Đồ án Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin với năng suất 15.000 tấn sản phẩm/ năm

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế thế giới, Việt nam đang dần vươn lên và tự khẳng định mình. Với quan điểm ăn no, mặc ấm như ngày xưa không còn nữa mà thay vào đó là không những ăn ngon mà còn mặc đẹp. Để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng các ngành công nghiệp nói chung và công nghệ thực phẩm nói riêng đã không ngừng hoàn thiện và cho ra đời những sản phẩm rất phong phú và đa dạng về chủng loại, trong đó có bia - đây là đồ uống được ưa chuộng hầu hết các nước trên thế giới, mà nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt. Malt là một loại bán thành phẩm nhưng rất giàu chất dinh dưỡng. Hiện nay, malt chủ yếu được sử dụng trong các lĩnh vực: trong công nghiệp sản xuất rượu etylic từ nguyên liệu tinh bột, malt là tác nhân đường hóa tinh bột; trong công nghiệp sản xuất bia, malt vừa là tác nhân đường hóa tinh bột vừa là nguyên liệu chính; công nghiệp sản xuất mật tinh bột (đường nha, mạch nha) và một số ngành sản xuất thức ăn sinh dưỡng, thức ăn kiêng. Trong đó, malt dùng để sản xuất bia là nhiều nhất. Có nhiều loại malt khác nhau: malt vàng, malt đen, malt diastilin, malt proteolin và những loại này được dùng để sản xuất các sản phẩm khác nhau. Malt diastilin là loại malt có đặc điểm nổi bật là sử dụng trong trường hợp malt nguyên liệu không được đồ hóa tốt, độ nhuyễn không cao hoặc trong trường hợp dùng nguyên liệu thay thế chưa qua giai đoạn ươm mầm. Đây là một loại malt chất lượng cao, ngày càng được sử dụng phổ biến trong nước và trên thế giới.

docx89 trang | Chia sẻ: superlens | Ngày: 24/07/2015 | Lượt xem: 1227 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin với năng suất 15.000 tấn sản phẩm/ năm, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển của nền kinh tế thế giới, Việt nam đang dần vươn lên và tự khẳng định mình. Với quan điểm ăn no, mặc ấm như ngày xưa không còn nữa mà thay vào đó là không những ăn ngon mà còn mặc đẹp. Để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng các ngành công nghiệp nói chung và công nghệ thực phẩm nói riêng đã không ngừng hoàn thiện và cho ra đời những sản phẩm rất phong phú và đa dạng về chủng loại, trong đó có bia - đây là đồ uống được ưa chuộng hầu hết các nước trên thế giới, mà nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt. Malt là một loại bán thành phẩm nhưng rất giàu chất dinh dưỡng. Hiện nay, malt chủ yếu được sử dụng trong các lĩnh vực: trong công nghiệp sản xuất rượu etylic từ nguyên liệu tinh bột, malt là tác nhân đường hóa tinh bột; trong công nghiệp sản xuất bia, malt vừa là tác nhân đường hóa tinh bột vừa là nguyên liệu chính; công nghiệp sản xuất mật tinh bột (đường nha, mạch nha) và một số ngành sản xuất thức ăn sinh dưỡng, thức ăn kiêng. Trong đó, malt dùng để sản xuất bia là nhiều nhất. Có nhiều loại malt khác nhau: malt vàng, malt đen, malt diastilin, malt proteolin và những loại này được dùng để sản xuất các sản phẩm khác nhau. Malt diastilin là loại malt có đặc điểm nổi bật là sử dụng trong trường hợp malt nguyên liệu không được đồ hóa tốt, độ nhuyễn không cao hoặc trong trường hợp dùng nguyên liệu thay thế chưa qua giai đoạn ươm mầm. Đây là một loại malt chất lượng cao, ngày càng được sử dụng phổ biến trong nước và trên thế giới. Để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng ở nước ta hàng loạt các nhà máy bia được mọc lên, nhưng nhà máy sản xuất malt lại rất ít, vì vậy nguyên liệu phải nhập từ nước ngoài nên kéo theo giá thành sản phẩm cũng tăng cao. Trước tình hình đó, việc thiết kế và xây dựng nhà máy sản xuất malt là rất cần thiết, do đó em đã được giao đề tài: “ Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin với năng suất 15.000 tấn sản phẩm/ năm”. Trong quá trình thực hiện đề tài này, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của cô giáo hướng dẫn – TS. Bùi Xuân Đông và thầy cô giáo khác cùng bạn bè. Em xin chân thành cảm ơn những sự giúp đỡ quý báu đó. CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN Nhiệm vụ của đồ án là thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin nên phần tổng quan chủ yếu sẽ đề cập tới nguyên liệu sản xuất (đại mạch), sản phẩm (malt diastilin), và một số chất phụ gia hoặc hỗ trợ kỹ thuật phục vụ cho quá trình sản xuất. 1.1 Hạt đại mạch Đại mạch giống gieo trồng thuộc nhóm thực vật có hạt, phân nhóm bí tử, lớp một lá mầm, họ lúa mì. Hình 1.1. Cây đại mạch Có hai loại đại mạch, đại mạch hai hàng và đại mạch đa hàng. Trong công nghiệp sản xuất bia dùng chủ yếu là đại mạch hai hàng, dấu hiệu đặc trưng của chúng là hình dáng của hạt rất cân đối. Đối với loại malt diastilin thì được sản xuất từ hạt đại mạch loại 2 có hàm lượng protein cao, loại malt này có chứa hoạt lực cao nhóm enzym diastaza và loại malt này được sử dụng bổ sung trong trường hợp malt nguyên liệu không được đồ hóa tốt, độ nhuyễn không cao, hoặc trong giai đoạn nguyên liệu thay thế chưa qua giai đoạn ươm mầm.. [1, tr 206] 1.1.1 Cấu tạo của hạt đại mạch Cấu tạo của hạt đại mạch gồm ba bộ phận chính: vỏ, nội nhũ và phôi. Hình 1.2 Cấu tạo của hạt đại mạch 1.1.1.1. Vỏ Hầu hết hạt các loại đại mạch được bao bọc bên ngoài bằng lớp vỏ trấu. Vỏ trấu được hình thành từ đài hoa. Đài hoa dưới hình thành nên vỏ trấu phía ngoài và kết thúc bằng sợi râu, còn đài hoa phía trên hình thành nên vỏ trấu phía trong của hạt. Đài hoa là công cụ bên để bảo vệ các cơ quan trong của hạt trong quá trình hình thành và chuyển hoá của nó. Thành phần hoá học của vỏ trấu chủ yếu là xelluloza kết chặt lại nhờ chất khoáng và lignin. Dưới lớp vỏ trấu là lớp vỏ quả, được cấu tạo từ ba lớp tế bào - cứ một lớp xếp ngang thì tiếp đến là một lớp xếp dọc. Với cấu trúc như vậy lớp vỏ quả sẽ rất dai và bền vững. Dưới lớp vỏ quả là lớp vỏ hạt bao gồm hai lớp tế bào. Tế bào của lớp ngoài có thành rất dày, lớp trong thì trong suốt. Lớp vỏ hạt có vai trò như một màng bán thấm: chỉ cho nước thấm vào bên trong hạt đồng thời giữ các chất hoà tan trong hạt không cho thấm ra bên ngoài. Lớp vỏ quả và vỏ hạt liên kết chặt với nhau, mối liên kết đó chắc hơn rất nhiều do sự liên kết giữa chúng với lớp vỏ trấu. Vỏ trấu là cấu tử chiếm nhiều nhất trọng lượng của vỏ. Ở đại mạch hai hàng có chất lượng cao, lượng vỏ trấu