Tài liệu Phân tích các mối nguy hại có khả năng ảnh hưởng đến an toàn thực phẩm trong sản xuất bia

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN THỊ KIỀU HOA ĐỀ TÀI: Phân tích các mối nguy hại có khả năng ảnh hưởng đến an toàn thực phẩm trong sản xuất bia NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM LUẬN VĂN THẠC SĨ KĨ THUẬT CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGƢỜI HƢỚNG DẪN PGS. TS. Nguyễn Thị Minh Tú Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩmTrƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội. TS. Phạm Văn Thành Công ty Cổ phần Chứng nhận và Giám định VINACERT Hà Nội -2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án này là hoàn toàn trung thực, chƣa từng đƣợc ai sử dụng để công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Các thông tin, tài liệu trích dẫn trong luận án đã đƣợc ghi rõ nguồn gốc. TÁC GIẢ LUẬN ÁN NGUYỄN THỊ KIỀU HOA ii LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đề tài “Phân tích các mối nguy hại có khả năng ảnh hưởng đến an toàn thực phẩm trong sản xuất bia ”, tôi đã nhận đƣợc rất nhiều sự giúp đỡ, tạo điều kiện của công nhân trong xƣởng sản xuất bia xƣởng bia Viện Công nghiệp Thực phẩm, các đồng nghiệp phòng phân tích Viện Công nghiệp Thực phẩm những ngƣời đã giúp tôi thực hiện trong quá trình khảo sát, phân tích thực hiện nghiên cứu đề tài tại xƣởng bia và phòng phân tích. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Nguyễn Thị Minh Tú - Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội. TS. Phạm Văn Thành - Công ty Cổ phần Chứng nhận và Giám định VINACERT ngƣời hƣớng dẫn trực tiếp và chỉ bảo cho tôi hoàn thành luận án này. TÁC GIẢ LUẬN ÁN NGUYỄN THỊ KIỀU HOA iii MỤC LỤC trang LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... ii LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................... iii DANH MỤC BẢNG .............................................................................................. vii DANH MỤC HÌNH ẢNH ....................................................................................... ix LỜI MỞ ĐẦU............................................................................................................1 CHƢƠNG I. TỔNG QUAN ......................................................................................3 1.1. Tổng quan về an toàn thực phẩm ........................................................................3 1.1.1. Định nghĩa .....................................................................................................3 1.1.2. Thực trạng về công tác vệ sinh ATTP hiện nay ............................................3 1.1.3. Thực trạng sử dụng bia và ATTP từ các đồ uống có cồn tại Việt Nam ........4 1.2. Giới thiệu sản phẩm bia hơi ..............................................................................5 1.2.1. Giới thiệu nguyên liệu sản xuất bia hơi .........................................................5 1.2.2. Quy trình sản xuất bia hơi..............................................................................9 1.2.3. Các mối nguy chung trong quy trình sản xuất bia hơi.................................10 1.2.3.1. Mối nguy từ nguyên liệu sản xuất .........................................................11 1.2.3.2. Mối nguy từ các công đoạn trong sản xuất bia hơi ...............................14 1.2.4. Chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng an toàn thực phẩm trong sản phẩm bia hơi không đóng chai (TCVN 7042: 2013) ...................................................................17 1.3. Giới thiệu xƣởng sản xuất bia hơi Viện Công nghiệp Thực phẩm ...................19 1.3.1. Quy trình sản xuất bia hơi tại xƣởng sản xuất .............................................19 1.3.2. Quy mô sản xuất và một số hình ảnh bia hơi Viện Công nghiệp Thực phẩm ...............................................................................................................................24 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....................27 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu .......................................................................................27 2.2. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị ............................................................................27 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ..................................................................................27 2.3.1. Khảo sát đánh giá thực trạng điều kiện sản xuất bằng phƣơng pháp quan sát và tham gia trực tiếp vào sản xuất. ........................................................................27 2.3.2. Phƣơng pháp lấy mẫu (phƣơng pháp nội bộ) ..............................................28 2.3.3. Phƣơng pháp phân tích ................................................................................28 2.3.3.1. Phƣơng pháp hóa lí ................................................................................28 2.3.3.2. Phƣơng pháp phân tích vi sinh ..............................................................29 iv 2.3.3.3. Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng kim loại nặng..................................29 2.3.4. Phân tích xác định các mối nguy tới an toàn vệ sinh thực phẩm dựa trên ....7 nguyên tắc của Hệ thống HACCP .........................................................................29 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .............................................................31 3.1. Kết quả khảo sát thực tế điều kiện sản xuất bia hơi Viện Công nghiệp Thực phẩm.........................................................................................................................31 3.1.1. Kết quả khảo sát thực trạng thiết bị trên dây chuyền sản xuất ....................31 3.1.2. Kết quả khảo sát các công đoạn trong quy trình sản xuất ...........................35 3.1.3. Kết quả khảo sát đảm bảo vệ sinh trong quy trình sản xuất ........................40 3.1.3.1. Kết quả khảo sát đảm bảo vệ sinh thiết bị- dụng cụ..............................40 3.1.3.2. Kết quả khảo sát đảm bảo vệ sinh của công nhân trong xƣởng ............42 3.2. Kết quả phân tích mối nguy ..............................................................................43 3.2.1. Kết quả phân tích mối nguy từ thiết bị sản xuất ..........................................43 3.2.2. Kết quả phân tích mối nguy từ nguyên liệu sản xuất ..................................45 3.2.3. Kết quả kiểm tra mối nguy trong các công đoạn sản xuất...........................50 3.2.4. Kết quả kiểm tra theo dõi hàm lƣợng Diaxety trong thời gian lên men ......65 3.3. Đề xuất biện pháp hạn chế, giải quyết khắc phục các mối nguy làm mất ATTP trong quy trình sản xuất ...........................................................................................66 3.3.1. Thiết bị trong sản xuất .................................................................................66 3.3.2. Các công đoạn sản xuất ...............................................................................67 KẾT LUẬN .............................................................................................................68 KIẾN NGHỊ .............................................................................................................69 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................70 PHỤ LỤC ................................................................................................................71 v DANH MỤC VIẾT TẮT Tên viết tắt AOAC Tiếng Anh Tiếng Việt The Association of Official Hiệp hội các nhà phân tích hóa Analytical Chemists học chính thức ATTP An toàn thực phẩm ATVS An toàn vệ sinh CLATTP Chất lƣợng an toàn thực phẩm EBC European Brewery Convention Công ƣớc nhà máy bia Châu Âu GDP Gross Domestic Product Tổng sản phẩm quốc nội HACCP Hazard Analysis and Critical Phân tích mối nguy và điểm Control Points GF-AAS Graphite Furnace kiểm soát tới hạn Atomic Quang phổ hấp thụ lò Graphite Absorption Spectrometry KPH Không phát hiện KT Kinh tế mg/l miligam /lit PP Phƣơng pháp QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TNHH Trách nhiệm hữu hạn NB – PTN Nội bộ phòng thí nghiệm ISO International Organization for Tổ chức quốc tế về tiêu chuẩn Standardization hóa vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Các mối nguy từ nguyên liệu sản xuất bia ...............................................11 Bảng 1.2: Các mối nguy từ công đoạn sản xuất bia hơi ...........................................14 Bảng 1.3: Yêu cầu cảm quan của bia hơi ..................................................................18 Bảng 1.4: Yêu cầu đối với các chỉ tiêu hoá lý ..........................................................18 Bảng 1.5: Giới hạn tối đa hàm lƣợng kim loại nặng của bia hơi ..............................18 Bảng 1.6: Các chỉ tiêu vi sinh ...................................................................................19 Bảng 1.7: Thuyết minh quy trình sản xuất bia hơi Viện Công nghiệp Thực phẩm ..21 Bảng 2.1: Bảng hƣớng dẫn lấy mẫu ..........................................................................28 Bảng 3.1: Bảng tổng hợp thiết bị trong dây chuyền sản xuất bia hơi .......................31 Bảng 3.2: Bảng khảo sát các công đoạn trong quy trình sản xuất ............................37 Bảng 3.3: Kết quả khảo đảm bảo vệ sinh thiết bị- dung cụ ......................................41 Bảng 3.4: Kết quả khảo sát đảm bảo vệ sinh của công nhân ....................................42 Bảng 3.5: Kết quả phân tích hàm lƣợng sắt trong malt ...........................................44 Bảng 3.6: Kết quả phân tích hàm lƣợng sắt trong gạo .............................................44 Bảng 3.7: Kết quả kiểm tra mật độ tế bào giống lên men ........................................45 Bảng 3.8: Bảng kết quả phân tích các thành phần tạo mối nguy của nguyên liệu malt đại mạch ............................................................................................................46 Bảng 3.9: Bảng kết quả phân tích các thành phần tạo mối nguy của nguyên liệu gạo ...................................................................................................................................47 vii Bảng 3.10: Bảng kết quả phân tích các thành phần tạo mối nguy của nguyên liệu hoa houblon ...............................................................................................................48 Bảng 3.11: Bảng kết quả phân tích các thành phần tạo mối nguy của nguyên liệu nƣớc ...........................................................................................................................49 Bảng 3.12: Bảng xác định các mối nguy trong các công đoạn chế biến...................50 Bảng 3.13: Bảng tổng hợp các mối nguy có thể xảy ra trong các công đoạn sản xuất ...................................................................................................................................59 Bảng 3.14: Bảng kết quả phân tích một số chỉ tiêu trong công đoạn .......................60 Bảng 3.15: Bảng kết quả phân tích một số chỉ tiêu trong công đoạn lên men phụ...62 