Các nguyên liệu sản xuất bia

A. Các nguyên liệu sản xuất bia I. NƯỚC Không cần bàn cãi, nước là thành phần chủ yếu của sản phẩm bia. Nước được cung cấp cho nhà máy sản xuất bia chứa một phần nhỏ các khóang chất cùng chất hữu cơ cũng như một phần các chất khí hòa tan trong nó. Thành phần của nước đưa vào sản xuất bia sẽ còn lại trong bia thành phẩm. Chính vì lẽ đó chúng ta cần quan tâm đến loại nguyên liệu chiếm số lượng nhiều nhất này nhằm đáp ứng các yêu cầu về công nghệ và các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm. Trong sản xuất bia lượng nước dùng để tạo ra được một đơn vị thể tích sản phẩm thường là 3: 20 hay 1:6 (để tạo ra 1 lít bia cần 6 lít nước). Ngoài ra trong quá trình nảy mần cần lượng nước 30- 40 Hl/ 1 tấn Malt. Như vậy, trước khi lắp đặt một nhà máy sản xuất bia chúng ta phải quan tâm đến nguồn nước (số lượng và chất lượng). 1.1. Yêu cầu đối với nước dùng trong sản xuất bia pH là chỉ tiêu quan trọng, pH = 6,5 – 7 Độ kiềm (TA: total alkaline) đặc trưng cho hàm lượng cacbon trong nước theo tiêu chuẩn TA 2 Độ cứng: 4 - 12 0Đ Hàm lượng muối cacbonat 50 mg/l nước Hàm lượng muối Mg2+ ≤ 100 mg/l nước Độ trong: 6,0 % Neph Độ dẫn điện: 52 µs/cm Hàm lượng muối Clorua 75 - 150 mg/l Hàm lượng muối CaSO4 130 - 200 mg/l Hàm lượng Fe2+ ≤ 0,3 mg/l Khí NH3 và các muối NO3-, NO2-: không có Vi sinh vật không quá 100 tế bào /ml Trực khuẩn Ecoli 3 con/l nước Chuẩn Ecoli: 300 ml (là lượng nước tối thiểu cho phép phát hiện một tế bào Ecoli) Bia là một sản phẩm chứa trên 90% nước đây là thành phần chiếm tỉ lệ lớn nên thành phần của nó sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm (hương thơm, mùi vị, độ trong…) 1.2. Chức năng và nhiệm vụ của nước trong sản xuất bia Nước ảnh hưởng trực tiếp đến sản phẩm bia: Đây là lượng nước có trong bia thành phẩm vì vậy nước này cần phải được xử lý theo tiêu chuẩn. Tỉ lệ sử dụng 2,7: 1 Nước trong quá trình sản xuất: Dùng để vệ sinh đường ống, thiết bị, dụng cụ chứa sản phẩm. Chúng cần phải được xử lý theo tiêu chuẩn nước uống và được thanh trùng hoặc làm lạnh. Tỉ lệ sử dụng 2,1: 1 Nước dùng cho các mục đích khác: Nước dùng cho vệ sinh nhà xưởng, phục vụ phòng thí nghiệm, văn phòng… Nước này có thể được xử lý tại chỗ. Tỉ lệ sử dụng 1:1 Nước dùng cho phục vụ: Bao gồm nước sôi, nước dùng cho lò hơi… Chúng cần được làm mềm để tránh đóng cặn thiết bị (giảm khả năng truyền nhiệt). Tỉ lệ sử dụng 0,2:1 Vậy để có 1 đơn vị thể tích bia chúng ta cần phải sử dụng một lượng nước gấp 6 lần. Theo Kunze lượng nước cần quan tâm nhiều nhất là nước ảnh hưởng trực tiếp đến sản phẩm bia. 1,7 thể tích dùng cho trích ly dịch nha; 0,8 thể tích dùng trong quá trình lên men; và 0,4 thể tích dùng trong quá trình lọc. Đây là lượng nước cần phải được xử lý triệt để. Trong tổng số 6 đơn vị thể tích nước cần để tạo ra một đơn vị thể tích bia có 0,92 thể tích có mặt