tìm hiểu qui trình nấu và lên men của nhà máy bia sài gòn

2.1 Malt: − Malt là nguyên liệu truyền thống không thể thiếu trong công nghệ sản xuất bia vì trong malt có các enzyme để thủy phân tinh bột, protid… tạo đường đơn các acid amin, hương và

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ BÁN CÔNG TPHCM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Đề tài

TÌM HIỂU QUI TRÌNH NẤU VÀ

LÊN MEN CỦA NHÀ MÁY BIA SÀI GÒN

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : ThS NGUYỄN THANH MAI

SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN THỊ NGUYỆT HẰNG

KHÓA HỌC: 2000 – 2004

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Thanh Mai đã tận tâm hướng dẫn em hoàn thành bài luận này

Em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa công nghệ sinh học đã tận tâm giảng dạy em trong suốt bốn năm qua

Em xin chân thành cảm ơn ban giám đốc nhà máy Bia Sài Gòn, cùng với các cô chú ở phân xưởng nấu, phân xưởng lên men, phòng kỹ thuật đã tận tình giúp đỡ em trong quá trình thực tập để hoàn thành khóa luận

Sau cùng xin cám ơn gia đình đã tạo điều kiện và tinh thần để em hoàn tất bốn năm học này

2

MỤC LỤC

Phần I: Đặt vấn đề 1

Phần II: Tổng quan tài liệu 1 Giới thiệu nhà máy bia Sài Gòn 3

2 Giới thiệu về quá trình sản xuất bia 2.1 Malt 6

2.2 Nước 9

2.3 Houblon 11

2.4 Thế liệu 13

2.5 Nấm men 15

2.6 Các chất phụ gia 16

Phần III: Nội dung Chương I: Kỹ thuật nấu 1 Thuyết minh qui trình công nghệ 1.1 Nhập liệu 22

1.5.2 Quá trình thủy phân protein 25

1.5.3 Quá trình thủy phân Fitin 26

1.5.4 Các yếu tố ảnh hưởng tốc độ thủy phân 27

1.5.5 Nồi gạo 28

1.5.6 Nồi malt 29

1.5.7 Quá trình lọc 30

1.5.8 Đun sôi dịch nha với hoa Houblon 32

2 Thiết bị phân xưởng nấu 2.1 Hệ thống nhập nguyên liệu 34

2.2 Hệ thống xử lý nguyên liệu để chuẩn bị nấu 36

2.3 Nồi nấu 38

2.4 Máy lọc ép khung bản 39

2.5 Nồi đun sôi với hoa Houblon 40

Chương II: Kỹ thuật lên men 1 Mục đích và cơ sở lý thuyết của quá trình lên men bia 46 2 Lên men chính 2.1 Mục đích và cơ sở lý thuyết 47

2.2 Những biến đổi xảy ra trong quá trình lên men 48

2.3 Phương pháp điều khiển quá trình lên men 48

2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 49

2.5 Mục đích bổ sung oxy cho dịch lên men 52

2.6 Vai trò và ảnh hưởng của dịch đường lên men 53

3 Lên men phụ 3.1 Mục đích và cơ sở lý thuyết 56

3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men phu ï 57 3.3 Các biến đổi ảnh hưởng đến chất lượng bia 59

4 Lọc bia 60

5 Bão hòa CO2 61

6 TBF 62

7 Chiết chai 63

8 Thanh trùng và hoàn thiện sản phẩm 63

9 Thuyết minh sơ đồ lên men 9.1 Khâu APV 67

9.2 Khâu lên men chính 68

9.3 Khâu lên men phụ và ổn định bia 71

9.4 Khâu lọc 72

Phần IV: Kết luận 1 Kỹ thuật nấu 77

2 Kỹ thuật lên men 78

Phần V: Nhận xét 1 Phân xưởng nấu 80

2 Phân xưởng lên men 81

Phần VI: Tài liệu tham khảo 82

Sơ đồ Sơ đồ 2.1 Quá trình sản xuất bia 18

Sơ đồ 3.1 Quá trình công nghệ nấu 20

Sơ đồ 3.2 Giản đồ nấu 21

Sơ đồ 3.3 Lưu đồ kiểm soát quá trình nấu 43

Sơ đồ 3.4 Quá trình công nghệ lên men 44

Sơ đồ 3.5 Giản đồ lên men chính 66

4

Bảng

Bảng 2.1 Kết quả kiểm tra malt 9

Bảng 2.2 Tiêu chuẩn chất lượng nước dùng nấu bia ở công ty 10 Bảng 3.1 Thiết bị nhập liệu 35

Bảng 3.2 Thiết bị chuẩn bị nấu 36

Bảng 3.3 Thiết bị nấu 38

Bảng 3.4 Thiết bị đun sôi 41

Bảng 3.5 Tiêu chuẩn dịch nha sau khi lên men phụ 50

Bảng 3.6 Tiêu chuẩn bia bán thành phẩm 62

Bảng 3.7 Tiêu chuẩn bia thành phẩm 65

Bảng 3.8 Yêu cầu của bia sau lên men phụ 72

Bảng 3.9 Yêu cầu của bia sau lọc 74

Bảng 3.10 Thiết bị phân xưởng lên men 75

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ

Bia là một loại đồ uống lên men không qua chưng cất, được nấu từ malt đại mạch, hoa Houblon và nước (có thể được nấu từ nguồn nguyên liệu glucid khác) Bia được tiêu thụ rộng rãi trên thế giới So với các loại thức uống có cồn khác, bia có nhiều ưu điểm như:

− Nồng độ cồn trong bia tương đối thấp (khoảng 3-5o) không gây tác hại đến cơ thể (nếu mỗi ngày ta chỉ uống từ 1 đến 2 lon bia), ngược lại bia còn giúp ta tiêu hóa tốt hơn

− Một cốc bia 250ml sẽ mang lại 7-14% nhu cầu Mg cho cơ thể và cung cấp khoảng 15% tổng nhu cầu vitamin trong ngày

− Với lượng CO2 khá cao (4g-5g/lít) bia giúp cơ thể giải khát một cách nhanh chóng

− Bia còn là nguồn cung cấp năng lượng cho cơ thể, khoảng 400-450 kcal/l Bia có lịch sử phát triển rất lâu đời từ những năm trước công nguyên Bia xuất hiện lần đầu tại Babilon khoảng 7000 năm trước công nguyên với tên gọi là Sikaru, được làm từ quá trình lên men bánh mì ẩm Khoảng 4000 năm sau, người Ai Cập cổ đại bắt đầu dùng đại mạch để sản xuất bia, và biến chúng thành thức uống truyền thống Đến năm 768, tại Bavieze (thuộc Đức), người ta lần đầu dùng hoa Houblon để nấu bia và đến tận bây giờ, không nguyên liệu nào có thể thay thế hoa Houblon để tạo ra mùi vị đặc trưng cho bia

Từ năm 1883, nhờ các nghiên cứu khẳng định vai trò của nấm men trong quá trình lên men kỵ khí trong bia của Pasteur trước đó, Hansen (người Đan Mạch) đã đề nghị phương pháp nhân giống nấm men từ một tế bào ban

