Quy trình công nghệ sản xuất bia

Luận văn: Quy trình cơng nghệ sản xuất bia LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thực tập tốt nghiệp MỤC LỤC Phần 1: PHÂN XƯỞNG NẤU 1.1 NHIỆM VỤ 1.2 TỔ CHỨC SẢN XUẤT 1.3 BỐ TRÍ MẶT BẰNG 1.4 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 1.4.1 Nguyên liệu 1.4.2 Lọc bụi 1.4.3 Sàng phân loại theo kích thước khí động 1.4.4 Sàng phân loại theo tính chất bề mặt 1.4.5 Nghieàn 1.4.6 Naáu 1.4.7 Loïc 18 1.4.8 Đun sôi dịch đường với hoa houblon 22 Phaàn 2: PHÂN XƯỞNG LÊN MEN 27 2.1 NHIỆM VỤ 27 2.2 BỐ TRÍ NHÂN SỰ 27 2.3 CÁC KHU VỰC SẢN XUẤT CHÍNH 27 2.4 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 28 2.4.1 Laéng 29 2.4.2 Làm lạnh nhanh 30 2.4.3 Sục không khí vô trùng 41 2.4.4 Caáy men 41 2.4.5 Lên men 45 2.4.6 Lên men phụ 52 2.4.7 Pha bia 54 2.4.8 Làm lạnh 55 2.4.9 Lọc ống 55 2.4.10 Lọc đóa 57 2.4.11 Lọc 60 2.4.12 Bão hòa CO2 62 2.4.13 Khu vực TBF 62 Phần 3: PHÒNG HÓA LÝ 64 3.1 NƯỚC 64 3.1.1 pH 65 3.1.2 Độ kiềm TOH 65 3.1.3 Độ kieàm TA (Total alkaline) 66 3.1.4 Độ kiềm TAC (Total alkanline) 67 3.1.5 Độ maën 67 i LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thực tập tốt nghiệp 3.1.6 Độ cứng TH (Total hardness) 68 3.1.7 Độ đục 68 3.1.8 Hàm lượng Clo 69 3.2 MALT GẠO 69 3.2.1 Mức độ nghiền 69 3.2.2 Độ aåm 70 3.2.3 Thời gian đường hóa 71 3.2.4 Balling 72 3.2.5 Độ màu 72 3.2.6 Độ chua 73 3.3 DỊCH NHA HOUBLON HÓA 73 3.3.1 Lượng tinh bột sót 73 3.3.2 Độ đục 74 3.3.3 Độ maøu 74 3.3.4 pH 74 3.3.5 Balling 75 3.4 BIA LEÂN MEN PHUÏ 75 3.4.1 Độ hòa tan biểu kiến 76 3.4.2 Độ cồn 76 3.4.3 Độ hòa tan ban đầu 77 3.4.4 Độ màu 77 3.4.5 Độ 77 3.4.6 pH 78 3.5 BIA TBF (BIA TRƯỚC KHI CHIEÁT) 78 3.5.1 Độ hòa tan biểu kiến, độ cồn, hàm lượng đường sót, độ hòa tan ban đầu 78 3.5.2 Hàm lượng CO2 79 3.6 BIA THÀNH PHẨM 79 3.6.1 Haøm lượng CO2 81 3.6.2 Độ hấp 82 3.6.3 Hàm lượng diacetyl 84 3.6.4 Độ đắng 85 3.7 LƯU MẪU 85 TÀI LIỆU THAM KHAÛO 86 ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần 4: Phân xưởng nấu Phần 1: PHÂN XƯỞNG NẤU − Đây phân xưởng (gồm phân xưởng nấu, phân xưởng lên men phân xưởng chiết rót) thường có nhà máy sản xuất bia 1.1 NHIỆM VỤ − Phân xưởng nấu có nhiệm vụ sản xuất dịch đường houblon hoá để chuẩn bị cho trình lên men Nói cách khác, phân xưởng cần thực trình đường hoá nguyên liệu ban đầu (gồm malt gạo), sau houblon dịch đường vừa thu 1.2 TỔ CHỨC SẢN XUẤT − Tổng số công nhân viên: 47 người − Số ngày sản xuất: ngày/tuần − Số mẻ sản xuất: 12 mẻ/ngày − Năng suất: 10 nguyên liệu/mẻ − Tổng vệ sinh phân xưởng: Thứ hàng tuần 1.3 BỐ TRÍ MẶT BẰNG Phân xưởng nấu nhà gồm tầng với bố trí sau: − Tầng 1: nồi nấu gạo, nồi nấu malt, nồi dự trữ, máy lọc khung bản, nồi đun sôi với hoa, phòng máy vi tính điều khiển, phận văn phòng − Tầng 2: hệ thống cân xuất, vít tải, thùng chứa bột sau xay − Tầng 3: máy tách sạn, phận thu hồi bụi malt, bồn chứa trung gian, bảng điều khiển quy trình xử lý nguyên liệu − Tầng 4: bồn chứa trung gian, máy nghiền búa, máy sàng rác, cyclon lắng bụi − Tầng 5: bồn nước, quạt xuất xay, điều hòa lưu lượng, vít tải − Tầng 6: cân nhập, phận phân phối vào silô − Tầng 7: quạt hút, điều hòa lưu lượng nhập Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần 4: Phân xưởng nấu 1.4 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Malt Gạo Cân phân phối vào silô Cân phân phối vào silô Lọc bụi Lọc bụi Sàng tách tạp chất lớn Sàng tách tạp chất lớn Sàng tách sạn