trong sản phẩm cuối cùng; 0,2 đơn vị thể tích bị mất trong quá trình bốc hơi; 0,15 đơn vị thể tích được thải bỏ hoặc nằm trong giống trong quá trình xả đáy hoặc thu hồi nấm men. Thành phần các ion vô cơ trong nước cũng ảnh hưởng đến sản phẩm rất lớn. Chúng có tác động đến hương thơm và chất lượng, sau đây là thành phần ion vô cơ có trong nguồn nước dùng để sản xuất một số sản phẩm bia nổi tiếng thế giới. Bảng 1: thành phần ion vô cơ có trong nguồn nước dùng để sản xuất một số sản phẩm bia nổi tiếng thế giới. Ion (mg/l) Burton Munich London Pilsen Ca2+ 286 80 90 7 Mg2+ 62 19 4 1 Na+ 30 1 24 3 HCO32- 141 164 123 9 SO42- 638 5 58 6 Cl- 36 1 18 5 NO3- 31 3 3 0 (Nguồn: ) Do nguồn nước của vùng Burton có độ cứng rất cao nên sản phẩm tại vùng này nổi tiếng những loại bia nặng. London và Munich có nguồn nước kiềm vì thế tại đầy rất nổi tiếng loại bia sẫm màu, còn nước tại vùng Pilsen chứa rất ít khóang chất vì thế sản phẩm bia cổ điển rất nổi tiếng. 1.3. Tác dụng và vai trò của ion, khoáng chất trong quá trình sản xuất và trong sản phẩm bia. 1.3.1. Nguồn Ion trong bia Các ion tham gia vào thành phần của sản phẩm thường có trong nguyên liệu (nước; Malt, hoa…) và do được sinh ra trong quá trình công nghệ (lên men chính; lên men phụ…) Các ion cũng có thể tăng hoặc giảm số lượng trong quá trình sản xuất (Nấm men trong quá trình phát triển sẽ hấp thụ ion PO42-; K+; Zn2+; và một số Mg2+. Bảng 2: thành phần ion trong dịch nha 10 độ plato và trong bia thành phẩm Ion (mg/l) Dịch nha 10 độ Plato Bia thành phẩm Na+ 10 12 K+ 380 355 Ca2+ 35 33 Mg2+ 70 65 Zn2+ 0,17 0 Cu2+ 0,15 0,12 Fe3+ 0,11 0,07 Cl- 125 130 SO42- 5 15 (Nguồn: ) 1.4. Hiệu ứng trực tiếp của Ion kim loại lên bia thành phẩm Tác dụng trực tiếp của ion kim loại đến hương vị của bia được giải thích bởi việc ion kim loại liên kết với các điểm tiếp nhận của vị giác tạo nên hiệu ứng vị. Lưỡi là cơ quan tiếp nhận vị của sản phẩm, mỗi phần của nó chịu trách nhiệm một vị: Vị ngọt được tiếp nhận tại mặt trước lưỡi; Vị mặn được tiếp nhận ở 2 bên lưỡi; Vị chua được tiếp nhận ở mặt sau và vị đắng được tiếp nhận ở cuống lưỡi. Việc các ion tác động đến các điểm tiếp nhận có thể làm tăng hoặc giảm cường độ vị. 1.4.1. Ion Sodium (Na+) Sodium chịu trách nhiệm điều khiển vị mặm. Ở ngưỡng 150- 200 mg/l, khi vượt qúa ngưỡng này chúng ta có vị giác chát, chua (250mg/l), ngược lại nếu dưới 100 mg/l thì vị ngọt sẽ được tăng cường đặc biệt khi có sự kết hợp của ion Cl-. Ion canxi có những ảnh hưởng sau: Na+ có thể có tác dụng ức chế với quá trình nảy mầm và có ảnh hưởng xấu đến chất lượng malt. Phản ứng của natri bicacbonate làm tăng pH theo phản ứng sau 2KH2PO4 + Na2CO3 D K2HPO4 + Na2HPO4 + H2O + CO2 Nước có chứa xút là chất kiềm mạnh và ngay khi đã trung hòa cũng ảnh hưởng đến chất lượng bia. Na+ liên kết với Cl- tạo vị ngon hơn so với liên kết với SO42- Đối với bia vàng