Đề tài Hoa houblon (đặc điểm, phân loại, vùng gieo trồng, sản lượng, kiểm tra đánh giá chất lượng houblon đưa vào sản xuất bia)

Đề tài: Hoa houblon ( đặc điểm, phân loại, vùng gieo trồng, sản lượng, kiểm tra đánh giá chất lượng houblon đưa vào sản xuất bia ). Giới thiệu vế hoa houblon Hoa houblon có tên khoa học là : Homalus Lupulus Tên tiếng Pháp là: Houblon Tên tiếng Anh là : Hops Hoa houblon còn được gọi là hoa bia, là nguyên liệu quan trọng thứ hai sau đại mạch của công nghệ sản xuất bia. Được con người biết đến và đưa vào sử dụng khoảng 3000 năm TCN, được xem là thành phần rất quan trọng và không thể thay thế được trong quy trình sản xuất bia, giúp mang lại hương thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm. Hoa houblon “ Đường thảo hoa” được tìm thấy vào thế kỷ thứ 8 ở thung lũng Talmud ở thành Babylon, lúc đầu được dùng làm thảo dược cho đến thế kỷ 16, 17 bắt đầu được dùng làm gia vị nấu bia để thêm hương thom cho bia. Đặc điểm Houblon thuộc họ dây leo, lá có 3 hoặc 5 thùy sống lâu năm (30÷40 năm), có chiều cao trung bình 10- 15m. Là loại thực vật lưu niên đơn tính, thuộc họ gai mèo, cá biệt vẫn là những cây có đồng thời hoa đực và hoa cái. Mùa đông rụng lá thân dây trơ trọi vẫn chịu đựng được cái giá lạnh, đến mùa xuân mọc rất nhanh, nỗi ngày có thể leo lên cao 30cm, các chồi này mọc hướng thẳng lên sau một h thời gian ngắn chúng xoắn lại theo chiều kim đồng hồ dựa vào một trụ bất kì đóng vai trò như giá đỡ. Khi cây đã lớn sẽ xuất hiện các chồi tại các nách lá và phát triển thành bông, hoa houblon có cấu trúc gồm bao hoa và đài hoa, bao hoa chỉ có tác dụng bảo vệ và làm chỗ cho hoa dính vào và các hạch Lupulin phát triển. Hình dáng và độ lớn hoa phụ thuộc vào điều kiện canh tác, nhưng thông thường chúng có hình chùy, dài 3 – 4 cm. Houblon là loại thực vật ưa ẩm, rất thích hợp với vùng đất phù sa, đất mùn, đất cát pha với pH = 7. Việc trồng hoa houblon đòi hỏi rất nhiều sự chăm sóc. Các giàn hoa phải được trồng trên một khoảng đất sâu, được làm kĩ và bón phân tốt, cây cần ánh sáng và nước. Năng xuất hoa houblon khô trên 1ha thường 1000 – 2000kg củng có thể giảm xuống dưới 1000kg. Một giàn hoa chỉ cho năng xuất tối đa sau 3 năm và phải được trồng lại sau khoảng 15 năm. Phân loại Hoa Houblon phân bố khắp nơi trên thế giới, nên mỗi vùng, miền có một loại hoa Houblon riêng, đặt trưng cho từng vùng miền đó. Chính sự khác nhau đó mà làm cho mỗi loại bia có một hương vị riêng. Dựa vào vị đắng và mùi thơm mà hoa Houblon đựoc chia làm 3 loại. Bảng 1.3. Các loại hoa Houblon và đại diện của nó. Loại Đại diện Houblon thơm Saaz, Tettnang, Golding, Strissespalt Houblon thơm và đắng Perle, Challgengr Houblon rất đắng Brewers Gold, Northrn Brewers, Target Houblon thơm: Saaz Tettnang Golding Strissespalt Houblon thơm và đắng Perl Houblon rất đắng Brewers Gold Vùng gieo trồng Cây hoa bia được trồng bởi nông dân trên khắp thế giới với nhiều giống khác nhau, được trồng nhiều nhất bởi nông dân vùng Trung Âu và Bắc Mỹ vì nó là loại thực vật rất ưa ẩm, rất thích hợp với vùng đất phù sa, đất mùn, đất cát pha với pH=7. Các nước có diện tích hoa Houblon lớn nhất có thể là Bỉ, Cộng hoà Séc, Pháp, Đức, New Zeland, Ba Lan, Slovenia, Anh và Hoa kỳ. Đây cũng là các nước xuất khẩu các sản phẩm chế biến từ hoa Houblon lớn trên thế giới và cũng là một trong các đối tác lớn của các công ty sản xuất bia của thế giới và Việt Nam. Sản lượng Hiện nay hoa houblon được trồng rộng rãi cả Nam và Bắc bán cầu. Đức và Mỹ là hai quốc gia sản xuất hop lớn nhất thế giới ( chiếm 60% tổng sản lượng ). Sản lượng và tỷ lệ được thể hiện trong bảng sau. Sản lượng houblon một số nước trên thế giới ( 1000 tấn ) Quốc gia 1993 1994 1995 2002 2005 Mỹ 34,5 33,8 35,4 25,8 26,2 Đức 42,4 28,8 34,7 31,5 29,0 Trung Quốc 13,5 17,5 16,5 14,2 20,0 Cộng hòa Séc 9,6 9,2 10,4 6,2 6,8 Anh 5,6 4,4 5,0 2,65 2,0 Ba lan 2,9 2,4 2,6 1,8 3,4 Slovenia 3,5 3,6 3,9 2,2 1,5 Úc 2,94 2,64 2,56 2,4 2,0 Tây ban nha 2,11 2,07 1,9 0,13 Pháp 1,08 1,1 1,08 1,55 1,4 Nam Phi 1,32 1,32 1,21 0,97 New Zealand 0,63 0,77 0,76 0,4 Sản lượng các giống hoa houblon Giống hoa Sản lượng (tấn) Golding 501 Fuggle 344 WGV 84 Progress 140,6 Bram.Cross 63 Target 217,5 Yeoman 84 Challenger 520,8 Northdown 461,3 Các loại khác 37,6 Kiểm tra đánh giá chất lượng Cấu tạo và thành phần hoa houblon Cấu tạo hoa houblon Cây hoa houblon cho ra các chùm hoa, xét theo hình dạng gọi là búp hoa houblon. Búp hoa có dạng hình nón, dài 3 – 5cm. Búp hoa bao gồm các bộ phận: Cuống hoa ( nên để ngắn): Với tỷ lệ khối lượng tính theo chất khô của hoa là 5 – 6%. Trục 7 – 8% Lupulin 19 -20% Cánh và nhụy hoa 66-67% Thành phần hóa học của hoa houblon Thành phần hóa học trung bình của hoa houblon (Theo % chất khô) STT Thành phần Tỷ lệ (%) 1 Nước 10-11 2 Tổng chất đắng (α - 4,5, α - 9, γ - 1,5) 15-20 3 Tinh dầu 0,5-1,5 4 Tanin 2-5 5 Monosaccarit 2 6 Pectin 2,0 7 Amino axit 0,1 8 Protein 15-17 9 Chất béo 3,0 10 Tro 5-8 11 Cellulose, lignin, và những chất còn lại 40-50 Trong các phần trên, các hợp chất đắng, tinh dầu phấn hoa và chất chát đóng vai trò quan trọng nhất trong sản xuất bia. Ngoài ra, những thành phần khác như tanin, protein, đường khử cũng có ý nghĩa nhất định trong các bước công nghệ. Chất đắng Chất đắng làm cho bia có vị đắng dịu, tạo ra một đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia. Khi hòa tan vào dịch đường và tồn tại trong bia, các chất đắng là những hợp chất có hoạt tính sinh học cao, tạo ra sức căng bề mặt giúp cho bia có khả năng giữ bọt rất lâu. Với một nồng độ khá thấp, các chất đắng cũng có khả năng ức chế rất mạnh 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 của chất đắng trong hoa houblon được phân loại như sau: Chất đắng (tan trong ete dietyl) Nhựa mềm (5%) β - acid đắng (3%) α - acid đắng (6 ÷ 8%) Nhựa cứng (2%) Acid đắng Nhựa đắng α-acid đắng (humulon) Cấu tử quan trọng số một này bao gồm sáu hợp chất: humulon, cohumulon, adhumulon, prehumulon, posthumulon và 4-deoxyhumulon. Các hợp chất này có bản chất là những axyl-alkyl-hydroxyl xiclo-hexandienon với công thức tổng quát như sau. α-axit Thành phần các α-axit đắng Tên gọi R % Humulon CH2CH(CH3)2 35-70 Cohumulon CH(CH3)2 20-30 Adhumulon CH(CH3)CH2CH3 10-15 Prehumulon CH2OHCH(CH3) 1-10 Posthumulon CH2CH3 1-5 Mạch axyl ( ─ CO ─ R ) ở nguyên tử cacbon thứ hai là thành phần xác định các cấu tử của α – acid đắng cụ thể β-acid đắng Nhóm acid này gồm 4 hợp chất: lupulon, colupulon, aslupulon và prelupulon. Công thức tổng quát của chúng như sau: Mạch axyl ở đây cũng giống như ở α-acid đắng. Lupulon ( C26H38O4 )là hợp chất tinh thể màu trắng, dạng lăng kính hoặc hình que, nóng chảy ở 92oC. So với humulon thì lupulon ít đắng hơn nhưng lại có tính kháng khuẩn cao hơn. Nếu bị oxy hóa β-acid đắng chuyển thành hulupon. Hợp chất này có khả năng hòa tan vào dịch đường khá hơn hợp chất xuất phát: Lupulon Hulupon Nếu phản ứng kéo dà, hulupon sẽ bị polyme hóa và trở thành nhựa mềm, và sau đó thành nhựa cứng. Nhựa mềm: Là polyme của acid đắng, là chất vô định hình, chưa được xác định về thành phần hóa học. Khả năng