Tài liệu Nghiên cứu thành lập và huấn luyện hội đồng cảm quan chuyên phát hiện lỗi của sản phẩm bia lager

LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, Tôi đã nhận được sự hướng dẫn của TS. Từ Việt Phú và sự giúp đỡ của các thầy, các cô thuộc Bộ môn Quản lý chất lượng trong Công nghệ Thực phẩm (Trường Đại học Bách khoa Hà Nội); Tôi xin cảm ơn ban lãnh đạo, các anh chị phòng Kỹ thuật, phòng KCS của Nhà máy bia Sài Gòn – Hà Nội đã hết lòng giúp đỡ. Tôi xin được bày tỏ sự biết ơn chân thành tới: TS. Từ Việt Phú, các thầy, cô, bạn bè đồng nghiệp và người thân trong gia đình đã tạo mọi điều kiện tốt nhất và kịp thời động viên, hỗ trợ tôi trong những lúc khó khăn để hoàn thành các nội dung nghiên cứu của luận văn./. Hà Nội, ngày tháng năm Học viên Lê Văn Kiên -1- TÓM TẮT LUẬN VĂN Nghiên cứu sẽ làm rõ các thuộc tính cảm quan cấu thành sản phẩm và tập trung vào các thuộc tính gây lỗi và hỏng. Bên cạnh đó mối liên hệ giữa các đặc tính cảm quan này với thành phần hóa học trong bia cũng như nguồn gốc phát sinh của các thành phần hóa học đó cũng được tìm hiểu. Quá trình huấn luyện hội đồng cảm quan được thực hiện theo phương pháp phân tích mô tả định lượng (Quantitative Descriptive Analysis: QDA), trong đó người thử được huấn luyện để nhận biết và định lượng được các hương vị có trong bia lager. Nhiều kỹ thuật đào tạo đã được sử dụng như: Nhận biết hương vị đơn và hỗn hợp (Recognition test, True-False test, Stop-Go test); So hàng (Ranking test) và Cho điểm (Rating test). 20 người là các kỹ thuật viên đang công tác tại các nhà máy sản xuất bia lager đã tham gia vào quá trình huấn luyện. Kết quả huấn luyện cho thấy: khả năng ghi nhớ hương vị của hội đồng rất tốt (15/20 thành viên hội đồng được huấn luyện cho kết quả trên 90% số câu trả lời đúng, 19/20 thành viên hội đồng được huấn luyện cho kết quả trên 80% số câu trả lời đúng) trong suốt quá trình huấn luyện. Bên cạnh đó, bằng việc áp dụng phép thử mô tả, hội đồng cảm quan cũng có thể nhận ra sự thay đổi của một loại bia trong trường hợp có bổ sung các hương vị khác. Nghiên cứu này góp phần tổng hợp được lý thuyết về hương vị có trong bia lager, nguồn gốc và bản chất hóa học của chúng. Nghiên cứu cũng góp phần xây dựng một kỹ thuật đào tạo Hội đồng chuyên gia cảm quan cho các đơn vị sản xuất có khả năng phát hiện được những hương vị là lỗi và hỏng có trong sản phẩm. -2- MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... - 1 TÓM TẮT LUẬN VĂN ....................................................................................... - 2 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT.................................................................. - 5 DANH MỤC BẢNG ............................................................................................. - 6 DANH MỤC HÌNH .............................................................................................. - 7 LỜI MỞ ĐẦU ....................................................................................................... - 8 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................. - 9 1.1. Giới thiệu chung về bia ............................................................... - 9 1.1.1. Tình hình sản xuất bia trên thế giới ........................................................... - 11 - 1.1.2. Tình hình sản xuất bia tại Việt Nam .......................................................... - 13 - 1.2. Công nghệ sản xuất bia lager ....................................................... - 14 1.2.1. Sơ đồ tóm tắt quy trình sản xuất..................................................................... - 14 1.2.2. Thuyết minh sơ bộ quy trình sản xuất .......................................... - 16 1.3. Tổng quan về các lỗi và hỏng cảm quan thƣờng gặp ở bia lager - 19 1.4. Tổng quan về công tác huấn luyện cảm quan bia ........................ - 40 1.4.1. Tình hình áp dụng phương pháp huấn luyện cảm quan bia trên thế giới... - 40 1.4.2. Tình hình áp dụng phương pháp huấn luyện cảm quan bia ở Việt Nam ... - 44 CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......... - 45 2.1. Vật liệu nghiên cứu ...................................................................... - 45 2.2. Hội đồng cảm quan ....................................................................... - 46 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................. - 46 2.3.1. Phương pháp huấn luyện ................................................................................ - 46 2.3.2. Phương pháp toán học..................................................................................... - 49 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................. - 50 3.1. Đánh giá năng lực hội đồng qua các học phần nhận biết và ghi nhớ hƣơng vị............................................................................................... - 50 3.2. Đánh giá năng lực hội đồng qua phép thử Rank – Rating .......... - 52 3.3. Đánh giá năng lực hội đồng qua phép thử xây dựng profile sản phẩm . - 57 - -3- 3.3.1. Kiểm tra khả năng lặp của thành viên hội đồng ........................................... - 57 3.3.2. Kiểm tra khả năng lọc hương vị lỗi được bổ sung ....................................... - 61 CHƢƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................... - 66 4.1. Kết luận ........................................................................................ - 66 4.2. Kiến nghị ...................................................................................... - 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. - 67 CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ .................................................. - 69 PHỤ LỤC ............................................................................................................ - 70 - -4- DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ý nghĩa Chữ viết tắt EBC ASBC MBAA BCOJ FDA CSPI European Brewery Convention – Tiêu chuẩn đo lường trong bia của Hiệp hội bia Châu Âu. American Society of Brewing Chemists – Hiệp hội các nhà hóa học bia Hoa Kỳ Master Brewers Association of the Americas – Tổ chức chuyên gia lên men Hoa Kỳ Brewing Congress of Japan – Hội nghị lên men Nhật Bản Food and Drug Administration - Cục Quản lý Vệ sinh An toàn Dược phẩm và Thực phẩm Center for Science in the Public Interest – Trung tâm khoa học về lợi ích công cộng PAD Phenyl Acrylate Decarboxylase BRF Brewing Research Foundation – Tổ chức nghiên cứu lên men FU TVHĐ IBU/BU PPM Flavour Units – Đơn vị hương vị Thành viên hội đồng International Bitterness Unit/Bitterness Unit – Đơn vị độ đắng Parts per million – một phần triệu -5- DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Các nhãn hiệu bia chiếm thị phần lớn nhất trên thế giới ..................... - 10 Bảng 1.2. Tình hình sản xuất bia tại các châu lục ................................................ - 11 Bảng 1.3. Tình hình sản xuất bia theo từng nước ................................................ - 12 Bảng 1.4. Thống kê số phiếu khảo sát dựa vào công suất nhà máy bia ............... - 41 Bảng 1.5. Số lượng nhân viên và thành viên hội đồng cảm quan tương ứng ...... - 42 Bảng 2.1. Danh sách các chất chuẩn được sử dụng trong khóa huấn luyện ........ - 45 Bảng 2.2. Nồng độ chất chuẩn sử dụng trong bài Rank - Rating......................... - 48 Bảng 3.1. Kết quả của hội đồng trong các học phần nhận biết ............................ - 51 Bảng 3.2. Kết quả hội đồng trong phép thử R – R đối với chất chuẩn Acetaldehyde 52 Bảng 3.3. Kết quả hội đồng trong phép thử R – R đối với chất chuẩn Papery .... - 54 Bảng 3.4. Kết quả hội đồng trong phép thử R – R đối với chất chuẩn ................ - 56 Isoamyl acetate ..................................................................................................... - 56 Bảng 3.5. Kết quả quá trình mô tả bia 333 nền .................................................... - 58 Bảng 3.6. Kết quả quá trình mô tả bia Saigon Special nền .................................. - 60 - -6- DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Sơ đồ quy trình sản xuất bia Lager của nhà máy bia Sài Gòn ............. - 15 Hình 1.2. Quá trình chuyển từ α-axit thành iso-α-axit ......................................... - 21 Hình 1.3. Sơ đồ so sánh kỹ năng của thành viên hội đồng nhà máy sản xuất bia có quy mô nhỏ và lớn ................................................................................................ - 43 Hình 3.1. Kết quả đường chuẩn xây dựng được trên hương vị Acetaldehyde..... - 53 Hình 3.2. Kết quả đường chuẩn xây dựng được trên hương vị Papery ............... - 55 Hình 3.3. Kết quả đường chuẩn xây dựng được trên hương vị Isoamyl acetate . - 57 Hình 3.4. Sơ đồ 3 lần mô tả mẫu bia 333 nền ...................................................... - 59 Hình 3.5. Sơ đồ 3 lần mô tả mẫu bia Saigon Special nền .................................... - 61 Hình 3.6. Sơ đồ mô tả mẫu bia 333 nền trung bình ............................................. - 62 Hình 3.7. So sánh kết quả mô tả mẫu bia 333 thêm chất chuẩn và bia 333 nền .. - 63 Hình 3.8. Sơ đồ mô tả mẫu bia Saigon Special nền trung bình ........................... - 64 Hình 3.9. So sánh kết quả mô tả mẫu bia 333 thêm chất chuẩn và bia 333 nền .. - 65 - -7- LỜI MỞ ĐẦU Theo Hiệp hội Bia – Rượu – Nước giải khát Việt Nam (VBA), đến năm 2015, cả nước có 129 cơ sở sản xuất bia, giảm 12 cơ sở so với năm 2010. Bù lại, quy mô các doanh nghiệp có công suất lớn từ 50 triệu lít đến 100 triệu lít/năm ngày càng tăng. Hiện năng lực sản xuất của toàn ngành bia đã đạt 4,8 tỷ lít với thiết bị hiện đại, tự động hóa cao. Tổng Công ty Bia – Rượu – Nước giải khát Sài Gòn (Sabeco) tiếp tục là đơn vị dẫn đầu về sản lượng bia với 1,38 tỷ lít. Tiếp đó là các sản phẩm thuộc thương hiệu Heineken với 729 triệu lít. Tổng Công ty Cổ phần Bia – Rượu – Nước giải khát Hà Nội (Habeco) ở vị trí thứ 3 với 667,8 triệu lít và thương hiệu Carlsberg với 229 triệu lít. Dù Sabeco đạt sản lượng 1,38 tỷ lít bia, nhưng giới chuyên môn cho là gần như không có tăng trưởng. Trong khi đó, Heineken đã lần đầu tiên vượt qua Habeco để vươn lên vị trí thứ 2 về sản lượng ngành bia. Vậy, đối với ngành công nghiệp sản xuất bia nội địa, việc nâng cao chất lượng bia là một tiêu chí quan trọng để thu hút những lượng khách hàng mới. Nhằm nâng cao tiêu chí này, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu thành lập và huấn luyện hội đồng cảm quan chuyên phát hiện lỗi của sản phẩm bia lager” áp dụng phương pháp đánh giá cảm quan sản phẩm, trong đó đề cao năng lực con người trong công tác phân tích, phát hiện các hương vị không có lợi đối với bia, hoặc tìm ra những hương vị có sức hút đối với người tiêu thụ... Phương pháp này đòi hỏi một hội đồng cảm quan có tiềm năng, được đào tạo bài bản với các chất chuẩn hương vị phù hợp