khảo sát quy trình công nghệ thiết bị công nghệ sản xuất bia xây dựng lưu đồ kiểm tra chất lượng bia tại công ty bia sài gòn

là động lực quan trọng thiết yếu để chuyển hóa các hợp chất cao phân tử không hòa tan đó thành các hợp chất phân tử thấp hòa tan của quá trình thủy phân trong công nghệ sản xuất bia.. Tr

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC -o0o -

Đề tài:

KHẢO SÁT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ,THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA.

XÂY DỰNG LƯU ĐỒ

KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG BIA TẠI CÔNG TY BIA SÀI GÒN

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng Viên Hướng Dẫn: PHẠM ANH THƠ

Sinh Viên Thực Hiện: TRẦN NHƯ QUỲNH

Mã số sinh viên: 30000647

KHÓA HỌC: 2000 – 2004

o0o LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành gởi lời cảm ơn đến :

❖ Thẩy Phạm Anh Thơ, người đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức cho em trong thời gian thực hiện luận văn totá nghiệp

❖ Các cô chú , anh chị , cán bộ công nhân viên của Công ty bia Sài Gòn đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ em trong thời gian thực tập tại Công ty

❖ Thầy , cô khoa Công Nghệ Sinh Học trường Đại Học Mở Bán Công đã truyền đạt kiến thức cho em trong suốt bốn năm qua

❖ Các bạn học , những người đã gắn bó , giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực tập vùa qua

PHẦN I : TỔNG QUAN NHÀ MÁY

LỜI MỞ ĐẦU 1

TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY 2

PHẦN II : NỘI DUNG KHẢO SÁT 1.MÔ TẢ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 5

1.1.Sơ dàồ quy trình công nghệ 5

1.2.Thuyết minh 5

2.NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA 2.1.Nguyên liệu chính 10

2.1.1.Nước 10

2.1.1.1 Vai trò trong công nghệ 10

2.1.1.2.Đặc tính kỹ thuật 11

2.1.1.3 Yêu cầu kỷ thuật dùng trong sản xuất 12

2.1.1.4.Đinh mức kinh tế kỹ thuật 12

2.2.Malt 2.2.1.Vai trò trong công nghệ 13

2.2.2.Đặc tính kỹ thuật 13

2.2.3.Yêu cầu kỷ thuật dùng trong sản xuất 13

2.2.4Nguồn gốc, phương thức vận chuyển, bảo quản 14

2.3.Hoa Houblon 2.3.1.Vai trò trong công nghệ 14

2.3.2 Đặc tính thực vật 15

2.3.3.Chế phẩm houblon sản xuất và 17

yêu cầu chất lượng chế phẩm trong sản xuất 17

2.3.4.Nguồn gốc, phương thức vận chuyển, bảo quản 17

2.4.Nấm men bia 2.4.1.Vai trò trong công nghệ 18

2.4.2.Đặc tính vi sinh vật 18

2.4.3.Yêu cầu kỷ thuật dùng trong sản xuất 18

2.2.Thế liệu 19

3.CÁC QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ CHÍNH

3.1.Sản xuất dịch lên men 20

3.1.1.Nghiền- phối trộn 20

3.1.1.1 Mục đích công nghệ 20

3.1.1.2 Cơ sở lý thuyết và phương pháp 20

3.1.1.3 Thiết bị và kỹ thuật thực hiện 21

3.1.1.4 Tiêu chuẩn và chất lượng sản phẩm của quá trì 22

3.1.2.Thuỷ phân 23

3.1.2.1 Mục đích công nghệ 23

3.1.2.2 Cơ sở lý thuyết và phương pháp 23

3.1.2.3 Thiết bị và kỹ thuật thực hiện 26

3.1.2.4 Tiêu chuẩn và chất lượng sản phẩm của quá trình 30

3.1.2.5 Sự cố có thể xảy ra và biện pháp khắc phục 30

3.1.3.Lọc tách bã 32

3.1.3.1 Mục đích công nghệ 32

3.1.3.2 Cơ sở lý thuyết và phương pháp 32

3.1.3.3 Thiết bị và kỹ thuật thực hiện 32

3.1.3.4 Tiêu chuẩn và chất lượng sản phẩm của quá trình 35

3.1.3.5.Sự cố xảy ra và biện pháp khắc phục 35

3.1.4.Houblon hoá 35

3.1.4.1 Mục đích công nghệ 35

3.1.4.2 Cơ sở lý thuyết và phương pháp 35

3.1.4.3 Thiết bị và kỹ thuật thực hiện 36

3.1.4.4 Tiêu chuẩn và chất lượng sản phẩm của quá trình 37

3.1.5.Lắng trong, làm lạnh, bổ sung oxi 37

3.1.5.1 Mục đích công nghệ 37

3.1.5.2 Cơ sở lý thuyết và phương pháp 37

3.1.5.3 Thiết bị và kỹ thuật thực hiện 38

3.2.Quá trình lên men bia 41

3.2.1.Lên men chính 42

3.2.1.1 Mục đích công nghệ 42

3.2.1.2 Cơ sở lý thuyết và phương pháp 42

3.2.1.3 Thiết bị và kỹ thuật thực hiện 47

3.2.1.4 Tiêu chuẩn và chất lượng sản phẩm của quá trình 50

3.2.2.Lên men phụ 50

3.2.2.1 Mục đích công nghệ 50

3.2.2.2 Cơ sở lý thuyết và phương pháp 50

3.2.2.3 Thiết bị và kỹ thuật thực hiện 52

3.2.3.Chuẩn bị nấm men giống 54

3.3.Hoàn thiện sản phẩm bia 54

3.3.1.Lọc trong bia 54

3.3.1.1.Mục đích công nghệ 54

3.3.1.2.Cơ sơ lý thuyết và phương pháp 54

3.3.1.3.Thiết bị và kỹ thuật thực hiện 55

3.3.1.4.Tiêu chuẩn và chất lượng sản phẩm của quá trình 56

3.3.1.5 Sự cố xảy ra và biện pháp khắc phục 56

PHẦN III : XÂY DỰNG LƯU ĐỒ KIỂM TRA 58

PHẦN IV : CÔNG TÁC BẢO ĐẢM AN TOÀN 66

KẾT KUẬN 68

GIỚI THIỆU VỀ BIA

Bia là loại nước giải khát lên men từ dịch đường, hàm lượng etylic thấp,

có khí cacbonic, có hương vị đặc biệt của hoa Houblon và chứa nhiều chất dinh

dưỡng như protein gluxit, vitamin

Từ lâu bia đã là loại nước giải khát được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới với một khối lượng lớn Nếu sử dụng đúng mức bia sẽ làm cho người úông thoải mái, dễ chịu và tăng sức cho cơ thể Căn cứ vào thành phần hoá học của bia ta thấy:

- Khoảng 80% chất hoà tan trong bia là gluxit ,trong đó khoảng 70% là destrin, còn lại là các đường như glucoza, fructoza, pentoza, pentozan… - Từ 8-10% chất hoà tan là chất chứa nitơ Trong đó khoảng 30-40% là

protein có phân tử lượng cao; 50-60% protein có phân tử lương trung bình; 20-30 % là polypeptit và axit amin

- Chất tro chiếm 3-4% chất hoà tan Trong đó, 30% là P2O5, 40% là NaCl, KCl, 14% là SiO2 và một số chất khác nhưAl2O3, Fe2O3, CaO và MgO Ngoài ra, trong thành phần chất hoà tan của bia hơi còn có chất chát, chất đắng, glyxeryl, axit hữu cơ , hầu hết những thành phần này đều có ích cho cơ thể, và có khả năng cơ thể sử dung trực tiếp tới 95%

- 1 lít bia sẽ cung cấp cho cơ thể 428 Kcal

- Ngoài ra trong bia còn có một số vitamin, trung bình một lít bia 100S có 20-50 mg titamin(B1) , 340-560mg riboflavin(B2), 5800-9000 mg nicotinic (PP)

Hầu hết các chất hoà tan trong bia đều có ích cho cơ thể và khả năng đồng hoá gần như hoàn toàn ( cơ thể hấp thụ được tới 95%)

LỜI MỞ ĐẦU

Bia là một loại nước uống bổ mát giàu chất dinh dưỡng , có độ cồn thấp, có bọt mịn xốp, có hương vị đặc trưng Nhờ ưu diểm này mà bia được sử dụng ro65ng rãi ở nhiều nước trên thế giờ và sản lượng của nó ngày càng tăng nhanh

Hiện nay trên thế giới có đến 25 nước sản xuất biavới sản lương 1 tỷ lít/năm Ơû nước ta ngoài hai cơ sở sản xuất chính là công ty bia Sài Gòn và nhà máy bia Hà Nội với tổng công suất khoảng 100 triệu lít/năm Gần đây còn xutấ hiện nhiều cơ sở sản xuất với quy mô trung bình và nhỏ trên khắp đất nước Sự phát triển các cơ sở sản xuất trên đang và sẽ đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng

Thông qua luận văn tốt nghiệp này em đã được nắm bắt và tìm hiểu kỹ hơn về dây chuyề sản xuất hoàn chỉnh cụng như vai trò của người kỹ sư thực hành trong sản xuất

Thời gian thực tập tuy ngắn ngủi nhưng với sự tận tình chỉ bảo của các cô chú , anh chị trong nhà máy và dặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy Phạm Anh Thơ nên em đã hoàn tất bài thực tập này đúng thời gian Tuy vậy do kiến thức còn hạn hẹp nên luận văn này còn nhiều thiếu sót,rất mong sự thông cảm và sự đóng góp chỉ dẫn của thầy cô , các cô chú , anh chị , và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo, các cô chú , anh chị của công ty bia Sài Gòn đã giúp đỡ trong thời gian thực tập tại Công ty

Xin kính chúc Công ty ngày càng phát triển và xin gởi lờ chúc sức khoẻ đến toàn thể cán bộ nhân viên Công ty bia Sài Gòn

Phần 1 : TỔNG QUAN NHÀ MÁY

1 LỊCH SỬ THÀNH LẬP VÀ PHÁT TRIỂN:

1.1 Thành lập:

Công ty bia Sài Gòn là một doanh nghiệp nhà nước hoạt động dưới sự quản lý của Bộ Công Nghiệp và là thành viên quan trọng của Tổng Công Ty Rượu -Bia-Nước giải khát Việt Nam.Tên giao dịch quốc tế là Sai Gon BREWERY COMPANY ( viết tắt là SABECO).Công ty bia Sài Gòn là một trong những công ty có công suất lớn nhất nước ta hiện nay.Quá trình hình thành và phát triển của công ty tạm chia ra thành 5 giai đoạn :

