Bài giảng Việc sử dụng thế liệu trong nhà máy bia

1The use of Adjuncts in the brewery Việc sử dụng thế liệu trong nhà máy bia Definition Định nghĩa Any other source of extract than malted barley which could potentially contribute to wort extract can be regarded as adjunct or brewing adjunct. Adjunct brewing might also include the use of enzymes or any other material to influence extract composition Bất cứ nguồn dịch chất hòa tan nào khác ngoài malt có khả năng tham gia vào thành phần dịch nha có thể được xem là thế liệu nấu bia. Bia có sử dụng thế liệu có thể có các enzyme hay các vật liệu khác để điều chỉnh thành phần dịch hòa tan Some examples (solids) Một và ví dụ (loại hạt) • Corn / Bắp – usually as grits / thường là bột yến mạch – high gelatinization temperature (before enzymatic degradation a pre- gelatinization is mandatory) / nhiệt độ hồ hóa cao (cần hồ hóa sơ bộ trước khi phân hủy bằng enzyme) • Rice / Gạo: – very high gelatinization temperature (up to 85 °C) / nhiệt độ hồ hóa rất cao (tới 85oC) – high in extract with high fermentaility / thu hồi cao và khả năng lên men cao – very low in Protein / Protein rất thấp • Barley / Đại mạch: – gelatinization temperature close to malt / nhiệt độ hồ hóa gần giống malt – husks available and also a low activity of peptidase / có vỏ trấu và hoạt động piptidase thấp – Pentosanase-blend recommended (Ultraflo) / Nên pha cùng Pentosanase • Sorghum / Cao lương: – comparable to corn processing / quá trình tương tự với bắp • Sorghum malt / Malt từ cao lương: – delivers some FAN but low amylase activity / Cung cấp vài FAN (Amino Nitrogen tự do) nhưng hoạt tính amylase thấp Chemical composition Thành phần hóa học * with husk / có vỏ Cereal Ngũ cốc protein Starch Tinh bột non degradable Không phân hủy lipids Ash tro min. max. min. max. min. max. min. max. min. max. wheat 10,0 15,0 60,0 75,0 2,0 3,0 2,0 2,5 1,5 2,2 barley 9,5 12,5 68,0 78,0 4,5 7,2 1,9 2,6 2,7 3,1 corn 9,0 13,0 68,0 76,0 2,5 3,0 5,0 6,0 1,4 1,8 rice* 7,0 10,0 65,0 75,0 9,5 12,5 1,5 2,5 4,5 6,8 sorgh um 10,0 14,0 70,0 80,0 1,5 2,8 2,7 3,7 1,5 1,8 Some examples (liquids) Một vài ví dụ (dạng lỏng) • most expensive adjunct (produce from any starch source - cane, tapioca a.s.o) là loại thế liệu đắt nhất (được sản xuất từ các nguồn tinh bột –đường, sắn, v.v.) • sucrose syrup syrup sacaro • glucose, fructose syrup (triggers ester formation during fermentation) syrup Gluco, Fructo (kích hoạt hình thành este trong quá trình lên men) • high maltose syrup syrup malto hàm lượng cao – similar sugar profile like malt định dạng đường tương tự như malt – stress reduction at high gravities giảm căng thẳng tại nồng độ cao Production of Glucose syrup from corn (1) Sản xuất Syrup Gluco từ bắp (1) Production of Glucose syrup from corn (2) Sản xuất Syrup Gluco từ bắp (2) Production of Glucose syrup from corn (3) Sản xuất Syrup Gluco từ bắp (3) Example “High-Maltose-Sirupe” Ví dụ “Syrup Malto hàm lượng cao” Clearbrew 43 (Cargillfoods) • Dry matter :approx. 81 % thành phần khô • Consisting of : Bao gồm • 12 % Glucose • 43 % Maltose • 20 % Maltotriose • 25 % higher Oligo-saccharides • 73 – 77 % fermentable sugars • The sugar profile is close to all malt worts Định dạng đường gần giống với tất cả các dịch nha của malt • low impact on beer flavour Ít ảnh hưởng đến hương vị của bia General comments Nói chung • Depending on the type of adjunct there might be an influence on beer character Tùy thuộc vàoloại thế liệu, có thể có ảnh hưởng đến tính chất của bia • using more than 20 % adjunct might lead to differences in flavour, taste and body of the beer sử dụng hơn 20% thế liệu có thể dẫn đến khác biệt của hương vị và độ đặc của bia • unmalted barley can lead to a grainy character đại mạch sống có thể gây ra tính chất grainy • corn and wheat result in softer beers with more body bắp và hạt mỳ tạo ra bia nhẹ hơn và đặc hơn • rice increases dry character gạo làm tăng tính chất khô • sugar enhances „winy“ flavour with estery note especially if high glucose concentrations are used đường tăng hương “rượu” với cảm nhận este đặc biệt nếu sử dụng gluco nồng độ cao • with high glucose concentrations there is a risk of fermentation problems sẽ có rủi ro trong lên men nếu dùng gluco nồng độ cao Starch degradation Phân hủy tinh bột • adjunct starch must be degraded equally to malt starch tinh bột thế liệu phải được phân hủy đồng đều tới khi giống tinh bột malt • Gelatinization – swelling of starch granules and disintegration of cell walls and matrix leads to a high viscosity in the mash Hồ hóa – sự trương nở các hạt tinh bột và phân hủy thành tế bào và kết cấu làm tăng độ nhớt của