Bia chính là một loại nước uống của người Gooloa thời xưa.Theo công thức hỗn hợp Quôc tế Geneve (Thuy sĩ) thì bia là sản phẩm chế biến bằng cách lên men rượu một hỗn hợp gồm lúa mạch, houblon, nước và men bia. Mầm lúa đại mạch để nãy mần, sấy khô và loại bỏ rễ.
Nhưng ngày nay tùy từng nước, người ta linh động thay thế tới 15% bằng mần các ngũ cốc khác, hoăc tới 30% các loai tinh bột khác, đường hoàn nguyên hoặc glucoza hoặc thay thế houblon bằng các thế liệu khác, nhưng với điều kiện mặt hàng mới phải được đăng kí, được Quốc gia đó công nhận và người tiêu dùng biết.
Quy trình chế biến bia tóm tắt gồm 4 giai đoạn
- Chế biến mầm đại mạch (maltage) hạt lúa đại mạch ngâm nước 48 giờ. Sau đó để trải ra từng lớp mỏng 9 ngày, thỉnh thoảng phải đảo trộn để trách mốc. Sấy bằng luồng hơi nóng và khô.
Chà sát cho bốc rễ và loại rễ, mầm lúa dại mạch tốt chứa 50% nước và tinh bột có thể đường hóa bởi nước ấm tối đa trong 45 phút.
- Chế biến nước ngọt (brassarge) có thể lên men rượu dưới tác dụng men bia : Mầm lúa mạnh được say sơ bộ, pha loãng hoặc không pha với các tinh bột khác ngâm với nước nóng khoảng 750C đến 1000C cho vào thùng khuấy đảo luôn thành dextrin, maltroza và glucoza. Cuối cùng bã bia còn lai chất xơ được lọc bỏ.
- Nếu (cuison) cho houblon vào nước ngọt trên và nấu sôi từ 2÷8 giờ tùy theo loai bia. Các chất cho vị đắng và sát trùng của houblon hòa tan vào dịch trên ( nước malt đọc là nước nấu).
+ Lên men rượu (fermentalion): Nước mout được lọc qua sàng lọc để loại bõ và làm lạnh đột ngột bằng nguồn nước lạnh, sau đó cấy men vào. Có hai cách lên men:
Lên men nóng ở nhiệt độ 15÷ 200C, thời gian từ 12 đến 16 giờ. Trong trường hợp này một phần men nổi lên mặt (mout) cho nên gọi là men nổi (fermetation hod) Sau đó lên men phụ.
+ Lên men lạnh ở nhiệt độ 4÷ 80C, thời gian tư 8 ÷ 12 ngày. Sau 4 đến 5 ngày thì men chìm xuống đáy, cho nên gọi là men chìm (fermantation basse) Sau đó tiếp tục lên men phụ. Sau khi lên men xong, men được lọc, làm trong, cho thêm CO2 và thanh trùng (bia đóng chai) hoặc không thanh trung (bia hơi).
3.24.2. Yêu cầu kiểm nhiệm về hóa vệ sinh
Dựa trên quy trình chế biến đặc biệt của bia có cho thêm houblon để lấy vị đắng, lên men rượu từ một dung dịch đường loãng, có CO2 để giảm cảm giác khác cần xác định:
- Trạng thái cảm quan (màu sắc mùi, nhất là vị)
- Xác định tỷ trọng, độ khô ban đầu (extrait primitif) nghĩa là hàm lượng các chất hòa tan trong nước mout trước khi lên men rượu), độ khô của bia, độ cồn hàm lượng CO2 , độ tro các loại đường. Nấu lên men rượu xấu, có thể lên men lactic và bia bị chua. Cần xác định độ chua .