Giai đoạn trước 1977 :

Được khởi công xây dựng từ năm 1875 do ông Victor Lavue sáng lập, đến năm 1910 thì chính thức đi vào sản xuất bia , nước ngọt và đá cây Ngày 12/9/1927, nhàmáy được chính thức sáp nhập vào hệ thống Hãng BGI của Pháp

Giai đoạn 1977-1987:

Ngày 22/6/1977, đại diện Hãng BGI đã ký kết biên bản bàn giao cho Công ty Rượu Bia Miền Nam chính thức quản lý Nhà máykể từ 1/6/1977.Lúc này toàn bộ người nước ngoài đã rời khỏi Nhà máy Nhà máy được đổi tên thành Nhà máy Bia Sài Gòn

hoá tập trung của nèn kinh tế XHCN

Giai đoạn 1999-2002 :

4/2001, Công ty Bia Sóc Trăng nhập vào Bia Sài Gòn trở thành Nhà máy thành viên Các liên doanh trong và ngoài nước của công ty trong thời gian qua đều hoạt động có hiệu quả cao

Để đảm bảo giữ vững ổn định chất lượng sản phẩm, bước vào hội nhập với nền kinh tế khu vực thế giới trong thời gian tiếp theo , trong giai đoạn này công ty đẩy mạnh việc xây dựng hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn ISO 9002:1994 được tổ chức chứng nhận chất lượng quốc tế của Vương quốc Anh công nhận vào ngày 4/4/2000, sau đó đã hoàn tất việc chuyển đổi Tiêu chuẩn ISO 9001:2000 và được tổ chức trên chứng nhận đạt tiêu chuẩn vào ngày 26/11/2001

1.2 Các xí nghiệp thành viên:

Công ty rượu Bình Tây

Công ty nước giải khát Chương Dương Công ty thuỷ tinh Phú Thọ

Công ty thương mại dịch vụ bia - rượu- nước giải khát Sài Gòn

1.3 Các liên doanh:

Xí nghiệp liên doanh Hiram Walker Bình Tây

Công ty liên doanh trách nhiệm hữu hạn Carnaud Meltabox SG Công ty liên daonh trách nhiệm hữu hạn thủy tinh Malaysi-Việt Nam Công ty liên doanh bia Sài Gòn-Phú Yên

Công ty liên doanh bia Sài Gòn-Càn Thơ Công ty liên doanh bai Sài Gòn-Bình Thuận Công ty trách nhiệm hữu hạn trung tâm Mê Linh Công ty TNHH bao bì SANMIGUEL Phú Thọ Công ty Allied domeco Việt Nam

2 CÁC SẢN PHẨM :

Nhà máy có 4 sản phẩm chính : 1 Bia chai SG xanh (450 ml) 2 Bia chai SG đỏ (355ml)

3 Bia lon 333( xuất khẩu 330 ml) 4 Bia chai SG spacial (330ml)

Sản phẩm của công ty được tiêu thụ rộng rãi trên cả nước và được xuất khẩu đi các nước : Mỹ, Uùc, Nhật, Đức, Pháp, Đài Loan

3 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG :

Trụ sở chính : 187 Nguyễn Chí Thanh, quận 5, thành phố Hồ Chí Minh ĐT : 08-8559595

xuất, bộ phận văn phòng, kho chứa nguyên liệu và sản phẩm Do được đặt trong lòng thành phố nên công ty có được những thuận lợi như có thể khai thác sử dụng nguồn điện nước, nguồn nhân lực ,những thông tin kỹ thuật hiện đại được cập nhật nhanh chóng, ngoài ra không phải chi phí nhiều cho việc tìm thị trường và tiêu thụ sản phẩm Tuy nhiên xung quanh công ty là khu dân cư nên việc mở rộng mặt bằng sản xuất khi có nhu cầu sẽ gặp rất nhiều khó khăn

4 TỔ CHỨC VÀ BỐ TRÍ NHÂN SỰ :

Bộ máy quản lý của công ty bia Sài Gòn được tổ chức theo hệ thóng trực tuyến bao gồm 6 phân xưởng :

_ 3 phân xưởng sản xuất chính : Phân xưởng nấu malt Phân xưởng lên men Phân xưởng chiết chai _ 3 phân xưởng phụ :

Phân xưởng cơ khí : bảo trì và sữa chữa máy móc thiết bị

Phân xưởng nước đá : sản xuất nước đá, chịu trách nhiệm bảo quản nguyên liệu trong chế biến bia bằng kho lanhï

5 XỬ LÝ PHẾ THẢI VÀ VỆ SINH CÔNG CỘNG :

Ở thời điểm thành lập nhà máy thì vấn đề vệ sinh môi trường chưa được xem trọng.Hiện nay do điều kiện về mặt bằng nên hệ thống xử lý nước thải chưa được tối ưu, phần lớn nước thải được thải trực tiếp ra hệ thống cấp thoát nước của thành phố, còn một phần được thu hồi để tái sử dụng Tuy nhiên, nhà máy cũng cố gắng xử ly, làm sạch để nước không có mùi lạ, không chứa dầu mỡ, nồng độ các chất độc và hoá chất thấp

Để bảo đảm sức khoẻ công nhân, nhà máy đã bố trí nhiều cửa sổ, quạt, hệ thống hút bụi, ở các phân xưởng nấu, lò hơi có hệ thống thông gio , phòng lên men có hệ thống thu hồi CO2

Các hướng dẫn cụ thể vè vệ sinh công nghịêp đối với từng phân xưởng, thiết bị để hạn chế tối đa các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

Phần II: NỘI DUNG KHẢO SÁT

1.MÔ TẢ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA:

1.1Sơ đồ quy trình công nghệ:

(Sơ đồ phân xưởng nấu) (Sơ đồ quy trình công nghệ)

- Tầng 2: thùng chứa bột sau khi xay, hệ thống cân xuất và vít tải

- Tầng 3: 2 sàng tách sạn, thùng chứa trung gian, bộ phận thu hồi bụi malt - Tầng 4: 2 máy nghiền búa, cyclon lắng bụi, 2 máy sàng rác

- Tầng 5: thùng chứa trung gian

- Tầng 6: Bồn nước nóng, hệ thống quạt cân xuất, vít tải - Tầng 7: cân nhập, quạt nhập

Quạt hút sẽ đưa malt (hay gạo) từ b62n chứa qua thiết bị điều hoà lưu luợng vào bồn chứa trung gian để ổn định lưu lượng, rồi qua máy sàng rác để loại bỏ rác( như dây nilon, nguyên liệu bị sâu, bị dính cục…), tiếp đó sẽ qua máy sàng sạn, loại bỏ sạn ( những hạt có khối lượng lớn hơn hạt malt , gạo) vào bồn trung gian xuống cân định lượng (cân đnh5 lượng là cân quy định số lượng malt gạo được vận chuyển vào bồn trung gian từng đợt ) Bui trong quá trình sàn được thu hồi trong thiết bị lănng1 cyclon Từ bồn trung gian tiếp theo nguyên liệu sẽ được gàu tải vận chuyển lên vít lùa, đưa xuống máy xay, búa đập Máy xay dúng búa đập các nguyên liệu ra thành những hạt có kích thước nhỏ hơn 2,5 mm qua lưới vào thiết bị trung gian Còn bụi sẽ được bơm hút vào trong túi đựng bụi Riêng đối với bụi malt sẽ được đem sử dụng làm malt lót Bụi từ quá trình sàn được hút xuống tầng 4 đưa cyclon để lắng bụi còn khí sạch được tahỉ ra môi

trường ( do có cyclon xử lý) Vít lùa sẽ vận chuyển nguyên liệu sau khi nghiền qua bồn chứa ,bột xay phối trộn với nước và đưa vào nồi nấu

Bột malt (gạo) được pha với nước ở 300C Sau đó bơm vào nồi nấu theo 2 đường riêng biệt, để tránh trộn lẫn với oxy ống nhập liệu được đắt ở đáy nồi

1.2.2.Nấu:

Nồi gạo :

Sẵn sàng: 300C Cho 1 ít bột lót vào để không cháy đáy nồi

Bước 1: nâng nhiệt độ nồi lên 710C Sau đó cho hỗn hợp bột và nước vào Cho bột lót lần 1(150 kg) vào và H2S04 (0,3 kg) 11 phút sau bổ sung nước vào nồi cho đủ 56 hls trong 7 phút Thời gian bước 1 là 20 phút Bước 2: gác nhiệt 72,30C trong 600 giây Lúc này maltt lót lần 2 đang được

khoấy đều để chuẩn bị cho vào bước 5 Bước 3: nâng lên 82,00C trong 5 phút

Bước 4: gác nhiệt trong 300 giây

Bước 5: cho hơn 6 hls nước vào để hạ nhiệt độ nồi xuống còn 73%C Rồi cho 100 kg malt lót lần 2 vào nồi

Bước 6: gác nhiệt trong 20 phút

Bước 7: nâng nhiệt độ nồi lên100 độ C.Khi 900C nồi malt bắt đầu mẻ Bước 8: gác nhiệt trong 15 phút

Bước 9: bơm gạo qua malt đồng thời nước cũng được bổ sung vào nồi malt trong 5 phút

Bước 10: rửa nồi, nhiệt độ nồi là 97,30C trong 2 phút Bước 11: bơm nước rửa ống

Sẵn sàng mẻ mới Nồi Malt

Bước 1: Bơm nguyên liệu(malt+ nước) vào nồi (12 hls), bổ sung thêm 4 hls nước, nhiệt độ nồi lúc này là 40 độ C, thời gian cho bước 1 là 25 phút

Bước 2: nâng nhiệt độ nồi lên 51 oC trong 25 phút đồng thời cho 5 kg CaCl2

vào

Bước 3: giữ nhiệt trong 10 phút

Bước 4: hội cháo, lúc này nhiệt độ nồi malt 65 độ C Bước 5: gác nhiệt trong 20 phút

Bước 6: nâng nhiệt lên 75 độ C Bước 7: gác nhiệt trong 10 phút

Bước 8: nâng nhiệt lên 76 độ C trong 5 phút để chuẩn bị sang lọc

90-1.2.4 Quá trình houblon hóa

Dịch đường ở thùng gian và hoa houblon đã hòa tan bằng nước nóng đưa vào nồi đun sôi, lúc này nhiệt độ là lớn hơn 900C

Houblon cao được cho vào đồng thời với dịch đường (19kg) gia nhiệt nồi đun lên 1000C và giữ trong 15 phút rồi mới cho houblon viên vào (5kg), 15g ZnCl2 Tiếp theo caramel được bơm vào để hiệu chỉnh độ màu (2-3 lít)