chiếm khoảng 7-8% trọng lượng chất khô của hạt, còn ở đại mạch đa hàng chiếm đến 11%. Trọng lượng của vỏ chiếm từ 10,5 - 13% trọng lượng của hạt. Kích thước hạt càng bé, tỉ lệ vỏ càng cao so với trọng lượng của khối hạt. [1, tr 9] 1.1.1.2. Nội nhũ Nội nhũ là phần lớn nhất đồng thời là phần giá trị nhất của hạt. Ngoài cùng của nội nhũ, tiếp giáp với vỏ hạt là lớp alơron. Lớp alơron rất giàu protein, chất béo, đường, xelluloza, pentoza, vitamin và chất tro. Vì lớp alơron của đại mạch đa hàng dày hơn đại mạch hai hàng cho nên hàm lượng protein của chúng nhiều hơn. Dưới lớp alơron mới đến phần nội nhũ thật của hạt. Cấu trúc của nội nhũ gồm các tế bào lớn có thành mỏng chứa đầy các hạt tinh bột, một ít protein, xelluloza, chất béo, chất tro và đường. [1, tr 10] Với loại malt diastilin tươi yêu cầu là toàn bộ nội nhũ phải ở trạng thái trắng đục. [1, tr 206] 1.1.1.3. Phôi Phôi là phần sống của hạt. Trọng lượng của phôi chỉ chiếm khoảng 2,2 ÷ 5% so với trọng lượng của hạt. Vai trò của phôi có tầm quan trọng đặc biệt không những đối với sự sống lưu truyền của cây mà ngay cả trong công nghệ sản xuất bia. Phôi nằm ở dưới, gần đế của hạt bao gồm phôi lá, phôi rễ và nằm giữa chúng là phôi thân.Tiếp giáp giữa phôi và nội nhũ là ngù. Ngù là một màng bán thấm: nó chỉ cho phép các chất hoà tan từ nội nhũ thấm qua để chuyển về phôi và nước từ phía phôi đi vào nội nhũ. Phôi chiếm tỉ lệ không đáng kể so với trọng lượng của hạt. Mặt khác trong quá trình chế biến, các thành phần trong phôi hoà tan rất ít vào dịch đường. Như vậy đối với công nghệ sản xuất bia, giá trị dinh dưỡng của phôi hầu như không đáng kể, mà vai trò to lớn của nó là ở chỗ: đây là trạm hoạt hoá và là nhà máy sản xuất enzim, mà nếu thiếu nó thì cơ sở lí thuyết của quá trình sản xuất malt coi như sụp đổ. [1, tr 11] 1.1.2. Thành hoá học của đại mạch Thành phần hoá học của đại mạch rất phức tạp. Nó phụ thuộc vào giống đại mạch, điều kiện đất đai, khí hậu, kĩ thuật canh tác và điều kiện bảo quản. Các chỉ số về thành phần hoá học là nhân tố quyết định chất lượng của đại mạch để xem xét loại đại mạch đó có đủ tiêu chuẩn để sản xuất malt và bia hay không. [1, tr 11] 1.1.2.1. Nước Thuỷ phần của đại mạch có ảnh hưởng lớn đến quá trình vận chuyển và bảo quản hạt. Hàm ẩm cao sẽ kích thích quá trình hô hấp và tự bốc nóng của hạt. Hai quá trình này là nhân tố quan trọng nhất làm hao tổn chất khô. Thủy phần cao quá mức cho phép tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, đặc biệt nhất là các loại vi khuẩn hoại sinh, gây thối rữa cho hạt. Đại mạch có thuỷ phần cao sẽ làm tăng chi phí vận tải một cách vô ích. Người ta đã xác định được rằng, hàm ẩm của đại mạch tăng 1% thì hiệu suất chiết thu hồi giảm 0,76%. Hàm ẩm tối đa cho phép khi đưa đại mạch vào bảo quản là 14%. [1, tr 12] 1.1.2.2. Gluxit Gluxit của hạt chia làm bốn nhóm: monosaccharid, disaccharid, trisaccharid và polysaccharid. - Monosaccharid bao gồm : glucoza, fructoza (C6H12O6) và xiloza (C5H10O5). - Disaccharid chủ yếu là saccharoza và maltoza (C12H22O11). - Trisaccharid chủ yếu là rafinoza. - Polysaccharid là hợp phần chiếm nhiều nhất trong thành phần gluxit của hạt đại