Quá trình sản xuất dịch đường trong sản xuất bia

Nhóm 7 K56CNTPB GVHD:Đinh Thị Hiền TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÀI TIỂU LUẬN MÔN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Đề tài:Quá trình sản xuất dịch đường. Giáo viên hướng dẫn:Đinh Thị Hiền Nhóm thực hiện:Nhóm 7 K56CNTPB DANH SÁCH NHÓM 7 MÔN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA STT Họ và tên Mã sinh viên Lớp Công việc cụ thể 1 Đồng Thị Thanh Minh 561428 K56CNTPB Nghiền Malt và nguyên liệu thay thế 2 Lê Đức Minh 561429 K56CNTPB Hồ hóa nguyên liệu 3 Cao Ngọc My 561430 K56CNTPB Lọc dịch đường 4 Trần Thị Na 561431 K56CNTPB Nồi đường hóa 5 Trương Thị Phương Nam 561432 K56CNTPB Tổng hợp bài 6 Nguyễn Thị Thanh Nhàn 561330 K56CNTPA Nồi đường hóa 7 Phạm Thị Ngà 561433 K56CNTPB Nấu dịch đường với hoa Houblon 8 Phạm thị Nguyệt 561436 K56CNTPB Qúa trình lắng 9 Nguyễn Khắc Phú 561438 K56CNTPB Làm lạnh dịch đường Mục Lục A.Đặt vấn đề…………………………………………………………………4 1 Nhóm 7 K56CNTPB GVHD:Đinh Thị Hiền B.Quy trình công nghệ………………………………………………………4 I.Sơ đồ quy trình…………………………………………………………… 4 II.Thuyết minh quy trình…………………………………………………… 5 1.Nghiền Malt và nguyên liệu thay thế………………………………………5 1.1.Mục đích………………………………………………………………….5 1.2.Phương pháp nghiền………………………………………………………5 1.3.Nghiền các nguyên liệu thay thế………………………………….………9 2.Hồ hóa nguyên liệu…………………………………………… …….……10 2.1.Mục đích…………………………………………………………………10 2.2.Thiết bị nồi hồ hóa………………………………………………….……10 2.3.Cách tiến hành……………………………………………………….… 11 3.Đường hóa nguyên liệu……………………………………………………11 3.1.Mục đích…………………………………………………………………11 3.2.Những biến đổi cơ bản……………………………………………… 12 3.3.Thiết bị đường hóa………………………………………………………15 3.4.Cách tiến hành………………………………………………… ………15 4.Lọc bã Malt………………………………………………………………16 4.1.Cơ sở lý thuyết và mục đích……………………………………….…….16 4.2.Các quá trình lọc bã Malt……………………………………………… 17 4.3.Thiết bị……………………………………………………… …………18 4.4.Các yếu tố ảnh hưởng……………………………………………………21 5.Nấu dịch đường với hoa Houblon…………………………………………22 5.1.Mục đích…………………………………………………………………22 5.2.Cách tiến hành…………………………………………………… ……22 5.3.Các biến đổi xảy ra………………………………………………………22 2 Nhóm 7 K56CNTPB GVHD:Đinh Thị Hiền 5.4.Thiết bị nấu hoa…………………………………………………….……24 5.5.Các yếu tố ảnh hưởng………………………………………… ……….25 5.6.Phương pháp nạp hoa vào dịch đường………………………………… 25 6.Lắng trong dịch đường………… ……………………………………… 26 6.1.Mục đích…………………………………………………………………26 6.2.Quá trình lắng……………………………………………………………26 6.3.Thiết bị lắng……………………………………………………… ……27 7.Làm lạnh dịch đường………………………………………………………30 7.1.Mục đích………………………………………………………… …….30 7.2.Thiết bị………………………………………………………………… 30 C.Kết luận……………………………………………………………………32 D.Tài liệu tham khảo…………… …………………………………………32 A.