Sàng tách sạn Nghiền Nghiền Nước Pha bột malt Pha bột gạo CaCl2 Đạm hoá Hồ hoá Nước H2SO4 Malt lót Nước nóng Đường hoá Rửa bã Lọc hèm Bã hèm Đun sôi với hoa houblon Houblon cao viên Dịch đường houblon hoá ZnCl2 Caramel acid lactic Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần 4: Phân xưởng nấu 1.4.1 Nguyên liệu − Các nguyên liệu (gồm malt gạo) vận chuyển từ kho chứa lên tầng phân xưởng nhờ vào hệ thống khí động (năng suất 10 tấn/giờ) Tại đây, nguyên liệu qua hệ thống cân định lượng để nhập vào silô chứa − Phân xưởng nấu có tổng cộng silô chứa với lượng chứa 80 tấn/hầm Các silô thông từ tầng xuống đến tầng Trong có silô dùng chứa gạo silô dùng chứa malt − Khi cần sản xuất, nguyên liệu lấy từ silô để đưa xuống phễu nhập liệu tập trung nằm tầng − Trong nguyên liệu lẫn tạp chất rễ sót (đối với malt), tạp chất lớn rác, mảnh vụn xác lá, đất, đá , sạn… Mặt khác, trình vận chuyển đảo trộn, có ma sát hạt nên làm phát sinh nhiều bụi bẩn nguyên liệu Chính vậy, nguyên cần phải trải qua trình làm làm liệu trước đưa vào nồi nấu 1.4.2 Lọc bụi 1.4.2.1 Mục đích − Nhằm loại bỏ bụi bẩn nguyên liệu phát sinh vận chuyển 1.4.2.2 Nguyên tắc − Nhờ tác dụng lực ly tâm trọng lực, qua cyclon, hạt bụi tách khỏi nguyên liệu 1.4.2.3 Cách tiến hành − Nguyên liệu từ phễu nhập liệu tập trung hệ thống quạt hút lên tầng phân xưởng vào cyclon Khi qua cyclon, bụi bẩn lẫn nguyên liệu quạt hút hút theo cửa phía đỉnh Còn phần nguyên liệu loại bụi bẩn vận chuyển xuống bồn chứa trung gian nằm tầng 1.4.3 Sàng phân loại theo kích thước khí động 1.4.3.1 Mục đích − Tách tạp chất có kích thước khác với kích thước nguyên liệu: • Lớn hơn: vỏ bao, rác, rơm rạ,… • Nhỏ hơn: cát, bột mịn,… − Tách tạp chất nhẹ Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần 4: Phân xưởng nấu 1.4.3.2 Cấu tạo thiết bị nguyên tắc hoạt động − Bồn chứa trung gian tầng nối trực tiếp với máy sàng Máy đặt nghiêng khoảng 100 so với phương ngang nhằm tạo độ dốc cho nguyên liệu rác dễ trượt xuống − Máy có lớp lưới: • Lớp có lỗ lưới hình tròn, đường kính khoảng 5mm (với gạo), 8mm (với malt) • Lớp có lỗ lưới hình vuông nhỏ − Giữa lớp lưới có viên bi cao su chạy nhằm tránh cho rác nguyên liệu bị kẹt lớp lưới Máy hoạt động nhờ môtơ điện, hoạt động, lưới rung mạnh theo phương ngang: • Nguyên liệu vào đầu cao, lực rung, nguyên liệu lọt qua lớp lưới trên, tạp chất lớn bị giữ lại • Khi xuống lớp lưới phía dưới, tạp chất cát, bột mịn lọt qua lớp lưới nguyên liệu tốt (vẫn sạn) nằm phía lớp lưới • Sau đóù nhờ hệ thống quạt hút, tạp chất nhẹ lẫn nguyên liệu hút • Từ đây, nguyên liệu chuyển xuống máy sàng tách sạn tầng 1.4.3.3 Thông số kỹ thuật − Năng suất: tấn/h − Động cơ: 0,25 KW − Tốc độ: 950 vòng/phút 1.4.3.4 Sự cố cách khắc phục − Do quy trình hoạt động điều khiển tự động nên có cố, hệ thống tự động ngắt, công nhân tiến hành kiểm tra, khắc phục 1.4.3.5 Vệ sinh − Tháo lưới khỏi máy vệ sinh lưới lưới dơ 1.4.4 Sàng phân loại theo tính chất bề mặt 1.4.4.1 Mục đích − Tách tạp chất có tỷ trọng lớn ma sát lớn sạn, đá, soûi,… Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần 4: Phân xưởng nấu − Máy tách sạn công ty dùng gạo Còn malt nên không cần qua máy tách sạn Máy tách sạn cho malt tận dụng để hút bụi khỏi malt 1.4.4.2 Cấu tạo thiết bị nguyên tắc hoạt động − Máy tách sạn hoạt động theo nguyên tắc khí động lắc phẳng Máy bố trí nghiêng so với mặt đất – 90, có môtơ điện gắn đầu tạo độ rung theo chiều