mạch. Chúng bao gồm tinh bột, xelluloza, hemixelluloza, pentozan, amilan và các hợp chất dạng keo. Ba cấu tử đầu tiên có ý nghĩa quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất bia. Tinh bột: Hơn một nửa khối lượng chất khô của đại mạch là tinh bột. Trong công nghệ sản xuất malt, tinh bột có chức năng là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi và là nguồn cung cấp chất hòa tan cho dịch đường trước lúc lên men. Khi tiếp xúc với nước tinh bột sẽ hút nước và trương nở. Ở nhiệt độ cao, nếu lượng nước không tương ứng thì thể tích trương nở chúng sẽ tăng lên rất nhiều và độ nhớt tăng lên mạnh. Nhiệt độ mà tại đó hệ số trương nở và độ nhớt của tinh bột đạt giá trị lớn nhất gọi là điểm hồ hóa. Tính chất hồ hóa của tinh bột có ý nghĩa rất lớn trong công nghệ sản xuất bia : tinh bột đã được hồ hóa sẽ cho đường hóa nhanh hơn và triệt để hơn. [1, tr 14] Xelluloza: Xelluloza của hạt đại mạch được phân bố chủ yếu ở lớp vỏ trấu và chiếm khoảng 20% chất khô của vỏ. Xelluloza không tan trong nước, hầu như không thay đổi về thành phần và cấu trúc trong suốt tiến trình công nghệ sản xuất malt. Và nó đóng vai trò quan trọng trong quá trình lọc dịch đường vì lớp vỏ trấu là vật liệu tạo màng lọc phụ lý tưởng. [1, tr 15] Hemixelluloza: Là thành phần chủ yếu tạo nên thành tế bào, hemixelluloza là một phức hệ bao gồm pentozan, hexozan và axit uronic. Dưới tác dụng của nhóm enzim sitaza, nó bị thủy phân thành hexoza và pentoza, quá trình thủy phân này được gọi là sitoliza. Quá trình này đóng vai trò rất quan trọng ở giai đoạn ươm mầm vì đây là bước “đột phá” để các enzim khác xâm nhập vào bên trong tế bào. [1, tr 15] Saccharit thấp phân tử: Saccharit thấp phân tử hay saccharit đơn giản trong đại mạch chủ yếu là một số đường đơn và đường kép. Cấu tử chiếm nhiều nhất trong nhóm này là saccharoza, đạt tới 1,8% chất khô của hạt. Loại đường này được phân bố rất nhiều ở phôi, chiếm đến 5,5% trọng lượng của bộ phận này. Các hợp chất pectin dạng keo: Nói là dạng keo vì khi chúng hòa tan vào nước nóng thì tạo thành dung dịch có độ nhớt rất cao. Các hợp chất pectin phân bố ở thành tế bào để tạo ra màng trung gian. Trong các hợp chất pectin chiếm nhiều nhất về khối lượng phải kể đến protopectin. Sự tồn tại của các hợp chất pectin và các chất dạng keo trong dịch đường mang tính chất hai mặt. Mặt tiêu cực là làm cho dịch đường có độ nhớt cao, khó lọc còn mặt tích cực là làm cho bia có vị đậm đà và làm tăng khả năng tạo và giữ bọt của sản phẩm. [1, tr 16] 1.1.2.3. Các hợp chất chứa nitơ Hàm lượng các hợp chất chứa nitơ trong đại mạch khoảng 9 ¸ 11% so với lượng chất khô của hạt. Tuy chiếm tỷ lệ thấp nhưng vai trò của chúng đối với công nghệ sản xuất bia thì lại rất quan trọng vì ở chừng mực nào đó, chúng quyết định chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Phần lớn các hợp chất này tồn tại dưới dạng cao phân tử, chúng được gọi là protit, còn một phần rất nhỏ tồn tại dưới dạng thấp phân tử, dể hoà tan, có các tính chất khác với nhóm cao phân tử. [1, tr 16] Protit Là chỉ số quan trọng thứ hai (sau tinh bột) để đánh giá xem lô hạt có đủ tiêu chuẩn để sản xuất malt hay không. Nếu