Chủ Nhật, ngày 25 tháng 9 năm 2011

Công Nghệ Sấy Malt

Malt tươi có độ ẩm khá cao (42-45 %) nên không thể bảo quản được. Mặt khác,
mùi vị và thành phần hoá học của malt tươi không thích hợp cho việc sản xuất bia như:
trong nó không có chất màu, không có chất thơm, nhiều protein nên có thể làm giảm độ
bền hoá lý của bia. Trong mầm malt có chứa alcaloit, hodenin làm cho bia có mùi vị khó
chịu. Do đó để thoã mãn nhu cầu sản xuất bia, malt tươi cần phải sấy.và có cả cân điện tử nữa
Khi sấy ngoài việc giảm ẩm ra còn làm thay đổi mùi vị, màu sắc và thành phần
hoá học của malt. Các thay đổi này do quá trình sinh hoá, hoá học và hoá lý trong hạt
sinh ra. Mùi thơm và vị của malt chủ yếu co các melanoidin tạo nên.
Trong giai đoạn đầu sấy malt, khi độ ẩm của malt còn khá cao trong hạt xảy ra quá
trình men nhằm thuỷ phân các chất của hạt. Lúc đó hoạt tính của enzim thể hiện cao hơn
nhiều so với khi ươm mầm. Sở dĩ như vậy vì hầu hết các loại enzim hoạt động thích hợp
ở nhiệt độ 37-80 oC. Phụ thuộc vào phương pháp nâng nhiệt và nhiệt độ sấy cao nhất mà
ta thu được những loại malt khác nhau (malt vàng hay malt đen).
Tăng nhiệt độ trong quá trình sấy sẽ làm giảm hoạt tính của enzim. Vì khi nâng
nhiệt sẽ làm biến tính và đông tụ protêin. Chúng ta biết rằng: trong nước có nhiệt độ 60
oC nhiều enzim đã bị giảm hoạt tính của mình, còn nếu giữ nó vài phút ở nhiệt độ 75-80
oC thì hầu như nó bị mất hoạt tính. Từ đó suy ra độ ẩm của malt khi sấy càng cao thì
enzim vô hoạt càng nhanh. Khi sấy phải chú ý giữ đủ lượng enzim cho sản xuất bia. Do
đó khi xây dựng đồ thị sấy malt phải tính đến quan hệ xác định độ ẩm và nhiệt độ. Ví dụ:
như sấy malt vàng, ở giai đoạn hạt có 30 % ẩm thì nhiệt độ sấy cho phép 40 oC, vậy khi
sấy nhiệt độ sấy 50 oC thì độ ẩm malt phải giảm còn 12 %, nếu nhiệt độ sấy tăng lên đến
60 oC thì độ ẩm của malt phải còn 8 %. Malt đen sấy ở nhiệt độ cao hơn malt vàng. Tuy
nhiên, nhiệt độ sấy cao nhất cũng không vượt qúa 105 oC vì nếu sấy ở nhiệt độ quá cao sẽ
phá huỷ nhiều enzim.
Khi malt có độ ẩm cao, nếu tăng nhiệt độ sấy nhiều sẽ dẫn tới sự tạo thành malt
dạng “keo khô”. Sỡ dĩ như vậy vì ở khoảng 60 oC xảy ra sự hồ hoá tinh bột và tiếp tục
nâng nhiệt độ nó sẽ tạo thành hạt cứng. Trong khi đó các protein không biến đổi khi ươm
mầm, nhờ dưới tác dụng của enzim protêaza sẽ hoà tan và thấm vào hạt tinh bột. Sau đó
tiếp tục tăng nhiệt độ nó sẽ chuyển sang dạng keo khô. Malt dạng keo khô khó nghiền,
hoà tan ít và hiệu suất chiết thấp.