6 đầu dùng canh trường vi sinh vật thuần khiết tại nhà máy bia Carsberg Từ đó ngành công nghiệp bia ngày càng phát triển và thu được những lợi nhuận khổng lồ cho nhà sản xuất

Riêng tại Việt Nam, bia là thức uống thông dụng, không thể thiếu trong hầu hết các bữa tiệc lớn nhỏ Sản lượng bia tiêu thụ trung bình trong cả nước hiện nay khoảng 800 triệu lít/ năm Để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ ngày càng tăng, các nhà máy mới với qui trình hiện đại nhanh chóng ra đời, các nhà máy đã có từ trước cũng liên tục cải tiến các khâu chế biến và qui trình sản xuất hiện đại hơn Công ty Bia Sài Gòn cũng đang cố gắng cải tiến máy móc, công nghệ nâng cao năng suất, chất lượng nhằm tồn tại và phát triển mạnh hơn trong thị trường sản xuất bia có sự cạnh tranh của rất nhiều tập đoàn lớn trên thế giới

Do đó vai trò của người cán bộ nói chung và chuyên ngành công nghệ thực phẩm nói riêng trong thời đại mới càng trở nên nặng nề phức tạp Việc sản xuất ra thành phẩm đòi hỏi phải đạt chất lượng cao, muốn thế thì ngay trong sản xuất khâu lên men và nấu cần phải được chú trọng nhất

Bài luận văn tốt nghiệp này mục đích là tìm hiểu công nghệ và thiết bị máy móc trong cả hai qui trình nấu và lên men của nhà máy bia Sài Gòn Được trang bị bằng những kiến thức ở trường và kinh nghiệm học hỏi thực tập tại nhà máy Em mong rằng qua bài luận văn này có thể bồi dưỡng và bổ sung thêm kiến thức để vận dụng hữu hiệu vào công tác chuyên môn sau khi ra trường

Với thời gian thực tập trong hai tháng tại nhà máy cho nên kinh nghiệm thực tế còn quá ít vì thế bài luận này còn hạn chế nghiêng về lý

thuyết, chưa chuyên môn sâu, vì thế những sai sót là không thể thiếu kính mong quí thầy cô thông cảm và chỉ dẫn thêm

PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Thành lập và phát triển

Công ty bắt đầu được xây dựng từ năm 1875, dưới chế độ thực dân Pháp do Victor Lame khởi xướng, với tên gọi nhà máy bia Chợ Lớn tại Sài Gòn Nhưng đến năm 1910 mới đi vào hoạt động hoàn chỉnh, sản xuất cả bia, nước ngọt và nước đá cây

Từ năm 1954-1961 công ty đã đi vào hiện đại hóa Các cơ sở nước ngọt, nước đá lần lượt tách ra để thành lập nhà máy độc lập như: nhà máy nước ngọt Chương Dương, nhà máy nước đá Hàm tử, nhà máy bia Chợ Lớn…

Nhà máy làm việc ba ca liên tục (24/24 giờ) và đạt mức sản xuất cao nhất vào các năm 1970-1972 với năng suất là 140 triệu lít/ năm Đến năm 1973-1974 sản xuất bắt đầu giảm xuống Đến năm 1975 sản lượng chỉ còn 65 triệu lít/ năm do máy móc bắt đầu hao mòn, dẫn đến năng suất thấp, chi phí cao…

Năm 1977, nhà máy được giao cho chính phủ Việt Nam và được lấy tên là nhà máy bia Sài Gòn Từ sau đại hội lần thứ VI của Đảng, nhất là từ năm 1988 với quyết định 217/HĐBT nhà máy mới được giao quyền hạch toán kinh doanh đẩy mạnh sản xuất, tăng chất lượng và mặt hàng, nâng cao từng bước đời sống công nhân viên, tăng thu ngân sách nhà nước

Từ năm 1993 nhà máy bia Sài Gòn đổi thành công ty bia Sài Gòn Công ty bia Sài Gòn là một doanh nghiệp nhà nước, thuộc sự quản lý của bộ

8 công nghiệp và là thành viên nòng cốt của tổng công ty Rượu Bia Nước Giải Khát Việt Nam (chiếm khoảng 80% vốn đầu tư và lợi nhuận của tổng công ty) Năng suất hiện nay là 200 triệu lít/ năm

Tháng 4/1999 công ty được cấp chứng nhận ISO 9002

Tên giao dịch quốc tế: SAIGON BREWERY COMPANY, viết tắt là SABECCO

1.2 Các xí nghiệp thành viên

− Nhà máy rượu Bình Tây − Nhà máy nước khoáng Dakai

1.3 Các liên doanh

− Xí nghiệp Liên Doanh Waller Bình Tây

− Công ty Liên Doanh TNHH Carnaud Meltabox SG − Công ty Liên Doanh TNHH Thủy Tinh Malaya − Công ty Liên Doanh Bia Sài Gòn – Phú Yên − Công ty Liên Doanh Bia Sài Gòn – Cần Thơ − Nhà máy Bia Liên Doanh Sài Gòn – Bình Thuận

1.4 Các đơn vị hợp tác

− Nhà máy bia Sóc Trăng

1.5 Các sản phẩm của công ty

Công ty hiện nay sản xuất 5 loại sản phẩm chính: − Bia chai SG xanh (450ml)

− Bia chai SG đỏ (355ml) − Bia lon SG (330ml)

− Bia lon 333 (xuất khẩu, 330ml)

− Bia chai SG special (330ml)

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

1.6 Địa điểm xây dựng

Trụ sở chính: 187 Nguyễn Chí Thanh Q5, Thành Phố Hồ Chí Minh ĐT: 08-8559595

08-8559488 Fax: 08-8577095

Phòng kinh doanh: 12 Đông Du Q1 TPHCM ĐT: 08-8294081

08-8294083 Fax: 08-8296856

Công ty xây dựng trên mặt bằng rộng 25000 m2 bao gồm các phân xưởngsản xuất, bộ phận văn phòng, kho chứa nguyên liệu và sản phẩm Do được đặt trong lòng thành phố nên công ty có 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

1.7 Tổ chức và bố trí nhân sự

Cơ cấu quản lý:

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

10 ⮚ Phân xưởng sản xuất chính:

− Phân xưởng nấu malt − Phân xưởng lên men − Phân xưởng chiết chai ⮚ Phân xưởng phụ:

− Phân xưởng động lực: cung cấp điện, máy lạnh, CO2

− Phân xưởng cơ khí: bảo trì, sửa 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 lạnh

2.1 Malt:

− Malt là nguyên liệu truyền thống không thể thiếu trong công nghệ sản xuất bia vì trong malt có các enzyme để thủy phân tinh bột, protid… tạo đường đơn các acid amin, hương và vị cho bia

− Malt là hạt đại mạch nẩy mầm trong điều kiện nhân tạo (trong môi trường nhiệt độ và độ ẩm nhất định) Qua quá trình này, một lượng lớn các enzyme xuất hiện và tích tụ trong hạt đại mạch như: amylaza, proteaza… các enzyme này là những nhân tố thực hiện việc chuyển các chất trong thành phần hạt đại mạch thành nguyên liệu (các acid amin tự do, các loại đường, các vitamin…) mà nấm men có thể sử dụng để tạo thành sản phẩm là bia