dịch • Liquefaction – enzymatic degradation reduces the size of the starch molecules (mainly α-Amylase) and reduces visosity hóa lỏng – phân hủy enzyme làm giảm kích thước của phân tử tinh bột (chủ yếu α- Amylase) và giảm độ nhớt • both processes run parallel cả hai quá trình thực hiện song song Gelatinization temperatures Nhiệt độ hồ hóa • Rice Gạo 82 °C • Corn Bắp 78 °C • Sorghum Cao lương 75 °C • Wheat Lúa mỳ 60 °C • Barley Đại mạch 60 °C • Potatoe Khoai tây 55 °C • Usually non malted cereals will be cooked Thông thường nấu bằng các ngũ cốc chưa chế biến • addition of enzymes reduces gelatinization temperature Bổ sung enzyme làm giảm nhiệt độ hồ hóa 13 Gelatinization temperatures during mashing Nhiệt độ hồ hóa trong quá trình nấu 14 Gelatinization temperatures during mashing Nhiệt độ hồ hóa trong quá trình nấu 15 Rice ratio / fermentability Tỷ lệ gạo / khả năng lên men 16 Influence of Glucoamylase on sugar spectrum Ảnh hưởng của Glucoamylase lên phổ của đường 17 Influence of Glucoamylase on fermentability Ảnh hưởng củaGlucoamylase tới khả năng lên men 18 Rice ratio / FAN Tỷ lệ gạo / FAN With standard enzyme dose rate / với tốc độ định lượng enzyme tiêu chuẩn ! 19 Proteinase addition / FAN Bổ sung Proteinase / FAN Adjunct mashing (1) Nấu thế liệu (1) 20 % corn - no enzymes 20% bắp – không enzyme Adjunct mashing (2) Nấu thế liệu (2) 20 % rice- no enzymes 20% gạo – không enzyme Technical Enzymes (1) Enzyme kỹ thuật (1) allgemein allgemein • bacterial or fungal / Vi khuẩn hoặc nấm mốc • different pH and temperature optima compared to malt / pH và nhiệt độ khác malt • higher heat stability / độ ổn định nhiệt cao • frequently produced by GMO / được sản xuất thường xuyên bởi GMO • Allergen / chất gây phản ứng! • very often used as buffered liquids or coated / được dùng rất phổ biến như là lớp phủ hoặc chất lỏng đệm • most enzymes available / các enzyme phổ biến β-Glucanases - Pentosanases - Proteases - β-Amylases • − α-Amylases - Limitdextrinase - Gluco-amylases (not available in malt / không có trong malt) - Acetolactatdecarboxylase Technical Enzymes (2) Emzyme kỹ thuật (2) Technical Enzymes (3) Emzyme kỹ thuật (3) 50% Activity loss of Termamyl 120L in minutes depending on temperatur, pH and Calcium-concentration 50% suy giảm hoạt lực của Termamyl120L trong mỗi phút phụ thuộc vào nhiệt độ, pH và nồng độ Calcium Technichal Enzymes - Glucanase (4) Emzyme kỹ thuật - Glucanase Smooth Brewing Operations (1) Nấu bia thuận lợi General Tổng quan  Increasing filterability of mashes by adding technical enzymes Tăng khả năng lọc của dịch bằng cách bổ sung enzyme – Pentosanases (Endo-Xylanases, Arabanases) increase lautering performance Pentosanases (Endo-Xylanases, Arabanases) tăng cường hoạt động nồi lọc β-Glucanases und Xylanases increase filterability β-Glucanases và Xylanases tăng khả năng lọc – applied to all malt or adjunct mashes áp dụng cho mọi loạt malt và thế liệu Smooth Brewing Operations (2) Example: Viscoflow MG – Extract increase Nấu bia thuận lợi (2) Ví dụ: Viscoflow MG – tăng chất hòa tan • extract increase approx. 0,1 % Smooth Brewing Operations (3) Example: Viscoflow MG – Viscosity Nấu bia thuận lợi (3) Ví dụ: Viscoflow MG – độ nhớt • Strong Hemicellulase activity reduces viscosity significantly Smooth Brewing Operations (4) Example: Viscoflow MG – -Glucan Nấu bia thuận lợi (4) Ví dụ: Viscoflow MG –  -Glucan • almost total reduction of Beta-Glucan Smooth Brewing Operations (5) Viscoflow and lautering performance Nấu bia thuận lợi (4) Viscoflow và hoạt động lọc No enzyme: Especially low modified malt (3 and 6) runs off pourly Không dùng enzyme: Malt its biến đổi đặc biệt (3 và 6) lọc chậm With enzymes : Significant reduction of run off time especially with poorly modified malt qualities Dùng ezyme: Giảm đáng kể thời gian lọc đặc biệt môtj số lượng malt ít biến đổi Smooth Brewing Operations (6) Viscoflow – Filtration Nấu bia thuận lợi (4) Viscoflow – Lọc No enzymes: quick pressure increase with poorly modified malts Không dùng ezyme: Tăng áp nhanh đối với ít biến đổi With enzymes: much better filter performance Dùng enzyme: Hoạt động lọc tốt hơn rất nhiều 32 Summary Tóm tắt • There are many feasible alternatives to all malt brewing Có rất nhiều lựa chọn khác thay thế cho Malt nấu bia • Beer character must be the main focus Đặc tính của bia phải là mục đích chính • Brew house equipment and efficiency must be monitored Thiết bị và hiệu quả nhà nấu phải được giám sát • Enzymes can be alternatives for unmalted cereals Emzyme có thể là thay thế cho các ngũ cốc chưa qua chế biến • Cost implications must be tracked Tác động về chi phí phải được theo dõi