Thiết kế nhà máy bia năng suất 40 triệu lít năm đại học bách khoa hà nội

MỤC LỤC ĐỀ MỤC Trang LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ v DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC BẢN VẼ vi MỞ ĐẦU 1 PHẦN 1 . TỔNG QUAN VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 2 1.1. Lập luận kinh tế kỹ thuật. 2 1.2. Lựa chọn loại bia sản xuất 5 1.3. Nguyên liệu sản xuất bia 6 1.3.1. Nguyên liệu chính 6 1.3.2. Nguyên liệu phụ. 19 1.4. Chọn dây chuyền sản xuất. 20 1.4.1. Nghiền nguyên liệu. 20 1.4.2. Phương pháp nấu gạo . 22 1.4.3. Chọn phương pháp đường hoá 22 1.4.4. Chọn phương pháp lọc dịch đường. 23 1.4.5. Chọn phương pháp nấu hoa. 24 1.4.6. Chọn phương pháp lắng trong và làm lạnh nhanh. 25 1.4.7. Máy lạnh nhanh tấm bản. 25 1.4.8. Chọn chủng nấm men và phương pháp lên men. 26 1.4.9. Chọn phương pháp lọc bia non. 27 1.4.10. Thiết bị thu hồi lọc khí CO2 29 1.5. Quy trình sản xuất bia 30 1.5.1. DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 30 1.5.2. NGHIỀN NGUYÊN LIỆU 31 1.5.3. Quá trình hồ hoá. 32 1.5.4. Quá trình dịch đường hoá. 33 1.5.5. Lọc dịch đường 35 1.5.6. Đun sôi dịch đường với hoa houblon 36 1.5.7. Nồi lắng xoáy 37 1.5.8. Quá trình làm lạnh nhanh 38 1.5.9. Quá trình lên men 38 1.5.10. Quá Trình lọc trong bia 40 1.5.11. Bão hoà CO2. 40 1.5.12. Chiết chai. 41 1.5.13. Thanh trùng, dán nhãn. 41 PHẦN 2. TÍNH TOÁN CÁC HẠNG MỤC DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT 43 2.1. Lập kế hoạch sản xuất và Tính cân bằng sản phẩm. 43 2.1.1. Lập kế hoạch sản xuất. 43 2.1.2. Tính cân bằng sản phẩm. 44 2.2. tính và chọn thiết Bị 50 2.2.1 Phân xưởng nấu. 50 2.2.2. phân xưởng lên men. 63 2.2.3. phân xưởng hoàn thiện: 70 2.3. tính xây dựng 79 2.3.1. Chọn địa điểm xây dựng nhà máy 79 2.3.2. Thuyết minh về tổng mặt bằng nhà máy 81 2.4. Tính hơi lạnh 90 2.4.1. Tính hơi cho toàn nhà máy. 90 2.4.2. Tính lạnh cho toàn nhà máy. 101 2.5. Tính nước cho toàn nhà máy 108 2.5.1. Lượng nước cho phân xưởng nấu. 108 2.5.2. Lượng nước cho lên men. 108 2.5.3. Lượng nước dùng trong nhà hoàn thiên sản phẩm. 109 2.5.4 Lượng nước dùng cho sinh hoạt và các công việc khác. 109 2.6. Tính điện cho toàn nhà máy. 109 2.6.1. Tính phụ tải chiếu sáng. 109 2.6.2. Tính điện cho phụ tải sản xuất. 111 2.6.3 Xác định các thông số của hệ thống điện. 112 2.6.4 Tính điện tiêu thụ hàng năm. 113 2.7. Tính kinh tế 113 2.7.1. Mục đích và ý nghĩa 113 2.7.2. Tính các chi tiêu của dự án 114 2.8. Vệ sinh và an toàn lao động 128 2.8.1. Vệ sinh công nghiệp 128 2.8.2. Bảo hộ và an toàn lao động 129 PHẦN 3. KẾT LUẬN 132 TÀI LIỆU THAM KHẢO 133 PHẦN 3. KẾT LUẬN Trong thời gian qua được giao đề tài tốt nghiệp “ Thiết kế nhà máy bia với năng suất 40 triệu lít năm”. Đó là một năng suất em cảm thấy rất phù hợp, để có thể chọn địa điểm thiết kế tại một địa điểm rất thích hợp là khu kinh tế Vũng áng – Kỳ Anh – Hà Tĩnh. Được ứng dụng những kiến thức đã được học và tìm hiểu trong những đợt thực tập và tham khảo thực tế. Em đã lựa chọn được một dây chuyền phù hợp, với các phương pháp có nhiều ưu điểm để áp dụng vào công nghệ sản xuất. Tuy thực tế có 1 số điều kiện chưa cho phép, nhưng trên cơ sở thiết kế thì ta phải chọn phương pháp tối ưu nhất. Với một dây chuyền công nghệ như vậy chắc chắn khi hoạt động sẽ ổn định, an toàn, chất lượng và cho hiệu quả cao Trong quá trình làm đồ án em đã cố gắng và tìm hiểu rất nhiều, nhưng kiến thức bản thân chỉ có hạn, chắc chán không thể tránh khỏi những sai lầm thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo trong khoa, và những thầy cô am hiểu về thực phẩm cũng như tất cả các bạn sinh viên để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS. Tôn Thất Minh Và Th.s Nguyễn Tân Thành đã giúp đỡ và hướng dẫn tận tình,cùng toàn thể các thầy cô trong khoa đã truyền đạt và dạy dỗ em trong thời gian qua. Hà nội , ngày 28 tháng 12 năm 2010 Sinh viên Trịnh Hoài Lam