có thể chấp chận nồng độ NaCl 75 – 150 mg/l và tạo vị êm 1.4.2. Ion Mg2+ Có tác dụng đến vị đắng và chua ở ngưỡng vượt 70 mg/l tác động này còn phụ thuộc vào cân bằng của ion Mg2+ và ion Ca2+. Muối của chúng với H2CO3 có ảnh hưởng xấu hơn so với muối của Ca2+, vì Mg2+ bị hòa tan một phần, mặt khác MgSO4 có vị đắng, do đó gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng bia. Khi bị đun nóng độ acid tăng lên: điều này giải thích hiện tượng dịch đường khi nóng có độ pH thấp hơn khi nguội. các phophat bậc 2 và bậc 3 của magie dể tan hơn các muối photphat canxi Hàm lượng magie có trong malt đủ cho dịch đường: 130 mg/l ở 12 % P Magie là nhóm ngoại của nhiều enzyme (Co-facteur) Trong quá trình lên men, Mg tham dự vào trong một C0- enzyme quan trọng decacboxyl hóa của axit pyruvic thành axetaldehytvà CO2 Mg không ảnh hưởng tới vị của bia với hàm lượng MgSO4 7,1 meq, ngược lại hàm lượng Mg(HCO3)2 7,1 meq làm cho bia có vị đắng khó chịu. 1.4.3. Ion Ca2+ Được xem là có vị trung tính nó được phát hiện trong bia thành phẩm ở nhiều mức độ. Tuy nhiên nó có thể làm giảm bớt vị chua khi hàm lượng Mg2+ cao. Ion canxi có những ảnh hưởng sau: Bảo vệ enzyme amylaza khỏi bị ức chế do nhiệt độ Kích hoạt các protein và các amylaza trong quá trình đảo trộn và tăng năng suất đảo trộn theo phản ứng. Protein + Ca2+ D Proteinate caxi + 2H+ Giải phóng cation H+ để chuyển hóa photphat kiềm bậc 2 3Ca2+ + 2HPO42- D Ca3(PO4)2 + 2H+ Trong thực tế công nghiệp, cần 3,5 meq Ca2+ để giải phóng 1 ion H+ (trên lý thuyết là 3 meq), nhưng phản ứng xảy ra không hoàn toàn. Phản ứng với một ít bicacbonat canxi làm giảm tính axit theo cân bằng sau: 4KH2PO4 + 3Ca(HCO3)2 D Ca3(PO4)2 + 2K2HPO4 + 6H2O + 6CO2 Phản ứng với CaSO4 làm tăng tính axit theo cân bằng sau: 4K2HPO4 + 3CaSO4 D Ca3(PO4)2 + 2KH2PO4 + 3K2SO4 K2HPO4 + CaSO4 D CaHPO4 + K2SO4 Hệ photphat phản ứng mạnh hơn so với hệ bicacbonate Các ion Ca2+ trong nước làm kết tủa diphotphat tan của dịch đường ở dạng hydroxyapatit theo phản ứng sau: CaHPO4+ 2H2O D 3Ca3(PO4)2.Ca(OH)2 = 4Ca2+ + 8H2PO4- Trong quá trình lọc dich đường, canxi làm giảm pH, tăng tốc độ lọc ngăn cản quá trình chiết các hợp chất màu, các hợp chất silic và các hợp chất làm tế bào co lại. Trong quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon, canxi trợ giúp quá trình đông tụ các hợp chất protein, làm giảm màu dịch đường và khả năng đồng phân của các α-axit đắng của hoa houblon. Trong quá trình lên men, canxi làm tăng khả năng lắng của nấm men. Trong quá trình tàng trữ, canxi tăng quá trình làm trong bia. Các chất oxalat trong malt bị canxi kết tủa thành canxi oxalat. Để tránh bị sôi tràn ra ngoài hay đục do oxalat cần có lượng ion canxi lớn hơn 4,5 lần ion oxalat. 