đồ án chuyên ngành athiết kế phân xưởng sản xuất bia chai vàng đạt năng suất 30 triệu lít năm

Tác dụng lợi tiểu của bia không làm cơ thể bị mất nước vốn là một trong bộ đi vào trạng thái chú ý linh hoạt hơn, do đó cải thiện trí nhớ, khả năng tập trung Bia có chứa xanthohumol, một

TỔNG QUAN VỀ BIA

Lịch sử phát triển

Bia là thức uống có cồn lâu đời nhất, với nguồn gốc từ nhiều thiên niên kỷ trước khi con người bắt đầu trồng ngũ cốc Từ đó, bia được ủ từ lúa mạch và các loại ngũ cốc lên men khác, đóng vai trò quan trọng trong các nền văn minh cổ đại như Ai Cập và Lưỡng Hà.

5 TCN và đã được ghi chép lạitrong cácthư tịch cổ của AiCập cổ đại à Lưỡng à v H Xung quanh nó cũng có rất nhiều câu chuyện thú vị, người ta cho rằng trong một lần tnh cờ khi những hạt gạo bị ướt và lên men quá trnh n y à đã tạo thành một thức uống rất thơm ngon Từ đó loại bia đầutiên đã được phát hiện.

Tuy nhiên, nhờ kiểm định hóa họccác b nh  gốm cổ người ta phát hiện bằng việclên men tự nhiên, bia đã được phát minh một cách độc lập giữa các nền văn minh trên toàn thế giới Và tương tự như rượu vang, bia đã được sản xuất khoảng 7.000 năm TCN ở vùng Lưỡng Hà, Iran ngày nay

Mở đầu cho thời đại của bia không thể bỏ qua người Sumeria, họ có đến 20 hãng sản xuất bia Ở thời điểm đó do không được lọc nên bia có màu đục, nên khi uống phải dùng ống hút Dần dần ngành nấu bia được phổ biến sang các nước lân cận trong vùng Lưỡng Hà Ở thời Trung cổ các tu viện được coi là nơi sản xuất bia hàng đầu, khi pha chế các tu sĩ thường dùng nhiều loại thảo mộc khác nhau vào bia để cải thiện hương vị, giúp bảo quản lâu hơn[1].

Hình 1.1 Sự góp mặt của hoa bia đ làm thay đổi xu hướng sản xuất bia

Nguồn: IBiero Craft BeerHoa bia bắt đầu được trng v khai thác à tại Pháp v o à thế kỷ thứ 9, giống hoa n y khi pha à chế bia sẽ tạo nên vị đắng và bảo quản hương vị lâu hơn Từ thời Trung cổ ở châu Âu, bia thường được sản xuấttronghộ gia nh Dần đ dần đến khoảng thế 14 và 15, từ kỷ việc sản xuất bia theohộgia đnhđược chuyển sang hoạt động thủ công Ở Anh trong thế kỷ 15, loại bia không chứa hoa bia thường được gọi là ale.Đến thế 16, kỷ các loại bia có ng n độcao và bia sử dụng hoa bia đều được gọi à ale l Đến năm 1857 được bổ sung thêm men bia sau phát kiến của Louis Pasteur (1822-1895) Đến thế kỷ 16, trong một lần t nh  cờ khi bia được lưu trữ ở hầm lạnh một thời gian d ài,nhờ vậy dòng bia lager (bialạnh) đã được phát hiện và sản xuất nhiều hơnale.

Vào cuối thế kỷ 19, trong các cuộc cách mạng công nghiệp, việc sản xuất bia nhỏ lẻ không còn đáng kể và được chuyển từ thủ công sang công nghiệp Đng thời sự ra đời và phát triển của phù kế – nhiệt kế cũng đã thay đổi việc làm bia Ngày nay, bia đã trở thành một loại thức uống phổ biến được ưa thích nhất trên thế giới, ngành công nghiệp bia phát triểnvượt bật, nó trở thành mộtnền kinh doanh toàn cầu [1].

Phân loại bia

Bia ngày một đa dạng hơn về hnh thức cũng như chủng loại Bia có khác nhau, mỗi loại đều cómột hương vị cũng như đặctrưng riêng

Bia Ale có nguồn gốc từ thời cổ đại và ngày nay được sản xuất rộng rãi trên toàn thế giới, nhưng Anh Quốc là nơi tiêu thụ nhiều nhất Ale là loại bia ngọt và đậm đà, có thể có màu từ vàng nhạt đến nâu sẫm tùy thuộc vào loại lúa mạch được sử dụng trong quá trình sản xuất Không giống như lager, Ale được lên men nổi, tức là men được rải đều trên bề mặt bia và thường lên men ở nhiệt độ cao hơn so với bia lager (15-23°C, 60-75°F).