Bảng 3.16: Bảng kết quả phân tích một số chỉ tiêu thành phẩm bia hơi...................63 Bảng 3.17: Bảng theo dõi sự hình thành và biến đổi hàm lƣợng Diacetyl trong quá trình lên men: ............................................................................................................65 Bảng 3.18: Bảng đề xuất biện pháp khắc phục- hạn chế mối nguy từ thiết bị .......66 Bảng 3.19: Bảng đề xuất khắc phục mối nguy trong các công đoạn sản xuất ..........67 viii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Quy trình chung sản xuất bia hơi ................................................................9 Hình 1.2: Sơ đồ quy trình sản xuất bia hơi ...............................................................20 Hình 1.3: Một số hình ảnh làm bia Viện Công nghiệp Thực phẩm ..........................24 Hình 1.4: Một số hình ảnh thị trƣờng tiêu thụ bia hơi ..............................................25 Hình 3.1: Quy trình sản xuất bia hơi tại Viện Công nghiệp Thực phẩm .................36 Hình 3.2: Đồ thị biến đổi của hàm lƣợng DIACETYL trong quá trình lên men ......66 ix LỜI MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài An toàn thực phẩm (ATTP) là vấn đề có tầm quan trọng đặc biệt trong đời sống mỗi con ngƣời và toàn xã hội. Thực phẩm an toàn đóng góp to lớn trong việc cải thiện sức khỏe con ngƣời, chất lƣợng cuộc sống và chất lƣợng giống nòi. Ngộ độc thực phẩm và các bệnh do thực phẩm kém chất lƣợng gây ra không chỉ gây ảnh hƣởng trực tiếp tới sức khỏe và cuộc sống của mỗi ngƣời mà còn gây thiệt hại lớn về kinh tế, là gánh nặng chi phí cho chăm sóc sức khỏe. ATTP không chỉ ảnh hƣởng trực tiếp, thƣờng xuyên đến sức khỏe mà còn liên quan chặt chẽ đến năng suất, hiệu quả phát triển kinh tế, thƣơng mại, du lịch và an sinh xã hội. Đảm bảo an toàn thực phẩm góp phần quan trọng thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội, xóa đói giảm nghèo và hội nhập quốc tế. Tình trạng mất vệ sinh ATTP trên thế giới nói chung và ở nƣớc ta nói riêng đang là một vấn đề đáng lo ngại. Thực chất, nhiều sự kiện nhƣ việc tiếp tục sử dụng những hóa chất cấm dùng trong nuôi trồng, chế biến nông thủy sản, thực phẩm, việc sản xuất một số sản phẩm kém chất lƣợng hoặc do quy trình chế biến hoặc do nhiễm độc từ môi trƣờng Việc phân tích mối nguy làm ảnh hƣởng đến an toàn thực phẩm có vai trò: Tạo ra sản phẩm có độ an toàn, chất lƣợng sản phẩm ngày càng tăng và ổn định. Giúp ngăn chặn và phát hiện các mối nguy trƣớc khi nó xảy ra Giúp các nhà quản lý quản lý qui trình một cách nghiêm ngặt Hạn chế tối đa chi phí sản xuất cho các sản phẩm hỏng Từ những ý nghĩa thực tiễn đó và cấp thiết về ATTP nhƣ vậy tôi đã chọn đề tài: “Phân tích các mối nguy hại có khả năng ảnh hưởng đến an toàn thực phẩm trong sản xuất bia“ Mục đích, phạm vi và thời gian xác định đƣợc của đề tài Mục đích nghiên cứu: Phân tích các mối nguy hại làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng, an toàn thực phẩm của sản phẩm bia hơi và các giải pháp khắc phục các mối nguy đó tại xƣởng bia Viện Công nghiệp Thực phẩm nghiên cứu áp dụng. 1 Phạm vi thực hiện: Đề tài thực hiện nghiên cứu trên dây chuyền sản xuất bia hơi xƣởng bia Viện Công nghiệp Thực phẩm. Số 301- Nguyễn Trãi- Thanh Xuân – Hà Nội. Phân tích kiểm tra các chỉ tiêu tại phòng phân tích Viện Công nghiệp Thực phẩm Thời gian: Đề tài tiến hành khảo sát và phân tích từ tháng 6/2016- 12/2016 Nội dung nghiên cứu đề tài 1. Khảo sát thực trạng điều kiện sản xuất tại xƣởng bia Viện C nghiệp Thực phẩm 2. Phân tích một số mối nguy trong quy trình sản xuất bia hơi Viện Công nghiệp Thực phẩm + Mối nguy từ thiết bị sản xuất + Mối nguy từ nguyên liệu sản xuất + Mối nguy từ các công đoạn trong quy trình sản xuất 3. Đề