⮚ Qui trình sản xuất malt đại mạch: − Chuẩn bị đại mạch

− Ngâm hạt − Nẩy mầm

− Tách rể và sấy khô

− Malt tạo màu sắc và mùi vị đặc trưng cho bia Tùy thuộc loại bia thành phẩm mà sử dụng loại malt thích hợp

− Ở nước ta không trực tiếp sản xuất mà phải nhập từ nước ngoài Nhà máy có một phân xưởng để nhập malt dung tích chứa là 500 tấn Nhà máy nhập malt liên tục, công suất nhập khoảng 100-200 tấn mỗi ngày Do đó một lô malt nhà máy nhập về trong khoảng 4-5 ngày, nghỉ khoảng 1-2 ngày sau đó nhập tiếp mẻ sau Malt cung cấp cho phân xưởng nấu khoảng 80 tấn/ngày

⮚ Thành phần hóa học của malt đại mạch tính theo % chất khô: − Tinh bột :58 – 75%

− Đường khư û :4% − Đạm chung :10% − Chất béo :2,5% − Chất khoáng :2,5% − Saccaroza :5% − Pentoza hòa tan :1% − Celluloza :6% ⮚ Yêu cầu kỹ thuật:

− Màu sắc: malt phải có màu vàng rơm tươi sáng

− Mùi: phải có mùi đặc trưng, không có mùi ung, chua, mốc… − Vị: malt vàng có vị ngọt, nhẹ, dịu

− Độ tinh khiết: không lẫn tạp chất, rơm rác, đất đá, không bị vỡ, không bị sâu, nếu có thì mức độ cho phép là <2%

12

− Khả năng nẩy mầm: hạt không nảy mầm trong điều kiện vô trùng ≤ 5%.

− Độ hòa tan theo chất khô: 80%

− Độ ẩm: < 6%, nếu độ ẩm lớn hơn thì xay sẽ không mịn và dính vào rulo làm hư máy

− Độ nhớt: 1,61

− Hoạt lực của malt: 280 – 300oWk

− Độ màu: đối với malt vàng: 3-4oEBC, malt đen: 4,5oEBC − Độ chua: 0,9-1,1

− Độ pH = 5,5- 6,5 − Tỷ lệ nghiền / thô: 2,5

⮚ Bảo quản malt: malt phải được giữ nơi khô ráo, đề phòng mọt, chuột phá hoại, thường xuyên đảo trộn malt trong kho, nhiệt độ bảo quản ≤ 30oC (để tránh hoạt động của men làm tiêu hao các chất men dự trữ)

⮚ Kiểm tra malt:

− Cân 20g malt đã được xay nhuyễn + 200ml nước cất đun đến 45oC trong khoảng 30 phút

− Cân 4g malt đã xay nhuyễn bằng máy cân điện tử, sau đó cho vào máy hút ẩm và sấy ở 105oC trong vòng 30 phút

Sau khi sấy xong làm nguội, cân lại sau khi hút ẩm ⮚ Kết quả:

với: m1: khối lượng mẫu trước khi sấy m2: khối lượng mẫu sau khi sấy W : độ ẩm của mẫu malt

121% = m m−100

m

BẢNG 2.1: KẾT QUẢ KIỂM TRA MALT

1 Độ đường 8,85oballing

− Aûnh hưởng của các chất trong nước lên chất lượng bia:

− Ion Ca2+: muối bicarbonat gây ảnh hưởng bất lợi vì chúng làm giảm độ chua định phân của dịch cháo do chúng tác dụng với các muối phosphat của malt Nếu độ chua của dịch cháo giảm, khả năng hoạt động của enzyme sẽ bị giảm và hiệu suất thủy phân cũng giảm theo Còn muối sulphat thì lại làm tăng độ chua của dịch cháo Do vậy, đôi khi trong sản xuất, để tăng cường hoạt động của enzyme, người ta còn bổ sung thạch cao

⮚ Yêu cầu kỹ thuật:

− Mùi vị :không có mùi vị lạ

− Độ mềm :< 50 ppm 4 3,83

Wmalt

14 − Độ cứng tổng cộng :< 80ppm

− Độ cứng tạm thời :< 50ppm − Hàm lượng Ca++ :≤ 50ppm − Hàm lượng Na++ :≤ 20ppm − Hàm lượng Mg++ :≤ 20ppm − Hàm lượng Fe++ :< 0,5ppm − Hàm lượng Mn++ :< 0,1ppm − Hàm lượng Cu++ :< 1ppm − Hàm lượng Zn++ :< 5ppm − Hàm lượng Cl- :< 60ppm − Hàm lượng SO42- :< 50ppm − Hàm lượng NO3- :< 0,1ppm − Hàm lượng NO2- :< 0,01ppm

− Tổng số VSV :< 10 khuẩn lạc /1ml − VK Ecoli :0 khuẩn lạc /1ml − Độ oxy hóa :< 2mg /1

BẢNG 2.2: TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG NƯỚC DÙNG ĐỂ NẤU BIA Ở CÔNG TY

Chỉ tiêu kiểm tra Mức chất lượng Kết quả kiểm tra

− Trên hoa Houblon có những hạt lupulin vàng óng lúc hoa tươi, khi hoa khô có màu nâu sẫm, chính những hạt lupulin đem lại những vị đặc trưng cho bia Hoa Houblon được bảo quản dưới 3 dạng: dạng cao, dạng viên, dạng cánh

− Hiện nay công ty bia Sài Gòn đang sử dụng hai loại chế phẩm hoa Houblon Houblon cao và Houblon dạng viên Houblon được nhập từ Đức, Úc…

− Thành phần quan trọng của hoa Houblon là tinh dầu, chất đắng và tanin

− Chất đắng là thành phần đặc trưng nhất của hoa Houblon, được chia làm hai nhóm: acid đắng và nhựa đắng Trung bình trong Houblon chứa 16 – 17% chất đắng (acid đắng: 9 – 11%, nhựa đắng: 7 – 8%)

16 − Tinh dầu: có dạng nước trong, vàng sánh và có mùi thơm rất mạnh Khi đun sôi đa phần tinh dầu bị bay hơi, sản phẩm tạo thành cùng với phần không bay hơi tạo thành mùi thơm dễ chịu đặc trưng cho bia

− Chất chát (tanin): có tác dụng rất lớn trong việc làm kết tủa các protein kém bền vững, làm tăng tính bền vững cho bia Song, như vậy nó cũng làm giảm một lượng protein khác nên cũng làm giảm khả năng tạo và giữ bọt của bia Tanin tạo vị đắng và gây kết tủa protit để làm kết tủa trong bia Thông thường trong bia có thành phẩm có khoảng 0,012 – 0,02 % tanin

⮚ Yêu cầu kỹ thuật:

− Dạng viên: độ ẩm 4 - 5%, % - acid: 8%, tạo ra chất đắng sống và hương thơm đặc trưng

− Dạng cao: độ ẩm 6 -7%, %  - acid: 30%, tạo ra chất đắng chín cho bia Do đó hiệu quả gây đắng của hoa cao rất cao, nhưng nó có nhược điểm là mất gần hết hương Chính vì vậy khi dùng hoa cao trong sản xuất bia phải bổ sung hoa cánh, hoa viên nhằm bổ sung hương thơm đặc trưng của hoa Houblon