Bia Lager, loại bia có nguồn gốc từ Trung Âu trong vài trăm năm trở lại đây, hiện là loại bia được tiêu thụ rộng rãi nhất thế giới Lager sử dụng phương pháp lên men đáy, nơi men được cấy trực tiếp vào đáy thùng lên men Quá trình lên men chậm và diễn ra ở nhiệt độ thấp (7-15 độ C), vì vậy cần nhiều thời gian hơn để hoàn thành.

● Lên men nhiên: tự Để à l m bia này người tathường dùng men bia hoang dã thay cho các loại men biađược nuôi cấy.

● Loại bia hỗn hợp: Hay còn được gọi là bia lai, loại bia có đặc trưng pha trộn của cả ale và lager.

Công dụng của bia

Ngoài công dụng là loại thức uống dùng để giải khát và giải trí trong các buổi tiệc, th bia còn có nhiều ứng dụng khác mà có thể chưa biết Tiến sĩ y học Canada Jon Trevitic cho biết,"mỗi ngày uống mộtcốc bia rất tốt chosức khỏe của bạn" Dưới đây là một số lợi ích đáng kinh ngạctừ bia.

● Giảm nguy cơ bệnh tim

Một số nghiên cứu cho thấy uống bia rượu ở mức vừa phải có thể giúp giảm nguy cơ mắc các bệnh tim mạch Ngoài ra, theo một bài báo nghiên cứu từ năm 2020, những người uống bia với lượng vừa phải có mật độ cholesterol lipoprotein – cholesterol “tốt” cao, độ đàn hi của mạch máu tốt hơn Tuy nhiên, bạn cũng lưu ý rằng nếu uống bia quá nhiều sẽ làmtăng nguy cơ mắc bệnhtimmạch và đột quỵ.

Bia cũng được biết à à giảm l l m nguy cơ sỏi thận Một nghiên cứu ở PhầnLan cho thấy, uống bia điều độ hàng ngày có thể làm giảm nguy cơ phát triển sỏi thận tới 40% Tác dụng lợi tiểu của bia không làm cơ thể bị mất nước vốn là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây rasỏi thận.

● Tăng cường sức khỏe não bộ:

Các nh nghiên à cứu đã chỉ rarằng, bia l m à giảm 23% nguy phát cơ triển cácvấn đề về trínhớtrong cuộc sống Uống vừa phải làm giảm tỷ lệ mắc bệnh sa súttrí tuệ v  bia kích thích sự phát triển của các tế bào não mới Ngoài ra, bia cho phép não bộ đi vào trạng thái chú ý linh hoạt hơn, do đó cải thiện trí nhớ, khả năng tập trung v à khả năng suy luận.

● Làm cho xương chắc khỏe hơn:

Bia cóchứa à h m lượng silicon cao, một hợp chất tốt cho sức khỏe xương, tăng mật độ khoáng của xương và cải thiện sức khỏe của xương.

● Ngăn ngừa ung thưtuyếntiền liệt:

Bia có chứa xanthohumol, một chất chống oxy hóa mạnh được biết là có đặc tính chống ung thư Nó ngăn chặn một phản ứng hóa học có thể dẫn đến sự phát triển của ung thư tuyến tiền liệt ở nam giới Bia cũng được biết là làm giảm nguy cơ mắc bệnh ung thư vú ở phụ nữ.

Chất  c n trong bia lcó àm tăng độ nhạy insulin, giúp ngăn ngừabệnh tiểuđường. Ngoài ra, bia l à chất xơ hòa tan giúp cho những người bị bệnh tiểu đường

Bia được coi là tốt cho làn da của bạn v nó có chứa vitamin và men Thêm vào đó, nó làm ẩm da từ bên trong và cũng giúp duy tr sự cân bằng độ pH của da Ngoài ra, hàm lượng nước cao trong bia giúp thải độc tố ra khỏi da, mang lại vẻ tươi sáng tự nhiên cho khuôn mặt[2].

Hình 1.2 Bia có nhiều công dụng khi sử dụng hợp lý

Công dụng tuyệt vời của bia đối với sức khỏe cùng khả năng giải khát trong những ngày hè đã khiến đồ uống này trở nên phổ biến và được đông đảo người tiêu dùng ưa chuộng.

Nhu cầu tiêu thụ bia trên thị trường Việt Nam

Bảng 1.1 Phânbố tỉ lệ (%) người được khảo sát theo trình trạng sử dụng bia thường xuyên

Nguồn: International Alliance for Responsible Drinking

( Khảosát do sinh viênTrường Đại họcKinh t  Quốc dân thực hiện )

Tổng quan ngành bia ViệtNamnhững năm gần đây

Việt Namxếp thứ 9 thế giới về lượng bia tiêuthụ vớihơn 3,8 triệu kilô líttrong năm

2020, chiếm 2,2% toàn cầu(1 kilô lít tương đương 1.000lít)