Sau giai đoạn này thể tích nước nha thu được 510hls/mẻ, độ đường khoảng 12,6 và nhiệm vụ của phân xưởng nấu kết thúc Nước nha sẽ được chuyển qua phân xưởng lên men

1.2.5 Quá trình lắng:

Tiếp nhận dịch đường nóng ở nhiệt độ 950C qua thiết bị lắng cặn (2 thùng) Mỗi thùng chứa dịch nha của một mẻ nấu Dịch nha được bơm theo phương tiếp tuyến để tạo dòng xoáy tạo lực hướng tâm tập trung các chất tủa nặng giữa dòng xoáy với vận tốc cao, thời gian lắng khoảng 20-30 phút

1.2.6.Quá trình làm lạnh:

Sau khi lắng, nước nha được chuyển qua máy ha nhiệt độ nhanh alpha laval xuống còn khoảng 80C Dịch nha được cho giảm nhiệt độ từ từ liên tục qua mỗi khung và làm lạnh Sau khi qua khung thứ nhất, dịch houblon hóa từ 900C giảm xuống còn 700C Sau khi qua khung thứ 2 thì còn 500C Sau khi qua khung thứ 3 thì còn 350C Qua khỏi khung cuối cùng thì còn khoảng 80C, chuẩn bị cho sang các tank LMC

Khung thứ nhất dùng tác nhân giải nhiệt là nước Sau khi trao đổi nhiệt với dịch houblon hóa nước này được bơm vào bồn để tận dụng làm vệ sinh thiết bị Khung thứ hai, ba cũng dùng nước, sau khi trao đổi nhiệt xong, nước này được giải nhiệt lại bằng thiết bị dạng tấm đặt ngoài trời trên sân thượng của phân xưởng, sau đó được sử dụng để giải nhiệt tiếp cho mẻ sau Khung thứ tư dùng tác nhân lạnh là glycol (20C)

1.2.7 Nhân giống nấm men bằng hệ thống proparator

Hệ thống gồm 3 thùng: một thùng chứa hóa chất làm vệ sinh và 2 thùng nhân giống 300l và 600l Canh trường để nhân giống nấm men là dịch đường houblon hóa

Từ phòng thí nghiệm, người ta chuyển 10 lít nấm men vào thùng 300l, để nấm men tăng sinh khối ở nhiệt độ 180C, trên 2 ngày Sau đó chuyển toàn bộ qua thùng 600l để tăng sinh ở nhiệt độ là 150C trong 2 ngày kế tiếp Đây là nấm men thuộc thế hệ thứ nhất (I) người ta chuyển lượng nấm men này vào tank lên men chính (LMC) và giữ lại một lượng nhỏ hỗn hợp nấm men và dịch houblon hóa chuyển qua thùng 300l để cho nấm men tiếp tục tăng sinh khối tạo ra thế hệ nấm men thứ hai

Trước khi LMC phải để cho nấm men thích nghi với nhiệt độ 90C

1.2.8 Lên men chính:

Dịch nha sau khi làm lạnh được sạc gió, không khí có chứa oxy để nấm men tăng sinh khối Nồng độ oxi trong không khí khoảng 8-10 ppm và đã được khử trùng Sau đó dịch đường được cấy men vào (1-1,5l/m3) Rồi được phân phối vào nhiều tank LMC nhiều lần Lần thứ nhất có tác dụng để nấm men thích nghi với môi trường và tăng sinh khối 48 giờ sau, châm dịch đường vào lần thứ hai, dịch đường này không chứa nấm men do lượng nấm men sinh sản đã đủ cho quá trình LM Lần thứ 3 châm cho đầy tank Nhiệt độ lên men chính là 80C, không có áp suất

Yêu cầu kỹ thuật đối với việc sạc gió vào nước nha: - Khi cấy men ≥ 80hl/h

- Khi châm kế tiếp: ≥ 60 hl/h - Khi châm đầy tank: 50 hl/h

1.2.9 Thu hồi men

Lấy lớp giữa của nấm men lắng trong thùng thu hồi chuyển sang máy rây mặt rây là lưới có kích thước lỗ rất nhỏ Khi rây, hỗn hợp nấm men và bia non cũng chảy xuống mặt rây Tiếp tục dùng nước lạnh(1-20C) sục từ dưới lên và cho chảy tràn (nước rửa trong thì thôi) Cặn và nấm men không sử dụng được sẽ được ép thành bánh làm thức ăn cho gia súc

Men có thể sử dụng tiếp tục được xử lý bằng acid H2S04 1% với số lượng bằng ½ trọng lượng nấm men, ngâm nấm men 40 phút sau đó dùng NaOH 1,8% trung hòa (lượng bằng lượng acid) Khuấy đều 10-15 phút rồi cho chảy hết acid và xút Tiếp tục rửa lại bằng nước lạnh, tách nước chỉ còn lại nấm men Nấm men này đã được đánh giá là đạt tiêu chuẩn dùng cho lên men mẻ tiếp theo

1.2.10 Lên men phụ và ổn định bia:

Bia non từ tank LMC được đưa vào nhiều tank LMP để hòa trộn với bia non của các tank LMC khác Lên men phụ và ổn định được thực hiện trong cùng 1 tank Nhiệt độ bên ngoài và trong tank từ 2-50C, áp suất không đổi 0,8-1 bar Do đó bia non có chất lượng giống nhau trong các tank LMP Quá trình LMP diễn ra khoảng 3 ngày Sau đó là giai đoạn ổn định bia Người ta nạp C02 từ 0,8-1 kg vào tank Tùy theo từng loại bia mà quá trình LMP và ổn định bia kéo dài:

- Bia nội địa: 4-21 ngày

- bia xuất khẩu: 10-13 ngày (Sài gòn đỏ, bia lon)

1.2.11 Lọc trong bia:

Tóm tắt quá trình lọc:

Bia sau khi LMP-> làm lạnh-> lọc ống-> lọc đĩa-> lọc chỉ

Trước khi lọc bia được làm lạnh xuống 0 độ với tác nhân lạnh là glycol nhằm mục đích tăng độ bão hoà CO2

a> lọc thô:

Thiết bị lọc thô là máy lộc ống, với chất trợ lọc diatomit được bơm vào máy với áp lực khoảng 2 kg/cm2 để bột đắp lên các ống lọc, quá trình phủ kéo dài 30-40 phút Sau đó bơm bia vào máy để tiến hành quá trình lọc Bia trong thấm qua lớp bột lọc vào trụ rỗng của ống lọc còn cặn thô sẽ bị lớp bột lọc giữ lại bên ngoài

b> Lọc đĩa:

Áp lực lọc là 6 bar Bột lọc là bột nhựa PVPP, mỗi lần lọc cần 20 kg bột pha vào nước vô trùng cho đủ 200lit để lọc hết lượng bia sau thời gian kéo dài hơn 1 giờ do vận tốc lọc giảm đi Sau khi lọc thì tiến hành làm vệ sinh hệ thống Nước được vận chuyển theo đường ngược lại tùy theo máy lọc

c> Lọc chỉ

Mở van để bia chảy vào bồn theo hướng từ trên xuống Bồn lọc chỉ có kích thước nhỏ hơn hai bồn trước Trong bồn chứa nhiều ống đặt thẳng đứng, xung quanh ống quấn chỉ Các hạt mịn được giữ lại trên chỉ Sau lọc bia được chuyển qua hệ bão hòa CO2 theo đường ống phía dưới đáy

Quá trình kéo dài 1 giờ đối với lần lọc đầu tiên Đến các lần sau thì thời gian sẽ dài hơn do bột làm nghẹt, vận tốc lọc giảm đi Khi làm vệ sinh thì nước được vận chuyển theo đường ngược lại, tùy theo máy lọc

1.2.12 Bão hòa C02 :

CO2 thu hồi từ quá trình lên men chính được xử lý sạch, cho bốc hơi để dùng vào quá trình bão hoà CO2 Trước tiên thổi C02 vào để đuổi hết 02. Sau đó bơm C02 và bia vào để CO2 hòa tan trong bia CO2 chứa trong 3 ống dẫn nằm ngang có rất nhiều lỗ nhỏ li ti

Yêu cầu kỹ thuật: CO2: 5,5 g/l P: 1-5 bar Nhiệt độ: 2-50C

Nước pha bia là nước cất vô trùng , áp lực của máy làp=1,2kg/cm2

bia 450 ml: 80%- 20% nước bia 350 ml: 87%-13% nước

bia lon 333 ml : 94% bia-6% nước

Bia sau khi bão hoà CO2 được chuyển sang tank TBF ở 4-5oC, 1,5kg/cm2 đồng thời người ta bổ sung vào bia các chất chống oxy hoá như acid ascorbic ,colupulin Bổ sung acid ascorbic, colupulin

p=1,2-2 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA: 2.1.Nguyên liệu chính:

2.1.1Nước:

2.1.1.1Vai trò trong công nghệ:

phẩm Nó trực tiếp tham gia chuyển hoá tạo thành sản phẩm, là tác nhân kích hoạt cho nhiều quá trình (do các thành phần có trong nước) Bắt đầu từ lúc trộn với nguyên liệu , thế liệu, nấu , đun sôi, lên men, lọc …cho đến sản phẩm, và giữ vai trò quan trọng trong việc hình thành vị của sản phẩm

Ngoài ra nước còn là nguyên liệu phụ cho nhiều quá trình như : ngâm hạt, rữa bã,làm lạnh dịch đường, rữa nấm men, cung cấp cho nồi hơi, giải nhiệt , vệ sinh thiết bị , làm sạch đường ống…

2.1.1.2 Đặc tính kỹ thuật:

Nhóm cation chiếm nhiều nhất trong nước là Ca2+, Mg2+, H+, Na+, K+, Fe2+, Mn2+, Al3+ Còn nhóm anion chủ yếu có trong nước là OH-, HCO3-, Cl-

, S04

2-, N03-, NO2-, Si2-, PO43- Trong đó các muối của Canxi và magiê gây ra độ cứng của nước Chỉ số quan trọng nhất của nước là pH Độ chua tác dụng dao động từ

6,5 – 7, nó ảnh hưởng mạnh đến hiệu xuất đường hoá của malt Tính axit yếu của nước là do axit cabon tự do chứa trong đó Sự hoà tan của CaCO3 và MgCO3

điễn ra theo phương trình:

CaCO3 + H2CO3 Ca2+ + 2HCO3

-MgCO3 + H2CO3 Mg2+ + 2HCO3

-Chính hàm lượng các Ion HCO3-, CO3 - và OH- gây ra độ kềm của nước Ca2+ : Có hàm lượng dao động từ 5 – 6 đến 200 – 250 mg/l tính theo CaO Tồn tại rất nhiều ở dạng Ca(HCO3)2và CaSO4 Ca(HCO3)2 làm giảm độ chua định phân của dịch cháo khi tác dụng với muối photphat của malt