và hiệu quả. -8- CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Giới thiệu chung về bia Bia là loại nước giải khát có độ cồn thấp, bọt mịn xốp và có hương vị đặc trung của hoa houblon. Độ cồn trong bia dao động từ 1,8 đến 7,0% so với thể tích và khoảng 0,3 đến 0,5% khí cacbonic tính theo trọng lượng. Hai sản phẩm bậc nhất này đến từ quá trình lên men các loại dịch đường đã được houblon hóa, được tiến hành do một số chủng của nấm men Saccharomyces. Ngoài hai sản phẩm bậc nhất, trong bia còn vô số hợp chất khác, có thể là sản phẩm của quá trình lên men, một số khác là sản phẩm của quá trình tương tác hóa học, phần còn lại là những cấu tử, hợp phần của dịch đường, không bị biến đổi trong suốt quá trình công nghệ. Tất cả những cấu tử này, ở những mức độ và vai trò khác nhau, đều trực tiếp tham gia vào việc định hình hương, vị và nhiều chỉ tiêu chất lượng khác của bia thành phẩm. Hương vị đậm đà của bia đến từ hương thơm đặc trưng và vị đắng của hoa houblon cùng với một lượng đường sót, protein, axit amin, axit hữu cơ, các chất khoáng, các chất tạo hương…ở một tỷ lệ cân đối. Những phẩm chất độc đáo này trước hết là do đặc tính nguyên liệu, sau là do tính chất của quá trình công nghệ. Nguyên liệu chính của quá trình lên men là nước, malt đại mạch, hoa houblon và nấm men. Sự kết hợp khác nhau của mỗi loại nguyên liệu này tác động rất lớn tới việc hình thành các loại bia hiện nay, ví dụ như ảnh hưởng của khoáng chất trong nước, chủng loại malt và quá trình sản xuất bia. Có nhiều loại bia khác nhau, mỗi loại bia được coi là thuộc về một kiểu bia cụ thể nào đó. Kiểu bia là mác dán miêu tả hương vị tổng thể và thông thường là nguồn gốc của bia, phù hợp với hệ thống đã tiến hóa qua các lần thử và sai số qua nhiều thế kỷ. Yếu tố chính để xác định loại bia là men bia sử dụng trong quá trình lên men. Phần lớn kiểu bia thuộc về một trong hai họ lớn: ale – sử dụng lên men nổi hoặc lager – sử dụng lên men chìm. Bia lager đã được phát hiện ra một cách tình cờ vào thể kỷ 16 sau khi được lưu trữ trong các hầm lạnh một thời gian dài, và kể từ đó nó được sản xuất nhiều -9- hơn ale. Men bia lager là loại lên men chìm, thông thường được lên men ở nhiệt độ 7-12°C ("pha lên men"), và sau đó được lên men thứ cấp lâu ở 4-6°C ("pha lager hóa"). Trong giai đoạn lên men thứ cấp, lager được làm trong và chín. Các điều kiện lạnh cũng kiềm chế việc sản xuất tự nhiên các ester và các phụ phẩm khác, tạo ra hương vị "khô và lạnh hơn" của bia. Theo một thống kê của Will Heilpern trên tờ báo điện tử Business Insider, cho đến tháng 5/2016, 10 nhãn hiệu bia được người dùng ưa chuộng và chiếm thị phần lớn nhất hiện nay bao gồm : Bảng 1.1. Các nhãn hiệu bia chiếm thị phần lớn nhất trên thế giới TT Nhãn hiệu Loại bia Tỷ lệ trên thị trường 1 Snow Lager 5.4% 2 Tsingtao Lager 2.8% 3 Bud Light Lager 2.5% 4 Budweiser Lager 2.3% 5 Skol Lager 2.1% 6 Yanjing Lager 1.9% 7 Heineken Lager 1.5% 8 Harbin Lager 1.5% 9 Brahma Lager 1.5% 10 Coors Light Lager 1.3% Theo bảng liệt kê, những nhãn hiệu bia dẫn đầu về tỷ lệ tiêu thụ trên toàn cầu đều thuộc dòng bia lager. Vì vậy có thể nói, bia lager là loại bia được tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới. - 10 - 1.1.1. Tình hình sản xuất bia trên thế giới Theo nghiên cứu của Kirin Holdings Company, Ltd, tình hình sản xuất bia theo các châu lục năm 2015 được thể hiện ở bảng : Bảng 1.2. Tình hình sản xuất bia tại các châu lục Sản lượng Khu vực năm 2015 (nghìn lít) Sản lượng năm 2014 (nghìn lít) Tỷ lệ gia tăng từ năm 20142015 Tỷ trọng trên thị trường Châu Á 63,814,100 64,655,100 -1.3% 33.8% Châu Âu 51,707,500 52,019,300 -0.6% 