1.4.4. Ion Cl- Khi có mặt ion Cl- với hàm lượng từ 200- 400mg/l chúng ta sẽ nhận được vị ngọt của dung dịch Cl- có thể ức chế khả năng lắng của nấm men Nồng độ Cl- >500 mg/l có thể làm kéo dài thời gian nhân giống của nấm men và gây khó khăn cho quá trình làm trong bia ở giai đoạn tồn trữ bia. Với nồng độ <300 mg/l không có những ảnh hưởng tiêu cực, làm tăng khả năng làm trong bia, độ bền keo và độ dịu của bia được tăng lên. Nồng độ NaCl không được vượt quá 400 mg/l, nếu không bia sẽ trở nên quá sánh. Muối NaCl nhiều làm gây khát nước khi uống bia. Các Cl- cùng với Ca2+ và Mg2+ cho ra các loại bia có độ sánh và có vị ngon. 1.4.5. Ion SO42- Đóng góp vị đắng và dư hậu đắng của sản phẩm nếu hàm lượng đạt mức từ 200- 400 mg/l. 1.4.6. K+ Trong nước có 1 lượng nhỏ có tác dụng tương tự Na2O Nồng độ K+ trong nước nấu bia không vượt quá 10 mg/l Tỷ lệ K+/Ca2+ ảnh hưởng tới khả năng lắng của nấm men K+ có thể ức chế nhiều loại enzyme trong quá trình sản xuất bia K+ gây vị mặn cho bia 1.4.7. Fe2+ Đặc biệt sắt có ảnh hưởng khá lớn đối với quá trình sản xuất malt và bia. Sắt có trong nước thường dưới dạng Fe(HCO3)2. Nếu hàm lượng sắt tương đối lớn sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng bia do đó người ta chỉ cho phép nồng độ Fe2+ có trong nước không quá 0,2 – 0,5 mg/l. Trong sản xuất malt, nếu dùng nước chứa sắt để ngâm malt làm cho vỏ malt có màu xám. Trong quá trình sản xuất bia các muối gây ảnh hưởng xấu, nồng độ sắt trong nước làm bia chỉ được phép <0,1 mg/l. Fe2+ ức chế 1 số loại enzyme. Fe2+ có mặt trong quá trình sản xuất sẽ bị loại bỏ theo bã. Trong quá trình lên men, Fe2+ chỉ với nồng độ 1 mg/l đã làm thoái hóa nấm men. Khi nồng độ Fe2+ trong bia >0,3 mg/l sẽ làm bọt bia chuyển màu xám nhạt, làm bia đậm màu hơn, độ bền keo giảm và Fe2+ hoạt động như 1 chất xúc tác oxy – khử. 1.4.8. Cu2+ Đồng mang lại những bất lợi như Fe2+, thậm chí còn độc hơn với nấm men. 1.4.9. Mn2+ Mn2+ có ảnh hưởng tích cực tới protein. Mn2+ hoạt hóa một số enzyme. Với của nấm men, Mn2+ hoạt động như một nhóm ngoại. Trong nước sản xuất bia nồng độ Mn2+ không được vượt quá 0,2 mg/l. Mn2+ ảnh hưởng tiêu cực đến độ bền keo của bia. 1.4.10. Zn2+ Zn2+ có tác dụng tốt trong quá trình lên men được biệt đối với sự tổng hợp protein, sự tăng trưởng của nấm men thúc đẩy quá trình lên men và làm giảm lượng H2S tạo thành. Nồng độ Zn2+ trong dịch đường từ 0,08 – 0,2 mg/l. Nồng độ Zn2+ >0,6 mg/l ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình lên men và độ bền keo. 1.4.11. NH4+ Sự có mặt của muối amon chứng tỏ rằng có sự tạp nhiễm các hợp chất hữu cơ Các muối amon có thể bị khử thành nitrat. 