Hoa houblon gồm hoa đực và hoa cái. Trong ngành sản xuất bia người ta chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn, hoa đực không sử dụng được vì nó rất bé và chứa rất ít hương lupulin.
Cấu tạo của hoa houblon có những thành phần chính sau: cuống hoa, cánh hoa và những hạt lupulin vàng óng tựa phấn hoa. Những hạt phấn hoa này chứa chất đắng và chất thơm của hoa houblon. Lượng hạt này phụ thuộc vào giống và điều kiện trồng hoa houblon. Người ta đã chứng minh rằng ở điều kiện thời tiết nhiều ánh nắng mặt trời thì hoa sẽ có nhiều hạt lupulin hơn.
Hoa houblon có dạng hình chùy, dài từ (3 - 4) cm, màu hoa khi chín thường từ vàng đến vàng óng. Trọng lượng từng phần của hoa như sau: cánh và nhị hoa (66 - 67)%, hạt lupulin (19 - 20)%, trục hoa (7 - 8)% và cuống hoa (5 - 6)% tính theo % chất khô. Hiện nay có trên 100 giống hoa houblon trên thế giới.
Thành phần chủ yếu trong hoa houblon: trong hoa houblon có chứa đựng những hợp chất đặc trưng cho loại hoa này như chất thơm, tinh dầu thơm ... những hợp chất này có ý nghĩa quan trọng về kỹ thuật trong sản xuất bia. Ngoài những hợp chất đặc trưng trong hoa còn chứa đựng những hợp chất khác tượng tự các loại thực vật, một vài trong những hợp chất ấy cũng có ý nghĩa quan trọng trong kỹ thuật.
Thành phần hoá học của hoa houblon được tính ra % chất khô như sau: [ I ]
Nước: (11 – 13)%
Cellulo: (12 ¸ 14)%.
Chất đắng: (15 - 21)%.
Chất tro: (5 - 8)%.
Tanin: (2,5 ¸ 6)%.
Tinh dầu thơm: 0,3 - 1
Chất có N: (15 - 21)%.
Các hợp chất khác: (26 - 28)%.
Chất đắng.
Chất đắng là thành phần có giá trị nhất của hoa houblon. Nó tạo cho bia vị đắng đặc biệt và dễ chịu, tạo một đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia khi hoà tan vào dịch đường và tồn tại trong bia. Các chất đắng là những hợp chất có hoạt tính sinh học cao, tạo sức căng bề mặt giúp cho bia có khả năng giữ bọt rất lâu. Với nồng độ khá thấp, các chất đắng cũng có khả năng ức chế rất nhanh sự phát triển của vi sinh vật. Vì vậy chúng có tính kháng khuẩn rất cao và nhờ đó làm tăng độ bền sinh học của bia thành phẩm.
Thành phần chất đắng trong hoa houblon gồm nhiều hợp chất : [ I ]
a- acid đắng: 6-9%.
Nhựa mềm: 5-6%.
b - acid đắng: 3-4%.
Nhựa cứng: 1-2%.
+ a- acid đắng.
Cấu tử chất đắng quan trọng số một này bao gồm 6 hợp chất:humulon,cohumulon, adhumulon, prehumulon, posthumulon & 4 – deoxyhumulon.
Khả năng hoà tan của a - acid đắng trong nước khoảng 500 mg/l, trong dịch đường thì ít hơn và trong bia thì hầu như không đáng kể. ở giai đoạn đun sôi dịch đường với hoa houblon các hợp chất humulon không hoà tan trực tiếp vào mà chúng phải trải qua giai đoạn trung gian là quá trình đồng phân hoá. Sau đó các chất đồng phân này hoà tan và bị thuỷ phân thành các sản phẩm có độ đắng cao hơn nhiều so với hợp chất nguyên thuỷ.
+ b- axit đắng.
Nhóm axit này gồm: lupulon, colupulon, adlupulon, prelupulon. Lupulon là hợp chất dạng tinh thể, màu trắng dạng lăng kính hoặc que dài, nóng chảy ở 920C. So với humulon thì lupulon kém đắng hơn nhưng tính kháng khuẩn cao hơn.
Nếu bị oxy hoá b- axit đắng chuyển thành hulupon, nếu phản ứng kéo dài hulupon sẽ bị polyme hoá trở thành nhựa mềm và sau đó thành nhựa cứng.
+ Nhựa mềm.
Nhựa mềm là polyme của các axit đắng, là chất vô định hình, chưa được xác định về thành phần hoá học. Khả năng hoà tan của nhựa mềm vào dịch đường cao hơn ( - axit đắng vì vậy chúng tạo ra được lực đắng khá lớn cho bia. Đây là hợp phần có giá trị của chất đắng.
+ Nhựa cứng.
Nhựa cứng là polyme của các acit đắng nhưng ở mức độ cao hơn nhiều so với nhựa mềm. Chúng được hình thành trong quá trình sấy và bảo quản. Cấu tử này hầu như không hoà tan vào nước và dịch đường, chúng thải ra ngoài theo cặn lắng. Đây là hợp phần không có giá trị trong công nghệ sản xuất bia.
Tinh dầu thơm. [ I ]
Tinh dầu của hoa houblon hoà tan vào dịch đường, tồn tại trong bia và tạo ra cho nó một mùi thơm đặc trưng, rất nhẹ nhàng, dễ chịu. Tinh dầu thơm là chất lỏng trong suốt màu vàng nhạt hoặc không màu, có mùi thơm rất mạnh. Tỷ trọng của chúng là 0,88, dễ hoà tan trong rượu etylic nồng độ cao. Trong nước tỷ lệ hoà tan của chúng không đáng kể. Tinh dầu thơm bay hơi khá nhanh ở nhiệt độ thường.
Trong thời gian đun sôi dịch đường với hoa houblon có đến 98% lượng tinh dầu bay ra ngoài theo hơi nươc, chỉ còn lại 2% tồn tại ở trong bia. Đối với bia vàng thì lượng tinh dầu 2% này quyết định hương thơm của chúng.
Chất chát
Chất chát (tanin) trong hoa houblon có ý nghĩa nhất định trong quá trình kỹ thuật và ảnh hưởng tới chất lượng bia, giúp cho dịch đường trong nhanh và làm kết tủa những chất protit không bền vững, làm tăng độ bền vững của bia. Với lượng chất chát vừa phải nó gây bia có vị chát nhẹ, dễ chịu, nếu lượng này nhiều sẽ gây cho bia chát và đắng. Người ta sử dụng tanin của hoa houblon để loại các cấu tử protein khó biến tính và kết lắng ra khỏi dịch đường vì chúng tồn tại trong bia sẽ gây đục sau này.
Chất có chứa Nitơ.
Trong hoa houblon có chứa 1 số chất mà những chất ấy có chứa N: protit, albumin, pepton, axitamin, muối amon ... trong số này có khoảng 44% những chất chứa N có khả năng kết tủa với axit phospho – wolfram. Tiếp đến khoảng 20% là muối amon, amit và 19% amin và những chất khác.
4. Nước.
Nước là 1 trong các nguyên liệu chính để sản xuất bia chiếm (77 - 90)% trọng lượng bia thành phẩm. Thành phần hoá học