Ở công ty sử dụng hai loại Houblon: viên và cao nhập từ nước ngoài về Mỗi mẻ nấu hai loại này được trộn theo tỷ lệ

⮚ Kiểm tra và xử lý:

− Viên: xác định %  - acid đắng, độ ẩm − Cao: xác định  - acid đắng

− Houblon được bảo quản ở nhiệt độ 10oC, độ ẩm dưới 65% Nhiệt độ cao, không khí ẩm sẽ làm giảm phẩm chất của hoa Houblon

⮚ Thành phần hóa học của hoa tính theo % chất khô: − Resin toàn phần :12 – 14 %

− Độ ẩm :≤ 10 % − Dầu thơm :0,2 – 0,8 %

⮚ Mục đích sử dụng thế liệu: − Làm giảm giá thành của bia

− Sử dụng thế liệu giàu gluxid làm giảm lượng protein (đặc biệt là protein có phân tử lượng cao), giúp tăng độ bền keo của bia, giúp bia giữ được lâu hơn

− Đa dạng hóa các sản phẩm bia hiện có trên thị trường (do khi dùng thế liệu với những tỉ lệ khác nhau, ta tạo được các loại bia có mùi vị, màu sắc, bản chất khác với bia từ 100% malt đại mạch)

⮚ Gạo: được nhà máy dùng làm thế liệu do

− Sản lượng gạo ở nước ta cao (xuất khẩu gạo đứng thứ ba trên thế giới), dễ tìm, giá cả hợp lý

18 − Thành phần cấu tạo của hạt gạo khá phù hợp với công nghệ sản xuất

bia

+ Tinh bột 75% + Protein 8% + Lipid 1 – 1,5% + Cellulose 0,5 – 0,8% + Chất khoáng 1 - 1,2%

Tinh bột gạo muốn đường hóa hoàn toàn phải qua ba giai đoạn là hồ hóa, dịch hóa, đường hóa Do đó, thời gian nấu khá dài, ta phải tính toán thiết lập giản đồ nấu phù hợp nhằm rút ngắn tối đa thời gian nấu, tăng hiệu quả kinh tế

Tùy thuộc tỷ lệ protein có trong hạt gạo mà nội nhũ hạt có màu trắng trong hoặc trắng đục hay trắng từng phần Hạt có nội nhũ có phần trắng trong nhiều hơn phần trắng đục lày3 lệ protein cao hơn Vì vậy, khi chọn gạo để sản xuất bia ta nên chọn gạo có độ trắng đục cao hơn

⮚ Cách kiểm tra gạo: (lấy mẫu tại xilo betong của phân xưởng nấu): gạo và malt được xay nhuyễn

− Cân 2 lon: 26g gạo và 4g malt, thêm vào 250ml nước (nhóm 1) − Cân 2 lon: 20g malt, thêm 150ml nước (nhóm 2)

− Nâng nhiệt nhóm 1 lên 70oC → khuấy ở tại nhiệt độ này trong 10 ph → đun đến 100oC và giữ khoảng 10ph → hạ xuống 65oC

− Lấy hỗn hợp vừa làm xong trộn với nhóm 2 và giữ ở 45oC trong 30ph → nâng nhiệt lên 75oC và giữ trong 1h (5ph thử đường hóa 1 lần tại 75oC) → cân đạt 450g → lọc → đo các tiêu chuẩn ở 17,5oC

⮚ Chỉ tiêu chất lượng: − Độ ẩm :13 – 15% − Độ Balling :8 – 9 − pH :5,8 – 6 − Độ chua :0,6 − Độ màu :2

Hiện nay tỷ lệ thế liệu được dùng ở nhà máy là 25%, còn tỷ lệ malt lót là 10 -20%

20 hiệu quả (vì tế bào nấm men lơ lửng trong dịch lên men ngay cả ở thời kỳ lên men phụ)

− Nấm men chìm: là chủng nấm men thường được sử dụng ở Việt Nam, hoạt động ở nhiệt độ <10oC, trong lòng dịch lên men, có khả năng tiêu thụ hoàn toàn đường rafino

⮚ Điều chú ý ở nấm men là:

− Nếu nấm men nhiễm nhiều vi khuẩn hiếu khí, nấm men dại thì các vi sinh vật này sẽ cạnh tranh nguồn dinh dưỡng trong môi trường làm giảm chất lượng đồng thời chúng lấn áp nấm men gây cản trở quá trình lên men, các sản phẩm trao đổi chất của chúng ảnh hưởng không tốt đến chất lượng

− Nếu số lượng nấm men đưa vào không đủ hay tỷ lệ tế bào chết cao làm kéo dài thời gian lên men, thay đổi qui trình công nghệ, tăng chi phí và đặc biệt các tế bào men chết phân hủy sẽ gây mùi khó chịu cho bia

⮚ Yêu cầu chất lượng của giống nấm men được sử dụng ở công ty là: − Tỷ lệ men chết dưới 2%, tỷ lệ nảy chồi >10% (thời kỳ nảy chồi mạnh nhất đạt 80% - đường hạ xuống nhanh nhất)

− Nấm men gieo cấy vào phải đạt 10 – 20 triệu tế bào/ ml dịch đường − Nấm men có khả năng chuyển hóa các đường đơn, các peptid, acid amin giải phóng ra CO2, rượu etylic, và các sản phẩm khác kèm theo sự tỏa nhiệt

− Nấm men phải thuần chủng

Hiện nay, công ty sử dụng chủng Saccharomyces Carlsber gensis để lên men chìm, nó có khả năng tái sử dụng tốt (6 – 8 đời), sống ở nhiệt độ <10oC

2.6 Các Chất Phụ Gia

⮚ H2SO4 đậm đặc: (ở dạng dung dịch) dùng điều chỉnh pH, tạo môi trường acid cho phản ứng thủy phân xảy ra, tạo sự dễ dàng trong quá trình lắng và lọc

⮚ CaCl2: ion Ca2+ làm -amylase tăng khả năng chịu nhiệt, giúp trao đổi chất của nấm men trong tổng hợp protein, tăng độ bền tàng trữ bia, chống đục bia, ion Cl- làm cho bia đậm đà, dịu, ổn định đặc tính sinh học của bia

⮚ Formol: chống nhiễm khuẩn, chống đục bia

⮚ ZnCl2: nhằm tăng chất dinh dưỡng cho nấm men sử dụng để lên men ⮚ Acid lactic: tạo pH cho dung dịch

⮚ Caramel: tạo màu vàng cho bia khi sử dụng thế liệu, tăng nồng độ đường dịch nha khi thế liệu có chất lượng xấu

⮚ Các chất trợ lọc (lọc trong dịch đường, lọc bia sau khi lên men) được chế tạo từ rong biển và xương động vật

⮚ Maturex: rút ngắn thời gian lên men phụ và hạn chế tạo diacetyl ⮚ Than hoạt tính: dùng làm sạch CO2 và nước