2K2HPO4 + 2NaHCO3 K3PO4 + Na2HPO4 + H2O + 2CO2

Nếu pH của dịch cháo tăng, khả năng hoạt động của hệ enzim giảm dẫn đến hiệu xuất thuỷ phân giảm Ngược lại CaSO4 làm tăng độ chua định phân của dịch cháo Rất có lợi cho quá trình đường hoá

4K2HPO4 + 3CaSO4 Ca3(PO4)2 + K3PO4 + 2K2SO4

- Mg2+ có hàm lượng từ 3 – 4 đến 80 – 100 mg/l Tính chất tương tự Ca2+

MgSO4 gây cho bia có vị đắng khó chịu

- Na+ tồn tại dạng Na2CO3, NaHCO3, Na2SO4, NaCl Trong đó Na2SO4 nếu hàm lượng cao sẽ gây cho bia có vị đăng chát khó chịu NaCl có hàm lượng 200mg/l làm cho bia có vị đậm đà, thích thú Do đó người ta vẫn cho muối ăn vào bia với lượng vừa phải Hàm lượng Na+ trung bình là 15 – 20 mg/l tính theo Na2O, Na2CO3 và NaHCO3 làm giảm độ axit của hồ malt

- K+: Hàm lượng trong nước không nhiều tác động tương tự Na+

- Fe2+ :Tồn tại trong nước dạng Fe(HCO3)2 ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của malt và bia Ơû giai đoạn ngâm malt, lớp tủa Fe(OH)3 trên vỏ hạt cản trở tốc độ hút nước của hạt Trong dịch dường, nó rút ngắn chu kỳ sinh trưởng của nấm men, làm cho sự cân bằng trong tiến trình lên men bị phá vỡ Nó còn làm cho bia có mùi vị lạ, xúc tác quá trình oxy hoá trong bia, làm giảm độ bền keo và dễ dàng gây đục cho sản phẩm Nồng độ tối đa cho phép phải nhỏ hơn 0,3ml

- Mangan: tương tự như sắt

- SO2-: hàm lượng từ 1 – 2 đến 200 – 250 mg/l Nếu hàm lượng quá cao sẽ gây cho bia có vị đắng khan khó chịu

- Cl-: hàm lượng ít hơn sunfat tạo cho bia có vị hài hoà dễ chịu

- NO3- và NO2-: chứa rất ít trong nước Mg(NO3)2, Ca(NO3)2 rất quan trọng ở phân đoạn sản xuất dịch đường Ơû giai đoạn lên men, nếu hàm lượng nitrat , nitrit cao sẽ gây ức chế sự sinh trưởng của nấm men

- NH3: Không cho phép hiện diện trong nước

- Axit Silic: có hàm lượng 10 – 30 mg/l Hàm lượng lớn sẽ cản trở quá trình lên men và gây đục cho bia

- Trong nước còn chứa các cặn khô với thành phần như sau:

CaO: 80 -160 mg/l MgO: 20 – 40 mg/l SiO2: 5 – 15 mg/l SiO3: 5 – 80 mg/l Cl: 10 – 40 mg/l N205: đến 10

Hàm lượng cặn khô cho phép là 200 – 500 mg/l

Ngoài ra nước dùng trong sản xuất bia phải có các tiêu chuẩn sau đây: - Trong, không có mùi vị lạ

- Chuẩn E.Coli: 300 ml (lượng nước tối thiểu cho phép phát hiện 1 tế bào E.coli)

- Chỉ số E.Coli: 3 tế bào / l nước

2.1.1.3.Yêu cầu kỹ thuật dùng trong sản xuất:

- Mùi vị: tinh khiết, không màu - PH: 6,5 – 6,8

- Độ mặn (mg/l): 11,7

- Độ cứng tạm thời: 0,7 ml đương lượng/l - Độ cứng vĩnh cữu: 0,4 – 0,7mg/l

- Hàm lượng muối Cacbonat: <50mg/lít O2

- Hàm lượng muối magiê <100 mg/l H20 - Hàm lượng Clorua: 7,5 – 150 mg/l H20 - Hàm lượng CaSO4: 130 – 200 mg/l H20 - Hàm lượng Fe 2+: < 0,3 mg/l

- NH3 và các muối NO3, NO2 không có - Vi sinh vật < 100 tế bào/1 cm3 H20

- Chỉ số E.coli (trực khuẩn) <3 tế bào/l H20

2.1.1.4.Định mức kinh tế kỹ thuật:

- Tiêu hao nước trong sản xuất malt: 18 – 22 m3/1 tấn malt - Tiêu hao nước cho nấu đường hoá: 8,5 – 10 m3/1 tấn malt - Nước để làm nguội dịch đường: 3 – 4 hl/1hl dịch

- Nước lên men chính: 2 hl/1 hl dịch - Lên men phụ: 2 hl/1 hl dịch

- Nước rửa, chiết chai: 3 – 3,5 hl/ 1hl bia - Nước lạnh 10 – 15 hl/ 1 hl bia

- Nước nồi hơi: 1 hl/1 hl bia

Hiện nay công ty đang sử dụng 2 nguồn nước là nước thành phố và nguồn nước riêng của công ty Một ngày công ty tiêu thụ hết khoảng 5000m3 nước

2.1.2.Malt:

2.1.2.1.Vai trò trong công nghệ:

Là nguyên liệu chính trong nấu bia Nó là lọai ngũ cốc nảy mầm có họat tính enzim amylaza và proteaza Trong quá trình nấu bia, các sản phẩm thủy phân của tinh bột tạo bia những phức chất giữ bọt tốt hơn, có vị đậm đà, cung cấp nguồn nitơ cho nấm men phát triển

2.1.2.2.Đặc tính kỹ thuật:

Malt là một trong các nguyên liệu chính cơ bản của công nghệ sản xuất bia trừ các loại bia truyền thống, có thể được thay thế malt bằng một lượng nhất định thế liệu giàu tinh bột Các thành phần trong nội nhũ của malt như tinh bột, dextrin, đường, protein, khoáng, enzim, là nguồn chính cung cấp chất hòa tan (chất chiết tinh) cho dịch đường lên men và hình thành các tính chất đặc trưng cho bia các loại Trong khi tinh bột, protein là nguyên liệu chủ yếu thì các hydrolase (amilase, protease, photphatase, ) là động lực quan trọng thiết yếu để chuyển hóa các hợp chất cao phân tử không hòa tan đó thành các hợp chất phân tử thấp hòa tan của quá trình thủy phân trong công nghệ sản xuất bia

Trung bình 75-78% chất khô của malt hòa tan trong dịch thủy phân (trong đó glucid khoảng 93% với trên 70% là đường và các dextrin có thể lên men được 20% các dextrin không lên men được, còn lại là các hydrocacbon khác, các chất chứa nitơ hòa tan chiếm khoảng 33-40% lượng protein chung của malt, )

Sau nước, malt hay các thế liệu của malt là nguyên liệu được sử dụng với số lượng nhiều hơn cả trong sản xuất bất kỳ một loại bia nào(1 lít bia tiêu tốn khoảng 0,15-0,19 kg malt và thế liệu)

Vỏ malt chủ yếu là xenluloze và các poliphenol (chất chát, chất đắng, ) không có lợi cho sự chuyển hóa tạo ra sản phẩm cũng như với chất lượng bia, nhưng lại có ý nghĩa quan trọng mang tính quyết định cho quá trình lọc tách bã làm trong dịch thủy phân , góp phần làm tăng độ bền hóa lý cho bia thành phẩm.

2.1.2.3.Yêu cầu kỹ thuật dùng trong sản xuất:

* Thành phần hóa học của malt đại mạch tính theo phần trăm chất khô: - Độ ẩm: 4,5 – 7% trọng lượng

- Tinh bột: 60% - Xenlulô: 6% - Sacaroza: 5 %

- Pentozan hòa tan: 1%

- Pentozan không hòa tan và hexozan: 9% - Xơ 6%

- Đạm formol: 0,7 – 1% - Protid: 10%

- Chất béo: 2,5 – 3% - Chất tro: 2,5%

- Chất chứa nitơ không đông tụ: 2,5% - Các chất chứa nitơ: 10%

- Nếu malt có vị lạ là malt kém chất lượng

- Độ thuần khiết: không bị lẫn tạp chất, không bị vỡ và hạt bị vỡ tối đa là 5%, hạt bị bệnh tối đa là 1%

- Kích thước hạt trên 80% hạt có kích thước 2,5 – 2,8 mm - Tỷ lệ trấu bụi: <1%

- Dung trọng: 650 – 680g/l

- Trọng lượng tuyệt đối: 40 – 44 g/1000hạt - Độ ẩm: <= 4,5 % malt hạt sau khi sấy - <= 7% dùng trong sản xuất

- Độ hòa tan: 79 – 82%

- Độ đạm tòan phần khỏang 11% chất khô - Thời gian đường hóa dưới 20 phút

- Trọng lượng vỏ < 7 – 9 % hạt - Hàm lượng amilo chiếm 17 – 24% - Hàm lượng amilopectin chiếm 76 – 83%

* Về kích thước: - Malt loại 1: >2,8mm - Malt loại 2: >2,5 – 2,8mm - Malt loại 3: <2,5mm

2.1.2.4.Nguồn gốc, phương thức vận chuyển bảo quản:

Malt mới sấy khô xong phải được bảo quản từ 3 -4 tuần mới được đem vào sử dụng để nấu bia Không thể dùng ngay malt vừa mới sấy khô xong để nấu bia vì malt còn quá khô, khi xay nhiều bụi nhỏ, ảnh hưởng đến khâu lọc nước nha, không những thế có khi không tiến hành đường hoá triệt để được dẫn đến khâu lên men không tốt và ảnh hưởng đến chất lượng của bia Sau thời gian bảo quản malt sẽ hút ẩm từ không khí và dần dần độ ẩm sẽ tăng đến 5 – 6% Và phải bảo đảm chắc chắn việc khống chế hàm ẩm của khối hạt không vượt quá 15%

Không trộn lẫn các lô hạt khác giống và khác nhau về độ chín.