1.4.12. Bicacbonate Bicacbonate làm tăng pH của dịch đường theo phản ứng sau HCO3- + H+ D H2O + CO2 H2PO4- + HCO3- D HPO42- H2O + CO2 Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O + CO2 Mg(HCO3)2 → MgCO3 + H2O + CO2 Độ kiềm 100 mg/l làm tăng pH trong quá trình khuấy trộn và làm giảm năng suất khuấy trộn 0,2 – 0,3% Nước rửa kiềm sẽ chiết ra các hợp chất hắc, các hợp chất màu và các nguyên tố khoáng có hại cho chất lượng bia. Có thể chấp nhận được độ kiềm 50 mg/l 1.4.13. Khí cacbonic CO2 xuất hiện trong khi khuấy trộn 1.4.15. Nitrit Sự có mặt của nitrit cho thấy sự nhiễm tạp bởi nước thải hữu cơ Nitrit độc với nấm men Nitrit phản ứng với các polyphenol tạo ra màu đỏ nhạt trong bia Nitrit có thể chuyển hóa thành nitrosamin bay hơi hoặc không bay hơi 1.4.16. Nitrat Trong nước dùng sản xuất bia, nồng độ nitrat không được vượt quá 39 mg/l Các loại nước ít khoáng chất nhạy với các nitrat hơn các loại nước giàu khoáng chất Với nồng độ 100 – 150 mg/l thì trong quá trình lên men chính nồng độ nitrat giảm dần và đạt nồng độ nhỏ nhất ở cuối quá trình lên men phụ Các loại nấm men khác nhau có thể khử nitrat thành nitrit làm bia có vị của phenol, và cũng có thể tạo ra cả nitrosamin Người ta không thấy ảnh hưởng nào khi cho thêm 200 mg/l nitrat vào dịch đường sản xuất từ nước đã chứa 45 mg/l nitrat. Nitrit được tạo thành do sự nhiễm tạp các vi khuẩn Gram loại Obesium bacterium Pastures và Enterobacter 1.4.17. Silicat Với nồng độ >30 mg/l có thể tạo ra các phức chất với Ca2+ và Mg2+ Với nồng độ >40 mg/l, Na2SiO2 tạo thành có thể ảnh hưởng đến quá trình lên men và tăng độ đục của bia Nồng độ >100 mg/l, giảm khả năng lên men và gây đục cho bia sau khi thanh trùng Pasture 1.4.18. Clo tự do Nếu nồng độ Clo tự do > 0,5 mg/l có thể phản ứng với phenol và các chất hữu cơ tạo ra clorophenol mà một số trong số đó rất dễ cảm nhận được Các thử nghiệm với nồng độ clo tự do hay Cl2 7 mg/l trong nước không thấy ảnh hưởng lên thành phần và vị bia 1.4.19. Photphat Các Photphat phản ứng với Ca2+ và Mg2+ Trong malt có 7 – 13 g photphat /kg Việc dùng nước có nhiều thạch cao hay vôi làm mất nhều photphat hữu cơ, ngược lại làm ít mất hơn so với các photphat vô cơ 1.5. Hiệu ứng gián tiếp của ion kim loại lên bia thành phẩm Có rất nhiều hiệu ứng gián tiếp của ion kim loại lên sản phẩm bia nhưng chúng ta chỉ quan tâm đến 4 tác dụng chính của chúng: 1.5.1. Đáp ứng nhu cầu của nấm men Nấm men trong quá trình phát triển cần đến một số ion kim loại đóng vai trò như khóang chất giúp cho vi sinh vật tổng hợp thành phần tế bào và giúp tổng hợp enzyme phục vụ cho quá trình lên men Trung tâm hoạt động của các enzyme (Zn2+; Mn2+; Cu2+; Co2+) Coenzyme (K+) Các yếu tố màu (Fe3+; Cu2+) Đóng góp vào cấu trúc của tế bào nấm men như: K+; Mg2+ có trong AND và ARN; Ca+ có trong thành tế bào. 1.5.2. Tác động trên enzyme của Malt Trong điều kiện pH acid ion Ca2+ có thể làm tăng hoạt độ của enzyme thủy phân tinh bột và protein. Ion Ca2+ giúp Amylase tăng khả năng bền nhiệt giúp tăng khả năng trích ly. 1.5.3. Tác động trên hệ keo của dung dịch Trong quá trình kết bông của giống nấm men chìm, ion Ca2+ đóng vai trò giúp tạo các liên kết giữa các phân tử protein trên bề mặt tế bào tạo điều kiện