hòa tan cao hơn β-acid đắng, vì vậy chúng tạo ra lực đắng khá lớn cho bia. Đây là hợp phần rất có giá trị của chất đắng. Nhựa cứng: Là polyme của acid đắng ở mức độ cao hơn nhựa mềm, chúng được hình thành trong quá trình sấy và bảo quản. Cấu tử này hầu như không tan vào dịch đường. Chúng bị thải ra ngoài theo cặn lắng. Để xác định lực đắng của houblon, người ta đưa ra nhiều công thức. Hiện tại, trên thế giới phổ biến nhất vẫn là cách tính lực đắng theo Wollmer: Lực đắng = α - acid đắng + (β-acid đắng+nhựa mềm) Chất chát – tanin (C25H24O13) Chiếm khoảng 4% trọng lượng hoa, hoa houblon bắt đầu chín thì hàm lượng tanin trong hoa cũng bắt đầu giảm. Chúng tồn tại trong hoa như những hạt bụi màu xám, dễ dàng hòa tan trong nước nóng, aceton, ethanol, methanol,…nhưng không hòa tan được trong cồn tuyệt đối, ete và benzol. Tanin có một vai trò nhất định trong quá trình công nghệ sản xuất bia. Trong bia thành phẩm chiếm khoảng 0,012 ÷ 0,018 % tanin. Tanin giúp cho dịch đường trong nhanh và kết tủa các thành phần protein không bền, làm tăng độ bền vững keo của bia. Mặt khác, tanin cũng làm kết tủa cả những phần protein bền, dẫn đến giảm khả năng tạo bọt cho bia. Nếu hàm lượng tanin có trong bia vừa phải thì sẽ gây cho bia có vị đắng chát dễ chịu, nhưng nếu cao hơn sẽ gây vị khó chịu do đó cần cho lượng hoa houblon vừa phải tùy hàm lượng tanin có trong hoa. Cyanidin Flavonol Procyanidin B3 Procyanidin C3 Tinh dầu Tinh dầu phấn hoa houblon chiếm từ 0,17 ÷ 0,65% trọng lượng hoa. Thành phần hóa học của tinh dầu thơm trong hoa houblon rất phức tạp, gồm 103 hợp chất khác nhau. Nhóm hợp chất chiếm lượng nhiều nhất là hydratcacbon (75%).Tinh dầu houblon tan yếu trong nước, khó hòa tan trong cồn thấp độ nhưng tan hoàn toàn trong cồn tuyệt đối và este. Đa phần cấu tử dễ bay hơi, thậm chí ở nhiệt độ phòng. Tinh dầu hoa ở điều kiện gia nhiệt nhẹ dễ bị oxy hóa, khi đó tác dụng gây mùi sẽ thay đổi nhiều, thậm chí tạo ra mùi không phù hợp cho sản phẩm bia. Trong quá trình bảo quản, những hợp chất khác nhau của tinh dầu sẽ bị thủy phân một phần, dẫn đến thay đổi tính chất gây thơm có lợi cho bia. Trong quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon, đại bộ phận những cấu tử gây hương đều bay hơi hết, song một số cấu tử khác lại biến đổi, hình thành những sản phẩm mới bền hương hơn. Tồn tại những cấu tử hương bền để hình thành hương thơm houblon cho bia. 1.3 Đánh giá chất lượng của hoa houblon Chỉ tiêu đánh giá chất lượng hoa: gồm chỉ tiêu cảm quan và hóa học. Màu vàng óng ánh. Mùi thơm đặc biệt, dễ bay hơi, dễ nhận mùi. Dánh cánh hoa to đều. Phấn hoa vàng phân bố đều trong cánh hoa. Tạp chất: < 1,5% cành, lá. Resines: > 13%. Gesines: 2,9%. Đắng: 15 – 21%. Tanin: 2,5 – 6%. Đạm toàn phần: > 0,5%. Độ ẩm: 10 – 12%. Tro: 5 – 18%. Xenlulose: 12 – 14%. Tổng nhựa: 40%. Đánh giá chất lượng một số loại chế phẩm hoa houblon trước khi đưa vào sản xuất bia Hoa viên đắng loại viên 45: Chỉ tiêu cảm quan. Màu xanh lá mạ hơi vàng. Mùi thơm đặc trưng, vị đắng dịu. Hình dạng: viên đùn không vỡ vụn. Chỉ tiêu hoá học: Hàm lượng axit đắng 8%. Hoa viên thơm loại viên 45 Chỉ tiêu cảm quan. Màu xanh lá mạ hơi vàng. Mùi thơm đặc trưng, vị đắng dịu. Hình dạng: viên đùn không vỡ vụn. Chỉ tiêu hoá học: Hàmlượng axit đắng 6%. Chỉ tiêu chế phẩm cao hoa Chỉ tiêu cảm quan: Dạng keo màu vàng hổ phách. Mùi thơm đặc biệt, dễ bay hơi, dễ nhận mùi. Vị đắng rõ rệt. Chỉ tiêu hoá học: Hàm lượng α axit đắng 30%. Tan hết và có thể tạo kết tủa lắng nhanh khi đun sôi với nước, hoa thơm rõ rệt, vị đắng dịu.