22

SƠ ĐỒ 2.1: QUI TRÌNH SẢN XUẤT BIA

Gạo

Đường hóa Lọc hèm

Rửa bã Đun sôi Lắng Giải nhiệt nhanh

Lên men chính Lên men phụ

Lọc thô Lọc tinh Bão hòa CO2Malt

Sàng Cân Xay Trộn Đạm hóa

Sàng Cân Xay Trộn Hồ hóa

Ổn định bia Nước

Bã hèm

Cặn O2 khử

trùng

Bánh men Cặn

Cặn Bột trợ lọc

Bột trợ lọc

Tàng trữ Chiết

Bia

24

PHẦN III: NỘI DUNG

CHƯƠNG I: KỸ THUẬT NẤU

SƠ ĐỒ 3.1: QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ NẤU

Malt lót

Cân

Phân phối vào hầm chứa

Tách rác

Tách sạïn

Pha bột gạo

Hồ hóa Cân

Xay

Cân

Phân phối vào hầm chứa

Phối trộn H2O

Houblon ZnCl2

Caramel

MALT GẠO

Bã

SƠ ĐỒ 3.2: GIẢN ĐỒ NẤU

Hội cháo Nhiệt độ (oC)

Thời gian (ph) Nồi gạo

27

1.1 Nhập nguyên liệu: Nguyên liệu từ kho chứa được đưa lên tầng trên

cùng của phân xưởng bằng phương pháp khí động học Sau đó, nguyên liệu dựa vào thế năng xuống các công đoạn khác

1.2 Cân: nhằm xác định lượng nguyên liệu đầu vào của phân xưởng

Sau khi cân nguyên liệu được phân phối vào các hầm chứa Mỗi tháng công nhân lấy mẫu đem qua phòng kỹ thuật kiểm tra các chỉ tiêu

Sau khi tách tạp chất, nguyên liệu được cân lại lần nữa để xác định chính xác khối lượng mỗi loại nguyên liệu cho từng mẻ

1.3 Tách rác, sạn: nhằm loại tối đa tất cả các tạp chất trong malt và gạo

Đây là công đoạn chuẩn bị cho các công đoạn chế biến sau

1.4 Xay (nghiền):

1.4.1 Mục đích: đập nhỏ hạt thành nhiều mảnh, nhằm tăng diện tích

tiếp xúc của nguyên liệu với nước, thúc đẩy quá trình trích ly diễn ra nhanh hơn và triệt để hơn

Sản phẩm của quá trình nghiền thường là bột, tấm, vỏ trấu Lượng vỏ phải nhỏ hơn 10 % Máy nghiền gạo thành bột kích thước < 2 mm, nghiền malt thành bột có kích thước < 2,5 mm

1.4.2 Thiết bị:

Theo lý thuyết, người ta chọn máy nghiền trục cho malt có thể vừa nghiền vừa phân loại được từng sản phẩm là giải pháp tối ưu nhất Nhưng ở đây, dựa trên thực tế sản xuất, nhà máy chọn máy nghiền búa (có 72 búa tất cả) thay cho nghiền trục (được nhà máy sử dụng trước đây) là vì:

− Công suất máy nghiền búa lớn hơn, nghiền mịn hơn

− Do thiết bị lọc bã là máy lọc khung bản loại mới, hiện đại, có khả năng lọc được bã mịn hơn so với thiết bị cũ

− Máy nghiền búa vẫn có thể nghiền nát nội nhũ nhưng không nghiền nát cả vỏ

− Còn đối với gạo, do cấu trúc chặt chẽ, đồng nhất hơn malt, máy nghiền búa là lựa chọn tốt nhất để quá trình trích ly sau này đạt hiệu suất cao nhất

1.5 Giai đoạn nấu

⮚ Mục đích: là quá trình trích ly các chất chiết từ nguyên liệu, thủy phân

các chất có phân tử lượng cao thành những chất đơn giản, hòa tan với nước tạo thành dịch nha, chuẩn bị cho giai đoạn lên men

⮚ Các quá trình xảy ra trong giai đoạn nấu

1.5.1 Quá trình thủy phân bằng enzym

− Mục đích: để phân cắt amylose và amylopectin và dextrin bậc cao thành đường đơn giản, dextrin bậc thấp dễ hòa tan vào nước trở thành chất hòa tan của dịch đường

− Cơ chất của quá trình là tinh bột, còn chất xúc tác là nhóm enzyme amylase, mà chủ yếu nhất là -amylase và -amylase

− Quá trình thủy phân tinh bột diễn ra qua 3 giai đoạn:

+ Hồ hóa: hạt tinh bột hấp thụ nước, trương nở, tăng độ nhớt + Dịch hóa: nếu nhiệt độ tiếp tục được gia tăng, khối hồ sẽ kết dính, tạo dịch lỏng, độ nhớt giảm xuống

+ Đường hóa: các sợi amylose và amylopeptin bị enzyme phân cách tạo thành đường hoặc các dextrin mạch ngắn

29 − Cơ chế phản ứng: mỗi khi mối liên kết -1,4 và -1,6-glucoside bị phân cắt, thì tại các điểm đó ngay lập tức được liên kết với các nhóm ion của nước

+ Tác động của enzyme -amylase lên tinh bột: enzyme này tác động lên mạch amylose và amylopeptin, bẽ gãy các mối liên kết -1,4-glucoside Chúng tác động ở bất kỳ điểm nào trên mạch Sau một thời gian ngắn, toàn bộ mạch amylose và mạch chính amylopeptin bị cắt thành những nhánh nhỏ có từ 5-6 gốc glycoside Nhờ vậy, độ nhớt của dung dịch giảm xuống Nếu enzyme -amylase tiếp tục hoạt động, chúng sẽ phân cách các dextrin này tạo thành một ít glucose, maltose và chủ yếu là dextrin thấp phân tử

+ Tác động của enzyme -amylase: tác dụng lên mạch amylose và amylopeptin Nó cắt hai liên kết 1,4-glucoside một lượt, tạo sản phẩm cuối là đường maltose Tuy nhiên, nó không có tác động liên kết 1,6 nên thường dừng lại tại các điểm rẽ nhánh của mạch amylopeptin

− Sản phẩm của quá trình thủy phân tinh bột là các dextrin và các loại đường chiếm đa số là dextrin Tùy thuộc thời gian thủy phân mà ta có dextrin bậc cao hay thấp, mỗi loại có tính chất và ý nghĩa công nghệ khác nhau Chủ yếu thường có 4 loại sau:

+ Amylodextrin: có cấu tạo phân tử và tính chất giống tinh bột hòa tan, có khoảng 60 – 120 gốc glycoside Chúng được tạo ra khi quá trình thủy phân không hoàn toàn Do tính kém bền vững nên chúng dễ bị kết tủa và bị thải ra ngoài theo bã malt, làm giảm hiệu suất thu hồi chất chiết

+ Eritodextrin: có phân tử lượng thấp hơn, chỉ có 40 – 50 gốc glycoside Chúng cũng có tính kém bền vững như amylodextrin nên rất dễ gây đục bia

+ Arodextrin: phân tử chúng bao gồm 20 gốc glycoside Nấm men không hấp thụ được loại này Tuy nhiên bia thành phẩm nên chứa một lượng nhất định để tăng thêm độ đậm đà cho bia

+ Maltodextrin: có cấu tạo và tính chất gần giống đường demaltose Nấm men có thể sử dụng loại dextrin này nhưng thời gian lên men chậm hơn so với maltose Chúng đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình lên men phụ và tàng trữ bia.