2.1.3.Hoa Houblon:

2.1.3.1 Vai trò trong công nghệ:

Houblon là nguyên liệu không thể thay thế trong sản xuất bia vì nó tạo ra vị đắng, mùi thơm đặc trưng, màu cho bia, tăng khả năng tạo bọt và giữ bọt lâu dài, ổn định thành phần sinh học cho bia, tạo vị đắng đặc trưng bền vững Ngoài ra houblon còn có tính sát trùng

2.1.3.2 Đặc tính thực vật:

Cây Houblon là loại cây leo sống lâu năm (30-40 năm) phân tính, thuộc họ gai dầu, được trồng ở các nước vùng ôn đới như Đức, Tiệp, Liên Bang Nga, Mỹ, Trung Quốc và Triều Tiên Tên khoa học là Humulue Lupulus Cây Houblon không mọc ở núi cao mà được trồng ở đất màu mỡ, phì nhiêu và khí hậu ôn đới Cây Houblon có bộ rễ mạnh, chia nhánh Thân houblon có khi dài nhiều mét, trung bình từ 10-15m, xù xì, bò cuốn quanh mọi vật nhưng ít khi gấp khúc, có phủ 1 lớp bông ngắn, sợi lông hình móc câu Lá cây to bằng bàn tay, màu xanh đậm, có hình răng cưa, cuống là có nhiều móc, chia thành từ 3 đến 5 ngăn hình ovan, mặt trên gồ ghề, mặt dưới chứa các tuyến nhựa

Hoa Houblon có hoa đực và hoa cái riêng biệt cho từng cây Đôi khi cây có cây có ca ûhoa đực và hoa cái Hoa đơn tính mọc vào tháng 8, hoa đực mọc thành từng chùm ở nách lá, hoa cái tụ từng cặp ở nách móc lá Phía bên trong cánh hoa có một số lượng lớn các hạt màu vàng sáng và dính

Trong sản xuất bia chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn Hoa đực không được sử dụng vì nó rất nhỏ , chứa ít lượng phấn hóa (lupulin), chất đắng cũng rất kém

Cấu tạo hoa Houblon gồm những thành phần chính: cuống hoa, cánh hoa và phấn hoa: cánh hoa 66-67% cuống hoa 12-14%, phấn hoa 19-20% Hoa có dạng hình quả trứng, dài từ 3-4 cm, khi chín có màu vàng đến vàng óng

Thành phần hóa học trung bình: Nước : 10.0%

Tổng chất đắng: 15,0% Tinh dầu phấn :0,5% Tanin :4%

Đường khử : 2% Pectin : 2% Axit amin : 0,1%

Protein (N x 6,25%) : 15,0% Chất béo :3,0%

Tro : 8%

Xenlulo, lignin và những chất còn lại : 40,4%

Trong các thành phần trên, các hợp chất đắng, tinh dầu phấn hoa, chất chát tanin đóng vai trò quan trọng nhất trong sản xuất bia Ngoài ra những thành phần khác như protein, đường khử,… cũng có ý nghĩa nhất định trong các bước công nghệ

a> Chất đắng:

α- axit đắng:

Bao gồm humulong (C21H3005) - izovaleryl, cohumulong (C20H28O5izobutyryl ,adhumulong (C21H30O5)-2-metylbutyryl α -axit đắng là chất gây đắng mạnh nhất (cả số lượng và chất lượng), có độ hoạt động bề mặt lớn, nhờ đó giúp cho bia có khả năng tạo bọt tốt, tính kháng sinh mạnh Humulông là chất có giá trị trong hoa houblon đối với công nghệ sản xuất bia Người ta đã chứng minh rằng khoảng 85-95% chất đắng trong bia là do humulong cùng các đồng phân của nó gây nên

β- axit đắng:

Bao gồm lupulông(C26H3804), adlupulông(C24H3404), khẳ năng gây đắng yếu hơn humulong, song khả năng kháng sinh lại mạnh hơn Sự hoạt động bề mặt hay khả năng tạo bọt cũng kém hơn humulong Lupulong dễ bị oxi hóa và biến thành β -nhựa đắng mềm, có vị rất đắng Nếu tiếp tục bị oxi hóa thì β -nhựa mềm sẽ chuyển thành ?- nhựa cứng, chất này gây đắng và hòa tan kém, sẽ bị tách ra trong quá trình nấu sôi dịch đường với hoa houblon

Khả năng gây đắng hữu ích của α gấp 9 lần β Vì vậy tổng độ đắng trong bia= α + β/9 Từ đó chất lượng của hoa houblon được quy về độ đắng của α (thường phải > 7% α-axit đắng)

Khả năng kháng sinh của α- chất đắng chỉ bằng 1/3 của β chất đắng

b>Poliphenol:

Với hàm lượng trung bình khoảng 4% trọng lượng hoa, tanin có một vai trò nhất định trong công nghệ, từ đó sẽ có ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp đến chất lượng bia Đó là giúp cho dịch đường trong nhanh và kết tủa các thành phần protein không bền, làm tăng độ bền vững keo của bia, mặt khác, tanin cũng làm kết tủa cả những phần protein bền, dẫn đến làm giảm khả năng tạo bọt của bia Nếu hàm lượng tanin có trong bia vừa phải (0,012- 0,028%) thì sẽ gây cho bia có vị chát và đắng dễ chịu

c>Tinh dầu:

Tinh dầu phấn hoa houplong chiếm từ 0,17-0,65% trọng lượng hoa,

Chủ yếu (đến ¾) là các cấu tử thuộc nhóm tecpec (C5H8)n và ¼ là các cấu tử có mang oxi, đại diện chính là geraniol (C10H180)

Các dạng tinh dầu có nhóm -0H dễ tác dụng với các thành phần axit béo thành những este phức tạp Trong quá trình bảo quản , những hợp chất khác nhau

của tinh dầu sẽ bị thủy phân một phần, dẫn tới chỗ thay đổi tính chất gây thơm có lợi cho bia như là: Linadol có mùi thơm dễ chịu, geraniol có mùi thơm thoảng hoa hồng

Trong quá trình đun sôi dịch đường với hoa huplông, đại bộ phận những cấu tử gây hương đều bay hơi hết, song 1 số cấu tử khác lại biến đổi, hình thành những sản phẩm mới bền hương hơn, tồn tại cùng những cấu tử hương bền để hình thành hương thơm huplông trong bia

2.1.3.3 Chế phẩm Houblon và yêu cầu chất lượng chế phẩm trong sản xuất:

Hiện nay, nhà máy bia Sài Gòn sử dụng hoa huplong dạng viên và cao

Dạng viên: sử dụng thuận tiện đỡ tốn kém, trong bảo quản và vận

chuyển, người ta nghiền nát hoa khô thành dạng bột, sau đó cho qua các máy ép viên định hình để thu gọn thể khối chúng lại, gói kín những viên huplong này trong các bọc giấy đặc biệt có nạp thêm khí trơ giống như hoa cánh Giá trị chất lượng tính theo α -axit đắng Dạng viên này chủ yếu là cung cấp hương cho bia Mỗi bao 21,1 kg

Dạng cao trích ly: người ta dùng 1 số dung môi hữu cơ hecxan, metanol,

metylen clorit hay tricloetylen để trích ly chất đắng trong hoa ra dung môi, sau đó dùng các biện pháp thích hợp dể tách dung môi sẽ thu được dung dịch cao houblon sệt có màu xanh lá cây đậm Bằng cách trích ly như vậy sẽ tách được riêng chất đắng trong hoa ra ở dạng đậm đặc (hiệu suất trích ly thuòng 30%), chất lượng chất đắng được bảo toàn tốt hơn , đồng thời khi nấu với dịch đường sẽ thuận tiện và hiệu quả hơn nhiều Thông thường chất đắng trong 1 kg cao su hoa bằng 5-6 kg hoa cánh (hay viên), tùy thuộc vào chất lượng cánh hoa và hiệu suất trích ly Mỗi hộp cao houblông chứa 4,7 kg cao, bảo quản lạnh

2.1.3.4 Nguồn gốc , phương thức bảo quản

Houblon được gieo trồng nhiều nơi trên thế giới tập trung nhiều là 8

quốc gia thành viên của cộng đồng Châu Aâu (Bỉ, Đức, Tây Ban Nha, Pháp,Ailen, Áo, Bồ Đào Nha,Anh) trong đó Đức chiếm 80% tổng diện tích của cộng đồng tức khoảng 2200 ha (trên dưới 1/3 triệu diện tích thế giới) Diện tích gieo trồng chung đã giảm hơn 20% trong vòng 10 năm qua Việc giảm diện tích gieo trồng là hệ quả của việc tăng năng suất acid alpha, thành phần đắng của hoa houblon, là chất cho vị đắng cho bia Nhu cầu 2003 chỉ ở mức 7560 tấn alpha, với tỷ trọng 5,2 g alpha/hl Tỷ trọng trên được đảm bảo bởi lượng houblon từ 35g đến 185g, tùy loại bia, độ đắng và giống houblon được sử dụng Mặc dù sản lượng bia vẫn đang tăng trên toàn thế giới nhu cầu về acid alpha vẫn giảm (từ 7988 tấn năm 1995 xuống còn 7566 tấn năm 2003, tức giảm 5,3%)

2.1.4 Naâm men bia:

2.1.4.1.Vai troø trong cođng ngheổ:

Laø nguyeđn lieôu ñaịc bieôt vaø quan tróng thieât yeâu trong cođng ngheô sạn xuaât bia Noù quyeât ñònh hieôu suaât vaø chaât löôïng cụa cođng ngheô leđn men bia Ñaịc bieôt, naâm men laø yeâu toâ quan tróng quyeât ñònh cho vieôc hình thaønh caùc thaønh phaăn cụa sạn phaơm

2.1.4.2 Ñaịc tính vi sinh vaôt :

Naâm men laø teđn chung chư nhoùm naâm ñôn baøo, ngaønh naâm thaôt , lôùp nang

khuaơn Nhaø maùy bia Saøi Goøn söû dúng chụng naâm men Saccharomgces

carlbergersis Naâm men naøy ñöôïc Hansen phađn laôp 1833 vaø ñaịt teđn laø

Carlbergunterhefe No1 Ñeân 1881-1883 ñöôïc ñöa vaøo söû dúng trong cođng nghieôp bia ôû Kopenhagen, Ñan Mách laăn ñaău tieđn Treê hôn, cuõng chụng naøy ñöôïc phađn laôp vaø söû dúng ôû Brazil vôùi teđn S.Logos

S.carlbergensis coù hình ovan, kích thöôùc 6-12 µm, sinh sạn baỉng caùch nạy choăi, khoù táo thaønh baøo töû, cheât ôû 500C-600C, leđn men ôû 60C-100C Keât laĩng dáng bođng döôùi ñaùy thuøng leđn men Tính keât laĩng cụa naâm men phú thuoôc vaøo thaønh phaăn hoùa hóc cụa voû teâ baøo Trong voû caøng ít thaønh phaăn hydrat cacbon, mangan vaø haøm löôïng acid amin caøng lôùn thì naâm men keât laĩng caøng nhanh Ngoaøi ra toâc ñoô keât laĩng coøn phú thuoôc vaøo ñieôn tích teâ baøo, pH mođi tröôøng (pH=4- 4,4)