Theo báo cáotổng hợp, được biết mứctiêuthụ biatínhđến năm 2022 của ViệtNamđang ở 3,8 triệu lít/năm, chiếm 2,2% thị trường thế giới Nhờ kết quả thống kê này, Việt Nam đã trở thành quốc gia đứng đầu toàn khu vực ASEAN, đứng thứ ba châu Á (sau Trung Quốc và Nhật Bản) về mức tiêu thụ bia Cuối năm 2022, theo dự báo của VIRAC, ngành bia Việt Nam sẽ có mức tăng trưởng kép CAGR là 11%/năm trong giai đoạn 2023 – 2026 Mức dự báo tăng trưởng này được kết luận là nhờ sự hi phục của du lịch – kinh tế sau Covid

Dù vậy, theo báo cáo từ nhiều nguồn, tình hình sản xuất, tiêu thụ của ngành bia nói chung và hoạt động kinh doanh của các ông lớn ngành bia trong nước nói riêng không đạt được như kỳ vọng trong các tháng đầu năm nay.

Theo báo cáo của ACC, sản lượng ngành bia trong Q1/2023 tăng khoảng 27% so với cùng kỳ năm trước mặc dù giảm khoảng 15% sovới quý trước đó.

Những công ty chủ chốt thống lĩnh thị trường bao gm cả các thương hiệu trong nước và quốc tế như Heineken, Carlsberg, Sapporo Breweries, Tổng công ty Bia Rượu Nước giải khát H à Nội (Habeco) v à Tổngcông ty BiaRượu Nước giải khát S i Gòn (Sabeco) [3] à

Hình 1.3 Top cácloại bia đượcyêu thích nhất tại Việt Nam

Nguồn: Khảo sát Top các loạibia được yêu thích nhấttạiViệtNam tháng 3/2017

Nguồn: Công ty Cổ phần Công NghệBiaRượu Nước Giải Khát Việt Nam Vinabeco

CHƯƠNG NGUYÊN II LIỆU SẢN XUẤTBIA CHAI

Malt đại mạch

Đại mạch nảy mầm đóng vai trò nguyên liệu chính trong sản xuất bia, có tính chất truyền thống và không thể thay thế hoàn toàn Nếu sử dụng 100% đại mạch nảy mầm, nó sẽ vừa cung cấp enzyme thủy phân vừa là nguồn cơ chất chính để tạo ra chất hòa tan cho quá trình lên men Khi sử dụng thế liệu, đại mạch nảy mầm chủ yếu có nhiệm vụ cung cấp enzyme, hỗ trợ thế liệu cung cấp cơ chất.

- Tương tự như các loại ngũ cốc khác, đại mạch bao gm hai thành phần chính là gluxit và protein nhưng lại có hàm lượng cao vượt trội hơn và quan trọng nhất là tỷ lệ gluxit/protein cân đối thích hợp cho việc sản xuất bia

- Thành phần Malt đóng vai trò cung cấp cung cấptoà bộ lượngn gluxit để chuyển hóa đường thành cn và các thành phẩm khác của bia

- Malt được sản xuất bằng cách cho hạt Đại Mạch nảy mầm Mục đích của quá trnh nảy mầm là để hoạt hóa, tích lũy khối lượng và hoạt lực của enzym ( amylaza, proteaza, sitaza ) có trong hạt Đại Mạch

- M u à sắc: hạtmalt vàng m u vcó à àng rơm, sáng óng ánh.

- Mùi vị:mùi vị đặc trưngcho malt v ng là à vị ngọt nhẹ hay ngọt dịu, có hương thơm đặc trưng, không đượccó mùi lạ vị

- Độ sạch của malt cho phép l 0,5% à hạt gãy vỡ, 1% cáctạp chất khác

Các hợp chất chứa nitơ 8-16%

Các hợp chất khác (vitamin, polypheno

Hoa Houblon

Hoa houblon l nguyên à liệu cơ bản, đứng vị trí thứ hai (sau đại mạch), củacông nghệ s xuất bia Nó được con người biết đến và đưa vào sử dụng khoảng 3000 năm trước Công nguyên

Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo v à giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm Do những tính năng cực kỳ đặc biệt như vậy, cho nên qua mấy thiên niên kỷ tn tại và phát triển của ngành bia, hoa houblon vẫn giữ được vai trò độc tôn và à loại nguyên liệu "không thể l thay thế" trong ng nh công à nghiệp à n y [4].

Yêu cầu chất lượng củahoa houblon

Chất lượng của hoa houblon cóthể đánh giá qua hai chỉ tiêuđại diện : cảm quan và cá thành phần hóa học chủ yếu.

Cảm quan ba có dạng:

Loại 1: Hoa m u và àng đến vàng óng, hạt lupulin có màu vàng hoặc vàng óng mùi thơm đặc trưng, dễ chịu, tạp chất≤ 1.75 % chất khô, tổng lượng chấtđắng >15 % trọng lượng hoa v àtro < 10 % trọng lượng hoa

Loại 2: Hoa m u v ng à à hoặc à v ng lục, hoa bị bệnh < 1 % Hạt lupulin m u v ng à à hoặc v sậm Mùi thơm đặc trưng, tạp chất < 3 % chất khô, tổng chất đắng >12 %, trọng lượng và tỷ lệ tro < 11 % trọnglượng.