3.4.2 Các giai đoạn sấy malt
Kết hợp đúng đắn giữa nhiệt độ sấy và độ ẩm của malt vào từng thời điểm sấy sẽ
giúp cho sấy malt khô và giảm tối thiểu sự mất mát hoạt tính của các enzim. Thời gian
sấy malt không những dựa trên tốc độ thải ẩm, sự bảo toàn hoạt tính enzim còn phải dựa
vào các biến đổi sinh hoá và hoá học theo yêu cầu. Do đó mà quá trình sấy malt chia
Giáo án Kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm Trang 77
thành hai giai đoạn: giai đoạn tách nước và giai đoạn sấy khô. Trong giai đoạn đầu thì ẩm
trong hạt nhanh chóng và dễ dàng hạ xuống còn 10-8 %, sự giảm ẩm malt từ 8-10 %
xuống 4- 2,5 % là giai đoạn sau và giai đoạn này tiến triển rất chậm vì lúc này ẩm liên kết
bền vững với các chất keo của hạt. Trong giai đoạn hai xảy ra các phản ứng hoá học và
hoá lý giữa các thành phần của malt.
Phụ thuộc vào các quá trình xảy ra trong malt khi sấy, chia quá trình sấy thành ba
thời kỳ: sinh lý, men và hoá học.
-Thời kỳ sinh lý:
Nhiệt độ cao nhất của thời kỳ này là 45 oC. Trong hạt xảy ra quá trình men, rễ,
mầm vẫn tiếp tục phát triển. Độ ẩm của malt trong thời kỳ này giảm đến 30 %. Tại nhiệt
độ 45 oC quá trình tổng hợp ngừng, nhưng quá trình thuỷ phân, quá trình men vẫn tiếp
tục.
- Thời kỳ men:
Thời kỳ này nằm trong khoảng nhiệt độ 45-70 oC. Các quá trình sống bị ngừng:
mầm, rễ không phát triển nữa và malt cũng ngừng hô hấp. Trong thời kỳ này qúa trình
thuỷ phân dưới tác dụng của enzim phát triển mạnh nhất vì nhiệt độ thích hợp của hầu hết
các enzim nằm trong khoảng 45-60 oC. Nhưng sự tác dụng của enzim còn phụ thuộc vào
hàm lượng nước. Do đó malt đen ở thời kỳ này độ ẩm còn 20-30 % nên enzim còn hoạt
động mạnh. Riêng malt vàng còn 10 % độ ẩm nên hoạt động của enzim không đáng kể.
- Thời kỳ hoá học:
Thời kỳ này nằm trong khoảng nhiệt độ 70-105 oC. Ở nhiệt độ trên 75 oC thì các
quá trình men chuẩn bị ngừng vì các enzim bị vô hoạt hoá một phần, một phần khác bị
chất keo của hạt hấp phụ và chuyển sang dạng không hoạt động. Thời kỳ hoá học được
đặc trưng bằng sự tạo thành chất thơm, sự đông tụ protêin, sự làm yếu và phá huỷ từng
phần của các enzim.
+ Các quá trình sinh hoá và hoá học xảy ra trong sấy malt:
Sấy malt gây cho enzim nhiều ảnh hưởng khác nhau. Có một số enzim ở nhiệt độ
cao bị tiêu diệt, một số khác chỉ bị giảm hoạt tính. Nhóm xitaza ở nhiệt độ 60 oC đã bị vô
hoạt hoá nhiều. Enzim amilaza bị giảm hoạt tính và khi sấy malt vàng thì giảm ít hơn là
sấy malt đen. Enzim β-amylaza mất hoạt tính nhiều hơn enzim α-amylaza.
Hoạt tính của enzim proteaza trong thời kỳ đầu có tăng chút ít, sau đó giảm dần và
trong malt vàng thành phần gần bằng lúc đầu, còn trong malt đen thành phẩm vì sấy ở
nhiệt độ cao (lớn hơn 100 oC) nên giảm nhiều.
Trong thời kỳ sinh lý và thời kỳ men, trong malt vẫn tiếp tục các quá trình thuỷ
phân. Dưới tác dụng của enzim amylaza, một ít tinh bột được đường hóa. Quá trình này
phụ thuộc rất lớn vào độ ẩm và khi độ ẩm của hạt còn 15 % thì quá trình này bị đình chỉ.