27.4% Bắc Mỹ 24,181,900 24,498,700 -1.3% 12.8% Nam Mỹ 31,412,700 32,162,300 -2,3% 16.7% Châu Phi 14,194,900 13,975,200 1.6% 7.5% 2,036,700 2,108,300 -3,.4% 1.1% 1,293,800 1,295,200 -0.1% 0.7% 188,641,600 190,714,100 -1.1% 100% Châu Đại Dương Trung Đông Tổng cộng (Nguồn : Báo cáo của Kirin Holdings Company, Ltd, 2016) Theo đó, sản lượng bia trên toàn cầu có xu hướng giảm lượng sản xuất bia tại Châu Á giảm đi 1.3% từ năm 2014 đến 2015, tuy nhiên vẫn giữ 33.8% tỷ trọng trên thị trường, tiếp tục là châu lục sản xuất bia lớn nhất trên thế giới. Tình hình sản xuất bia cụ thể được thống kê ở bảng 1.3. - 11 - Bảng 1.3. Tình hình sản xuất bia theo từng nước Thứ Thứ Sản lượng Sản lượng Tỷ lệ gia hạng năm hạng năm bia năm 2014 bia năm 2015 tăng từ 2014- 2015 2014 (kiloliter) (kiloliter) 2015 1 1 Trung Quốc 44,933,300 42,992,800 -4.3% 22.8% 2 2 Mỹ 22,604,300 22,286,900 -1.4% 11.8% 3 3 Brazil 14,147,000 13,857,500 -2.0% 7.3% 4 4 Đức 9,527,400 9,562,300 0.4% 5.1% 5 5 Mexico 7,800,000 7,450,000 -4.5% 3.9% 6 6 Nga 7,663,300 7,303,100 -4.7% 3.9% 7 7 Nhật 5,468,600 5,464,300 -0.1% 2.9% 8 10 Việt Nam 3,890,000 4,670,000 20.1% 2.5% 9 8 Vương quốc Anh 4,433,600 4,403,900 -0.7% 2.3% 10 9 Ba Lan 3,952,000 3,980,000 0.7% 2.1% 11 11 Tây Ban Nha 3,353,500 3,477,500 3.7% 1.8% 12 12 Nam Phi 3,150,000 3,213,000 2.0% 1.7% 13 13 Nigeria 2,700,000 2,700,000 0.0% 1.4% 14 15 Hà Lan 2,369,600 2,370,000 0.0% 1.3% 15 16 Thái Lan 2,214,400 2,356,200 6.4% 1.2% 16 17 Hàn Quốc 2,075,000 2,130,000 2.7% 1.1% 17 22 Pháp 2,048,500 2,052,000 0.2% 1.1% 18 20 Ấn Độ 2,000,000 2,050,000 2.5% 1.1% 19 24 Bỉ 1,820,700 1,981,100 8.8% 1.1% 20 14 Ukraina 2,420,000 1,946,000 -19.6% 1.0% 21 23 Cộng hòa Séc 1,859,100 1,896,300 2.0% 1.0% 22 21 Canada 1,894,400 1,895,000 0.0% 1.0% 23 18 Venezuela 2,065,000 1,820,000 -11.9% 1.0% 24 19 Colombia 1,720,000 1,740,000 1.2% 0.9% 25 26 Argentina 1,650,000 1,680,000 1.8% 0.9% -1.1% 100.0% Nước Tổng thế giới 190,714,100 188,641,600 Tỷ trọng trên thị trường (Nguồn : Báo cáo của Kirin Holdings Company, Ltd, 2016) - 12 - Sản lượng bia trên toàn cầu năm 2015 đạt xấp xỉ 189 tỷ lít, giảm 1.1% so với năm 2014 do sự suy giảm sản lượng ở những nước dẫn đầu danh sách. Tuy nhiên, sự suy sản lượng bia không ảnh hưởng quá nhiều tới vị thế của các nước này trên thị trường bia thế giới, suốt 14 năm qua Trung Quốc vẫn là nước sản xuất bia lớn nhất thế giới (theo Kirin Holdings Company, Ltd). Sự giảm sút này được cho là do khí hậu có sự thay đổi không có lợi trong mùa hè. Dù theo các chỉ số trên, sản lượng bia ở Mỹ tụt giảm 1,4% so với năm 2014, nhưng bên cạnh đó, số thanh thiếu niên uống bia thủ công có xu hướng tăng lên dẫn tới việc tăng sản lượng của loại bia này. Sản lượng bia của Brazil giảm 2% so với năm 2014, do sức bán yếu đi hẳn sau World Cup 2014 và sự tăng thuế đối với mặt hàng này. Theo Kirin Holdings Company, Nga tiếp tục có sự giảm sản lượng bia đáng kể, và đây là lần thứ 8 sản lượng bia nước này giảm mạnh, từ năm 2008. Năm 2015 chứng kiến sự suy giảm tới 4,7% sản lượng bia ở nước này so với cùng kỳ năm 2014. 1.1.2. Tình hình sản xuất bia tại Việt Nam Theo bảng 1.2, Việt Nam có sự tăng sản lượng bia đáng kể trong năm 2015 : 20.1% so với năm 2014, đạt 4,670 tỷ lít bia. Điều này đã làm thay đổi vị trí của Việt Nam trên thị trường bia quốc tế, từ vị trí thứ 10 năm 2014 lên thứ 8 năm 2015. Bên cạnh đó ở thị trường châu Á, Việt Nam trở thành nước thứ 3 sau Trung Quốc và Nhật Bản. Theo Trường Văn - Hiệp hội Bia – Rượu – NGK Việt Nam (07/2016), đến nay cả nước có khoảng 129 cơ sở sản xuất bia nằm trên địa bàn của 43 tỉnh, thành phố. Trong đó tập trung chủ yếu