Loại 3: Hoa m u xanh v ng à từ à đến à v ng, hoa bị bệnh < 5 %,hạt lupulin m u v ng có à à mùi hơi nng nhưng đặc trưng, tạp chất > 3 % chất khô, tổng chất đắng >10 % trọng lượng và tro Lựa chọn phương pháp tam phân đoạn : Giải v pháp công nghệ à được sử dụng n y nhiều trong sản xuất bia đen và bia vàng chất lượng hảo hạng hoặc bia vàng cóchất lượng cao.Tuy nhiên, côngnghệ ày n có nhược điểm à l độ nhuyễn của malt không được tốt lắm Quy trình:

Khi bắt đầu đun sôi cháo, bột malt được ngâm ở nhiệt độ tối ưu 50°C để kích hoạt enzym alpha-amylase Sau khi đun xong cháo, bơm từ từ sang nồi malt, khuấy đều Quá trình bơm dừng khi nhiệt độ khối cháo malt đạt 63°C và giữ ở mức này trong 15 phút Tiếp theo, gia nhiệt để khối cháo malt sôi trở lại rồi bơm hết sang nồi cháo malt, đạt tới nhiệt độ 72°C.

Kết thúc đường hóa (xác định bằng phương pháp thử iot) Nâng nhiệt độ lên 78 o C và kết thúc quá trnh nấu[6].

Việc điều chỉnh nhiệt độ để 3 loại enzyme này phát huy được khả năng xúc tác của chúng l àcôngviệc quan trọng nhấttrong quá trnhnấu bia

Thực tế nghiên cứu và sản xuất cho thấy nhiệt độ thích hợp cho từng loại enzyme có trong Malt như sau :

Proteaza hoạt động mạnh ở 47 – 52 C o α-amylaza hoạt động mạnh ở 70 –75 C o β-amylaza hoạt động mạnh ở 60 – 65 C o

Quá trnh này nhằm tách dịch đường ra khỏi bã malt và các tạp chất không tan khác Đặc trưng của dịch đường hòa tan trong đó có chứa rất nhiều phân tử rắn nhỏ trong quá trnh lọc, các phân tử này sẽ tạo ra một lớp nguyên liệu lọc phụ làm cho dịch đường trong hơn Quy trình:

Quá trnh lọc chia thành hai giai đoạn:

Giai đoạn 1 - Lọc dịch đầu: giai đoạn tách dịch rakhỏi bã Trong suốt quá trnh lọc, bã đóng vai trònhư mộtlớp vật liệu lọc.

Giai đoạn 2 - Rửa bã: sau khi táchdịch rakhỏi bã, trong bã còn giữ lại một lượng cácchất ho àtanđặc biệt à đường Mục đích của rửa l bã l à đểthu h i  những chất chiết à n y

Đầu tiên, bơm nước 78°C vào đáy nồi lọc đến khi mực nước ngập sàng lọc 1-1,5 cm Sau đó, nâng cánh khuấy, bật khuấy để bơm dịch từ nồi malt sang nồi lọc Trong khi lọc, quan sát nồi lọc và điều chỉnh hành trình cánh khuấy sao cho hỗn hợp dịch đường và bã malt phủ đều mặt sàng lọc, tạo thành màng lọc Tùy vào lượng dịch trong nồi lọc mà nâng cấp độ khuấy Đặt tốc độ khuấy ban đầu là 1,35 vòng/phút Lưu ý trong quá trình lọc, không để màng vỡ Tốc độ khuấy tối đa là 28 vòng/phút.

- Dịch đường sau khi lọc trong theo quy cóđộ định quan sátkiểmtrabằng mắt qua kính thăm dịch được bơm sang  đun n i hoa

Quá trình lên men bia chai

Hòa trộn nấm men với dịch đường để nấm men thực hiện quá trnh lên men chuyển hoá dịch đường thành bia Quá trnh lên men bao gm 2 giai đoạn: lên men chính, lên men phụ và àng trữ bia Lên men chính nhằm mục đích chuyển hoá các thành phần chất tan t chủ yếu là các loại đường và dextrin thấp phân tử của dịch đường đã được houblon hóa thành rượu etylic, CO2, glyxerin và các rượu bậc cao khác, axit hữu cơ, este… dưới tác dụng của nấm men Lên men phụ và àng trữ nhằm ổn định các thành phần của bia, tạo t bọt, tạo các sản phẩm bậc cao mang hương và vị đặc trưng hài hoà của bia, tăng độ bền keo, ức chế sự phát triển của vi sinhvật.

Nhằm mục đích chuyển hoá các thành phần chất tan chủ yếu là các loại đường và dextrin thấp phân của dịch đường đã đượctử houblon hóa thành rượu etylic, CO , glyxerin và các 2 rượu bậccao khác, axithữu cơ,este dướitácdụng của nấmmen.