xuất biện pháp hạn chế, khắc phục các mối nguy ảnh hƣởng đến an toàn chất lƣợng Ý nghĩa khoa học của đề tài Xây dựng cơ sở khoa học giúp xƣởng sản xuất bia tại Viện Công nghiệp Thực phẩm có thể áp dụng để kiểm soát các mối nguy hại tiềm ẩn gây mất an toàn thực phẩm và có giải pháp thích hợp để ngăn ngừa các mối nguy đó. 2 CHƢƠNG I. TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về an toàn thực phẩm 1.1.1. Định nghĩa An toàn thực phẩm là việc bảo đảm thực phẩm không gây hại cho sức khoẻ, tính mạng ngƣời sử dụng, bảo đảm thực phẩm không bị hỏng, không chứa các tác nhân vật lý, hoá học, sinh học, hoặc tạp chất quá giới hạn cho phép, không phải là sản phẩm của động vật, thực vật bị bệnh có thể gây hại cho sức khỏe con ngƣời.[12] Đảm bảo chất lƣợng an toàn thực phẩm (CLATTP) giữ vị trí quan trọng trong công việc bảo vệ sức khoẻ con ngƣời, góp phần giảm tỉ lệ bệnh tật, duy trì và phát triển nòi giống, tăng cƣờng sức lao động, học tập, thúc đẩy sự phát triển kinh tế, văn hoá xã hội và thể hiện nếp sống văn minh của đất nƣớc 1.1.2. Thực trạng về công tác vệ sinh ATTP hiện nay Theo thống kê của Bộ Y tế, trong năm 2015, toàn quốc ghi nhận 171 vụ ngộ độc thực phẩm với 4.965 ngƣời mắc và 23 trƣờng hợp tử vong, so với năm 2014, số vụ giảm 22 vụ (11,4%), số mắc giảm 237 ngƣời (4,6%) và số tử vong giảm 19 ngƣời (45,2%). Tính từ 17/12/2015 đến 17/7/2016, trên địa bàn cả nƣớc xảy ra 72 vụ ngộ độc thực phẩm nghiêm trọng, làm 2.411 ngƣời bị ngộ độc, trong đó 06 trƣờng hợp tử vong.[ 7] Tình hình ngộ độc thực phẩm trong 5 năm từ 2012-2016 đang thay đổi theo chiều hƣớng tăng về số vụ lẫn số ngƣời mắc. Trong những năm gần đây, tỷ lệ ngộ độc thực phẩm trong các cơ sở cung cấp thức ăn sẵn gia tăng. Nếu nhƣ ở những năm 2012, 2013, tỷ lệ ngộ độc thực phẩm do các cơ sở cung cấp thức ăn sẵn chiếm khoảng 33,3%, thì trong 3 năm gần đây (2014, 2015 và 2016), tỷ lệ ngộ độc thực phẩm trong các cơ sở cung cấp thức ăn sẵn tăng cao. Trong năm 2015 có 6 vụ ngộ độc thực phẩm thì đã có đến 4 vụ do cơ sở cung cấp thức ăn sẵn gây ra; còn trong 4 tháng đầu năm 2016 có 5 vụ ngộ độc thực phẩm thì 3 vụ là do các cơ sở cung cấp thức ăn sẵn gây ra. Điển hình một số vụ ngộ độc thực phẩm cuối năm 2015 và đầu năm 2016 đã làm nhiều ngƣời phải nhập viện, gây tâm lý bất an và ảnh hƣởng đến đời sống của nhân dân: 3 Ngày 25/11/2015, trên địa bàn tỉnh Hà Tĩnh đã xảy ra vụ ngộ độc thực phẩm tại Công ty TNHH Gang thép Hƣng nghiệp Formosa Hà Tĩnh (địa chỉ tại khu KT Vũng Áng, huyện Kỳ Anh) làm 89 công nhân mắc và phải nhập viện do thức ăn chế biến sẵn từ các cơ sở kinh doanh dịch vụ ăn uống bên ngoài khu công nghiệp. Tuy nhiên, đây chỉ là thống kê về những vụ ngộ độc thực phẩm khi ngƣời tiêu dùng bị ngộ độc đƣa vào các cơ sở y tế. Còn những vụ ngộ độc đơn lẻ ngƣời dân tự xử lý, hay việc các chất độc từ thực phẩm ngấm dần dần vào cơ thể thì không có thống kê nào có thể ra con số chính xác đƣợc. Những thực phẩm bẩn là tác nhân chính dẫn đến ngộ độc thực phẩm và các căn bệnh đặc biệt nguy hiểm từ tiêu chảy cấp đến ung thƣ. Việt Nam cũng là một trong những nƣớc có số lƣợng ngƣời mắc bệnh ung thƣ gia tăng mạnh. Theo thống kê, năm 2000, tại Việt Nam chỉ có khoảng 69.000 ca mới mắc bệnh ung thƣ, nhƣng cho đến năm 2015 vừa qua, số ca mới mắc ung thƣ tăng lên hơn gấp đôi, có đến xấp xỉ 150.000 ca. Ƣớc tính đến năm 2020, số ca mắc mới ung thƣ sẽ lên đến gần 200.000 ca, đồng nghĩa với việc Việt Nam có thể trở thành một trong những quốc gia có tỷ lệ mắc ung thƣ cao nhất thế giới , tỷ lệ ngƣời mắc ung thƣ do sử dụng thực phẩm “bẩn” gây ra chiếm tỷ lệ cao nhất khoảng 35%, hút thuốc lá chiếm khoảng 30%, còn lại là yếu tố di truyền khoảng 10% và một số nguyên nhân khác.