dọc − Nguyên liệu đưa vào đầu cao Khí thổi vào vừa đủ nâng hạt lên, sạn nặng nằm Khi sàng rung, hạt theo hướng gió di chuyển đầu thấp đổ xuống dưới, sạn hướng ngược lại vào thùng chứa Máy nối với quạt hút bụi máy tách rác 1.4.4.3 Thông số kỹ thuật − Năng suất: tấn/h − Động cơ: 0,25 KW − Tốc độ: 950 vòng/phút 1.4.4.4 Sự cố cách khắc phục − Đường ống dẫn malt đến máy sàng gàu tải bị nghẹt lượng bụi trấu hạt nhiều (đặc biệt malt) → phải dừng hệ thống để thống để thông nghẹt 1.4.5 Nghiền 1.4.5.1 Mục đích − Đập nhỏ hạt thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp xúc với nước, làm cho xâm nhập nước vào thành phần chất nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy trình đường hóa trình thủy phân khác nhanh triệt để − Tùy vào loại nguyên liệu malt hay liệu (gạo) mà có yêu cầu mức độ nghiền khác nhau: • Đặc điểm liệu (nguyên liệu hạt chưa ươm mầm) hạt chúng chưa hồ hóa, chưa tác động trình enzyme Cấu trúc tinh bột chúng cứng Ở trạng thái chúng khó bị thủy phân Để đạt đến mục tiêu cuối trích ly nhiều chất hòa tan từ nguyên liệu chưa ươm mầm, biện pháp hữu hiệu chúng phải nghiền thật nhỏ, sau phải qua khâu hồ hóa nhiệt độ cao để làm cho tinh bột chúng chín Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phaàn 4: Phân xưởng nấu • Còn malt, mức độ nghiền phải thỏa mãn yêu cầu thu nhiều chất hòa tan mà không làm dịch đường bị đắng chát khó chịu thành phần vỏ, tức phải nghiền nhỏ nội nhũ mà không nghiền nát vỏ malt 1.4.5.2 Cách tiến hành − Nguyên liệu sau qua máy sàng tách sạn chuyển đến hệ thống cân định lượng đến bồn chứa trung gian tầng Đối với gạo lần cân 14kg malt 30kg Từ bồn chứa trung gian, nguyên liệu theo hệ thống gàu tải tầng chuyển lên tầng vis tải nạp vào thùng chứa vào máy nghiền búa tầng 1.4.5.3 Cấu tạo thiết bị nguyên tắc hoạt động Hình 1.1: Thiết bị nghiền búa − Nguyên liệu qua máy nghiền nhờ động lực quạt hút máy nghiền Nguyên liệu hút qua cửa vào, qua phần gờ hình tam giác Ở gió thổi vuông góc với dòng nguyên liệu, hạt nguyên liệu nhẹ thay đổi góc rơi, rơi vào máy nghiền; hạt sạn tạp chất nặng giữ lại, rơi vào vùng chứa tạp chất máy Trước vào máy nghiền nguyên liệu qua nam châm mạnh để hút hết mảnh sắt vụn lại nguyên liệu Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phaàn 4: Phân xưởng nấu Hình 1.2: Nguyên lý nghiền búa − Nguyên liệu xuống phía dưới, bị dập nát búa đập quay với tốc độ 3000 vòng/phút Máy có hộp đổi chiều, dùng thay đổi chiều quay búa đập, hạn chế trường hợp búa bị dập phía Máy nghiền có tất 72 búa, xếp thành dãy, mõi dãy búa Hình 1.3: Búa nghiền − Trong phần thân, nguyên liệu nghiền ma sát nguyên liệu, lưới nghiền búa nghiền Nguyên liệu truyền động nhờ lực ly tâm búa nghiền tạo nên − Kích thước hạt sau nghiền phụ thuộc vào tốc độ quay roto đường kính lỗ lưới nghiền Đường kính lỗ lưới nghiền gạo 2mm, đường kính lỗ lưới nghiền malt 2,5mm − Bột sau nghiền quạt hút qua lưới nghiền vào phận tách bụi Sau bột đưa vào thùng chứa Từ thùng bột, nguyên liệu vít tải Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần 6: Phòng hóa lý Phân tử amyloza maltoza Phân tử amylopectin maltoza + dextrin bậc cao − Đổ từ từ bowl vào bowl 2, bowl vào bowl → khuấy − Đổ hỗn hợp trở lại bowl → nhiệt độ hạ xuống 45oC − Đặt bowl vào bể điều nhiệt giữ nhiệt 45oC khoảng 30 phút Đây nhiệt độ tối ưu cho hệ enzym proteaza hoạt động: Protein → albumoza → polypeptid → pepton + acid amin − Naâng nhiệt lên 