Giáo án Kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm Trang 78
Một quá trình quan trọng trong quá trình sấy malt là phản ứng melanoidin. Sự có
mặt của các melanoidin đã làm cho màu của malt tối hơn và cho malt thành phẩm có mùi
đặc trưng.
Sự tác dụng hoàn toàn của các aminoaxit với đường phụ thuộc vào nhiệt độ và
thời gian đốt nóng. Độ hoà tan của các melanoidin phụ thuộc vào nhiệt độ của các phản
ứng đã tạo ra nó. Ở nhiệt độ cao, sự tạo thành các melanoidin xảy ra mạnh nhưng sản
phẩm được tạo thành ít thơm và ít tan trong nước.
Hoạt tính của các aminoaxit tham gia vào phản ứng melanoidin phụ thuộc vào
nhiệt độ, pH, lượng nước và một số yếu tố khác. Tham gia vào phản ứng này mạnh nhất
là glixin và alanin. Sản phẩm melanoidin của chúng cho màu rất đậm và có mùi bia.
Nhưng có mùi thơm mạnh hơn cả là valin và leuxin. Phenylalanin và valin có hoạt tính
với phản ứng melanoidin không mạnh và sản phẩm của nó cho màu tối, có mùi thơm dễ
chịu giống như mùi hoa hồng. Leuxin cho sản phẩm nhạt màu nhưng có mùi bánh mì rất
rõ.
Các protein tham gia phản ứng với đường nhờ sự có mặt của nhóm -NH2 tự do. Do
đó aminoaxit hoạt hoá hơn protein. Ngoài ra, hoạt tính của các aminoaxit khác nhau phụ
thuộc vào chiều dài của chuỗi axit đó Nhóm -NH2 cách nhóm -COOH càng xa thì axit đó
tham gia càng mạnh vào phản ứng melanoidin. Vận tốc tạo thành melanoidin còn phụ
thuộc vào bản chất của đường tham gia phản ứng. Hoạt tính của các đường theo chiều
giảm dần: arabinoza, glucoza, galactoza, fructoza. Đặc biệt, tham gia mạnh vào phản ứng
melanoidin là các pentoza và mạnh nhất là kxiloza. Melanoidin là những chất tạo bọt tốt,
nó cho phản ứng axit rất rõ và có các tính khử.
3.4.3 Những yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến vận tốc sấy và chất lượng của malt
Những yếu tố vật lý ảnh hưởng đến quá trình sấy malt là lượng ẩm cần phải tách
ra khỏi hạt; nhiệt độ; độ ẩm; không khí và lượng không khí đi vào và đi ra khỏi thiết bị
sấy.
Độ ẩm của malt trong quá trình sấy malt được giảm từ 42-45% xuống còn 2-4 %.
Đối với malt vàng lượng ẩm đó được thải ra trong 24 h. Còn malt đen trong 48 h. Quá
trình thải ẩm vật lý gồm ba giai đoạn:
- Giai đoạn thải ẩm tự do: giới hạn về độ ẩm của giai đoạn này là 20 %.
- Giai đoạn trung gian: nằm trong khoảng 20-12 %.
- Giai đoạn thải ẩm liên kết: <12 %.
Trong khi sấy nếu malt có độ ẩm lớn hơn 12% thì nước sẽ bốc hơi tự do. Còn
nước liên kết bốc hơi khó và đòi hỏi nhiệt độ sấy phải cao.
Giáo án Kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm Trang 79
Nếu tăng nhiệt độ sấy khi độ ẩm của malt còn cao sẽ làm tăng hoạt tính của enzim
và kết quả trong hạt sẽ tích luỹ nhiều sản phẩm thuỷ phân. Tiếp tục tăng nhiệt độ lên trên
60 oC sẽ làm cho protein của các enzim bị biến tính và đông tụ, cuối cùng enzim bị vô
hoạt.