cho nấm men kết lắng dễ dàng hơn. Với hàm lượng 50 mg/l ion Ca2+ hiện tượng này sảy ra nhanh chóng và dễ dàng Sự tương tác giữa các phân tử protein; polyphenol bị ảnh hưởng bởi các ion kim loại như Ca2+; Mg2+; Fe3+; PO43- giúp cho sự tạo kết tủa trong quá trình đun hoa, lên men phụ được dễ dàng. Trong quá trình đun hoa tủa được hình thành khi phân tử protein được trung hòa điện với sự có mặt của ion Ca2+ nồng độ tổi thiểu để hiện tượng này xảy ra khi dung dịch chứa 100mg/l ion Ca2+. Oxalate cần được kết tủa và loại ra khỏi dung dịch trong suốt quá trình dưới dạng Canxi oxalate, như vậy sự có mặt của ion Ca2+ với hàm lượng 70- 80 mg/l là tối ưu. 1.5.4. Tác dụng trên pH của dung dịch Các ion như H+ và OH- góp phần kiểm soát pH của dung dịch trong suốt qua trình sản xuất. Các ion CO32-; PO32-; acic carboxilic.. đóng vai trò như những chất đệm pH giúp cho pH của dung dịch được ổn định. Ngoài ra các ion kim loại khác cũng góp có tác dụng đến pH trong suốt quá trình. Các Ion có trong sản xuất bia nói chung đều có tác dụng tích cực đến quá trình tuy nhiên sự có mặt của một vài Ion làm cho quá trình phát triển theo chiều hướng tiêu cực thậm chí tạo ra những sản phẩm không có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng như ion Nitrate; Nitrite. Dưới tác dụng chuyển hóa của vi sinh vật các ion này tạo thành sản phẩm Nitrosamin là một tác nhân gây ung thư đã được kiểm chứng. Mặc dù hàm lượng của ion này trong nước là 50 mg/l nhưng trong tương lai hàm lượng này sẽ giảm xuống 10 mg/l. Nguồn nitrate chủ yếu được cung cấp bởi nước ngoài ra trong Houblon cũng chứa lượng nitrate với số lượng 1% w/w. 1.6. Các phương pháp xử lý nước Loại bỏ cặn rắn bằng phương pháp keo tụ; kết bông; lọc bằng cát; oxy hóa; Điều chỉnh hàm lượng khoáng chất trong nước bằng phương pháp đun nóng; Sử dụng vôi; Acid hóa; Cột trao đổi ion; Thẩm thấu ngược; Điện giải; Sử dụng muối canci. Loại bỏ các hợp chất hữu cơ bằng bể hiếu khí; cột than họat tính; Thanh trùng nước loại bỏ vi sinh vật bằng Chlorine; Bromine; Ozon; Bạc ion; Tia cực tím; Màng siêu lọc; Loại khí hòa tan bằng kỹ thuật hút chân không; II. Malt 2.1. Quy trình sản xuất Malt Hình 1. Sơ đồ quy trình sản xuất malt Đại mạch Làm sạch, phân loại Sấy khô và bảo quản Ngâm đại mạch Nẩy mầm Sấy Malt Xử lý Malt sau khi sấy Đánh giá 2.2. Thuyết minh quy trình 2.2.1. Làm sạch, phân loại: đại mạch sau khi thu hoạch sẽ loại bỏ rơm, rạ, đất, cát, hạt lép và các hợp chất khác,… 2.2.2. Sấy khô: theo Nguyễn Thị Hiền (2007) hạt sau sấy khô khoảng 11 – 13 % ẩm, mục đích sấy là giảm hàm ẩm của hạt, để dễ dàng bảo quản và vận chuyển, hạn chế sự hư hỏng do vi sinh vật gây ra. 2.2.3. Ngâm đại mạch 2.2.3.1. Mục đích Là cung cấp nước cho hạt bằng con đường thẩm thấu, nhiệt độ ngâm khoảng 10 – 12 0C là tốt nhất Ngâm hạt đại mạch để tạo điều kiện tăng độ ẩm của hạt lên 43 – 45 % cho malt