Khi taíng ñoô axit mođi tröôøng, naâm men dáng bođng seõ chuyeơn sang dáng búi Dáng bođng deê keât laĩng, laøm saùng bia Gioùng men bia toât goăm 90% dáng búi vaø 5-10% dáng bođng

Ñaịc tính kyõ thuaôt

- Leđn men mánh trong loøng mođi tröôøng, khi heât nguoăn cacbon trong mođi tröôøng, coù xu höôùng keât chuøm, chuoêi vaø laĩng nhanh xuoâng ñaùy thuøng leđn men, laøm trong bia nhanh

- Leđn men ñöôïc glucoza, mannoza, galactoza, fructoza, sacaroza, maltoza - Ñaịc bieôt rafinoza vaø caùc dextin ñôn giạn, leđn men toât, thaôm chí ôû nhieôt ñoô thaâp töø 6-100C

- Khođng leđn men ñöôïc caùc ñöôøng : lactoza, inulin, Kxiloxa, arabinoza, cellobioza, manit, soebit…

2.1.4.3 Yeđu caău kyõ thuaôt duøng trong sạn xuaât:

Naâm men gioâng phại bạo ñạm oơn ñònh caùc tính chaât ñaịc tröng cụa cođng ngheô sạn xuaât vaø chaât löôïng sạn phaơm vaø ñát caùc chư tieđu:

- Tư leô teâ baøo nạy choăi= 5-10%, toât nhaât <= 5%

- Löôïng naâm men sau khi caây vaøo dòch leđn men phại ñát 10-20 trieôu teâ baøo/ml Chư soâ naøy trung bình khoạng 12-15 trieôu teâ baøo/ml ñoô thuaăn khieât cao, khođng nhieơm vi sinh vaôt coù hái cho quaù trình leđn men hay chaât löôïng sạn phaơm Khạ naíng thích hôïp vôùi sạn xuaât nhanh, lađu bò thoaùi hoùa trong sạn xuaât

2.2.Thế liệu:

Mục đích sử dụng:

+ Giảm giá thành sản xuất, + Cải thiện mùi vị của bia + Bảo quản bia được lâu hơn

Gạo là nguyên liệu phụ dùng để thay thế malt và nó chiếm khoảng 25% (tuỳ theo chất lượng bia thành phẩm như yêu cầu đã đề ra) vì gạo có:

- Hàm lượng tinh bột khá cao :75% - Protêin ở mức vừa phải :;;8% - Còn chất béo :1 – 5%

- Cellulose: 0,5 0,8%, thì ở mức giới hạn thấp - Chất khoảng chiếm, khoảng :1 – 1,2 %

Với những chỉ số này có thể nói rằng gạo là 1 nguyên liệu khá lý tưởng cho việc sản xuất bia

Gạo của công ty bia Sài Gòn chủ yếu mua trong nước, do nước ta là 1 nước nông nghiệp lâu đời, nguồn gạo dồi dào và đáp ứng được yêu cầu trong sản xuất bia

Yêu cầu kỹ thuật của gạo

+ Màu sắc đồng nhất, không có hạt mốc, mùi hôi, sạn rác + Tỷ lệ tạp chất :<=2%

+ Không bị sâu, mọt, ẩm (độ ẩm :13 – 13,5 %) + Tro: 1,1% chất khô

+ Độ mịn của gạo: càng mịn càng tốt

Nguyên liệu thay thế ngoài gạo ra người ta còn có thể sử dụng các loại nguyên liệu khác như: mạch đen, yến mạch, lúa mì ngô Nhưng do gạo là nguồn nguyên liệu dồi dào ở nước ta nên ngành công nghệ sản xuất bia của nước ta đang dùng nguyên liệu thay thế là gạo Mặt khác việc xay nghiền gạo cũng đơn giản hơn, không cần ngâm

2.3.Nguyên liệu phụ:

Là tất cả các chất được sử dụng nhằm đạt được các yêu cầu kỹ thuật cần thiết trong các quá trình của công nghệ sản xuất bia có thể phân ra các nhóm sau:

1> Nhóm các chất dùng để xử lý H20 (làm mềm nước): phục vụ sản xuất, phục vụ nồi hơi , như các muối sunfat của Na, sunfit Na

2> Nhóm sát trùng nước và điều chỉnh pH (nước, dịch đường ) clo, acid suffuric, acid lactic,

3> Nhóm các chất sát trùng , tẩy rửa (vệ sinh đường ống,thiết bị, rửa chai, ) như clo, acid, xút,

4> Nhóm các chất dùng cho quá trình thu hồi CO2: than hoạt tính, acid sffuric, pecmanganat kali, clorua canxi khan,

5> Nhóm chống oxi hóa cho bia: acid ascorbic, nước oxy già (H202).,CO2 6> Nhóm các chế phẩm enzim dùng cho đường hóa và lên men amilaza,

nguyên liệu thay thế

7> Nhóm các hóa chất cần thiết cho việc xử lý nấm men thu hồi, phân lập, nuôi cấy nấm men, nhân giống trung gian

8> Nhóm các hóa chất phòng thí nghiệm và các bộ phận khác(bộ phận lạnh )

9> Nhóm các chất trợ lọc(dùng cho lọc trong dịch đường, bia , H20, ) diatomit, betonot,kizelgua

3.CÁC QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ CHÍNH: 3.1 Sản xuất dịch lên men:

3.1.1.Nghiền, phối trộn:

3.1.1.1.Mục đích công nghệ:

Đập nhỏ hạt thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp xúc với nước làm cho sự xâm nhập của nước vào các thành phần của nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy quá trình đường hóa và các quá trình thủy phân khác nhanh hơn và triệt để hơn

3.1.1.2 Cơ sở lý thuyết và phương pháp:

Thành phần cấu tạo chủ yếu của hạt malt là vỏ và nội nhũ Hai hợp phần này khác nhau về thành phần, tính chất vật lý, cơ lý, hóa học và cũng khác nhau về chức năng và vai trò trong công nghệ sản xuất dịch đường

Vỏ của hạt có cấu tạo chủ yếu từ xelluloza linhin, các hợp chất petiphenal và các chất khoáng Ngoài ra còn chứa thêm một ít pentozan, các chất màu và chất đắng Xelluloza và linhin là những hợp chất không hòa tan trong nước và không bị thay đổi cấu trúc dưới tác dụng của hệ enzim trong malt Những thành phần còn lại của vỏ có thể hòa tan này (trừ pentozan) làm cho bia có vị đắng và chát khó chịu Vì vậy, xu thế trong quá trình nghiền là càng bảo toàn nguyên liệu vỏ bao nhiêu càng tốt bấy nhiêu

Nội nhũ của malt: chứa chủ yếu là tinh bột, dextirin, đường, protein, các sản phẩm thủy phân của protein,… và nhiều hợp chất khác Các hợp phần này là nguồn chính cung cấp chất hòa tan (chất chiết) cho dịch đường Trong nội nhũ của hạt, cấu trúc của chúng ở các khu vực là không đồng nhất như nhau Ở cuối mũi của hạt, enzim không xâm nhập đến nơi, không xảy ra quá trình thủy phân, tinh bột còn rất cứng Để tận thu hết thành phần chất chiết, khu vực này cần nghiền thật mịn

Mức độ nghiền thích hợp của malt phụ thuộc vào cấu trúc của nó, tức là phụ thuộc vào độ nhuyễn của hạt ở giai đoạn ươm mầm Nếu malt kém nhuyễn

thì chế độ nghiền mịn đối với nội nhũ là cần thiết Nếu malt có độ nhuyễn tốt, mức độ nghiền có thể thô hơn, hạt nghiền có kích thước lớn hơn

Mức độ nghiền còn phụ thuộc vào thiết bị và phương pháp lọc bã Khi lọc bằng máy lọc ép khung bản thì ta có thể nghiền ở mức độ mịn hơn

Vậy nguyên tắc chung nhất cho chế độ nghiền malt là: bảo đảm yêu cầu thu nhận được nhiều chất hòa tan nhất nhưng thể tích bột nghiền và bã malt cũng đạt giá trị cao nhất trong điều kiện có thể đạt được

Nhà máy bia Sài Gòn ứng dụng phương pháp nghiền khô đối với malt

3.1.1.3.Thiết bị và kỹ thuật thực hiện

a/ Kỹ thuật nghiền malt:

Malt được nghiền dập, không nghiền mịn vì nếu nghiền mịn thì lớp vỏ của malt cũng bị hiễn ra mà thành phần chủ yếu là Xelluloze lignim, tamin và tro Xellulo không tan trong nước Vì vậy ít thay đổi trong quá trình nấu, nhưng nếu nghiền quá nhỏ sẽ gây cản trở cho quá trình lọc do làm bít các lỗ lọc, còn các chất như tamin, chất đắng và tro thì dễ hoà tan vào dung dịch tạo vị và màu không bình thường ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm Do vậy khi nghiền malt, điều quan trọng cần chú ý là phải giữ lớp vỏ xellulo càng nguyên vẹn càng tốt, nhưng phần nội nhũ càng nghiền nhỏ càng tốt Tuy nhiên nghiền mịn phần nội nhũ lại có điểm bất lợi là phần cháo trong màng lọc sẽ nén rất chặt sẽ gây cản trở việc lọc dịch và đến lúc rửa bã malt sẽ không thể nào chiết rút hết các thành phần dinh dưỡng ở trong đó Quá trình ghiền malt còn phức tạp ở chỗ là trong nội nhũ của hạt, cấu trúc của chúng ở các khu vực không đồng nhất với nhau Trong quá trình ươm mầm, sự hoạt động của hệ enzim được bắt đầu từ khu vực phôi, sao đó mới lan toả đến điểm phía cuối hạt, thông thường ở cuối mũi của hạt enzim không xâm nhập đến nơi Ơû đó không có quá trình thuỷ phân xảy ra, phần hạt này vẫn giữ nguyên màu trắng, trong tinh bột vẫn còn rất cứng Vì vậy phần trên của hạt xốp, đặc biệt phần bao quanh mầm, trong khi đó phần cuối mũi hạt cứng hơn khi nghiền malt phần trên trở thành bột hoặc những tấm nhỏ - còn phần phía cuối hạt thành những tấm lớn hơn Như vậy sau khi nghiền, hạt malt được chia ra nhiều dạng vỏ trấu, tấm lớn, tấm bé và bột Loại bột và tấm bé được các enzim phân huỷ dễ dàng và chuyển thành dạng bột hoà tan trong nước một cách triệt để Loại tấm lớn hơn thì khó khăn hơn trong việc enzim phân huỷ thành các chất hoà tan nên không được trích ly triệt để, một phần không hoà tan được trong dung dịch nên nằm lại trong hạt, làm giảm hiệu xuất trích ly