ở các tỉnh, thành phố lớn như : Thành phố Hồ Chí Minh 34,69% ; Hà Nội 12,64% ; Thừa Thiên Huế 6,8%, Bình Dương 7,58% ;…So với trước đây, quy mô của các doanh nghiệp có tăng hơn, công suất từ 50 đến 100 triệu lít/năm ; một số doanh nghiệp có công suất từ 200 đến 400 triệu lít/năm như nhà máy bia Củ Chi (Sabeco), nhà máy bia Mê Linh (Habeco), nhà máy bia Việt Nam (Heineken) ở thành phố Hồ Chí Minh…Riêng một số thương hiệu lớn như SABECO, HABECO, Heineken, Tiger. Carlsberg, Huda, Đại Việt đã có sản lượng chiếm khoảng 90% - 95% thị trường bia cả nước. - 13 - Trong 6 tháng đầu năm 2016, ngành bia không chỉ bị ảnh hưởng bởi thời tiết mà còn chịu tác động lớn bởi các chính sách như tăng thuế Tiêu thụ đặc biệt, quy định mới về cách tính thuế TTĐB. Mức độ cạnh tranh giữa các thương hiệu bia ngày càng gay gắt, đòi hỏi các doanh nghiệp phải nỗ lực không ngừng, đổi mới tư duy, phong cách tiếp thị, quảng bá thương hiệu nhằm thu hút người tiêu dùng. Cùng với việc giữ thị trường truyền thống, các công ty đều không ngừng tìm cách phát triển thêm các thị trường mới. Nếu ở miền Nam, Bia Sài Gòn chiếm phị phần lớn nhất, tiếp theo là Heineken, Tiger, Sapproro… thì ở miền Bắc, Bia Hà Nội dẫn đầu về sản lượng tiêu thụ. Thị trường miền Trung là cuộc đua của Carlsberg, Bia Sài Gòn, Bia Hà Nội… Đến nay, hầu hết các hãng bia nổi tiếng trên thế giới đều đã xây dựng nhà máy tại Việt Nam, đáng kể như Heineken, Tiger, Carlsberg, Sapproro, Budweiser,… Người tiêu dùng có nhiều cơ hội để lựa chọn các sản phẩm bia trong nước sản xuất và nhập khẩu. Theo thống kê của Bộ Công Thương, 5 tháng đầu năm 2016, sản lượng bia các loại trên cả nước đạt 1,323.7 triệu lít, tăng 5,7% so với cùng kỳ năm 2015. Trong đó, tháng 5 năm 2016, sản lượng bia các loại ước đạt 308,8 triệu lít, tăng 1,9% so với tháng 5 năm 2015. Bia Sài Gòn vẫn dẫn đầu về tiêu thụ sản phẩm, tiếp đến là Bia Hà Nội, Heineken, Carlsberg… Tính đến cuối tháng 6, tuy chưa có số liệu báo cáo cụ thể của 6 tháng đầu năm 2016 nhưng với thời tiết thuận lợi như tháng 6 vừa qua, mức tiêu thụ bia sẽ tăng hơn so với cùng kỳ, chắc chắn sẽ cao hơn mức 5,4% so với cùng kỳ năm 2015. Có thể thấy, đối với ngành bia nước nhà, sự tăng trưởng theo nhu cầu của người tiêu dùng cũng gắn theo yêu cầu không ngừng hoàn thiện về chất lượng sản phẩm, cũng như kiểm soát chất lượng sản phẩm đảm bảo tính ổn định lâu dài. Với mục tiêu này, những yếu tố cấu thành cảm quan của bia được đưa ra trong luận văn sẽ đưa ra cái nhìn khoa học đối với hương vị xuất hiện trong bia, và phương pháp kiểm soát cũng như theo dõi những yếu tố này bằng cảm giác của con người. 1.2. Công nghệ sản xuất bia lager 1.2.1. Sơ đồ tóm tắt quy trình sản xuất - 14 - Malt Gạo Làm sạch Làm sạch Cân Cân Nghiền Nghiền Đường hóa Hồ hóa Lọc dịch đường Hoa houblon Bã Houblon hóa Lọc hoa houblon Bã hoa Lắng Men giống Làm lạnh nhanh Nhân giống Thu hồi men Lên men chính Thu hồi CO2 Lên men phụ Xử lý Lọc bia Chai Xử lý Bão hòa CO2 Chiết chai Chiết lon Thanh trùng Thanh trùng Dán nhãn Lon SP bia lon SP bia chai Hình 1.1. Sơ đồ quy trình sản xuất bia Lager của nhà máy bia Sài Gòn - 15 - 1.2.2. Thuyết minh sơ bộ quy trình sản xuất 1.2.2.1. Xử lý nguyên liệu Malt và gạo trước khi đưa vào sản xuất bia cần phải làm sạch, loại bỏ tạp chất, sau khi làm sạch đạt yêu cầu thì đem nguyên liệu đi nghiền. 