75oC Đây nhiệt độ tối ưu cho α - amylase hoạt động − Chờ khoảng phút bắt đầu lấy mẫu nước nha từ bowl cho vào sứ có vết lõm Nhỏ dung dịch iod N/50 vào kiểm tra, đến cháo malt không làm thay đổi màu vàng dung dịch iod ghi nhận lại thời gian đường hóa, tính từ lúc nhiệt độ 75oC 3.2.4 Balling 3.2.4.1 Khái niệm − Biểu thị % chất khô hòa tan dung dịch − Được thiết lập dựa tỷ trọng nước 20oC 1oBal = 1oBx = 1oS = 1oPt = 1% chất khô hòa tan − Ở công ty này, oBal dùng cho dịch nha trước lên men oPt dùng cho dịch nha sau lên men 3.2.4.2 Cách tiến hành − Bowl giữ nhiệt độ 75oC hết thời gian 60 phút − Lấy bowl bể điều nhiệt làm nguội hẳn nhiệt độ phòng − Thêm nước cất vào bowl đến khối lượng dịch 450g (cộng thêm khối lượng bowl 165,25g → tổng khối lượng 615,25g) − Lọc dung dịch qua giấy lọc Trong suốt trình lọc, giữ bình lọc bể điều nhiệt – 5oC − Sau lọc xong, cho dịch lọc vào đầy ống đong → thả Balling kế vào → tưới nước lạnh bên ống đong để nâng nhiệt độ lên 20oC → nhiệt độ đạt 20oC đọc số đo Balling kế 3.2.5 Độ màu 3.2.5.1 Khái niệm − Là giá trị thu tương ứng với dãy màu chuẩn máy so maøu Trang 72 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần 6: Phòng hóa lý 3.2.5.2 Cách tiến hành − Lấy 10mL dịch lọc cho vào ống nghiệm − Sử dụng máy so màu Lovibond Daylight 2000 Unit để đo độ màu 3.2.6 Độ chua − Lấy 10mL dịch lọc cho vào erlen 100mL Đun để đuổi CO2 − Thêm vào giọt phenolphtalein − Sử dụng pipet loại 2mL hút dung dịch NaOH 0,1N để định phân Nhỏ từ từ dung dịch NaOH vào erlen đến dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt ngừng − Lấy trị số độ chua tương ứng số mL NaOH sử dụng, đơn vị oTh 3.3 DỊCH NHA HOUBLON HÓA Bảng 3.4: Các tiêu dịch nha Houblon hóa Chỉ tiêu Lượng tinh bột sót Độ đục Độ màu pH Balling Giá trị < 2000 NEPH – 10 EBC 5,2 – 5,5 12,9 – 13,1 oPlato M Xem lại giá trị bảng Tốt tìm tiêu, không ghi nhận lại khoảng giá trị cho phép 3.3.1 Lượng tinh bột sót 3.3.1.1 Mục đích − Kiểm tra mức độ thủy phân tinh bột dịch nha − Toàn lượng tinh bột malt liệu dịch đường houblon hóa phải thủy phân hết 3.3.1.2 Cách tiến hành − Lấy 25 mL dung dịch cồn 96o mL dịch nha cho vào ống nghiệm → xóc → để lắng khoảng 20 – 60ph → protein tinh bột sót bị kết tủa − Chắt bỏû phần dịch phía − Cho 10mL nước cất vào ống nghiệm để hòa tan tủa bám thành ống − Thêm vào gioït iod: Trang 73 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần 6: Phòng hóa lý • Nếu có màu nước nha đạt (không tinh bột sót) • Nếu có màu xanh không đạt (còn tinh bột sót) 3.3.2 Độ đục 3.3.2.1 Mục đích − Kiểm tra trình lọc bã malt, bã hoa tủa nóng, tủa nguội, keo dịch malt trước len men nhằm hạn chế yếu tố làm đục bia thành phẩm − Sở dó độ đục dịch malt cao nhiều tủa nguội không lọc hết Các tủa loại trình lắng lọc bia thành phẩm 3.3.2.2 Cách tiến hành − Sử dụng máy đo độ đục HACH 2100N Turbidimeter 3.3.3 Độ màu 3.3.3.1 Mục đích − Màu dịch đường có trích ly màu từ hoa houblon, melanoidine từ phản ứng Maillard, oxy hóa chất chát hòa tan (tannin) hoa malt Kiểm tra màu dịch đường màu sắc dịch đường ảnh hưởng đến màu sắc bia sau 3.3.3.2 Cách tiến hành − Sử dụng máy so màu Lovibond Daylight 2000 Unit để đo độ màu 3.3.4 pH 3.3.4.1 Mục đích − Kiểm tra pH pH ảnh hưởng đến: • Sự thủy phân triệt để tinh bột dịch đường ta có sử dụng liệu cao • Quá trình lên men nấm men − Giá trị pH cho phép 5,2 – 5,5: • Nếu giá trị pH cao mức cho tinh bột không thủy phân hết • Nếu thấp