Là quá trnh lên men tiếpcácloạiđườngcao phân tử chủyếu là maltoza, dextrin Ngo i à ra nó có tácdụngsau:

- n định thành phần chất lượng của bia, tạo rahương vị bia và giữ bọt.

- Khử rượu bậccao và aldehyt đến mức cho phép

- Một số este đặc trưng được tạothành do axit tác dụng với rượu à l m cho bia thơm

- Nhiệt độ vàáp suất tương đốicao làm chobọt bia được tạo ra ở dạngliênkết bền vững hơn,lâu tan và mịn.

- Do tiến hành ở nhiệt độ thấp, thời gian kéo dài dẫn đến các chất hữu cơ, xác men, bã men lắng xuống à l m cho bia trong, thuận tiện trong quá trnh lọc bia

Quá trình lên men chính

Thời kỳ 1 (khoảng 2 ngày đầu): Nấm men bắt đầu phát triển, biểu hiện bọt li ti bám thành thùng và dần phủ kín bề mặt thùng lên men Bọt trắng, mịn, chất hoà tan giảm 0,3 - 0,5%, nhiệt độ tăng khoảng 0,5 o C.

Thời kỳ 2 (2 - 3 ng y à tiếptheo): Lên menmạnh dần, bọtnhiều, mà sẫm u hơn, chất hoà tan giảm 2 - 2,5% (trung bình: 0,7 - 1% / 24 h), nhiệt độ tăng 1 - 1,5°C

Thời kỳ 3 - 3 ng y (2 à tiếptheo): Lênmen mạnh nhất, bọt nhiều, dày, m u à sẫm Chất ho à tan giảm 2,5 - 3% (trung bình: 1,2 - 1,5% / 24 h) nhiệt độ lên men tăng nhanh, cần theo dõi chặt chẽ à khống chế nhiệt độ v

Thời kỳ 4 (các ngày còn lại): Cường độ lên men yếu dần: bọt giảm, tạo ra một lớp vàng sẫm trênbề mặt, chất ho tan à giảm 0,8 - 1% (trung bình 0,3 - 0,5% / 24 h) nhiệt độ giảm 3

- 4 o C,nấm men bắt đầu lắng xuống Đến đây quá nh tr lên menkết thúc

Giữ nhiệt độ tank = 10 C - 12 o o C Trong giai đoạn à nấm men hoạt động mạnh tỏa nhiều n y nhiệt, lượng CO2 tạo thành nhiều nên lượng áp suất trong tank sẽ cao hơn áp suất không khí Nên cần phải cấp nhiều glycol để làm lạnh và tiến hành thu hi CO2 để đảm bảo áp suất trong thùng lên men khoảng 0,7 – 0,8at Trong 3 ngày đầu lượng đường giảm nhanh, tốc độ lên men trung bnh giảm 1,5 - 2 o Bx Từ khi đầy bn 24h tiến hành xả cặn lạnh ( chỉ

1 lần) Độ đường, độ pH được kiểm tra hàng ngày khi độ đường còn 2,6 - 2,9°Bx thì giai đoạn lên men chính kết thúc thời gian từ 5 - 7 ngày Hạ nhiệt độ xuống 5°C, tháo hết nấm men kết lắng [6].

Sau khi kết thúc quá trnh lên men chính ta cho tác nhân lạnh vào phần chứa tác nhân lạnh ở đáy côn để hạ nhiệt độ của dịch đường xuống còn 0°C – 2 o C Tiến hành lên men phụ và tàng trữ bia trong khoảng 15 ngày đối với bia chai, duy tr áp suất khoảng 1 – 1,2at Ở giai đoạn này lượng nấm men còn lại rất ít, hoạt lực giảm mặt khác do nhiệt độ rất thấp nên quá trnh chuyển hoá các hợp phần của khối dịch rất chậm Tổng thời gian lên men chính v à phụ > 15 ng y à có thểcho táchlọc.

Quá nh ho n tr à thiện sản phẩm à v thu h i

- Độ trong được thử cảm quan bằng cách dùng tay váp ào ly bia, nh n qua  lybia thấy rõ vân tay th mới được xem l bia à tronghoặc nhn qua đèn chiếu.

- Bia không được nhiễm vật thể lạ

- Độ bọt trắng, mịn, xốp, à d y v àcó độ bền bọt.

- Mùi vị:có mùithơm đặc trưng của houblon

3.4 Quá nh tr hoàn thiện sản phẩm à thu h i v 

3.4.1 Quá trình làm trong bia

Mục đích: Bia sau khi lên men đã được làm trong tự nhiên (nhờ quá trnh lắng khi lên men phụ) nhưng chưa đạt mức độ cần thiết Do đó, cần phải lọc tiếp để loại bỏ hoàn toàn cặn, kết tủa nhằm tăng độ bền của bia, tăng giá trị cảm quan, ổn định các thành phần cơ học Để có được một sản phẩm được người tiêu dùng chấp nhận cần làm trong bia, có nghĩa tách các thành phần cặn kết tủa và nấm men dư thừa ra khỏi bia tạo cho bia sản phẩm cóđộ trong nhất định.