3.24.3. Phương pháp kiểm nghiệm a. Chuẩn bị mẫu thử
Trừ trường hợp định lượng ngay CO2 trên bia, các định lượng khác đều làm trên bia đã loai bỏ CO2. Cho bia vào bình nón có thể tích gầy đôi thể tích của bia, đóng nút chặt, lắc thật mạnh mở nút cho CO2 bay ra, nếu cần thiết có thể để nóng nhẹ trên nồi cách thủy, làm như thế cho đến khi lắc không còn áp suất và không còn sủi bọt khí.
b. Xác định độ khô của bia, độ chua, độ tro, các loại đường: Các thành phần này cần xác định theo phương pháp ở chương II trên bia đã loai bỏ CO2.
c. Xác định tỷ trọng: Bằng tỷ trọng kế thông thường kỷ thuật làm giống như cách đo tỷ trọng của sữa .
d. Xác định độ cồn (độ rượu): Trước hết phải cất lấy dung dịch rượu trong nước tương đối tinh khiết không tan các chất hòa tan và các khí khác rồi dùng tỷ trọng kế rồi đo độ cồn để xác định độ rượu. Nhưng độ rượu của bia thấp (từ 2 -3 độ) do đó cần lấy một thể tích bia gấp đôi.
Lấy 500ml bia đã loại bỏ CO2 cho vào bình cầu của máy cất với mấy viên bi thủy tinh hoặc mấy viên đá bột, lắp máy cất vào và cất lấy 400ml. Sau đó cất lại lần thứ hai và lấy 250 ml đúng ở nhiệt độ 2000 C, cho vào một ống đựng đường kính lớn hơn đường kính ở chỗ lớn nhất của tỷ trọng kế. Thả tỷ trọng kế dùng đặc biệt cho rượu (rượu kế) và nồng độ cồn ghi trên rượu kế. Xác định nhiệt độ và điều chỉnh độ cồn theo nhiệt bằng cách tra bảng (xem phần phân tích rượu ). Kết quả nhân với 2 cho kết quả độ cồn của bia (vì lấy 2 thể tích bia và cất lấy 1 thể tích).
Trường hợp độ cồn quá thấp không thể đo chích xác bằng rượu kế được, thì dùng theo phương pháp hóa học sau đây.
+ Nguên lý : Nhóm chức rượu được oxy hóa thành axit bằng hỗn hợp nito cromic cho thừa . Phần bicromat thừa sẽ định lượng theo phương pháp định lượng bằng Iốt :
2K2CrO7 +3C2H5OH+16HNO3 → 4Cr(NO3)3 + 4KNO3 +3CH3COOH +11H2O K2Cr2O7 + 6KI + 14HNO3 → 2Cr(NO3)2 + 8 KNO3 + 6I2 + 7H2O
+ Thuốc thử :
-Thuốc thử nitrocromic: Cân 4,9g K2CrO4 trong axit HNO3 đặc vừa đủ 1000 ml.
- Dung dịch KI 10%: Cân 100g KI hòa tan bằng nước cất vừa đủ 1000 ml - Natrihyposunfit 0,1 N
+ Tiến hành thử:
Lấy 250 ml bia đã loại CO2, cho vào máy cất và cất đến gần cạn. Nếu dịch cất không đủ 250 ml thì cho thêm nước cất vừa đủ 250 ml.
Cho vào bình nón có nút kín :
Dịch cất 5 ml Nước cất 5 ml Dung dịch Nitro cromit 10 ml
Đậy nút kín và để tiếp xúc 30 phút. Cho thêm 10ml dung dịch KI 10% và 100 ml mước cất, lắc đều. Sau 2 phút chuẩn độ Iốt được giải phóng ra thể tự do bằng dung dịch Na2S2O3 0,1N.
Phản ứng kết thúc khi màu chuyển từ vàng sang xanh lục của các muối crôm.
- Trường hợp nếu cho dung dịch nitro cromic vào, đã có ngay màu xanh lục là chưa có thừa dung dịch nitro cromic. Cần phải cho thêm hoặc dùng lượng dịch thủy ít hơn nữa.
Làm song song một mẫu trắng với 10 ml dung dịch nitrocromic và 10 ml mước cất theo đúng thao tác và thời gian như với mẫu thử .