1.2.2.2. Cân Nguyên liệu sau khi làm sạch được đi qua hệ thống cân tự động để định lượng cho mỗi mẻ nấu. 1.2.2.3. Nghiền Nhằm phá vỡ cấu trúc tinh bột của hạt, nghiền hạt thành nhiều mảnh nhỏ để tăng bề mặt tiếp xúc với nước, giúp cho sự xâm nhập của nước vào các thành phần nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy quá trình hổ hóa và các quá trình thủy phân khác nhanh và triệt để hơn. 1.2.2.4. Hồ hóa Quá trình thuỷ phân nguyên liệu nhằm chuyển hoá các chất có cấu tạo hoá học phức tạp có trong nguyên liệu sang dạng đơn giản. Trong đó chủ yếu là thuỷ phân tinh bột. (C6H10O5)n + nH2O  nC6H12O6 Quá trình hồ hóa sẽ tạo điều kiện thích hợp nhất về nhiệt độ, pH, O2, H2O… để hệ Enzyme trong Malt hoạt động mạnh nhất. Chúng xúc tác sự phân cách các hợp chất cao phân tử có trong nguyên liệu thành các sản phẩm có cấu tạo phân tử đơn giản, hoà tan trong nước và làm thức ăn cho nấm men. Thành phần dịch thuỷ phân thu được gồm: đường, dextrin bậc thấp, axit amin, các sản phẩm protein phân tử thấp và các hợp chất chứa phosphor và khoáng vi lượng. 1.2.2.5. Đường hoá Chuyển tối đa những chất không hòa tan dự trữ trong malt, thông qua các hệ thống enzyme (amylaza, proteaza) có sẵn trong hạt malt bằng con đường thủy phân, tạo thành dịch đường hóa. 1.2.2.6. Lọc dịch đường - 16 - Là quá trình tách dịch đường ra khỏi bã. Tiến hành theo 2 bước: lọc để tách dịch đường ra khỏi bã và rửa bã, nhằm thu kiệt chất hòa tan từ bã sang dịch đường. Được tiến hành trên máy lọc khung bản, nhiệt độ lọc 76oC vì nhiệt độ này là yêu cầu tối ưu về độ nhớt và tạo điều kiện cho α-amylaza tiếp tục hoạt động, tốc độ lọc phụ thuộc vào mức độ nghiền malt, mức độ phân hủy malt, cấu tạo màng lọc,… 1.2.2.7. Houblon hoá Trích ly chất đắng, polyphenol, các hợp chất chứa nitơ và các thành phần khác của hoa houblon vào trong dịch đường. Làm ổn định thành phần của dịch đường, tạo cho bia có mùi vị của hoa houblon. Keo tụ phần lớn protein bất ổn định và các chất không hòa tan khác của dịch đường, tạo nên “tủa nóng” và lắng xuống đáy nồi đun sôi. Tăng độ bền keo và thành phần sinh học của bia được ổn định. Vô hoạt toàn bộ hệ thống enzyme và vô trùng dịch đường, tạo điều kiện cho quá trình lên men. Quá trình đun sôi kéo dài xảy ra phản ứng caramel, tạo màu vàng đặc trưng cho bia. 1.2.2.8. Lắng trong Lắng cặn nhằm để loại bỏ toàn bộ cặn thô và cặn mịn (có chứa các hợp chất phức tạp) ra khỏi dịch nha nhờ thùng lắng để không gây ảnh hưởng xấu đến các giai đoạn tiếp theo. Dịch nha được bơm từ nồi houblon sang thùng lắng được hạ nhiệt độ từ 1000C xuống 900C trong vòng 15-20 phút. Dịch nha từ nồi houblon được bơm sang thùng lắng theo đường ống được cấu tạo gấp khúc đột ngột co lại làm cho dịch nha bơm vào thùng có vận tốc lớn tạo nên dòng xoáy bên trong thùng lắng theo phương tiếp tuyến, làm cho các hạt cặn lắng xuống đáy một cách dễ dàng hơn. Quá trình lắng trong vòng 30 phút. 1.2.2.9. Làm lạnh nhanh - 17 - Làm lạnh nhanh để đưa dịch đường về nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men tạo điều kiện thuận lợi cho nấm men hoạt động đồng thời tăng khả năng hoà tan Oxy vào dịch đường phục vụ cho giai đoạn đầu tạo sinh khối của nấm men. Làm lạnh nhanh còn có tác dụng tránh vi sinh vật nhiễm vào dịch đường lên men. 1.2.2.10. Lên men chính Nhằm chuyển hoá các chất có trong dịch đường thành C2H5OH, CO2, và một số chất khác như: rượu cao, este, hợp chất thơm… tạo mùi vị đặc trưng cho bia thông qua hoạt động của nấm men. *Quá trình lên men chính qua 4 thời kỳ: Thời kỳ đầu: Nấm men bắt đầu làm quen với môi trường mới, nó hấp thụ oxy sinh sản và phát triển. Trong tank lên men lúc này xuất hiện các bóng bọt bám xung quanh thành tank, và trên bề mặt dịch lên men. Thời kỳ 2: Quá trình lên men bắt đầu mạnh dần trên bề mặt, dịch lên men bắt đầu xuất hiện các lớp bọt màu vàng nhạt. Thời kỳ 3: Đây là thời kỳ nấm men phát triển mạnh nhất và hiệu xuất của quá trình này là lớn