[7] 1.1.3. Thực trạng sử dụng bia và ATTP từ các đồ uống có cồn tại Việt Nam Gần 2 thập kỷ qua, mức tiêu thụ đồ uống có cồn toàn cầu đang chững lại thì Việt Nam là một trong số ít quốc gia có xu hƣớng tăng nhanh về tiêu thụ đồ uống có cồn ở mức cao trên thế giới. Mức tiêu thụ chất có cồn tính trên bình quân đầu ngƣời (đối với ngƣời trên 15 tuổi) của Việt Nam tăng từ 3,8 lít/ngƣời năm 2005 lên 6,6 lít/ngƣời năm 2010. Trung bình 1 ngày, ngƣời uống rƣợu bia trên 15 tuổi tiêu thụ khoảng 37,7 gam cồn nguyên chất. Điều rất đáng lo ngại là tỷ lệ thanh thiếu niên Việt Nam sử dụng đồ uống có cồn tiếp tục tăng cao. Khoảng 79,9% nam và 36,5% nữ thanh thiếu niên độ tuổi từ 14-25 có sử dụng đồ uống có cồn (năm 2008), tăng 10% với nam và 8% với nữ sau 5 năm. Trong đó, 60,5% nam và 22% nữ đã từng uống say. Tỷ lệ sử dụng 4 rƣợu bia ở nhóm 14-17 tuổi tăng từ 34,9% lên 47,5% và ở nhóm tuổi 18-21 tăng từ 55,9% lên 67%. Thực trạng ngộ độc từ các sản phẩm bia rượu ở Việt Nam Rƣợu, bia là nguyên nhân trực tiếp gây ra 30 loại bệnh đồng thời cũng là nguyên nhân gián tiếp gây ra 200 loại bệnh tật khác nhau. Tỷ lệ hộ nghèo do sử dụng rƣợu, bia chiếm 4,5% trong số hộ nghèo trong cả nƣớc do chi phí mua rƣợu, bia. Theo báo cáo của Ủy ban An toàn giao thông quốc gia vào tháng 6-2016, rƣợu, bia là nguyên nhân gây ra 70% số vụ tai nạn giao thông. Rƣợu, bia gây thiệt hại 250 tỷ đồng mỗi ngày và 2,9% GDP mỗi năm vì tai nạn giao thông. Ƣớc tính cả nƣớc có hơn 10000 ngƣời tử vong do tai nạn giao thông một năm thì có đến hơn bảy nghìn ngƣời chết có nguyên nhân do lái xe sử dụng rƣợu, bia. Tỷ lệ ngƣời điều khiển phƣơng tiện giao thông trong vòng hai giờ sau khi uống rƣợu, bia là 45%. [14] 1.2. Giới thiệu sản phẩm bia hơi Bia hơi là loại bia chƣa đƣợc diệt khuẩn theo phƣơng pháp Pasteur trƣớc khi đóng lon hoặc đóng chai. Bia phải đƣợc giữ lạnh từ 2 °C đến 4 °C và uống ngay sau khi lọc và bổ sung CO2. [13] 1.2.1. Giới thiệu nguyên liệu sản xuất bia hơi - Nguyên liệu chính đầu tiên dùng cho sản xuất bia trong nhà máy là malt đại mạch, hoa houblon, nguyên liệu thay thế, nấm men, nƣớc và một số hoá chất khác. a) Malt đại mạch Malt là sản phẩm đƣợc chế biến từ các loại ngũ cốc nhƣ đại mạch, tiểu mạch, thóc, ngô…. sau khi cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất định với điều kiện bắt buộc. Malt là một loại bán thành phẩm và giàu chất dinh dƣỡng: 16 – 18% chất thấp phân tử dễ hòa tan hệ enzym đặc biệt phong phú, chủ yếu là amylaza và proteaza. Cấu tạo hạt malt: Bao gồm 3 bộ phận chính: vỏ, nội nhũ, và phôi. Thành phần hóa học của malt: 5 - Nƣớc: Độ ẩm của malt 4-5 %, có ảnh hƣởng lớn đến quá trình vận chuyển và bảo quản hạt. - Cacbonhydrate: Protein - Các hợp chất chất khác: Hệ enzym: Chất béo: Yêu cầu cảm quan: + Màu sắc: có màu vàng sáng hoặc vàng rơm đồng nhất + Mùi: có mùi tự nhiên, thơm đặc trƣng của malt + Vị: có vị ngọt, dịu nhẹ. + Độ cứng : malt phải xốp và khô + Độ mịn : không đƣợc xay quá nhuyễn để tạo thành một lớp vỏ trấu giúp lọc + Tạp chất: không đựoc lẫn sạn, rơm, rác và các tạp chất khác + Hình dạng: không bị sâu bệnh, mốc, vỡ, khuyết tật, mọt, nát… + Kích thƣớc và hình dáng hạt: đồng đều và đầy đặn Vai trò của malt trong sản xuất bia: - Trong malt có các enzym thủy phân tinh bột và protein là thành phần quan trọng trong quá trình sản xuất bia. - Enzym  - amylaza: Làm giảm nhanh độ nhớt của dịch và khả năng tạo màu của iot, nhƣng lại tạo ra chậm các loại đƣờng khử. - Enzym β- amylaza: là enzyme đƣờng hóa, các đƣờng khử đƣợc tạo ra nhanh chóng nhƣng độ nhớt và khả năng tạo màu của iot giảm chậm. - Proteaza: các enzyme nhóm này thủy phân protein thành acid amin và ammoniac, là nguồn cung cấp chất dinh dƣỡng cho nấm men, ngoài ra còn tham gia vào việc tạo vị và giúp cho bia có khả năng giữ bọt. b) Gạo - Trong công nghiệp sản xuất bia, còn sử dụng một số nguyên liệu thay thế để giảm giá thành sản phẩm. Ở Việt Nam nguyên liệu đƣợc sử dụng thay thế nhiều nhất là gạo vì đây là nguyên liệu sẵn có tại chỗ, hàm lƣợng tinh bột khá cao, protein ở mức vừa phải còn chất béo và xenluloza ở giới hạn thấp.  