dịch đường chua, lên men ức chế phát triển nấm men Trang 74 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phaàn 6: Phòng hóa lý 3.3.4.2 Cách tiến hành − Dùng máy đo pH 3.3.5 Balling 3.3.5.1 Mục đích − Xác định hàm lượng chất hòa tan dịch malt nhằm đạt lượng chất phù hợp cho trình lên men, giá trị không cao cao ngược lại ức chế phát triển nấm men áp suất thẩm thấu cao 3.3.5.2 Cách tiến hành − Cho dịch nha vào đầy ống đong − Đo Balling kế 20oC 3.4 BIA LÊN MEN PHỤ − Quá trình lên men phụ trình quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng bia thành phẩm, cần kiểm tra để: • Kiểm soát trình, phát cố (nếu có) để có giải pháp khắc phục kịp thời • Kiểm tra hiệu chỉnh số tiêu cho phù hợp với yêu cầu sản phẩm sau − Các bồn lên men phụ sau thời gian lên men định đem kiểm tra xem đạt yêu cầu chưa để tiến hành lọc Mỗi bồn lấy mẫu khoảng 1lít ngày kiểm tra 30 bồn Mẫu đựng chai nhựa với số thứ tự bồn số thứ tự phòng thí nghiệm − Mẫu đưa từ phân xưởng lên men lên phòng thí nghiệm chia làm hai phần: • Phần 1: đem lọc tiến hành đo tiêu độ hòa tan biểu kiến, độ cồn, độ hòa tan ban đầu độ màu • Phần 2: không qua lọc, dùng để đo tiêu độ trong, pH Bảng 3.5: Các tiêu bia lên men phụ Chỉ tiêu Độ hòa tan biểu kiến (apparent extract) Độ cồn (alcohol) Độ hòa tan thực (real extract) Độ hòa tan ban đầu (original extract) Giá trị 2,7 ÷ 3,1 oPlato 5,3 ÷ 5,7 % v/v 4,7 %w/w 12,7 ÷ 13,2 %w/w Trang 75 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần 6: Phòng hóa lý Độ màu Độ pH 7,5 ÷ EBC < 2000 NEPH 4,0 ÷ 4,2 M Tại lại phải kiểm tra tiêu này, chúng ảnh hưởng đến sản xuất? M Xem lại giá trị bảng Tốt tìm tiêu, không ghi nhận lại khoảng giá trị cho phép 3.4.1 Độ hòa tan biểu kiến 3.4.1.1 Khái niệm − Là nồng độ chất khô xác định Balling kế mẫu CO2 cồn 3.4.1.2 Mục đích − Để xác định trình lên men phụ đạt yêu cầu hay chưa 3.4.1.3 Cách tiến hành − Đánh khuấy erlen bọt Rót đầy vào lọ nhỏ nhựa Đậy nắp đưa vào máy Anton Paar SP-1m để đo Trên máy có vòi hút − Lượng bia chia làm phần: • Một phần đưa qua tỉ trọng kế để đo độ hòa tan biểu kiến • Phần lại đưa qua hệ thống chưng cất, bia bị luồng không khí thổi từ lên bốc cồn, hệ thống tiến hành đo lượng cồn sinh trình chưng cất, độ cồn Phần lại sau trình chưng cất đem xác định độ hòa tan thực Máy có phận tự động để tính độ hòa tan ban đầu Trên hình hiển thị trị số đo − Cứ phút đo xong mẫu Mỗi lần đo 10 mẫu rửa lại nước trước đo 10 mẫu Sau đo xong tất mẫu tiến hành rửa máy bằng: nước cất, dung dịch mucasol 3%, nước cất cồn 3.4.2 Độ cồn 3.4.2.1 Khái niệm − Là hàm lượng tính theo phần trăm thể tích so với dịch bia lên men phụ 3.4.2.2 Mục đích − Để xác định trình lên men phụ đạt yêu cầu hay chưa, đồng thời để điều chỉnh độ cồn sản phẩm cho phù hợp Trang 76 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần 6: Phòng hóa lý 3.4.2.3 Cách tiến hành − Sử dụng máy Anton Paar SP-1m trình bày 3.4.3 Độ hòa tan ban đầu 3.4.3.1 Khái niệm - Là nồng độ chất khô dịch nha trước lên men 3.4.3.2 Mục đích - Kiểm tra đối chiếu với balling dịch nha trước lên men 3.4.3.3 Cách tiến hành − Sử dụng máy Anton Paar SP-1m trình bày 3.4.4 Độ màu 3.4.4.1 Mục đích − Mục đích: theo dõi màu sản phẩm trình lên men phụ (tức độ màu công đoạn đạt giá trị định màu sản phẩm cuối đạt) 3.4.4.2 Cách tiến hành − Sử dụng máy so màu Lovibond Daylight 2000 Unit − Mẫu bia lên men phụ sau lọc cho vào curvet, cho vào máy tiến hành so màu với màu