1.5.2 Qúa trình thủy phân protein:

Hàm lượng các chất chứa nitơ trong thành phần hòa tan của dịch đường chỉ chiếm khoảng 5 – 7%, nhưng chúng đóng vai trò rất quan trọng trong giai đoạn lên men sau này Pha sản phẩm thấp phân tử của quá trình thủy phân (acid amin và peptid) là nguồn dinh dưỡng nitơ cho nấm men Pha có phân tử lượng trung bình (albumose, pepton và polypeptid) góp phần không nhỏ tạo vị đậm đà, tham gia vào quá trình tạo và giữ bọt cho bia Tuy nhiên có ý nghĩa hơn cả là tỷ lệ giữa các pha của sản phẩm thủy phân

− Phản ứng thủy phân này thật ra đã diễn ra ở giai đoạn ươm mầm của đại mạch và sản phẩm chủ yếu là pha thấp phân tử Đến giai đoạn đường hóa, quá trình này lại tiếp tục nhưng với tốc độ cao hơn và có sản phẩm là pha phân tử lượng trung bình như albumose, pepton, pepid… Tuy nhiên, ở giai đoạn đường hóa chỉ có khoảng 1/3 – 2/5 tổng lượng các hợp chất hữu

31 cơ được chuyển hóa thành các sản phẩm hòa tan, phần còn lại được thải ra ngoài theo bã hoặc dưới dạng kết tủa

− Tham gia thủy phân là hệ enzyme protease, gồm nhiều enzyme khác nhau, nhưng chủ yếu nhất là 2 enzyme: exopeptidase và endopeptidase

+ Exopeptidase: là nhóm enzyme phân cắt polyphenol thành dipeptid và sau đó thành acid amin Trong nhóm này có enzyme cacboxypeptidase thủy phân từ đầu mạch có acid amin có nhóm –COOH dư, còn enzyme aminopeptidase thủy phân từ đầu mạch có acid amin có nhóm –NH2 Nét đặc trưng của nhóm này là tính đặc hiệu rất cao đối với cơ chất, pH tối ưu của nhóm là 7 – 8, còn nhiệt độ tối thích là khoảng 40 – 42oC Trong môi trường giàu nước và nhiệt độ tăng đến 50oC thì hoạt lực của chúng yếu dần, ở 60oC thì chúng biến tính Ta thấy rằng nhóm enzyme này không thể hoạt động trong điều kiện đường hóa vì nhiệt độ và pH không thích hợp Tuy nhiên, trong kỹ thuật sản xuất, ta có khâu hòa trộn bột malt với nước ở nhiệt độ thường rồi nâng nhiệt từ từ trong khoảng 5 – 10 ph cũng tạo điều kiện thuận lợi cho enzyme này hoạt động

+ Endopeptidase: Thủy phân ở giữa mạch cắt các liên kết peptid của phân tử protein để tạo thành albumose, pepton, và polypeptid Vùng pH tốiưu của nhóm này là 4,6 – 4,9; còn nhiệt độ thích hợp là 50 – 60oC Ngoài ra nhóm enzyme này là enzyme bền nhiệt Ở nhiệt độ 50oC, sản phẩm được tạo thành do tác dụng của các enzyme này là peptid và polypeptid Còn ở nhiệt độ 60oC thì chủ yếu là nhóm albumose Đây là

nhóm enzyme thủy phân protein chính ở giai đoạn đường hóa vì chúng thích hợp với điều kiện nấu

1.5.3 Quá trình thủy phân Fitin:

Trong các hợp chất hữu cơ chứa phospho thì fitin là cấu tử chiếm nhiều nhất về khối lượng và có ý nghĩa hơn cả trong công nghệ sản xuất bia Enzyme xúc tác cho phản ứng này là fitase Chức năng của enzyme này là xúc tác phân cắt acid phosphoric ra khỏi phân tử amylopeptin Nhiệt độ tối ưu của nó là 45 – 50oC còn pH là 5,2 – 5,3 Việc giải phóng acid phosphoric làm cho độ chua định phân và tính đệm của dịch cháo tăng lên

1.5.4 Các yếu tố ảnh hưởng tốc độ thủy phân

Vì các quá trình này đều do enzyme xúc tác nên yếu tố ảnh hưởng lớn nhất chính là các điều kiện nhiệt độ, pH Mỗi nhóm enzyme chỉ có hoạt lực mạnh nhất ở một khoảng nhất định, vượt ra khỏi khoảng đó thì hoạt lực bị giảm hoặc vô hoạt Ngoài ra còn những yếu tố nữa là nồng độ enzyme và nồng độ cơ chất

− Nồng độ enzyme: nếu lượng enzyme không đủ thì quá trình thủy phân sẽ không đạt được hiệu quả cao Như khi dịch hóa nồi cháo, ta phải thêm một lượng malt lót vào nhằm gia tăng hàm lượng enzyme

− Nhiệt độ: ta phải điều chỉnh nhiệt độ thích hợp cho từng loại enzyme, và có khoảng thời gian ngừng ở nhiệt độ đó để chúng có thể thực hiện quá trình xúc tác thủy phân

− Aûnh hưởng pH: cũng như nhiệt độ, pH tối ưu của từng enzyme khác nhau, nhưng việc điều chỉnh pH khó khăn hơn điều chỉnh nhiệt độ Vì vậy nhà máy chọn phương pháp điều chỉnh pH về một khoảng nhất định là 5,2

33 – 5,5 Bản thân dịch khi nấu có độ chua định phân của nó do tác dụng đệm của acid phosphoric Tuy nhiên trong nhiều trường hợp pH của dịch cao hơn mức yêu cầu, người ta thêm acid lactic để điều chỉnh lại pH của dung dịch

− Aûnh hưởng của nồng độ cơ chất: nói chung nếu dịch nấu càng loãng thì lượng đường tạo ra theo tỷ lệ cơ chất càng nhiều, đặc biệt là nhóm đường có phân tử thấp do đó hoạt động của enzyme sẽ mạnh hơn Vì vậy, muốn tăng hiệu suất đường hóa, cách tốt nhất là thêm nước phối trộn Ngược lại, nhóm enzyme protease hoạt động kém hơn Nghĩa là, khi dịch cháo loãng lượng hợp chất nitơ hòa tan bền vững sẽ tạo ra ít hơn so với dịch cháo đặc

Nhà máy bia Sài Gòn sử dụng phương pháp nấu là phương pháp đun sôi một lần Ưu điểm chính của phương pháp này là thích hợp cho việc sử dụng thế liệu, tiết kiệm nhiều thời gian mà hiệu suất trích ly vẫn cao Một mẻ nguyên liệu thường sử dụng 10 tấn nguyên liệu