Thông thường có các phương pháp l m trong bia à nhưsau:

- Lắng: dựa trên tácdụng của trọng lực, bản thân cáchạtcặn,kết tủa sẽ lắng dần và tách ra khỏi bia

- Lọc: sử dụng bộ phận lọc(màng lọc, lớp lọc) để phân tách cặn rakhỏi dịch bia Trong 2 phương pháp trên, phương pháp lọc là có hiệu quả và thông dụng nhất.

- Các tank bia kết thúc đủ thời gian lên men v t ng à à trữtheo quy định vàcácchỉtiêuđạt theo tiêuchuẩn chất lượng  mới đượcth phép lọc

- Tiến hành xả cặn men trước khi lọc.

- Bia được lọc trênmáylọc khung bản với sự trợ giúp của bột trợ lọc diatomit: Trnh tự tiến hành lọc theo Quy định vận à hnh v àbảo trthiết bịmáylọc khung bản.

- Bia saulọc phải đạt độ trong < 0.5EBC

- Bia saulọc được àng trữ t trong tank thànhphẩm phải được giữ bảo quảntừ 0 - 2°C [6]. 3.4.2 Bo  h a CO2

Tăng chất lượng cảm quan của bia, chống oxy hóa, chống kết lắng, tăng thời gian bảo quản bia, ổn địnhcác thành phầntrong bia

Do công đoạn lên men diễn ra ở nhiệt độ lên men cao và áp suất thấp nên hàm lượng CO2 ít nhiều sẽ giảm, do vậy trước khi chiết bia vào chai cần bổ sung hàm lượng CO2 tới mức yêu cầu.

CO2 được bổ sung vào bia nhờ các đường ống dẫn dài kết hợp các đoạn nối mà hòa tan v o bia à Để đảm bảo độ hòa tan tốt cần:

- CO2 được phun vào ở dạngcácbọt khí có kích thước càng nhỏ àng c tốt.

- Chất lượng của CO2 bổsungphải đảm bảo: không chứa O v vi sinh 2 à vật nhiễm tạp Hệ thống bão hòa CO2 thường dễ vệ sinh.

Tiến hành: Đầu tiên bơm một lượng CO2 để đẩy hết không khí trong tank ra ngoài, tránh không để oxy hóa do tiếp xúc với O2 Sau đó, bơm bia đã lọc à v o tank từ dưới lên Sau khi bơm hết bia th  tiến hành bão hòa CO2 cho đến khi hàm lượng CO2 trong bia đạt tiêu chuẩn Nếu nng độ CO2 thấp th hệ thống sẽ tự điều chỉnh mở van cấp CO2 từ bnh chứa để bổ sung vào bia

Bia sau khi bổ sung CO được chứa trong các thùng chịu áp suất trong thời gian từ 2 đến2

3 ng y à để CO2 hòa tan hết à v o bia.

Các thùng này được bố trí hệ thống làm lạnh sao cho hạ nhiệt độ của bia xuống 0 - 2 o C. Đây là công đoạn trung gian bảo quản bia trước khi chiết chính v vậy thùng chứa cần đảm bảo tuyệt đối vệ sinh

Thùng chứa phải được vệsinh toàn v quá nh bộ à tr vệsinhphải được kiểmtra

Trước khi đưa bia vào thùng, CO2 đẩy O2 ra ngoài, đng thời tạo ápsuất đủ lớn để hạn chế sự giải phóng CO2 rakhỏi bia [5]

Quá trnh chiết bia có nguy cơ gây oxy hoá và nhiễm tạp vi sinh vật lớn nhất cho bia Hơn nữa, để có hnh thức đẹp, bao b nhất là chai phải sạch, trong suốt, và được dán nhãn Một số hiện tượng cóthể xảy ra trong quá nh tr chiết bia lđó à:

- Sự nhiễm tạp vi sinh vật.

- Tổn thất CO2, trong bia.

Trước khi thao tác chiết chai th phải rửa chai và kiểm tra chai sau khi rửa nhằm loại bỏ các cặn bẩn bên trong và bên ngoài của chai, ng đ thời đảm bảochai được vô trùng Chiết bia vào chai đã được rửa sạch có tầm quan trọng đặc biệt, trong quá trnh này cần đảm bảo:

- Toàn bộcác chaiđều đượcrót đủ lượng bia

- Chất lượng bia không bị ảnh hưởng: tránh sự nhiễm tạp vi sinh vật, sự xâm nhập O , sự2 tổn thất CO2

Quy trình chiết bia s  dụng máy chiết chai

• Giai đoạn 1: hút chân không

Chai khi vào máy chiết chứa đầy không khi Đầu vòi chiết có liên kết với một hơm chân không, hút không khí từ trongchai ra.