chuẩn 3.4.5 Độ 3.4.5.1 Khái niệm − Giá trị hiển thị máy đo cho biết khả truyền suốt ánh sáng, tính theo đơn vị NEPH (néphen) 3.4.5.2 Mục đích − Kiểm tra mức độ lắng men để xác định thời điểm lọc 3.4.5.3 Cách tiến hành − Sử dụng máy đo độ đục HACH 2100N Turbidimeter Cho mẫu vào cuvet đặt vào maùy Trang 77 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần 6: Phòng hóa lý 3.4.6 pH 3.4.6.1 Mục đích − Kiểm tra trình lên men nấm men, hoạt động nấm men tùy thuộc vào pH Ngoài ra, giá trị pH giúp ta xác định xem trình lên men phụ có bị nhiễm vi sinh vật khác hay không Giá trị pH yeõu cau laứ ữ 4,2: ã Neỏu lụựn hụn: có phát triển vi khuẩn • Nếu nhỏ hơn: có phát triển nấm mốc 3.4.6.2 Cách thực - Sử dụng máy đo pH 3.5 BIA TBF (BIA TRƯỚC KHI CHIẾT) Bảng 3.6: Các tiêu bia TBF Chỉ tiêu TBF o Độ hòa tan biểu kiến ( Plato) 2,2-2,3 Hàm lượng cồn (%v/v) 4,3-4,4 o Hàm lượng đường sót ( Plato) 3,7-3,9 Độ chua (mL NaOH 0,1N/10 mL 1,3-1,4 bia) Maøu (EBC) 6,0-8,0 o Độ hòa tan ban đầu ( Plato) 10,4-10,5 Độ (%) 6-8 o Nhiệt độ ( C) 3–4 CO2 (g/l) 5,2 – 5,6 M Tại lại phải kiểm tra tiêu này, chúng ảnh hưởng đến sản xuất? M Xem lại giá trị bảng Tốt tìm tiêu, không ghi nhận lại khoảng giá trị cho phép 3.5.1 Độ hòa tan biểu kiến, độ cồn, hàm lượng đường sót, độ hòa tan ban đầu 3.5.1.1 Dụng cụ − Erlen − Phễu lọc giấy lọc Trang 78 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phaàn 6: Phòng hóa lý − Máy phân tích bia tự ñoäng Automatic Beer Analyzer SCABA 5610 – Foss Tecator − Máy tính 3.5.1.2 Nguyên tắc hoạt động máy − Máy có kim lấy mẫu Lượng bia vào máy qua dụng cụ chưng cất cồn, lượng cồn chưng cất dung dịch bia lại qua dụng cụ phân tích kết hiển thị máy tính 3.5.1.3 Cách tiến hành − Lọc bia Lọc xong lắc mạnh erlen CO2 thoát tạo thành lớp bọt − Cho bia lọc vào lọ nhựa, hớt bỏ lớp bọt để tránh cho CO2 ảnh hưởng đến kết đo Đậy nắp lọ nhựa cho vào máy − Xây dựng đường chuẩn: sử dụng dung dịch cồn 7%v/v; 3,5%v/v nước cất cho máy chạy trước để xây dựng đường chuẩn để xác định hàm lượng cồn − Chạy mẫu 3.5.2 Hàm lượng CO2 3.5.2.1 Nguyên tắc − Dựa vào tính chất CO2 nhiệt độ áp suất định, hàm lượng CO2 hòa tan vào bia không đổi 3.5.2.2 Dụng cụ − Thiết bị đo Zahm Model “ SS – 60” Volume Meter M Hay Haffmans venlo Holland? 3.5.2.3 Cách tiến hành − Bia từ TBF vào dụng cụ đo CO2 thông qua vòi lấy mẫu Khi lượng bia vào máy ổn định (về lưu lượng, nhiệt độ áp suất), khóa van bắt đầu đo mẫu Dụng cụ hiển thị hàm lượng CO2 (g/l) có bia 3.6 BIA THÀNH PHẨM Bảng 3.7: Các tiêu bia chai Chỉ tiêu CO2 TBF (g/l) Độ hấp Xuất Nội địa 5,4 5,6-5,7 Tốt Tốt Trang 79 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần 6: Phòng hóa lý Độ Khoảng trống cổ chai (cm) Air (mL) % air p suất (psi) CO2 (g/l) Hàm lượng diacetyl (mg/l) Bảng 3.8: Các tiêu bia lon 1,6-1,9 0,5-1,2 7-10 32-36 5,2-5,5 < 0,1 Chỉ tiêu CO2 TBF (g/l) Độ hấp Độ Khối lượng lon (g) p suất (psi) p suất (psi) Nhiệt độ (oC) Air CO2 (%v/v) CO2 (g/l) Hàm lượng diacetyl (mg/l) Bảng 3.9: Các tiêu loại bia Chỉ tiêu Xuất o Độ hòa tan biểu kiến ( Plato) 2,2-2,3 Hàm lượng cồn (%v/v) 4,3-4,4 Hàm lượng đường sót 3,7-3,8 (oPlato) Độ chua (mL NaOH 0,1N/10 1,5-1,7 mL bia) Màu (EBC) 6,0-8,0 Tổng hàm lượng chất khô 11,2-11,6 (oPlato) Độ 7-9 o Nhiệt độ ( C) 2,3-3,5 CO2 (g/l) 5,4-5,5 Bảng 3.10: Các tiêu số loaïi bia Loaïi bia 450 TBF 333 TBF Apparent 2.16 2.44 2,0-3,2 1,0-2,0 2-4 32-36 5,2-5,5 < 0,1 Giaù trị 5,6-5,7 tốt 7-15 344-355 