Đặt vắn đề. 3 Nhóm 7 K56CNTPB GVHD:Đinh Thị Hiền Trong Malt đại mạch và các nguyên liệu hạt chưa ươm mầm như gạo, ngô, hạt đại mạch, tiểu mạch…có chứa các hợp chất thấp phân tử (như đường, axit amin, các chất khoáng…) dễ hòa tan vào nước và các hợp chất cao phân tử (như tinh bột, protein…) không hòa tan. Vì vậy mục đích chính của công đoạn sản xuất dịch đường là sử dụng hệ enzyme thủy phân trong malt để phân cắt các hợp chất cao phân tử thành các sản phẩm thấp phân tử để cùng với các chất thấp phân tử có sẵn trong nguyên liệu hòa tan vào nước.Hỗn hợp gồm nước và các cấu tử hòa tan trong đó được gọi là dịch đường( hay còn gọi là dịch nha hoặc nước mu).Ngoài ra một lượng lớn chất tan trong hoa Houblon cũng được hòa tan vào dịch đường như :Chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol… nhằm tạo hương vị đặc trưng cho bia sau này. B.Quy trình công nghệ . I.Sơ đồ quy trình sản xuất dịch đường. 77 0 C 37 0 C 66 0 C 4 Gạo Malt H20 Nghiền Nghiền H20 Hóa gạo Hóa Malt Lọc Nấu hoa Lắng Làm lạnh Nhóm 7 K56CNTPB GVHD:Đinh Thị Hiền II.Thuyết minh quy trình. 1. Nghiền malt 1.1. Mục đích. Nghiền nhỏ malt (theo từng mức độ kĩ thuật khác nhau) để khi đường hóa thu được nhiều chất hòa tan (chất chiết) nhất có lợi cho sản xuất và chất lượng thành phẩm, hạn chế các chất không có lợi tan vào dịch đường và sử dụng tốt nhất các thành phần của malt (chất hòa tan, vỏ ). Nội nhũ là nguồn cung cấp cơ bản các chất hòa tan cho dịch đường Vỏ trấu được sử dụng như một chất trợ lọc dịch đường và hạn chế các chất hòa tan của nó tan vào dịch đường (gây mùi vị không tốt), chỉ nên nghiền dập hay bẹp không nghiền mịn, đảm bảo tách hết nội nhũ khỏi vỏ. Trước khi nghiền phun một ít nước vào malt. 1.2. Phương pháp nghiền.  Nghiền khô. Bột malt nghiền khô gồm: vỏ trấu, tấm thô, tấm mịn, bột malt. Với malt có chất lượng trung bình thì mức độ nghiền thích hợp thường là vỏ trấu 15-18%, tấm thô 18-22%, tấm mịn 30-35%, bột 25-35% * thiết bị nghiền khô - Thường dùng máy nghiền 1 đôi trục,2 đôi trục và 3 đôi trục. Trong đó máy nghiền đôi trục dùng trong nhà máy có quy mô nhỏ, máy nghiền 2 đôi trục dùng trong nhà máy quy mô vừa, máy nghiền 3 đôi trục sử dụng trong nhà máy quy mô lớn,máy nghiền 5đôi trục hiện nay loại máy này không còn được sử dụng nữa. 1-malt vào 2-van điều chỉnh lượng ngliệu 3-đôi trục nghiền thứ nhất 4-sàng phân loại thứ nhất (lỗ to) 5 Nhóm 7 K56CNTPB GVHD:Đinh Thị Hiền 5-đôi trục nghiền thứ hai 6-sàng kép phân loại thứ hai (lỗ bé) 7-đôi trục nghiền thứ ba 8-tấm thô không lọt qua sàng thứ sáu 9,13-bột thô không lọt qua sàng thứ nhất4 10-bột mịn 11-vỏ trấu còn bột 12-tấm Máy nghiền 3 đôi trục *Nguyên lí hoạt động. Malt qua trục phân phối 2 vào đôi trục nghiền thô 3. phần bột mịn lọt qua cả hai sàng phân loại 4 và 6 ra ngoài theo 10. phần vỏ và tấm không lọt qua sàng 4 được nghiền tiếp ở đôi trục thứ hai 5, ở đây phần lớn bột được tách khỏi vỏ trấu. Hỗn hợp bột nghiền lại được phân loại bởi sàng 6. phần vỏ và bột không lọt qua lỗ sàng 6 ra ngoài theo 11, phần bột mịn lọt qua sàng ra ngoài theo 13, chỉ có phần tấm lọt qua sàng phía trên sẽ được nghiền lại bởi đôi trục thứ 3,7 rồi ra ngoài theo 12. hiệu suất thu hồi chất hòa tan của bột nghiền lớn hơn 0,5- 1% so với bột nghiền của máy nghiền 2 đôi trục. Thành phần bột nghiền gồm vỏ 15%, bột mịn 32%, tấm 50% *Ưu điểm của máy nghiền khô: - Có thể nghiền trước khi nấu lâu được. - Nghiền tốt các malt có độ nhuyễn kém. - Dễ vệ sinh. *Nhược điểm: - Không giữ được nguyên vỏ. - Khi nghiền bụi bay ra nhiều. - Dung tích thùng chứa trong thùng lọc nhỏ(190kg/m2).  