Malt được nghiền ra thành những thành phần có tỷ lệ như sau: + Vỏ trấu 9 – 12%

+ Tấm lớn 12 – 15% + Tấm bé 30 – 35% + Bột 40 – 45%

b/ Kỹ thuật nghiền gạo:

Gạo là nguyên liệu chứa ươm mầm, nhằm sử dụng để thay thế 1 lượng đáng kể malt đại mạch, để giảm giá thành sản xuất Hạt tinh bột của gạo chưa được hồ hoá, chưa được tác động bởi các quá trình enzim nên cấu trúc tinh bột còn rất cứng, do đó chúng rất khó bị thuỷ phân Để đạt được mục đích cuối cùng là trích ly được nhiều chất hoà tan được nguyên liệu gạo biện pháp hữu hiệu nhất là gạo phải được nghiền sau đó qua khâu xử lý hồ hoá ở nhiệt độ cao, làm cho tinh bột của chúng chín dẫn đến sự thuỷ phân của các enzim một cách dễ dàng

3.1.1.4 Tiêu chuẩn và chất lượng sản phẩm của quá trình

Các chỉ số về thành phần cơ học tối ưu của bột nghiền là những đại lượng phụ thuộc nhiều yếu tố Đó là phụ thuộc vào chất lượng của malt, công nghệ đường hóa, công nghệ và thiết bị lọc bã Do đó, bột nghiền có chất lượng tốt nếu

Hình 2.2 Máy nghiền búa treo tự do có quạt hút

trong thành phần cơ học của nó Khối lượng của pha tấm bé và bột chiếm ưu thế, lượng tấm lớn chiếm ít hơn còn vỏ thì phải đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật của thiết bị lọc Vậy các thành phần của bột nghiền chiếm tỷ lệ như sau:

- Vỏ và tấm lớn: 30- 40% - Tấm bé và bột: 60-70%

3.1.2 Thủy phân:

3.1.2.1 Mục đích công nghệ:

Nhằm chuyển về dạng hòa tan tất cả những chất hữu cơ có phân tử lượng cao nằm dưới dạng không hòa tan trong bột malt, chúng sẽ cùng với những chất hoà tan có sẵn trong bột malt tạo thành chất hòa tan chung (extract) của dịch thuỷ phân Các chất này chính là nguồn dinh dưỡng cho nấm men hoạt động trong giai đoạn lên men

3.1.2.2.Cơ sở lý thuyết và phương pháp:

Quá trình này hoàn toàn phụ thuộc vào số lượng, chất lượng của các hệ thống enzim có trong malt.Mỗi enzim có một nhiệt độ tối ưu riêng và nhiệt độ này không trùng với nhiệt độ của môi trường Do vậy, ta cần thiết lập chế độ nhiệt thích hợp cho quá trình này Muốn vậy cần phải lưu ý đến những “điểm dừng” cần thiết cho quá trình thuỷ phân sâu xa, nhằm tạo được nhiều chất hoà tan mà yêu cầu kỹ thuật đòi hỏi

Yếu tố thứ hai ảnh hưởng đến quá trình thuỷ phân là pH của môi trường thuỷ phân Độ pH của môi trường thường dao động từ 6-7 trong khi pHop của các enzim thường là 5,3 – 5,6 Vì vậy, người ta phải điều chỉnh pH bằng cách nhân tạo như dùng nước mềm để nấu hoặc axit hóa mội trường bằng axinh lactic, H2SO4…

Yếu tố thứ ba ảnh hưởng đến quá trình này là nồng độ dịch thuỷ phân Nồng độ của dịch thuỷ phân thường được điều chỉnh nhờ sự thay đổi khối lượng

nước trộn với bột malt Khối lượng nước cần thiết để trộn được tính theo công thức:

Trong đó :

E hàm lượng chất hòa tan trong malt e : nồng độ yêu cầu của dịch đường hoá Thuỷ phân bao gồm các quá trình sau :

a Phân giải tinh bột:

Sự thuỷ phân bột là dó tác động của tập hợp enzim amylase (gồm α, β và amilophosphatase) Sự thuỷ phân tinh bột có thể tóm tắt : Tinh bột -> Destrin -> Maltose

e E (100 - e)

x = Kh/100kg

* α - amylase : Tác dụng mạnh lên các phân tử amylo và mạch chính của amylopectin chúng tác động ngẫu nhiên lên những mạch polyme của amylopectin mà không bắt buộc từ đầu của các mạch nhánh (thường phá hủy các mối liên kết thứ 5 hay thứ 6 cúa α - 1,4 glucozit) , kết quảûû là, các phân tử polyme của tinh bột bị cắt thành nhiều phân tử có số gốc glucozit ít hơn, tập hợp thành những dạng dextrin khác nhau Dẫn tới độ nhớt của cháo malt giảm và nếu thử với iod thì màu xanh sẽ biến mất trong một thời gian ngắn Sản phẩm chính của quá trình là maltoza, dextrin

Nhiệt độ tối thích hợp của α - amylaza là 70 - 750C, pH tối ưu là 5,6 – 5,8

* β - amilaza :

Enzim này cắt hai gốc glucozid trên toàn mạch của amyloza và mạch nhánh của amylopectin để tạo thành maltoza Enzim dừng tác động trước điểm rẽ của mạch nhánh amylopectin Tác động của enzim này trên mạch amyloza bắc đầu từ phía cực kín, còn trên mạch amylopectin - từ phía ngoài của mạch nhánh đi vào Sản phẩm tạo thành do tác động của β -amylaza là đường maltoza nhiệt độ tối thích của enzim này là 60 -63oC

* Sự tác động đồng thời của α - amylaza và β -amylaza lên tinh bột: Khi α - amylaza và β -amylaza cùng tác dụng lên tinh bột sẽ tạo thành dextrin và maltoza.Dextrin thu được do tác dụng của α-amylaza sẽ được amylaza tiếp tục phân cắt từng 2 gố glucoza một, do vậy mà trọng lượng phân tử dextrin giảm dần Dextrin tạo thành do thuỷ phân amyloza sẽ chuyển dần thành matoza , còn dextrin tạo thành từ amylopectin do tác dụng của β-amyloza lên phân tử amylopectin, sau đó nhờ alpha amylazatác dụng và chuyển về dạng dextrin bậc thấp hơn

Vùng axit tối ưu cho hệ enzim amylaza là 5.5-5.6, nhiệt độ tối thích là 65-70 oC *Amylophotphataza:

Enzim này phá huỷ các mối liên kết este giữa a.photphoric và amylopectin Khi thử với iod sẽ bắt màu xanh Nhiệt độ tối thích của enzim này la70 oC, pH tối ưu là 5.5-5.7

Quá trình thuỷ phân tinh bột còn phụ thuộc vào nồng độ dịch đường : nồng độ càng tăng thì thời gian đường hoá càng tăng.Tốc độ đường hoá tỷ lệ thuận với nồng độ amylaza: nồng độ càng cao thì đường hoá càng nhanh

Vậy sản phẩm chính của quá trình thuỷ phân tinh bột là đường maltoza, dextrin , một số ít đường saccharoza, fructoza và glucoza

b>Sự phân giải protein:

Sự phân giải protein trong thời gian thuỷ phân do tác động của enzim protease theo trình tự sau:

Protein albumoza polypeptit peptit axit amin Các sản phẩm thuỷ phân của protein có phân tử lượng thấp (peptit hoặc axit amin) là nguồn cung cấp nitơ chủ yếu cho nấm men Các sản phẩm có phân

tử lượng trung bình (albumo, pepton, polypeptit) sẽ tahm gia vào việc tạo bọt, vị và giúp cho bia có khả năng giữ bền bọt

Xúc tác cho sự phân giải protein là enzim proteinase Enzim này thuỷ phân protein đến albumo, pepton và polypeptit Vùng nhiệt độ tối thích ở điều kiện đường hoá là 50-60oC, pH tối ưu là 4,6-5,0

Nếu yêu cầu kỹ thuật cần nhiều sản phẩm protein bậc thấp thì phải dừng ở nhiệt độ 48-50oC Nếu yêu cầu cần nhiều albumo thì phải dừng ở 58-60 oC Khi đó bia sẽ sánh hơn, khả năng tạo bọt tốt hơn nhưng bia cũng dễ bị đục keo

Quá trình thuỷ phân protein phụ thuộc vào nồng độ: nồng độ càng tăng cường độ quá trình thuỷ phân càng mạnh

Khi thuỷ phân ngoài hai quá trình enzim thuỷ phân tinh bột và protein, còn diễn ra quá trình enzim phytaza thuỷ phân phytin giải phóng ra inozit và H3PO4, nhiệt độ tối thích là 45-50oC, pH tối ưu là 5,2-5,3 ; quá trình thuỷ phân của enzim sitaza lên pentozan làm tăng 3-4% chất hoà tan trong dịch đường, nhiệt độ tối thích là 45oC, pH=5

c>Những biến đổi về lý và hoá học:

Trong thời gian thuỷ phân, sự gia nhiệt hỗn dịch hoặc đun sôi sẽ gây ra hệin tượng kết lắng protit kém chịu nhiệt Quá trình kết lắng protit hoàn toàn khi pH của cháo malt gần với điểm đẳng điện của protit

Sự hình thành melanoid : là do sự tác động giữa đường khử và axit amin trong cháo malt, sự thuỷ phân từng phần pentozan cho ra furfurl và oxy metylfurrol Lượng melanoid này đóng vai trò quan trọng trong việc tạo màu, mùi vị, khả năng tạo bọt của bia

Sự hoà tan những chất chát và chất đắng trong vỏ trấu vào dịch đường làm tăng cường độ màu và tác dụng xấu đối với vị dịch đường

* Quá trình thuỷ phân có sử dụng thế liệu :

Khi có sử dụng thế liệu, thường lượng enzim trong malt không đủ khả năng thuỷ phân triệt để cơ chất của thế liệu nên người ta phải bổ sung một lượng chế phẩm enzim có nguồn gốc tử vi sinh vật, nhất là trong nhóm nấm mốc

Aspergilus Oryze hoặc vi khuẩn

Vấn đề điều chỉnh pH cũng được chú trọng Trong trường hợp này cần phải bổ sung từ bên ngoài axit lactic, H2SO4 để axit hoá môi trường