hàm lượng cao quá, bia dễ bị đục, rất khó bảo quản. Ngược lại nếu quá thấp, 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 protit tốt nhất cho mục đích sản xuất bia là 8¸10%. Khu vực phân bố của protit ở trong hạt là lớp vỏ alơron và phôi, một phần nhỏ ở lớp tế bào bao quanh nội nhũ. Sự thuỷ phân là một trong những quá trình quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất malt và bia. Đặc biệt quan trọng là sản phẩm tạo thành do quá trình tương tác giữa các sản phẩm thuỷ phân của các hợp phần trong nội nhũ như phản ứng melanoid. Khả năng tạo bọt và giữ bọt của bia cũng như độ bền keo của chúng phụ thuộc vào mức độ thuỷ phân của protit. Không những thế, các thông số này còn phụ thuộc vào tỉ lệ giữa các cấu tử sản phẩm tạo thành trong quá trình thuỷ phân. Theo cách phân loại cổ điển, protit trong đại mạch được chia thành hai nhóm: protit đơn giản hay còn gọi là protein và protit phức tạp hay còn gọi là proteid. Trong nhóm protein, các đại diện tiêu biểu là levkozin, edestin, hodein và glutein. Trong suốt quá trình sản xuất malt và bia thì levkozin, edestin và một phần nhỏ của hodein hoà tan vào dịch đường và tồn tại trong bia, còn những cấu tử khác thì bị kết lắng và bị thải ra ngoài theo bã malt và cặn lắng. Proteid là những hợp chất được tạo thành từ một phân tử có bản chất protein và một phân tử khác có bản chất là phi protein. Đại diện tiêu biểu của nhóm này là nucleoproteid, lipoproteid, glucoproteid và phosphoproteid. Đặc điểm chung của proteid là kém hoà tan hoặc hoà tan không bền vững. Trong công nghệ sản xuất bia proteid gây ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm vì thế ta phải loại bỏ tối đa cấu tử này ra khỏi dịch đường. [1, tr 17] Các hợp chất chứa nitơ phi protit Các đại diện tiêu biểu của nhóm hợp chất này là: albumoza, pepton, peptit, polypeptit và axit amin. Albumoza và pepton có vai trò rất lớn trong việc tạo và giữ bọt, đồng thời làm tăng thêm độ đậm đà của bia. Mặt trái của hai hợp chất hữu cơ này là ở hàm lượng cao, chúng sẽ làm giảm độ bền keo của bia vì chúng là tác nhân gây đục bia.Peptit là hỗn hợp nhiều hợp chất mà phân tử của chúng cũng được tạo thành từ các gốc axit amin nhưng số lượng ít hơn rất nhiều so với albumoza và pepton. Căn cứ vào số gốc axit amin hợp thành, chúng được chia ra dipeptid, tripeptid, polypeptid chúng dễ hoà tan vào dịch đường để tạo thành dung dịch bền vững và tồn tại trong bia như là một trong những thành phần dinh dưỡng. Axit amin tự do tồn tại trong đại mạch với một lượng không nhiều: chỉ chiếm khoảng 0,1% so với lượng chất khô của hạt. Tuy chiếm một tỉ lệ rất nhỏ nhưng vai trò của axit amin trong công nghệ sản xuất bia rất lớn: là nguồn cung cấp nitơ cho nấm men, là tác nhân chính tạo melanoid, tham gia tạo bọt và tồn tại trong bia như một hợp phần dinh dưỡng quan trọng. [1, tr 18] 1.1.2.4. Các hợp chất không chứa nitơ Trong nhóm này bao gồm các hợp chất hữu cơ và vô cơ không chứa nitơ và khi được chiết ly bằng nước thì chúng hòa tan thành dung dịch. Các đại diện tiêu biểu trong nhóm này là: polyphenol, chất đắng, fitin, axit hữu cơ, vitamin và chất khoáng. Polyphenol và chất đắng Polyphenol