vàng và 45 – 47 % cho malt đen và chỉ với hàm ẩm cao như vậy mới đảm bảo quá trình nảy mầm sau này tiến hành một cách bình thường. Ngoài ra ngâm còn loại bỏ bớt những hạt lép, lửng, những hạt không đạt tiêu chuẩn, rửa sạch bụi và vi sinh vật bám trên bề mặt, đồng thời sử dụng một số hóa chất để sát trùng. Yêu cầu của qúa trình ngâm là làm sao khởi động các lỗ hút nước để quá trình nảy mầm tốt và cho hạt hút nước mà không làm cho hạt bị ngạt, tạo cho hạt có một mức độ xử lý đồng nhất có thể Tóm lại, ngâm không chỉ bao gồm sự cung cấp lượng nước cần thiết cho hạt mà còn phải cung cấp đầy đủ oxy cho hạt, giữ cho hạt tránh khỏi không bị nhạy cảm với nước và giảm tối đa các chất kìm hãm nảy mầm 2.2.3.2. Tiến hành: Quá trình ngâm hạt được tiến hành như sau - Ngâm đại mạch khoảng 4 – 8 h trong nước với nhiệt độ là 12 0C để độ ẩm đạt 31% - Để ráo 10 – 20 h (tùy theo độc mẫn cảm của hạt với nước) - Ngâm 2 – 5 h trong nước ở nhiệt độ 12 – 15 0C để độ ẩm đạt 38 % - Để ráo 12 – 20 h - Ngâm 1 – 5 h trong nước ở nhiệt độ 12 – 18 0C để độ ẩm đạt 43 % - Chuyển thùng 2.2.3.3. Các biến đổi trong quá trình ngâm Lượng nước tự do thẩm tích vào bên trong hạt làm thể tích, khối lượng hạt tăng lên và hạt mềm hơn và dễ thủy phân hơn. Những chất trong hạt sẽ dễ dàng hòa tan để được vận chuyển đến cung cấp cho cơ quan phôi mầm, từ đó phôi mầm sẽ từ từ phát triển. Đồng thời, ở điều kiện nhiệt độ, độ ẩm, pH thuận lợi, các hệ enzim có trong hạt từ trạng thái “tĩnh” sẽ chuyển dần sang trạng thái “động”, và bắt đầu tham gia vào các quá trình phá vỡ các hợp chất hữu cơ. Trừ ở dạng đại phân tử (polyme) như tinh bột, protein, pentozan,… tạo ra những chất hòa tan, để nuôi mầm phát triển. 2.2.3.4. Các yếu tố ảnh hưởng Ảnh hưởng nhiệt của nước ngâm: trong một giới hạn nhất định, nếu nhiệt độ nước ngâm càng tăng thì tốc độ hút nước của hạt càng nhanh và ngược lại. Nhiệt độ tối ưu của nước ngâm đại mạch là 10 - 12 oC, nếu nhiệt độ thấp hơn 10 oC thì mầm sẽ phát triển rất yếu, còn nếu nhiệt độ lớn hơn 15 oC thì lại làm cho các vi sinh vật gây thối (chủ yếu) phát triển mạnh, đồng thời sự hô hấp của hạt cùng các quá trình sinh hóa trong hạt tăng nhanh thất thường, do đó làm giảm khả năng nảy mầm của hạt Ảnh hưởng của oxi trong nước ngâm: tùy thuộc vào kích thước hạt và điều kiện thông thoáng nhân tạo đối với nước ngâm mà có ảnh hưởng khác nhau tới thời gian ngâm. Ở giai đoạn đầu của quá trình ngâm trong nước, thì oxy là yếu tố quyết định đến cường độ hô hấp, giúp giải phóng ra năng lượng cần thiết cho sự phát triển của mầm. Do đó việc cung cấp oxy cho nước ngâm càng đầy đủ và đều đặn thì sự hút nước của hạt càng thuận lợi, đồng thời sự phát triển của mầm cũng điều hòa hơn. Ảnh hưởng bởi thành phần hóa học và cấu trúc các thành phần đó có trong hạt: bản thân thành phần hóa học của nước ngâm cũng ảnh hưởng trực tiếp đến vận tốc hú