Kế nữa là phải nghiền thế liệu min hơn malt để tăng khả năng tiếp xúc của cơ chất và enzim

d> Các phương pháp đường hoá:

Trong công nghệ sản xuất bia tồn tại hai phương pháp chính:

a>Phương pháp ngâm : Đặc trưng của phương pháp này là không nâng nhiệt toàn bộ khối nấu mà giữ nhiệt tuỳ theo yêu cầu cụ thể của công nghệ thông qua các điểm dừng : đạm hoá (50_52oC) ; đường hoá (63-65oC) ; và dịch hoá (70-75oC) với những khoảng thời gian tối ưu

Phương pháp này chỉ áp dụng khi nấu bằng 100% malt có chất lương tốt Ơû điều kiện nước ta phương pháp này chưa được áp dụng

b> Phương pháp đun sôi từng phần (từng lần ) : đặc trưng của phương pháp này là sau khi trộn bột malt với nước Ta được hỗn dịch khối nấu Sau đó khối nấu được chia ra từng phần đường hoá và đun sôi liên tiếp nhau, rồi hoà tan lẫn với khối hỗn dịch ban đầu để nhằm nâng nhiệt và giữ nhiệt và giữ nhiệt, thông qua các điểm dừng đạm hoá , đường hoá, dịch hoá theo yêu cầu cụ thể của công nghệ Tuỳ thuộc vào điều kiện công nghệ của mỗi nơi, ta có thể áp dụng một trong các phương án đun sôi từng phần sau:

- Đun sôi một lần (một phần ) - Đun sôi hai lần (hai phần) - Đun sôi ba lần (ba phần)

Chính nhờ có nhiều phương án khác nhau, nên phương án này rất phổ biến, thương được áp dụng trong các nhà máy bia của ta cũng như trên thế giới Phương pháp này còn giu[1 cho nhà sản xuất dễ thích nghi với biến động khách quan như chất lượng nguyên liệu, thời gian sử dụng thiết bị… Đặc biệt trong tình hình công nghệ sản xuất bia của ta thừơng có xu hướng sử dụng nhiều thế liệu (thau cho malt ), tỷ lệ thay thế từ 20-45%, thì phương pháp đun sôi từng phần dễ đáp ứng yêu cầu công nghệ hơn, từ đó giúp cho việc nâng cao hiệu suất đường hoá

3.1.2.3.Thiết bị và thiết bị thực hiện: a Nguyên lý làm việc :

Có 2 nồi nấu: 1 nồi nấu malt và 1 nồi nấu gạo Nồi nấu có hai lớp vỏ bằng đồng Nhiệt độ được cấp trong các túi hơi, ngoài ra còn có ống dẫn cấp nhiệt phụ Khi cần nhiệt lượng cao mà nhiệt lượng trong túi hơi không đủ để cung cấp, ta sẽ cấp theo lượng nhiệt phụ qua ống dẫn hơi đó Ở đáy nồi có lỗ tháo liệu, hai bên nồi có ống nhập liệu, nhập nước Để phối hợp bên trong có cánh khuấy Cánh khuấy ó mục đích khuấy trộn cho quá trình đường hoá xảy ra đồng đều(cánh khuấy quay với tốc độ 36-37 vòng/phút) tránh hiện tượng nguyên liệu bị vón cục, làm quá trình đường hoá xảy ra không hoàn toàn Bên nồi malt còn có ống dẫn cháo từ nồi gạo sang Dung tích nồi gạo là 245 hl, nồi malt là 365 hl

Hình 3.2 Sơ đồ nồi nấu

1 Thân nồi 2 Cánh khuấy 3 Trục cánh khuấy

4 Cửa thoát sản phẩm 5 Cửa thao tác

6 Ống thoát ẩm

b Quy trình vận hành:

- Vệ sinh các nồi nấu theo đúng yêu cầu kỹ thuật - Bật aptomal trong tủ điện chính

- Kiểm tra nguồn điện ba pha

- Kiểm tra nguồn nhiệt hơi đạt áp suất quy định (2 - 3 kg/cm3) - Kiểm tra hệ thống hơi có bị xì không

- Mở van nước ngưng

- Xông ống thoát hơi các nồi nấu ở bộ phận ngưng tụ

c Vệ sinh thiết bị:

Vào thứ tư hàng tuần, bên phân xưởng nấu tiến hành vệ sinh thiết bị Đối với các máy sàng, máy xay, các công nhân tiến hành tháo các thiết bị, tránh làm cho thiết bị bị nghẹt Còn nồi nấu sẽ làm cho NaOH vào đun sôi trong 1 thời gian rồi rửa thật sạch bằng nước thường

d thực hiện quá trình nấu:

Lượng nguyên liệu 1 mẻ nấu của công ty là: gạo: 2,25 tấn+90hl nước (tỉ lệ 1:4) malt: 6,75 tấn +200,25 hl nước (1:3)

bột gạo được bơm vào nồi là 28m3/giờ trong 10 phút Bột malt được bơm vào nồi là: 5,23/giờ trong 15 phút

Thời gian và nhiệt độ trong 1 mẻ nấu:

Thao tác Nhiệt độ (0 0C) Thời gian (phút) Nồi gạo

Ở nồi gạo sau khi bơm nước+ bột gạo vào nồi nấu, người ta sẽ bổ sung thêm 1 lượng nhỏ axit H2S04 Việc cho thêm axit vào nồi gạo để tăng khả năng phân cắt để các chuỗi cao phân tử của tinh bột

Ở nồi malt, sau khi nhập liệu thì được gia nhiệt lên 510C và giữ ở nhiệt độ này trong 10 phút Tương ứng với điểm dừng đạm hóa Lúc này enzim, proteaza thực hiện quá trình đạm hóa, người ta cho thêm khoảng 5kg CaCl2 , ZnCl2 Mục đích của việc cho thêm vào nhằm giữ ổn định độ pH tối thiểu cho enzim hoạt động, tăng độ bền nhiệt cho enzim, đồng thời phục vụ cho quá trình lắng men

Sau khi hồ hoá hoàn toàn cho quá trình tinh bột, ta tiến hành hội gạo vào nồi malt Tiếp theo ta nâng nhiệt độ lên 750C và tiến hành thử iod Nếu iod có màu xanh thì ta để ở nhiệt độ này và cứ 5 phút ta lấy mẫu ra thử iod một lần Đến khi nào iod không còn đổi màu xanh thì được, đây chính là quá trình đường hóa Kết thúc quá trình đường hóa ta nâng nhiệt độ lên 760C để đem ra lọc (thời gian lọc và rửa bã là 2 giờ) Khi lọc người ta giữ nhiệt độ 760C là nhằm tạo điều kiện cho quá trình lọc được dễ dàng, vàthu dịch lọc được nhanh hơn, có độ trong tốt hơn Khi dịch lọc xong, đưa vào nối nấu houblon, nhiệt độ không được dưới 750C, để tránh được sự oxi hóa các chất trong dịch đường như các loại đường khử, các axit amin,làm ảnh hưởng đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm sau này- nhất là về mặt cảm quan

3.1.2.4 Tiêu chuẩn và chất lượng của quá trình:

- Tinh bột sót : không còn

-Độ đục :<=2000-2500 Nephe -Độ màu :7,5-11 EBC

-Balling :10,5-13,4oballing -Độ pH :5,2-5,5

-Độ đắng :35-41 BU

3.1.2.5 Sự cố có thể xảy ra và biện pháp khắc phục :

Trong quá trình nấu bị cúp điện thì nhà máy phải bật sang nguồn địên khác Nếu cúp điện toàn thành phố nhà máy sẽ mở máy phát điện riêng Nếu độ màu không đạt phải bổ sung thêm caramel Độ đường không đạt thì pha loãng (nếu đường dư)

3.1.3.Lọc tách bã:

3.1.3.1 Mục đích công nghệ:

Tách pha lỏng khỏi hỗn hợp để tiếp tục bước tiếp theo của tiến trình công nghệ, còn pha rắn, phế liệu phải loại bỏ

3.1.3.2.Cơ sở ly thuyết và phương pháp:

còn pha lỏng bao gồm nước và các hợp chất thấp phân tử được trích ly từ malt, hòa tan trong đó pha rắn là bã malt, pha lỏng là dịch đường

Về khối lượng, ha rắn chiếm tỷ lệ nhỏ hơn pha lỏng rất nhiều nhưng chúng có ý nghĩa rất lớn đối với tiến trình lọc Để đạt được mục đích tách hai pha riêng biệt khỏi hỗn hợp cháo, phương thức thông thường là cho nén chúng lên những vật cản có cấu trúc dạng lưới Các phần tử của pha rắn bị giữ lại, chúng tạo thành lớp lọc phụ, còn pha lỏng được đi qua

Quá trình lọc bã malt được tiến hành theo hai bước: bước đầu tiên là ép để tách dịch cốt, bước thứ hai là rửa bã để chiết rút hết tất cả những phần dinh dưỡng còn bám lại ở trong đó

Lớp lọc phụ có ý nghĩa đến tốc độ lọc và độ trong của dịch đường và nó còn phụ thuộc vào yếu tố quan trọng nhất đó là mức độ nghiền của nguyên liệu Ngoài ra, cấu trúc của lớp lọc phụ còn phụ thuộc vào nhiệt độ lọc, độ nhớt của dịch đường, pH của dịch đường, áp suất lọc…

Vậy nhiệt độ thích hợp cho quá trình lọc là 76oC, pH= 5.5

Phương pháp: hiện tại nhà máy bia Sài Gòn sử dụng máy lọc ép khung bản bán tự động

3.1.3.3 Thiết bị và kỹ thuật thực hiện:

a/ Nguyên lý làm việc:

Thiết bị lọc ở đây sử dụng là lọc ép khung, bản, có thể lọc 10tấn/mẻ Nhưng ở công ty máy chỉ cho lọc 9,5 tấn/mẻ Thiết bị gồm 51 bộ khung bản Phía trên của mỗi khung có 1 lỗ tròn, phía dưới có vách liên thông ở trong khung Các lỗ tròn, khoảng không tạo thành mương kín khi khung và bản xế khít vào nhau Mương kín này sử dụng như đường ống để bơm hỗn hợp vào đầy các khoảng không của khung Bản có kích thước bằng khung nhưng bề dày bé hơn có khía rãnh cho dịch đường chảy vào Tất cả các bản được bọc kín bằng vải lọc Dưới tác dụng áp lực của bơm nước, dịch đường ở trong khung sẽ được lọc qua lớp vải đi vào trong bản rồi theo các đường rãnh tập trungvềvan xả dịch, bã được giữ trong khung Thời gian ép lọc bã là 1h45’ Thời gian rửa bã là 15’