Nghiền ướt Malt được ngâm trước khi nghiền thì vỏ malt cũng giống như các thành phần của hạt sẽ được hấp thụ nước và trở nên mềm và dai hơn. Các thành phần của 6 Nhóm 7 K56CNTPB GVHD:Đinh Thị Hiền malt bị nghiền ép dễ dàng tách ra khỏi hạt trong vỏ trấu hầu như không bị tổn hại, do vậy có lợi trong quá trình tách chiết, các thành phần của hạt được nghiền mịn nên các thành phần được sử dụng tốt hơn. * Thiết bị nghiền ướt có ngâm. Nguyên liệu hạt được ngâm trong phễu chứa. Nước sử dụng để ngâm hạt có nhiệt độ 30-50 0 C và thời gian ngâm 10-30 phút. Sau khi ngâm, rút hết nước ra khỏi malt, có thể thu hồi để tái sử dụng. Thời gian ngâm nước phụ thuộc giống đại mạch để nước thấm đều trong hạt. Malt cần được làm sạch trước khi ngâm. Malt sau khi ngâm đạt độ ẩm 30% nên các thành phần của hạt trở nên mềm, vỏ trấu dai hơn. Sau đó khối hạt ướt được nghiền nhẹ nhàng bằng đôi trục nghiền to (đường kính 400mm, vận tốc quay 440 vòng/phút, khoảng cách giữa hai trục 0.3-0.45mm). *Thiết bị nghiền ướt có ngâm 1-malt vào 2-vòi phun nước 3-CIP 4-phễu ngâm malt 5-nước chảy tràn 6-nắp ngăn 7-trục cấp liệu 8-nước 9-cặp trục nghiền 10-vòi nước nấu 11-nước sau ngâm malt 12-buồng trộn 13-cánh đảo trộn 14-bơm 15-hỗn hợp bột nghiền vào nồi nấu 16-nước thải . Phần nghiền có thể dùng 2 hoặc 4 trục nghiền. Nếu ngâm malt không đều, thì những phần cứng trong hạt không đủ mềm để phá vỡ. Phương pháp nghiên ướt làm tăng thể tích bã, dẫn đến thể tích dịch hèm tăng và lớp bã khi lọc dịch đường trở nên xốp hơn. 7 Nhóm 7 K56CNTPB GVHD:Đinh Thị Hiền *Ưu điểm của nghiền ướt: - Vỏ trấu được bảo toàn. - Dung tích thùng chứa trong thùng lọc lớn hơn (280-330 kg/m2). *Nhược điểm của nghiền ướt: - Nghiền không tốt những loại malt chưa nhuyễn. - Ngâm không đều. - Hoạt lực enzym và hoạt lực sinh học không được kiểm soát trong thùng ngâm -Chi phí đầu tư lớn/ 1 máy nghiền cho 1 nồi nấu. nảy sinh những vấn đề về ăn mòn và vệ sinh thiết bị.  Nghiền ướt không ngâm. Kỹ thuật này kết hợp ưu điểm của hai phương pháp nghiền khô và nghiền ướt và giảm bớt những hạn chế của phương pháp nghiền ướt. Malt khô được chứa trong phễu, khi malt đi xuống ống hình trụ đặt ngay trên máy nghiền thì được phun nước nóng 80oC/ 40s. vỏ trấu được làm ẩm tới 20%, nội nhũ vẫn khô. Khoảng cách giữa hai trục thu hẹp từ 0,4 xuống 0,2mm. Những ưu điểm được cải thiện: - Giảm thời gian thao tác. - Toàn bộ malt được đòng hóa ở cùng 1 điều kiện. - Vỏ trấu được bảo toàn như trong xay ướt. - Nội nhũ được nghiền mịn ngay cả khi malt có 1 phần chưa nhuyễn. - Cùng 1 dung tích chứa đầy trong thùng lọc (280-330 kg/m2) với nghiền ướt. - Hệ thống này có thể lắp thêm vào trong các thiết bị nghiền ướt.  Nghiền ẩm. Nghiền malt ở trạng thái ẩm là công nghệ mà hạt malt trước lúc đi vào máy nghiền thì được phun ẩm bổ sung thêm 2% bằng nước nóng hoặc bằng hơi. Nếu phun ẩm bằng hơi thì nhiệt độ của hơi không vượt quá 105 0 C. 8 Nhóm 7 K56CNTPB GVHD:Đinh Thị Hiền Phun ẩm cho malt trước khi nghiền nhằm 2 mục đích: - Làm cho vỏ ẩm để bảo toàn trạng thái sau khi nghiền. - Làm trương nở các sợi dạng keo của nội nhũ. Thiết bị dùng để nghiền malt ẩm không có gì khác so với nghiền malt khô Nghiền ẩm sẽ thu được kết quả tốt hơn khi nghiền khô cụ thể: tỷ lệ loại vỏ cao