26-32 21-27 16-20 0,5-2 2,52-2,62 4,92-5,10 < 0,1 Nội địa 2,2,3 3,7-3,8 3,7-3,8 Lon 2,2-2,4 5,2-5,5 4,1-4,4 Gia coâng 2,2-2,3 4,8-5,0 3,8-4,2 1,3-1,6 1,1-1,3 1,3-1,6 6,0-8,0 10,0-10,2 6,0-8,0 11,5-12,5 6,0-8,0 11,0-12,0 Alcohol 4.29 5.28 Real 3.71 4.33 Original 10.29 12.33 Trang 80 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần 6: Phòng hóa lý 450 TP 450 TP 450TP 333 TP 2.28 2.19 2.2 2.39 4.22 4.27 4.26 5.29 3.8 3.73 3.74 4.29 10.28 10.29 10.29 12.31 M Tại lại phải kiểm tra tiêu này, chúng ảnh hưởng đến sản xuất? M Xem lại giá trị bảng Tốt tìm tiêu, không ghi nhận lại khoảng giá trị cho phép 3.6.1 Hàm lượng CO2 3.6.1.1 Dụng cụ − Thiết bị đo CO2 − Nhiệt kế (0-50oC) − Thước đo khoảng trống cổ chai − Biểu đồ Beverage Canners Volume (sử dụng cho bia lon) − Biểu đồ Gray (sử dụng cho bia chai) 3.6.1.2 Nguyên tắc − Dụng cụ đo CO2 hoạt động dựa theo định luật Henry, nghóa ứng với lượng khí hòa tan chất lỏng nhiệt độ xác định tỉ lệ với áp suất riêng phần bề mặt chất lỏng (gắn với đồng hồ đo áp suất) Từ nhiệt độ, áp suất xác định hàm lượng CO2 (%v/v), qui đổi CO2 (g/l) − Dụng cụ đo thể tích không khí hoạt động dựa nguyên tắc hỗn hợp khí CO2 không khí cho qua dung dịch kiềm, CO2 bị kiềm hấp thu phần lại bay lên phía dụng cụ giữ lại burette không khí 3.6.1.3 Cách tiến hành Bia lon − Lấy mẫu máy chiết lon: lon/1 lần lấy mẫu − Đưa nhiệt độ lon bia mẫu 18oC − Cho dung dịch NaOH 15% vào đầy burette bình chứa thiết bị đo CO2 Đuổi hết không khí hệ thống Đóng khóa khóa thiết bị đo − Đặt mẫu bia vào đóa có đệm cao su, hạ cần xuống ấn mạnh để kim đâm thủng lon, lắc mẫu đạt áp suất không đổi Ghi giá trị P1 Trang 81 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần 6: Phòng hóa lý − Mở khóa cho CO2 không khí lon qua dung dịch NaOH 15% buret Khi áp lực psi khóa van lại Lắc bình chứa đạt đến áp suất không đổi Ghi áp suất P2 − Mở khóa dưới, lặp lại đọc thể tích không khí (b mL) burette thiết bị đo − Lấy mẫu khỏi giá, mở lon đặt nhiệt kế vào để đo trực tiếp nhiệt độ bia lon, ghi nhiệt độ T (oC) − Từ thông số P2 T, dựa vào biểu đồ Beverage Canners Volume tra hàm lượng CO2 (%v/v) hòa tan bia − Sử dụng bảng qui đổi để chuyển đơn vị CO2 từ %v/v thành g/l sử dụng hệ số qui đổi 1,97: CO2 g/l = CO2 %v/v x 1,97 − Tính giá trị trung bình cho mẫu Bia chai − Đưa nhiệt độ mẫu bia 25oC − Đo thể tích khoảng trống cổ chai (a mL) thước chuyên dụng − Cho dung dịch NaOH 15% vào đầy buret bình chứa thiết bị đo CO2 Đóng khóa khóa thiết bị đo − Đặt mẫu bia vào giá, hạ cần xuống ấn mạnh để kim đâm thủng nắp chai, lắc mẫu đạt áp suất không đổi Ghi áp lực đạt p − Mở khóa cho CO2 không khí lon qua dung dịch NaOH 15% buret Khi áp lực psi khóa van lại Lắc bình chứa cho trình hấp thu xảy triệt để Lặp lại lần đọc thể tích không khí (b mL) burette − Tính % thể tích không khí công thức: %air = b × 100 a − Từ thông số %air p, dựa vào biểu đồ Gray tra hàm lượng CO2 (g/l) hòa tan bia 3.6.2 Độ hấp 3.6.2.1 Mục đích − Kiểm tra xem enzyme invertase có bia sau trùng hay khoâng Trang 82 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần 6: Phòng hóa lý 3.6.2.2 Nguyên tắc − Tạo điều kiện thích hợp cho enzyme invertase chưa bị biến tính sau hấp thủy phân đường saccharose thành đường khử − Định tính đường khử thuốc thử Fehling CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2↓ + Na2SO4 HO – CH – COONa O – CH – COONa Cu(OH)2 + Cu HO – CH – COOK + 2H2O O – CH – COOK