nhất. Nấm men hấp thụ các chất dinh dưỡng có trong dịch đường và sinh ra Etharnol và CO2. Hàm lượng chất khô giảm một cách rõ rệt, hàm lượng cồn, CO2 tăng lên nhanh chóng. Thời kỳ 4: Trong thời kỳ này, hàm lượng các chất dinh dưỡng có trong dịch đường còn lại rất ít nên tốc độ lên men giảm dần, quá trình lên men chính gần như kết thúc. 1.2.2.11. Lên men phụ Tiếp tục lên men phần chất khô còn lại sau quá trình lên men chính. Làm ổn định hoàn toàn các thành phần trong bia, thực hiện quá trình làm chín bia. Bảo hoà lượng CO2 cần thiết cho bia, tăng khả năng liên kết cho bia với CO2. Làm cho chất kết tủa và nấm men lắng xuống đáy, thuận lợi cho quá trình thu hồi men và lọc bia sau này. Hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật vào bia. Tăng chất lượng cho sản phẩm. 1.2.2.12. Lọc trong bia - 18 - Lọc bỏ các cặn mịn, cặn lơ lửng còn sót lại. Tăng giá trị cảm quan. Loại bỏ xác nấm men còn lại. Loại bỏ vi sinh vật có trong bia. Tạo độ sáng cho bia. 1.3. Tổng quan về các lỗi và hỏng cảm quan thƣờng gặp ở bia lager Chất lượng của bia lager phụ thuộc vào sự có mặt của một số tính chất hương vị đặc trưng cũng như có thể bị tổn hại bởi một số hương vị lỗi và hỏng. Các hương vị này có thể có nguồn gốc từ nguyên liệu, từ điều kiện sản xuất, do nhiễm tạp bởi vi sinh vật, hay thông qua các quá trình phụ trợ hoặc từ vật liệu bao bì…tạo ra một hương vị không mong muốn. Lỗi cảm quan là mùi hoặc vị không mong muốn của bia, sinh ra trong sản phẩm có nguyên nhân từ các nguyên liệu tạo thành (từ sự hoạt động của vi khuẩn, các phản ứng hoạt động trong điều kiện không phù hợp,…), hoặc có thể là một tính chất tốt của sản phẩm tuy nhiên sẽ là lỗi cảm quan ở nồng độ cao. Khái niệm “hỏng” sinh ra do sự nhiễm tạp từ môi trường bên ngoài (từ không khí, nước, trong quá trình đóng gói bảo quản,…). Thuật ngữ dùng để mô tả các hương vị này được khuyến cáo sử dụng bởi các nhà quản lý của ngành công nghiệp bia toàn cầu, có thể kể đến EBC, ASBC, MBAA, và BCOJ. Theo thống kê có 60 lỗi trong sản phẩm bia lager. Ở các phương pháp huấn luyện trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng 30 chất chuẩn tương ứng 30 hương vị lỗi và hỏng trong bia. 1.3.1. Acetaldehyde Công thức cấu tạo Acetaldehyde - Bản chất hóa học: Acetaldehyde - CH3CHO - 19 - - Mô tả: Giống mùi sơn móng tay hoặc mùi táo xanh - Nguồn gốc: Men bia sản sinh ra acetaldehyde như một hợp chất trung gian trong việc chuyển đổi đường glucose thành ethanol, do đó nó có thể được tìm thấy trong quá trình lên men chính. Tuy nhiên ở một quá trình lên men hoàn toàn, men sẽ chuyển đổi phần lớn các hợp chất này thành cồn nên những tiền chất còn lại sẽ ở dưới ngưỡng phát hiện. Việc chưa tối ưu hóa quá trình lên men sẽ khiến việc chuyển đổi từ acetaldedyde sang cồn chưa hoàn thành, hợp chất này sẽ ở lại trong bia gây ra hương vị lỗi [13]. Acetaldehyde cũng là sản phẩm của quá trình oxy hóa của ethanol, xảy ra do việc tiếp xúc quá nhiều oxy trong quá trình lên men, hoặc do kiểm soát nồng độ oxy hòa tan kém trong quá trình chiết rót và đóng chai. 1.3.2. Acetic Công thức cấu tạo Axit acetic - Bản chất hóa học: Axit acetic – CH3COOH - Mô tả: giống mùi giấm hoặc mùi bia đun sôi - Nguồn gốc: axit acetic là một trong những nguyên nhân thông thường tạo vị chua trong bia, luôn tồn tại ở những nồng độ thấp trong mọi loại bia do hoạt động của nấm men trong quá trình lên men. Nồng độ cao của axit acetic tạo ra bởi sự oxy hóa cồn thực hiện bởi vi khuẩn, những chủng loài Acetobacter thông thường sẽ tạo ra một màng mỏng màu trắng trên dịch ở thùng khuấy trộn. Việc nhiễm khuẩn Acetomonas cũng có thể tạo ra - 20 -