Các chỉ tiêu cảm quan: + Đồng nhất về kích thƣớc 6 + Màu sắc trắng đồng nhất, không có hạt bị mốc, mối, mọt, mùi hôi + Tạp chất không quá 2%.  Chỉ tiêu cơ học: + Độ ẩm từ 12-14% + Độ hoà tan 75-85% c) Hoa houblon - Hoa houblon là thực vật dạng dây leo (Humulus lupulus), sống lâu năm (30-40 năm), có chiều cao trung bình từ 10-15 m. Hoa houblon có hoa đực và hoa cái riêng cho từng cây. Trong sản xuất bia chỉ sử dụng hoa cái chƣa thụ phấn. - Trong công nghệ sản xuất bia ta chỉ sử dụng hoa cái vì hoa cái chiết ra nhựa đắng và các loại tinh dầu chủ yếu tạo ra chất thơm cho bia. Hoa houblon sau khi thu hoạch phải đƣợc sấy khô và bảo quản. Nhiệt độ sấy hoa cao nhất là 600C cho tới khi hàm lƣợng ẩm chỉ còn 8 – 12 %.  Vai trò của hoa houblon trong sản xuất bia : + Làm cho bia có vị đắng dịu + Tạo hƣơng thơm đặc trƣng + Tăng khả năng tạo bọt và giữ bọt + Tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm + Tính kháng khuẩn. Do những đặc tính cực kì đặc biệt nhƣ vậy nên hoa houblon giữ một vai trò quan trọng và là nguyên liệu không thể thay thế trong ngành sản xuất bia. d) Nước  Vai trò của nƣớc : - Là một trong những nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia. Thành phần và tính chất của nƣớc ảnh hƣởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình công nghệ và chất lƣợng thành phẩm. Nƣớc đƣợc sử dụng theo 3 hƣớng khác nhau : ngâm đại mạch, sản xuất dịch đƣờng, rửa men, rửa thiết bị.  Thành phần của nƣớc : - Thành phần hóa học của nƣớc phụ thuộc vào nguồn cung cấp, ngoài H2O, trong nƣớc còn có: cặn khô, Cao, MgO, SO3, Clo, SiO2, N2O5, các chất hữu cơ khác. Đáng chú ý nhất là hàm lƣợng Ca, Mg, Fe tồn tại trong nƣớc dƣới dạng 7 Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, CaCO3, Fe(HCO3)2 gây ảnh hƣởng xấu đến quá trình sản xuất bia. - PH của nƣớc có ảnh hƣởng rất lớn đến quá trình sản xuất của bia. pH dao động trong khoảng 6,5 ÷ 7,5. Nếu pH tăng thì khả năng hoạt động của enzyme giảm do đó hiệu suất thủy phân giảm. e) Nấm men - Nấm men là loài vi sinh vật đơn bào, có khả năng sống trong môi trƣờng dinh dƣỡng có chứa đƣờng, nito, photpho, các chất hữu cơ và vô cơ khác. Nấm men là các vi sinh vật dị dƣỡng có khả năng sống trong cả điều kiện hiếu khí và yếm khí. Nấm men thƣờng đƣợc sử dụng trong sản xuất bia thuộc chủng Saccharomyces cerevisiae và Saccharomyces calsbergensis.  Vai trò của nấm men: - Chuyển hóa đƣờng thành cồn, khí CO2, nƣớc. Các quá trình sinh hóa xảy ra do sự xúc tác sinh học của enzyme hình thành trong quá trình lên men, biến đổi dịch đƣờng thành bia và một số sản phẩm phụ nhƣ rƣợu bậc cao, este, acid hữu cơ, andehyt… ảnh hƣởng đến chất lƣợng và mùi vị của bia. f) Các chất phụ gia  Caramel: Tăng độ màu cho bia, giữ cho bia có độ màu bền. Caramel cho vào dịch nha khi đun sôi.  CaCl2: Điều chỉnh pH tăng độ bền vững (tăng khả năng chịu nhiệt của enzyme  - amylaza) ở nhiệt độ cao, bổ sung Ca cho nấm men giúp quá trình kết lắng của men tốt, đảm bảo tính chất ổn định của mùi vị bia tốt.  Na2S: Khử sắt, khử mùi tanh, màu vàng của sắt.  NaCl: Bổ sung vào môi trƣờng và dịch lên men khi cần thiết, kích thích tiêu hóa và ổn định vị của bia.  NaOH: Dùng để trung hòa pH, vệ sinh, tẩy rửa.  Acid lactic: Điều chỉnh pH giảm độ cứng của nƣớc, tạo môi trƣờng tích hợp để các enzyme hoạt động tạo vị cho bia. 8  Acid sunfuric 10% cho vào khi hồ hóa gạo. H2SO4 cho vào để bổ sung H+ điều chỉnh pH, xúc tác quá trình hồ hóa, bổ sung gốc SO4 tạo vị cho bia, nếu cho qua nhiều thì bia thành phẩm có vị khô.  