1.5.5 Nồi gạo:

⮚ Lượng gạo cho mỗi mẻ là 2300 ± 20 kg (chiếm khoảng 25% tổng lượng nguyên liệu) Nước cho vào nồi gạo là 60 ± 10 Hls Bột gạo được đưa trực tiếp vào nồi nấu phối trộn với nước Sau đó acid đặc H2SO4 được cho vào 0.3 kg ± 0.05 để xúc tác cho phản ứng thủy phân tinh bột và điều chỉnh pH cho dịch đường sau này Lượng malt lót chiếm 10 % (so với khối lượng thế liệu) được chia làm hai phần bằng nhau Hai phần malt lót được cho vào hai thời điểm khác nhau trong qui trình nấu cháo, mỗi lần khoảng 150 kg, hòa trộn với 10 Hls nước Lần đầu malt lót được cho vào nồi trước

khi cho gạo và nước Mục đích cho malt lót vào vì trong gạo có ít enzym, tinh bột gạo lại có cấu trúc cuộn tròn nên khó thủy phân, ta phải tăng thêm lượng enzym để quá trình thủy phân đạt hiệu quả tốt nhất Cánh khuấy bắt đầu hoạt động

⮚ Nồi gạo được nâng nhiệt độ lên 71 ± 2°C trong vòng 20 ph, sau đó gác nhiệt trong khoảng 10 ph Giai đoạn này nhằm giúp dịch hóa sơ bộ tinh bột nhờ enzym -amylase trong malt lót Tiếp theo, nâng nhiệt độ lên 81 ± 2°C và giữ trong khoảng 5 – 7 ph Thời gian này để tinh bột thực hiện quá trình hồ hóa Cánh khuấy hoạt động liên tục giúp dịch cháo không bị vón cục vì lúc này độ nhớt và sức căng bề mặt của dịch là lớn nhất Sau đó nhiệt độ được hạ xuống còn 72 ± 2°C và gác nhiệt trong khoảng 15 – 30 ph Trong lúc hạ nhiệt, ta thêm malt lót lần hai ở 77°C vào nhằm bổ sung thêm lượng enzym tiếp tục thủy phân tinh bột Sau đó nâng nhiệt độ lên khoảng 100°C (không được vượt quá vì có thể tạo ra phản ứng caramel hóa, tạo vị xấu cho sản phẩm), giữ khoảng 15 – 30 ph chờ hội cháo vào nồi malt

⮚ Giai đoạn trên nhằm chuẩn bị dịch cháo cho giai đoạn đường hóa sau này Tinh bột gạo khó bị đường hóa hơn malt nên phải cho qua giai đoạn hồ hóa và dịch hóa trước thì khi đường hóa sẽ dễ dàng hơn

1.5.6 Nồi malt

⮚ Mỗi mẻ nấu khối lượng malt cần 6700 ± 100 kg (75% so với tổng nguyên liệu) Lượng nước phối trộn vào nồi malt là 130 ± 10 Hls Nồi malt hoạt động sau nồi gạo khoảng 70 – 80 ph Bột malt qua hệ thống phối trộn rồi được bơm vào nồi nấu Sau đó thêm khoảng 3 kg formol nhằm mục

35 đích diệt vi sinh vật, tránh tạo tủa giữa althocyanua và polyphenol trong vỏ malt làm đục bia Thêm 5 kg CaCl2 vào

⮚ Nâng nhiệt độ lên 47 ± 2°C và giữ ở nhiệt độ này trong 5 – 10 ph để thực hiện quá trình đạm hóa Ta không nên kéo dài quá trình này vì như vậy cấu tử protein phân tử lượng cao sẽ còn rất ít, ảnh hưởng đến độ bền bọt của bia Mặt khác, các cấu tử có phân tử lượng thấp sẽ kết tủa với polyphenol gây đục bia

⮚ Kết thúc thời gian đạm hóa bơm dịch cháo bên nồi gạo sang để thực hiện giai đoạn hội cháo Thời gian hội cháo khoảng 7 ph Trong lúc hội cháo thêm nước vào khoảng 24 Hls để điều chỉnh nhiệt độ về 65 ± 2°C, gác nhiệt trong khoảng 10 – 20 ph Thời gian này để enzym -amylase và cả -amylase cùng thủy phân tinh bột nhằm nâng cao hiệu suất thủy phân Kết quả của sự phân cắt này là các dextrin bậc thấp, đường đơn Sau đó tiến hành nâng nhiệt độ lên 75 ± 2°C, gác nhiệt khoảng10 – 20 ph để enzym -amylase tiếp tục thủy phân tinh bột còn sót lại Nâng tiếp nhiệt độ lên 76 ± 1°C để chuẩn bị bơm qua máy lọc

1.5.7 Quá trình lọc:

⮚ Mục đích

− Tách bã malt ra khỏi dịch đường

− Rửa bã nhằm tăng độ trích ly, tăng hiệu suất thu hồi chất chiết

⮚ Cơ sở lý thuyết của quá trình:

− Thành phần cơ học của dịch đường khi bơm qua máy lọc gồm hai pha là pha rắn và pha lỏng Pha rắn gồm các cấu tử không hòa tan của bột nghiền, được gọi là bã malt Pha lỏng là nước và các hợp chất được trích ly

từ malt hòa tan vào nước Quá trình lọc được tiến hành theo hai bước: bước một là ép để tách dịch cốt và bước hai là rửa bã để chiết rút hết những chất cần thiết còn lại trong đó

− Nguyên tắc: Đầu tiên dịch đường được bơm qua máy lọc khung bản ở nhiệt độ 76 ± 1°C Dịch lọc đi qua các khung bản, phần bã bị giữ lại trong khoảng giữa các bản và khung lọc Bản thân các khung bản có các join cao su để tạo độ khít Lúc dịch lọc được bơm vào thì không khí trong khung cũng được bơm ra từ từ, nên với áp lực không khí có sẵn trong máy thì lượng dịch ra từ đầu đã trong, không cần hoàn lưu lại Khí được bơm vào thổi phồng các màng cao su, ép bã lọc lại đề tách dịch lọc ra Theo thời gian lớp bã lọc càng lúc càng dày hình thành lớp lọc phụ Trong lòng lớp lọc tạo nhiều mương dẫn Số lượng và kích thước mương dẫn có ý nghĩa quyết định đến tốc độ lọc và độ trong của dịch đường Nếu nguyên liệu được nghiền thô thì phần bã của chúng sẽ tạo ra lớp lọc phụ xốp Lớp này bao gồm chủ yếu là vỏ trấu trên đó sẽ bám theo bã của lớp alơron, phôi lá, vỏ tế bào và màng nhày của protein kết tủa Nếu nguyên liệu được nghiền mịn, kích thước của các phần tử trong bột nghiền bé thì bã malt sẽ tạo thành lớp lọc phụ nén chặt, kích thước của các mương mao rãnh rất bé, dễ bị tắc Ảnh hưởng xấu đến tốc độ lọc Khi dịch lọc thu được khoảng 185 ± 10 Hls thì lấy mẫu đem đi đo độ đường, biết dung tích nước lọc, từ đó tính ra lượng nước rửa bã cần thiết

− Quá trình chiết rút chất hòa tan ở giai đoạn rữa bã dựa trên cơ sở của sự khuếch tán, nghĩa là sự chuyển động phân tử từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp Lúc đầu, do khối bã còn nén chặt nên các thành