hơn, thu được nhiều bột mịn và tấm bé hơn, lượng tấm lớn giảm đáng kể 1.3. Nghiền các nguyên liệu thay thế. Các nguyên liệu chưa ươm mầm như gạo, ngô, đại mạch khô được sử dụng nhằm thay thế 1 lượng đáng kể malt đại mạch. Đặc điểm lớn nhất của chúng là chưa được hồ hóa, chưa được tác động bởi các quá trình enzym. Cấu trúc tinh bột của chúng còn rất cứng. Ở trạng thái như vậy chúng rất khó bị thủy phân. Để đạt đến mục tiêu cuối cùng là chiết ly được nhiều nhất chất hòa tan từ nguyên liệu chưa ươm mầm, biện pháp hữu hiệu nhất là chúng phải được nghiền thật nhỏ. Sau đó phải qua khâu xử lý là hồ hóa ở nhiệt độ cao làm cho tinh bột của chúng chín. Thiết bị nghiền nguyên liệu này là máy nghiền búa 1-phễu chứa nguyên liệu 2-trục phân phối nguyên liệu 3-máng trượt 4-roto 5-sàng 6-không khí vào 7-hạt vào bộ phận nghiền 8-búa 9-bột nghiền ra 10-sàng chống rung 2.Hồ hóa nguyên liệu 2.1.Mục đích. Mục đích chính của quá trình hồ hóa là dung nhiệt độ cao để nấu chin tinh bột gạo. Khi đó những thành phần tinh bột không tan sẽ 9 Nhóm 7 K56CNTPB GVHD:Đinh Thị Hiền chuyển thành dạng hòa tan.Mặt khác sự hoạt động của enzyme thủy phân trong Malt đại mạch sẽ phân cắt các hợp chất cao phân tử có trong gạo để tạo thành các cấu tử thấp phân tử dễ hòa tan vào nước và trở thành chất chiets của dịch đường.Đồng thời với lượng Malt lót cho vào sẽ làm cho cháo lỏng ra và không bị vón cục. 2.2.Thiết bị nồi hồ hóa Cấu tạo thiết bị. 1- Ống hơi 2- Đèn quan sát 3- Cửa quan sát 4- Vệ sinh CIP 5- Thành 6- Lớp cách nhiệt 7- Cánh khuấy; 8- Động cơ *Nguyên lý làm việc: 10 [...]... độ nước rửa không quá 80 oC để không làm vô hoạt enzyme • Nồng độ dịch đường: việc rửa bã làm loãng dịch đường Để đạt được nồng độ dịch đường mong muốn sau quá trình lọc, dịch đầu phải có hàm lượng chất chiết cao hơn của bia sản xuất 4 – 6% • Lượng nước rửa: Phụ thuộc lượng và nồng độ dịch đầu cần sản xuất thông thường, đối với bia 12% dùng tỷ lệ sau: Nồng độ dịch đầu ( %) Tỷ lệ dịch đầu và nước rửa... xoáy trong công nghệ sản xuất bia Định nghĩa việc tách cặn nóng: - - Trong quá trình đun sôi dịch đường ở nồi sôi hoa, cặn nóng được hình thành từ tannin của houblon và matl và các protein đông tụ Đây là chất không thể hòa tan gọi là căn nóng Nồi lắng xoáy được sử dụng để tách cặn nóng khỏi địch đường trước khi quá trình làm lạnh dịch đường ở hệ lạnh nhanh dịch nha trên đường tới lên men Chất lượng bia. .. khác +Những quá trình biến đổi khác: Ngoài quá trình Enzyme bên trong quá trình đường hoá còn xảy ra sự thuỷ phân các axit béo, các hợp chất phospho,sự kết lắng ,keo tụ và biến tính của protein .Quá trình này xảy ra nhằm loại được những pha protein có phân tử lượng lớn ra ngoài tránh được đục cho bia sau này.