• Giai đoạn 2: Tạo ápsuất đối kháng

Sau khi hút chân không, CO,được đưa à v o chai, cóthể từ khoảng không phía trên bể chứa bia của máychiết hoặctừ ngoài.

• Giai đoạn 3: Rót bia v o à chai

Khi áp suất trong chai và áp suất trong bể chứa bia của máy chiết cân bằng, bia sẽ chảy nhẹ nhàng vào chai nhờ vào sự chênh lệch về chiều cao Áp suất khí trong chai đẩy khí ra ngoài theo đường dẫn khí của vòi chiết.

Quá trnh rót bia v o chai à cần đảm bảo:

- Thể tích bia trong chai dù với quy định Mức bia trong chai sẽ được điều chỉnh bằng độ sâu của vòi dẫn khí CO2 ra Khi bia chạm đầu vòi này th quá trnh tự chảy của bia vào chai sẽ dừng lại.

Sau đó sẽ được nắp nút chai bằng máy siết nắp chai[5].

Xử lý nhiệt là quá trình quan trọng trong sản xuất bia để đảm bảo chất lượng và thời gian bảo quản của sản phẩm Quá trình này giúp tiêu diệt các vi sinh vật có hại, bao gồm cả nấm men thuần chủng và các tạp vi sinh có thể phát triển trong bia Xử lý nhiệt giúp kéo dài thời hạn sử dụng của bia, ngăn ngừa các vấn đề về mùi vị và đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng.

Thanh trùng là một biện pháp xử lý nhiệt nhằm tiêu diệt hầu hết các tế bào nấm men. Thông thường chế độ nhiệt à l 60 - 65 o C trong thời gian 10đến 20 phút v số  đa nấmmen đều bị tiêudiệt nhiệt độ ở này

Bia khi bị xử lý nhiệt độ cao dẫn tới một số thay đổi về hương vị của sản phẩm, đặc biệt l à thời gian xử lý nhiệt kéo dài Thanh trùng nhanh (flash pasteurization) l à một biện pháp rút ngắn thời gian xử lý nhiệt độ nhờ các thiết bị thanh trùngdạng tấm bản Bia có thể được nâng đến nhiệtđộ 68 - 72 C o trong vòng 50 giây Sau đó được là lạnh m trở lại [5]

=> Sử dụng phương pháp thanh trùng Pasteur

Mục đích: tạo mỹ quan, giới thiệu, tạothương hiệuchosản phẩm trên thị trường

Nhãn chaiđược gắp bên ngo i à sẽ lần lượt được bôi keo v dán, sau à đó épchặt à cổ v o chai v àthành chai Có hệ thống xoắn vào cổ chai cho đúng vị trí Sau khi dán nhãn xong, chai bia được đưa qua thiết bị thổi khí để làm khô các keo dán còn dính trên chai giúp công đoạn date in được chính xác.

THIẾT BỊ

Cấu tạo của thiết bị lên men

Nuôi cấy các vi sinh vật phần lớn được tiến hành trong các điều kiện tiệt trùng Độ tiệt trùng của quá trnh được đảm bảo bằng phương pháp tiệt trùng thiết bị lên men, các đường ống dẫn, cảm biến dụng cụ; nạp môi trường dinh dưỡng tiệt trùng và giống cấy thuần chuẩn vào thiết bị lên men đã được tiệt trùng; không khí tiệt trùng để thông gió canh trường và chất khử bọt tiệt trùng; các dụng cụ cảm biến tiệt trùng trong thiết bị lên men để kiểmtra v à điều chỉnhcácthông số của quá trnh

Kim loại là vật liệu đa năng dùng để chế tạo nhiều loại thiết bị, trong đó có thiết bị lên men cho các ngành sản xuất các sản phẩm lên men Các kim loại thông dụng trong công nghiệp sản xuất bia là thép không gỉ, thép thường CT3, đng, nhôm và nhiều loại hợp kim khác Để chế tạo thiết bị lên men, kim loại có chất lượng cao nhất là thép không gỉ Thép thường CT3 có thể dùng để chế tạo thùng lên men, nhưng để tránh sự ăn mòn, gây cho bia có mùi tanh, phía trong của thùng phải phủ các vật liệu tráng như đã nói trên [2].ở Chọn tank lên men là thiết bị thân trụ, đáy dạng hnh côn, ở giữa các đoạn thân Nắp phẳng được đặt ở tư thế đứng trên ba chân đỡ, bên ngoài có khoang lạnh để điều chỉnh nhiệt độ, thiết bị làm bằng thép CT3 không rỉ, có trang bị hệ thống sục khí, van nhiệt kế, kính quan sát

Trong thiết bị này có bộ phận khuấy trộn, hệ phân tán khí vô trùng, hệ thống áo nước bên ngo i (duy tr à  nhiệt độ thích hợp cho vi sinh vật phát triển), hơi nước để tiệt trùng… nên rất thuận tiệncho quá tr nh nuôi cấy à v kiểm soáttrong quy trình