O – CH – COONa 2Cu + CH2(CHOH)4CHO + 2H2O O – CH – COOK HO – CH – COONa Cu2O↓ + CH2OH(CHOH)4COOH (màu đỏ gạch) 3.6.2.3 + HO – CH – COOK Dụng cu − Ống nghiệm − Bể điều nhiệt − Bếp điện − Pipette 3.6.2.4 Cách thực − Dùng pipette lấy 5mL bia mL đường saccharose 20%, lắc đem hấp cách thủy 550 C − Cho vào ống nghiệm hấp 2,5mL nước cất Lắc − Từ ống nghiệm trên, lấy 1mL cho vào ống nghiệm khác, thêm 5mL thuốc thử Feling, đun cách thủy 100oC 15 phút 3.6.2.5 Kết − Mẫu đạt: dung dịch có màu xanh, đáy ống nghiệm có kết tủa màu đỏ Đều cho biết hoạt lực enzym invertase không mạnh, thời gian hấp thích hợp Trang 83 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần 6: Phòng hóa lý − Mẫu không đạt: đáy ống nghiệm có kết tủa đỏ gạch dung dịch chuyển sang màu đỏ, chứng tỏ hoạt lực enzym invertase cao, thời gian hấp không đạt yêu cầu 3.6.3 Hàm lượng diacetyl Bảng 3.11: Giá trị alcohol diacetyl loại bia Loaïi bia 450 mL 355 mL 3.6.3.1 Alcohol (%) 4,2 4,8 Diacetyl (g/l) 0,04 0,05 Khái niệm − Diacetyl hợp chất sinh trình lên men Nếu hàm lượng diacetyl cao gây ảnh hưởng đến mùi vị bia, làm nhức đầu Tiêu chuẩn cho phép 3.6.3.2 Nguyên tắc − Tách diacetyl từ bia cách chưng cất máy Bushi − Cho phần chưng cất phản ứng với dung dịch orthophenilendiamin buồng tối để tạo dẫn xuất quinoxalyl − Acid hoá đo quang phổ chất thu từ phản ứng bước sóng 335nm − Tính nồng độ diacetyl có mẫu nhờ hệ số xác định qua chất chuẩn 3.6.3.3 Cách tiến hành − Lấy 100mL mẫu làm lạnh cho vào dụng cụ chưng cất, tiến hành chưng cất nước gián tiếp Thu 25mL dịch cất Thời gian khoảng 30 phút lần chưng − Lấy 10mL dịch cất cho vào ống nghiệm khô, thêm 0,5mL ortho phenilendiamin, hòa trộn dung dịch − Để yên tối khoảng 20-30 phút, thêm 2mL HCl 4N Đem đo máy quang phổ bước sóng 335nm (A35) − Chuẩn bị mẫu trắng: thay mẫu nước cất, tiến hành đo tương tự − Chuẩn bị chất chuẩn: thay mẫu 9,9 mL nước, thêm 0,1 mL dung dịch chuẩn diacetyl, lắc cho đồng tiến hành đo tương tự 3.6.3.4 Kết − Tính hàm lượng diacetyl biểu thị mg/l theo công thức: Trang 84 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần 6: Phòng hóa lý (A35-Atrắng) * 0,625/ (Achuẩn – Atrắng) 3.6.4 Độ đắng − Chất đắng trích ly từ bia acid hóa isooctan, đem đo độ hấp thu lớp isooctan bước sóng 275 nm, từ tính kết M Cách tiến hành đo độ đắng? 3.7 LƯU MẪU − Bia thành phẩm lưu tổ hóa lý tháng, ca lưu chai (lon), ngày lưu chai (lon) Trang 85 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Ái, “Công nghệ lên men ứng dụng công nghệ thực phẩm”, Nhà xuất Đại học Quốc gia TpHCM, 2003, 235tr Hoàng Đình Hòa, “Công nghệ sản xuất malt & bia”, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2002, 520tr H.O Meith – Hamburd, “Technology brewing and malting”, VLB, Berlin, 1996, 726tr Trang 86 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... rót) thường có nhà máy sản xuất bia 1.1 NHIỆM VỤ − Phân xưởng nấu có nhiệm vụ sản xuất dịch đường houblon hoá để chuẩn bị cho trình lên men Nói cách khác, phân xưởng cần thực trình đường hoá nguyên... malt gạo), sau houblon dịch đường vừa thu 1.2 TỔ CHỨC SẢN XUẤT − Tổng số công nhân viên: 47 người − Số ngày sản xuất: ngày/tuần − Số mẻ sản xuất: 12 mẻ/ngày − Năng suất: 10 nguyên liệu/mẻ − Tổng... rộng rãi nhà máy sản xuất bia theo phương pháp lên men chìm - Rất phổ biến, thường áp dụng nhà máy bia nước ta giới - Áp dụng rộng rãi giới - Dùng cho hầu hết dây chuyền sản xuất bia liên tục tổ