Để tăng nhanh quá trình sấy malt không nên tăng nhiệt độ sấy. Vì tăng nhiệt độ
sấy sẽ ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim. Nếu tăng thể tích không khí nóng đi qua lớp
hạt thì sẽ làm cho nước trong hạt thóat ra nhanh mà vẫn đảm bảo nhịêt độ sấy thấp. Ở giai
đoạn cuối mới tăng nhiệt độ sấy lên 75-85 oC. Lúc đó vì ẩm trong hạt thấp nên sự ảnh
hưởng đến hoạt tính enzim không nhiều.
Các phương pháp và chế độ công nghệ sấy malt:
Để sấy malt người ta có thể sử dụng thiết bị sấy gián đoạn hay liên tục. Tác nhân
sấy có thể sử dụng là không khí sạch cho qua calorife hoặc hỗn hợp khí lạnh và khí đốt.
Trong thiết bị sấy có calorife khí đốt không tiếp xúc trực tiếp với malt đem sấy và
do đó chất đốt có thể sử dụng bất kỳ. Còn trong thiết bị sấy đốt trực tiếp nhiên liệu, đòi
hỏi cao hơn: khí đốt không chứa mùi lạ và không có hạt cứng lơ lững. Loại thiết bị sấy
này thường sử dụng khí đốt thiên nhiên, chất đốt lỏng, than đá và than không có khói
v.v...Để sấy malt, người ta có thể sử dụng những máy sấy khác nhau. Ví dụ: phòng sấy,
nhà sấy có từ 2-3 lưới sắt nằm ngang có bộ phận cào đảo. Tác nhân sấy có thể đi từ dưới
lưới vuông góc với lớp sản phẩm hoặc tác nhân sấy bị cưỡng bức đi song song và lướt
quá bề mặt sản phẩm sấy. Người ta cũng có thể sử dụng máy sấy băng chuyền (nhiều
băng tải) hoặc sấy tháp có nhiệt độ thích hợp để tăng độ khô đồng đều của sản phẩm sấy
đồng thời phân bố đều tác nhân sấy tương ứng với nhiệt độ cho phép của từng giai đoạn
sấy của malt. Loại máy sấy malt được dùng phổ biến là máy sấy thùng quay với tác nhân
sấy được đưa vào ống trung tâm (trục quay của máy sấy) và từ đó nó được phân phối đều
qua các lỗ nhỏ (Φ=8-10mm) trên ống trung tâm. Người ta có thể khống chế nhiệt độ, độ
ẩm và lưu lượng của tác nhân thích ứng với từng giai đoạn sấy như đã nêu trên.
Hiện nay một số cơ sở sản xuất bia ở nước ta đã sản xuất malt từ đại mạch hoặc từ
nguyên liệu thay thế (malt hoặc từ các loạt thóc), nhưng chủ yếu là dùng phương pháp
phơi. Trong quá trình phơi chúng ta có thể đạt được độ ẩm mong muốn của malt, tiết
kiệm được thiết bị và măng lượng để sấy...nhưng nó không đủ nhiệt độ cần thiết, đặc biệt
ở giai đoạn nhiệt độ từ 70-85 oC để thực hiện những phản ứng sinh hoá và hoá học cần
thiết để tạo ra màu sắc, hương và vị của malt. Vì vậy muốn tăng chất lượng của malt
đồng thời cũng là tăng chất lượng của bia thì phải qua quá trình sấy malt. Để tiết kiệm
năng lượng ta có thể kết hợp phơi sấy một cách hợp lý. Giai đoạn đầu độ ẩm của malt từ
42-45 % xuống độ ẩm 15-18 %, ta có thể phơi hoàn toàn, nhưng ở giai đoạn 2 độ ẩm của
malt từ 15-18 % đến độ ẩm cuối của malt khoảng 3-5 % ta phải thực hiện quá trình sấy để
đạt các yêu cầu nói trên.
Giáo án Kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm

Không có nhận xét nào:

Đăng nhận xét