Dưới đáy tank có đường ống để cấy và thu hi nấm men, đường ống cấp và lấy dịch Tank được cấu tạo hai vỏ, giữa hai vỏ có hệ thống ống xoắn chứa tác nhân lạnh và lớp xốp để bảo ôn

Hình 4.1: Tank lên men ( Nguồn: Công ty c phổ ần MachinEX )

Hình 4.2 Tank lên men thântrụ đáycôn

Nguồn: Công ty bia Hoàng Sâm

Tác nhân lạnh theo đường ống dẫntác nhân lạnh à ống xoắn giữa v o hai tank vỏ Dịchlên men và tác nhân lạnh trao đổi nhiệt gián tiếp với nhau qua thành thiết bị làm lạnh dịch đường xuống nhiệt độ thích hợpcho quá tr nh lên  men

Tank lên men được làm vệ sinh trước khi bơm dịch vào Trước hết mở hệ thống làm lạnh, cài nhiệt độ lớp áo lạnh bằng chất tải lạnh là glycol ở nhiệt độ khoảng 9 o C Dịch đường đã được lắng trong được bơm vận chuyển qua thiết bị làm lạnh xuống nhiệt độ lên men 9 ± 0,5 o C ri trực tiếp đến tank lên men Song song quá trnh đó sục khí O2 vô trùng với hàm lượng 6 – 8 mg/l, ng đ thời nấmmencũng được bơm à v o tank cùng với dịch.

Lên men chính được thực hiện trong khoảng 5 – 7 ngày với nhiệt độ khoảng 10-12 o C và áp suất là 0-0.7 atm Phải kiểm tra nng độ đường và nấm men mỗi ngày trong suốt thời gian lên men xem phù có hợp hay không, nếu có sự cốth kịp thời khắc phục Trong suốt thời gian lên men chính tiến hành thu h i CO 2 về phao chứa.

Quá trnh lên men chính kết thúc th khóa van thu hi CO v2 à tiến hành tăng áp suất trong tank lên 0,5 kg/cm2 đng thời hạ nhiệt độ lớp áo lạnh xuống 2 C, bắt đầu cho quá tr o nh lên men phụ Khi nng độ đường trong bia non đạt tiêu chuẩn lại tăng áp suất lên 1,4 kg/cm2 và hạ nhiệt độ lớp áo lạnh xuống 0 o C nhằm liên kết CO2 trong bia Thời gian lên men phụ thường kéo d i à từ hơn 10 ng y à Kết thúc giai đoạnlênmen phụ thì xả cặn à v men qua van xảmen Dịch bia được lọc sẽ được bơmqua đườnglọc bia đến thiết bị lọc. Khi trong tank hết bia th tiến à h nh làm vệ sinh

Trong suốt quá trnh lên men bia, phải theo dõi sự thay đổi về nhiệt độ, áp suất, tốc độ lên men để điều chỉnh sao cho phù hợp

Trong những thức uống giải khát hiện nay th bia là sản phẩm được ưa chuộng và dùng phổ biến trên toàn thế giới, sản xuất bia đem lại lợi nhuận kinh tế cao và đây cũng chính là động lực thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất bia ngày càng phát triển Lịch sử ngành bia ở nước ta tuy chưa lâu song với quy mô và sức phát triển hiện nay đã khẳng định công nghiệp sản xuất bia là một ngành kinh tế quan trọng có chỗ đứng vững chắc trong nền kinh tế quốc dân và còn nhiều tiềm năng để phát triển Chính v vậy thiết kế nhà máy bia là một yêu cầu phù hợp với nhu cầu thực tiễn

Nhà máy sản xuất bia theo công nghệ lên men hiện đại bao gm nhiều phân xưởng với các máy móc, trang bị hiện đại Do đó thiết kế một nhà máy bia hoàn chỉnh với đầy đủ các bộ phận là một công việc rất phức tạp đòi hỏi nhiều thời gian và phải có kiến thức tổng hợp về nhiều lĩnh vực Điều này cũng nói lên rằng thiết kế nhà máy bia là một yêu cầu và cũng là điêu kiện cần thiết để rèn luyện kỹ năng và tiếp cận gần hơn với công nghiệp sản xuất thực phẩm và đặc biệt là ngành công nghệ sản xuất các sản phẩm lên men

Quá trnh làm đ án đã giúp em có thêm nhiều hiểu biết về công nghệ sản xuất bia theo công nghệ hiện đại, một ngành sản xuất hiện vẫn còn là tiềm năng và hứa hẹn phát triển ở nước ta Được sự giúp đỡ tận tnh của PGS.TS Trần Liên Hà cùng các bạn trong nhóm, em đã hoàn thành Do kinh nghiệm bản thân còn ít và thời gian có hạn, đ án của em chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót Rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy, cô để em hoàn thiện kiến thức và rút ra được nhiều kinh nghiệm hơn Em xin chân thành cảm ơn!