ZnCl2: Cho vào sau khi kết thúc quá trình đun sôi dịch nha làm cho nấm men khỏe và phát triển mạnh trong quá trình lên men chính, lên men phụ, tăng sinh khối nấm men.  Chất trợ lọc diatomit: Có tác dụng hỗ trợ trong quá trình lọc, làm trong bia. 1.2.2. Quy trình sản xuất bia hơi Gạo Malt Làm sạch Làm sạch Cân Cân Nghiền Nghiền Hồ hóa Đƣờng hóa Lọc bã hèm Đun sôi Lắng cặn Làm lạnh nhanh Lên men Lọc bia Nạp CO2 Bia hơi Hình 1.1: Quy trình chung sản xuất bia hơi 9 Thuyết minh quy trình Malt khô và gạo đƣa về nhà máy bia đƣợc xay nhỏ, cho qua máy sàng khi đã xay thành bột chúng đƣợc đƣa vào nồi nấu hòa lẫn với nƣớc đạt đƣợc tiêu chuẩn của nƣớc nấu bia và tiến hành hồ hóa, đạm hóa rồi đƣờng hóa ở các nhiệt độ khác nhau. Tiến hành hồ hóa ở t0=100+1200C, đạm hóa t0=45+520C, đƣờng hóa ở các nhiệt độ sau 650, 720 ,750 . Tại đây nhờ tác động của hệ Enzyme có trong malt làm biến đổi các hợp chất hữu cơ cao phân tử (tinh bột, proterin), các chất hữu cơ phân tử thấp hòa tan. Nặng lƣợng dùng để cung cấp cho hệ thống nấu bia là hơi nƣớc dẫn đến từ lò hơi. Sau khi hồ hóa, đạm hóa và đƣờng hóa xong toàn bộ dinh dƣỡng đƣợc chuyển qua máy lọc để tách bã, bã này sẽ đƣợc xử lý. Dịch đƣờng sau khi đã lọc đƣợc chuyển sang nồi đun sôi và tiến hành hoa Houblon hóa ở 1000 C, để chiết suất các thành phần có hƣơng vị đặc trƣng của bia. Dịch đƣờng sau khi đun sôi đƣợc đem đi lắng cặn để tách các chất không hòa tan sau đó dịch này đƣợc đem qua thiết bị làm lạnh, làm lạnh nhanh xuống còn 100 120 C cùng với nhiệt độ lên men. Tại đây dịch đƣờng bắt đầu đƣợc bổ sung O2 bằng cách sục oxi có vào và cung cấp men giống đƣa vào thùng lên men tiến hành lên men (men phải đạt tiêu chuẩn). Quá trình lên men chính là lên men đƣợc thực hiện ở thùng lên men. Lên men chính đƣợc thực hiện ở t0 = 10-120 C, trong vòng 6-8 ngày và lên men phụ tiến hành ở t0 = 0-40 C. Khi quá trình lên men chính kết thúc thì tiến hành thu men và bắt đầu lên men phụ. Ta tiến hành kiểm tra các chỉ tiêu rồi lọc bia bằng các thiết bị lọc ống có phụ trợ bằng bột trợ lọc. Bia sau khi lọc trong đƣợc tàng trữ trong các thùng chứa, lúc này chất lƣợng của bia đƣợc kiểm tra. 1.2.3. Các mối nguy chung trong quy trình sản xuất bia hơi Mối nguy: là một tác nhân sinh học, hóa học, vật lý hay điều kiện nào đó của thực phẩm có tiềm năng gây ra ảnh hƣởng xấu cho sức khỏe ngƣời sử dụng. Trong hệ thống quản lý chất lƣợng thực phẩm, “mối nguy” chỉ những điều kiện hay các chất bị nhiễm trong thực phẩm có thể gây bệnh hay thƣơng tổn. Không 10 phải là những điều kiện không mong muốn hay những chất gây nhiễm nhƣ: – Sự có mặt của côn trùng – Sự hƣ hỏng – Tóc hay rác – Vi phạm các quy định của tiêu chuẩn thực phẩm không liên quan đến an toàn thực phẩm. [5] Có 3 loại mối nguy ảnh hƣởng tới chất lƣợng thực phẩm: Mối nguy sinh học Mối nguy hóa học Mối nguy vật lý 1.2.3.1. Mối nguy từ nguyên liệu sản xuất Nguyên liệu chính đầu tiên dùng cho sản xuất bia là malt đại mạch, hoa houblon, nguyên liệu thay thế, nấm men, nƣớc và một số hoá chất khác.[3] Bảng 1.1: Các mối nguy từ nguyên liệu sản xuất bia Mối nguy Nguyên Mô tả liệu Malt đại mạch Trong quá trình trồng trọt, thu Sinh học hoạch, bảo quản malt bị nhiễm vi sinh vật. Aflatoxin B1, aflatoxin tổng số Malt chỉ sấy ở 75oC nên không tiêu diệt đƣợc nha bào. -Sau quá trình bảo quản, vận chuyển nguyên liệu có thể bị nhiễm vi sinh vật. Malt sau khi sấy có độ ẩm thấp,có . thể tăng một chút trong quá trình bảo quản nhƣng vi sinh vật không thể phát triển đƣợc. Hóa học Các thuốc bảo vệ Nguyên liệu có thể bị nhiễm quá thực vật nhƣ thuốc mức cho phép các chất kể trên nếu trừ sâu nhƣ quá trình trồng trọt sử dụng quá 11