37 phần thấp phân tử ở trong bã được hòa tan vào nước rửa bã dễ dàng Nhưng sau đó, khi ta tiếp tục bổ sung thêm nước rữa bã, khối bã bị tơi ra, các phần tử dễ hòa tan tiếp tục hòa tan đồng thời chúng cũng bị xáo trộn Sự khuếch tán lúc này mang tính đối lưu Lượng nước, nhiệt độ cũng như thời gian rữa bã cần được tính toán thích hợp Nếu không thì ta có thể bị thất thoát chất chiết hoặc trích ly những chất đắng trong bã vào dịch đường, gây ảnh hưởng xấu cho bia Thường lượng nước rữa bã khoảng 360 ± 10 Hls, nhiệt độ khoảng 76 ± 1°C, thời gian rữa là 1h

Tổng thời gian lọc xong một mẻ là khoảng 2h

⮚ Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ lọc và độ trong của dịch đường:

− Tốc độ lọc:

Với: V là thể tích dịch sau lọc S là diện tích bề mặt lọc T là thời gian lọc

⮚ Aûnh hưởng của nhiệt độ: nhà máy chọn nhiệt độ lọc là 76°C Nếu nhiệt độ quá cao sẽ xảy ra hiện tượng biến tính và kết tủa protein, tạo ra độ nhớt cao Chúng sẽ bám lên màng lọc tạo một lớp kết tủa dẻo, cản trở nhiều đến tốc độ lọc Ngoài ra, nhiệt độ cao còn tạo thuận lợi cho quá trình hồ hóa tinh bột còn sót lại Bột hồ hóa có độ nhớt rất cao cũng làm giảm tốc độ lọc Mặt khác, bột hồ hóa không bị Enzym thủy phân (do lúc này hoạt lực của Enzym không còn đủ mạnh) sẽ hòa vào thành phần của dịch đường, làm dịch đường bị đục và dịch lên men sau này dễ bị chua

( / )

= dV

SdT

⮚ Aûnh hưởng của pH: pH tối ưu cho quá trình lọc khoảng 5.5 - 5.6, nếu cao hơn thì thời gian lọc sẽ lâu hơn

1.5.8 Đun sôi dịch nha với hoa Houblon:

⮚ Mục đích:

− Chiết các chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol, các hợp chất chứa Nitơ và các thành phần khác từ bên trong Houblon vào dịch nha để biến đổi nó thành dịch đường có vị đắng và hương thơm dịu của hoa – đặc trưng cơ bản về tính chất cảm quan của bia sau này

− Polyphenol của hoa Houblon khi hòa tan vào dịch đường ở nhiệt độ cao sẽ có tác dụng với các hợp chất protein phân tử lớn để tạo thành các phức chất không tan dạng màng nhầy Các phức chất màng nhầy tạo thành mảng, để kết lắng và kéo theo các phân tử cặn li ti trong dịch đường kết lắng theo Với quá trình này, độ bền keo của dịch đường tăng lên và thành phần sinh học của nó ổn định

− Polyphenol chất đắng, các chất nitơ trong hoa Houblon là những chất tạo sức căng bề mặt có hoạt tính cao, nhờ có màng căng này bọt khí CO2 trong bia dễ dàng thoát khỏi bề mặt của nó Nhưng hoạt chất này tham gia vào quá trình tạo bọt và là tác nhân chính giữ bọt cho bia

− Tạo chất màu melanoid, một số chất khử có lợi cho bia − Kết tủa một số protein do nhiệt độ

− Điều chỉnh độ đường, độ pH, thể tích nước nha thích hợp để chuẩn bị cho quá trình lên men sau này

− Vô hoạt tất cả Enzym

− Diệt sinh vật trong dịch nha

39

⮚ Phương pháp đun sôi:

Dịch đường từ bồn trung gian được bơm sang nồi Houblon vừa bơm vừa nâng nhiệt đến 100°C Thời gian bơm khoảng 35 ph Sau khi bơm hết dịch đường và nhiệt độ đã khoảng 100°C ta cho Houblon lần 1 vào (Houblon dạng cao chứa 30%  - acid đắng : 4,7 kg) Suốt quá trình đun sôi với Houblon dịch đường luôn được giữ ở 100°C Sau khi thêm Houblon lần một vào sau 30ph nếu màu của dịch đường không đạt công ty tiến hành bổ sung Caramel từ 1,5 – 2,1 để đạt độ màu cần thiết Tiếp theo, thêm viên Houblon vào sau trước khi kết thúc quá trình đun sôi khoảng 20 ph Viên hoa chủ yếu chứa tinh dầu thơm và 8%  - acid đắng, lượng thêm vào 21,5 kg Cùng lúc này cho thêm vào ZnCl2 15 g đối với tank thường, 20 g đối với tank outdoor mục đích chính là cung cấp Zn2+ cho nấm men, tạo môi trường cho nấm men phát triển tốt hơn Trong giai đoạn đun sôi này ta còn thêm acid lactic 3-4,1 tùy theo pH để điều chỉnh pH cho dịch nha

Sau khi kết thúc giai đoạn này công ty có dịch đường Houblon hóa, và phải đạt theo yêu cầu sau:

1 Độ đục:  1000 ÷ 1500% 2 Độ màu: 8 ÷ 10 EBC

3 Độ đường: 12.9 ÷ 13.2°balling 4 Độ đắng: 3.7 ÷ 3.9 BU

5 Độ chua: 1.1 ÷ 1.3 (ml NaOH 0.1 N/10 ml nước nha) 6 Độ mặn: 0.5 ÷ 0.7 (ml AgNO3 0.1 N/10 ml nước nha) 7 PH: 5.3 ÷ 5.5

8 Tinh bột sót: 0

9 Không nhiễm vi khuẩn gây hại

2.1 Hệ thống nhập nguyên liệu:

Nguyên liệu được đưa lên tầng 7 của phân xưởng bằng phương pháp khí động học nhờ quạt hút Nguyên liệu được đưa vào cyclo trung gian, cyclo có đầu ra có phần phân phối nguyên liệu dạng hình trái khế, nhằm mục đích đưa nguyên liệu xuống từ từ tránh bị tắc nghẽn Tiếp đó, nguyên liệu xuống cân nhập điện tử Đây là loại cân định lượng, mỗi lần bàn cân nhập đủ khối lượng (40kg/lần) thì van tự xả mở ra, xả nguyên liệu xuống còn van nhập tự đóng lại Sau khi qua cân nhập, nguyên liệu qua van phân phối 10 đầu, mỗi đầu vào một silô bêtông Hệ thống này có đầu dò nhằm xác định hầm đầy hay chưa Tổng số silô bêtông là 9 cái, trong đó có 3 hầm chứa gạo, 6 hầm chứa malt

Bảng 3.1: Thiết bị nhập liệu Tên thiết bị Nước SX Năm

Đức

Đức

1995 1995

1995

1995

Dung tích: 0,43 m3

Công suất: 55 m3/ph Động cơ: P = 37 kw Tốc độ: 3000 vòng/ph Công suất: 40 kg/lần 12000 kg/giờ Công suất: 12 tấn/giờ