trong hạt đại mạch tập trung chủ yếu ở lớp vỏ. Phần lớn những hợp chất hoà tan được và tồn tại trong bia đều là những dẫn xuất của catechin, chúng thuộc nhóm flavonid. Những hợp chất này có tính chất rất có lợi cho công nghệ sản xuất bia là dễ dàng kết hợp với protit cao phân tử để tạo thành phức chất dễ kết lắng, làm tăng độ bền keo của sản phẩm. Mặt khác sự hoà tan của polyphenol vào dịch đường lại là nhân tố làm xấu đi hương và vị của bia. Chất chát và chất đắng có trong đại mạch thuộc nhóm lipoid, chúng gây ra vị đắng khó chịu cho bia. Hầu hết chất đắng, chất chát và các chất màu của hạt đựơc phân bố chủ yếu ở lớp vỏ. Để loại trừ chúng ta ngâm hạt trong môi trường kiềm nhẹ. [1, tr 19] Fitin Fitin là muối đồng thời của canxi và magie với axit inozitphosphoric C6H6O6 (H2PO3)6. Chúng tập trung ở vỏ và chiếm đến 0,9% chất khô của vỏ. Khi bị thuỷ phân sẽ tạo thành inozit CH(OH) và axit phosphoric. Hợp chất cuối cùng này là nguồn cung cấp phospho cho nấm men, đồng thời làm tăng độ chua tác dụng của dịch cháo ở giai đoạn đường hoá – một phương pháp hữu hiệu để nâng cao hiệu suất thủy phân. [1,tr 19] Vitamin Đại mạch chứa các loại vitamin B, B, B, C, PP; tiền vitamin A, E, axit pantotenic, biotin, axit pholievic và nhiều dẫn xuất vitamin khác. Tuy hàm lượng rất ít nhưng hệ vitamin trong đại mạch đóng vai trò rất quan trọng trong công nghệ sản xuất malt vì chúng là nhân tố điều hoà sinh trưởng của mầm. [1, tr 19] Chất khoáng Trong đại mạch bao gồm các chất khoáng sau: SiO2, MgO, CaO, Na2O, , Fe2O3, P2O5, K2O, Cl. Các chất khoáng của đại mạch đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình sản xuất malt và bia. Đặc biệt có ý nghĩa là nguyên tố phospho vì nó đóng vai trò chủ yếu trong việc hình thành hệ thống đệm của dịch đường. [1, tr 19] 1.1.2.5. Chất béo và lipoid Hàm lượng chất béo và lipoid trong hạt đại mạch dao động trong khoảng 2,5¸3% lượng chất khô của hạt. Chúng tập trung chủ yếu ở phôi và lớp alơron. Thành phần chủ yếu của các loại dầu béo trong đại mạch là este của glyxerin với các axit béo bậc cao. Ở giai đoạn ươm mầm, một phần chất béo và lipoid bị thuỷ phân bởi enzim lipaza. Một số sản phẩm thuỷ phân được chuyển đến phôi để nuôi cây non, số còn lại hoặc tồn tại trong dịch đường hoặc bị ra ngoài theo bã malt. Chất béo và lipid tồn tại trong bia sẽ làm giảm độ bền keo của sản phẩm. [1, tr 20] 1.1.2.6. Pherment (enzim) Enzim là những hợp chất hữu cơ, có hoạt tính sinh học rất cao, có cấu tạo phân tử rất phức tạp và giữ một vai trò đặc biệt quan trọng trong công nghệ sản xuất bia. Ở giai đoạn hình thành hạt, hoạt lực của các nhóm enzim rất cao. Đến giai đoạn hạt chín hoạt lực của chúng giảm một cách đáng kể. Và đến lúc hạt sấy đến hàm ẩm 11 ¸13% thì hầu hết hệ enzim trong hạt trở thành trạng thái liên kết. Đến giai đoạn ngâm, hạt hút nước bổ sung đến 43¸44% thì hệ enzim được giải phóng khỏi trạng thái liên kết chuyển thành trạng thái tự do. Đến giai đoạn ươm mầm hoạt lực của các enzim đạt đến mức tối đa, nhờ đó mà đến lúc đường hoá chúng có khả năng thuỷ phân gần như hoàn toàn các hợp chất cao phân tử trong nội nhũ của hạt. Các sản phẩm thủy phân được hòa