+ Tính kết quả :
1 ml dung dịch Natrihyposunfit 0,1N tương đương với 1,15 mg rượu etylic. Nồng độ rượu etylic tính ra mg trong 1lit mẫu phân tích .
5
1000 15 , 1 )
(V −V1 × × 5 là thể tích dịch cất
Trong đó :V1 số ml Na2S2O3 O,1N dùng dể định lượng mẫu thử
V số ml - mẫu trắng Muốn chuyển sang độ rượu nghĩa là số ml cồn etylic tinh khiết trong 100ml dung dịch thì chia hàm lượng rượu bằng gam trong 100ml dung dịch cho tỷ trọng của rượu etylic (nghĩa là 0,79433) .
g. Định lượng CO2: tiến hành trên bia đã làm lạnh ít nhất rên 40C để trách mất CO2 bay ra ).
CO2 có thể ở trong bia duới dạng khí CO2 tự do, có mục đích làm tăng khẩu vị, giải khát, có thể ở thể kết hợp được dạng muối vô cơ, có thể dùng một trong hai phương pháp sau đây để định lượng CO2 .
Phương pháp Lescow(lesecoeur): Chuẩn độ CO2 tự do và CO2 kết hợp, riêng biệt.
+ Nguyên lý: Dùng không khí đẩy CO2 tự do và một dung dịch Ba(OH)2 đã biết nồng độ, CO2 kết hợp với Ba(OH)2 theo phản ứng như sau:
Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 + H2O Định lượng Ba(OH)2 bằng axit picric
+ Thuốc thử:
Dung dịch axir picric 0,02N: Cân 4,58 gam hoà tan bằng nước cất vừa đủ 1000 ml.
Dung dịch Ba(OH)2 0,02N, pha khi dùng, từ dung dịch Ba()H)2 bảo hoà ( dung dịch bảo hoà Ba(OH)2 khoảng 0,05N) bằng cách pha loãng 25 lần với nước. Dung dịch này không phải hoàn toàn chính xác. Vì khi dùng sẽ chuẩn độ với dung dịch axit picric 0,02N.
Dung dịch PP 3% trong cồn 900 Axit H2SO4 20%
Các dụng cụ thông thường của phòng thí nghiệm + Tiến hành thử:
Cho vào bình nón dung tích 600ml
Dung dịch Na2CO3 0,2N 500ml Bìa đã làm sạch 00C 25ml Nước cất đun sôi để nguội 400ml
Khi hút bia cẩn thận để mất khí CO2, củng như cho bia vào dung dịch Na2CO3 , phải nhúng đầu pipét vào dung dịch và cho bia chảy từ từ. CO2 của bia kết hợp với Na2CO3 thành bi cacbonat.
Cho thêm 1ml dung dịch PP1% và chuẩn độ với dung dịch HCl 0,2N cho đến khi mất màu hoàn toàn.Ví dụ lấy V1 ml trong trưòng hợp này chỉ chuẩn độ được một nattri của muối cacbonat, do đó dung dịch chuẩn cacbonat trên tính đương lượng gam bằng phân tử gam. Làm song song một mẩu trắng với 25ml bia đã loại CO2 tự do hoàn toàn để xác dịnh độ chua của bia có ảnh hưởng đến kết quả phân tích CO2 .
Ví dụ: Thấy Vml HCl 0,2 N.
+ Tính kết quả
1ml Na2CO3 0,1N tương ứng với 0,0022gCO2 . 1ml Na2CO3 0,2N tương ứng với 0,0044g CO2 .
Hàm lượng CO2 tự do trong 100ml bia :
25
100 ) (
50 0044 ,
0 × − V1+V2 × Trong đó :
V1 là số ml dung dịch HCl 0,2N dùng để định lượng Na2CO3 thừa trong chuẩn độ mẩu thử.
V2 là số ml Na2CO3 0,2N sử dụng để chuẩn độ các axít tự do trong mẩu trắng nghĩa là bằng số ml Na2CO3 thừa ( V2 = 50-V ).