Đặc biệt ,trong quá trình đường hoá diễn ra sự kết hợp của protein (axitamin) với đường khử tạo... làm dịch đường sạch và trong khi hạ nhiệt dịch nha trước khi đưa vào tank lên men Xử lý đường nóng ở nồi lắng xoáy ở nhà nấu bia: *Ảnh hưởng tới: Hiệu suất toàn dây chuyền nhà nấu và toàn bộ nhà máy bia Quá trình lên men Quá trình tách cặn tốt sẽ giúp quá trình lọc tốt Màu sắc bia phụ thuộc vào thời gian lắng ở nồi lắng xoáy Hương vị của bia *Thông số quan tâm: Nhiệt độ Thời gian Tốc độ bơm cấp dịch. .. cho quá trình lọc Đồng thời một số chất đắng, chất chát hòa vào dịch đường gây ảnh hưởng đến chất lượng của bia • Độ nhớt của dịch đường: Độ nhớt phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ của dịch và thành phần riêng của nó Nếu dịch đường chứa nhiều hydrat cacbon dạng polymer hoặc hợp chất keo thì độ nhớt tăng lên đáng kể làm giảm tốc độ lọc • Độ chua của dịch đường: Tốc độ lọc và dịch trong của dịch đường cũng... bã hoa Houblon - • Kiểm tra quá trình đun hoa Chỉ tiêu quan trọng để kết thúc quá trình đun hoa là nồng độ chất hoà tan của dịch đường 6.Lắng trong dịch đường 6.1.Mục đích Lắng cặn nhằm để loại bỏ toàn bộ cặn thô và cặn mịn (có chứa các hơp chất phức tạp) ra khỏi dịch đường nhờ thùng lắng để không gây ra ảnh hưởng xấu đến các giai đoạn tiếp theo 6.2 .Quá trình lắng Dịch đường được bơm từ nồi houblon... lạnh đồng trục Giàn lạnh là 2 đường ống lồng vào nhau , ống nhỏ nằm trong ống lớn dịch đường có thể đi trong đường ống con hoặc ngoài đường ống con nhung trong đường ống lớn hoặc ngược lại tác nhân lạnh đi ngược chiều với dịch đường 7.2.2 Hệ thống làm nguội kín Hệ thống làm nguội dịch đường ở điều kiện kín cũng bao gồm 2 bộ phận: +thùng làm nguội kín hạ nhiệt độ dịch đường xuống 600C +giàn làm lạnh... dẫn: dịch đường vào máy, dịch đường ra khỏi máy,tác nhân lạnh vào máy và tác nhân lạnh ra khỏi máy Thông thường thì dịch đường được bơm vào một trong hai mương dẫn phía trên, còn lúc đi ra khỏi máy thì theo mương dẫn dưới ngược phía Tác nhân lạnh đi vào mương dẫn kia ở phía trên ngược chiều với dịch đường và đi ra ở mương dẫn phía dưới ngược chiều C.Kết luận Quy trình sản xuất dịch đường là một trong. .. lọc trong 20-30 phút thì mở của van xả dịch được mở rất nhỏ để không khí thoát ra ngoài Sau khi dịch cháo malt đã vào đều trong các khoảng không gian tạo bởi khung và vải lọc thì áp suất lọc được tăng lên 0.2-0.3 at Tiếp đó ta tháo dịch ở mức độ vừa phải, trong 10-15 phút dịch đủ trong đạt yêu cầu bơm chúng sang thiết bị dung dịch đường với hoa houblon Khi hết dịch đường ban đầu, tiến hành quá trình. .. thời gian đường hoá do đó công việc theo dõi độ pH của dịch cháo là công việc quan trọng + Nồng độ dịch cháo ảnh hưởng khá mạnh tới khối lượng và chất lượng của các sản phẩm thuỷ phân do sự cắt của hệ Enzim thuỷ phân trong quá trình đường hoá Nếu dịch cháo càng loãng ,lượng đường tạo ra càng nhiều đặc biệt là nhóm đường thấp phân tử có khả năng lên men được.Khi đường hoá dịch cháo đặc thì lượng đường Mantoza . LUẬN MÔN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Đề tài :Quá trình sản xuất dịch đường. Giáo viên hướng dẫn:Đinh Thị Hiền Nhóm thực hiện:Nhóm 7 K56CNTPB DANH SÁCH NHÓM 7 MÔN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA STT Họ và tên. hóa trong quá trình đường hóa Khả năng hòa tan của không khí vào dịch đường tùy thuộc vào nhiệt độ và nồng độ dịch. Nếu để không khí hòa vào dịch đường nhiều sẽ làm sẫm màu dịch đường và màu bia, hương. -73 0 C Vì vậy, việc điều chỉnh nhiệt độ trong quá trình đường hoá là một yếu tố rất quan trọng. + Độ pH của dịch cháo cũng có ảnh hưởng đến quá trình đường hoá, mỗi một Enzym có một độ pH tối