tan vào nước và trở thành chất chiết của dịch đường. Trong hạt đại mạch chứa một lượng enzim rất phong phú, chúng đựơc xếp vào các nhóm khác nhau. Theo khóa phân loại trong hóa sinh học, chúng được phân thành hai nhóm chính: hidrolaza và decmolaza. a) Hydrolaza (nhóm enzim thuỷ phân) Phụ thuộc vào cơ chất bị thuỷ phân, các enzim xúc tác được chia thành các phân nhóm: cacbohydraza, proteaza và esteraza. Cacbohydraza Nhóm enzim này thuỷ phân gluxit cao phân tử thành các sản phẩm thấp phân tử hơn. Trong nhóm này có hai phân nhóm nhỏ: polyaza và hexozidaza. Hexozidaza là những enzim tham gia xúc tác thủy phân disaccharid, trisaccharid và một số glucozid khác, polyaza là những enzim thuỷ phân gluxit cao phân tử chúng bao gồm diastaza, amylaza và sitaza. - Diastaza Ditastaza phân cắt tinh bột thành các sản phẩm dạng đường và dextrin. Đây là nhóm enzim quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất bia. Diastaza bao gồm hai enzim: a-amylaza và b-amylaza. + Enzim a-amylaza phân cắt tinh bột thành glucoza và dextrin. Nhờ quá trình phân cắt này, độ nhớt của dịch cháo nhanh chóng giảm xuống. Trong kỹ thuật sản xuất bia, quá trình này được gọi là quá trình dịch hóa. Trong đại mạch khô, không chứa a-amylaza hoạt tính. Chúng chỉ được hoạt hoá ở giai đoạn ngâm và ươm mầm, là enzim chịu nhiệt nhưng a-amylaza lại kém chịu chua, nhiệt độ tối ưu của nó là 70°C còn pH= 5,7. + Enzim b-amylaza tác động trực tiếp lên mạch amyloza, mạch nhánh và hai đầu mạch chính của amylopectin. Sản phẩm của quá trình phân cắt này là đường maltoza và dextrin. Nhiệt độ tối ưu của nó là 630C, còn pH = 4,7. - Sitaza Sitaza bao gồm hai enzim sitoclactaza và sitolitaza. Sitoclastaza thuỷ phân hemixelluloza thành các sản phẩm trung gian còn sitolitaza thuỷ phân các sản phẩm trung gian thành các sản phẩm cuối cùng là pentoza và hexoza. Nhờ quá trình phân cắt này mà thành tế bào bị phá huỷ, tạo điều kiện thuận lợi cho các enzim khác xâm nhập vào và nâng cao hoạt lực. Cũng do thành tế bào bị vỡ mà đến lúc sấy các hạt trở nên xốp. Trong kỹ thuật sản xuất malt, hiện tượng này ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ nhuyễn của bán thành phẩm. - Hexozidaza Hexozidaza là nhóm enzim tham gia phân cắt các loại đường kép và đường bội ba thành các đường đơn. Proteaza Các enzim ở nhóm enzim này thuỷ phân protein thành các sản phẩm trung gian và sau đó một trong số các hợp chất này bị phân cắt thành các sản phẩm cuối cùng là các axit amin và amoniac. - Proteinaza Nhóm enzim này thuỷ phân protein thành albumoza và pepton. Sau đó chúng tiếp tục bị phân cắt thành peptid và polypeptid. Proteinaza được phân bố chủ yếu ở lớp alơron và phôi. Trong đại mạch chín chúng nằm ở trạng thái liên kết. Ở giai đoạn ngâm hạt và ươm mầm hoạt lực của chúng tăng 3¸5 lần. Độ chua thích hợp cho các nhóm enzim này hoạt động là ở pH= 4,6 5,0 còn nhiệt độ là 500C. Trong điều kiện sản xuất lượng albumoza và pepton được tạo ra nhiều nhất ở nhiệt độ 580C. - Peptidaza Peptidaza bao gồm hai enzim: dipeptiaza và polypeptidaza. Chúng tác động lên các phân tử của các dipeptit và polypeptid để phân cắt chúng thành axit ami
Luận văn liên quan