Hiện nay nghành công nghệ thực phẩm là 1 trong những nghành kinh tế mũi nhọn,

gữ vai trò trong nền kinh tế quốc dân, đặc biệt trong thời kỳ đất nước đang ở giai đoạn

mở cửa, hội nhập với nền kinh tế thé giới Nó đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng hàng ngàycủa con người, góp phần không nhỏ làm tăng kim nghạch xuất khẩu của quốc gia, giảiquyết công ăn việc làm cho người lao động Có thể nói nghành công nghệ thực phẩm

đã và đang góp phần làm giàu nguồn thực phẩm cho xã hội, đồng thời là nguồnnguyên liệu cho 1 số nghành công nghiệp khác trong đó công nghệ sản xuất bia đangngày càng phát triển mạnh mẻ và tạo được sự cạnh tranh lớn trong xã hội

Bia là loại đồ uống có độ cồn thấp, có mùi thơm đặc trưng và vị đắng của hoahoublon Bia không những thõa mãn nhu cầu giải khát mà còn cung cấp 1 lượng lớnnăng lượng cho cơ thể con người Vì là loại đồ uống có giá trị dinh dưỡng cao, có khảnăng kích thích tiêu hóa lại thuận tiện trong khi sử dụng nên bia được sản xuất và tiêuthụ rộng rãi, phổ biến ở rất nhiều quốc gia trên thế giới ở Việt Nam trong mấy thậpniên gần đây, nghành công nghệ thực phẩm nói chung và công nghiệp sản xuất bia nóiriêng đã có nhiều bước tiến đáng kể về cả quy mô và chất lượng Các nhà máy biađược xây dựng ngày càng nhiều và chất lượng ngày càng được năng cao

Với mục đích đáp ứng nhu cầu tiêu dùng ngày càng cao của người dân, hạn chế sựnhập khẩu bia từ nước ngoài, đồng thời tạo ra 1 sản phẩm chất lượng có khả năng cạnhtranh trên thị trường trong nước và quốc tế,việc xây dựng thêm nhà máy sản xuất biatrong tương lai là 1 đề án cần thiết, có tính khả thi cao

Chính vì những yếu tố trên em tiến hành thực hiện đề tài “Thiết kế nhà máy bia năng suất 40 triệu lít/ năm sử dụng nguyên liệu gạo thay thế tỉ lệ cao (gạo: 25 %)”

PHẦN 1 TỔNG QUAN VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

1.1 LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT.

Trong các loại đồ uống giải khát hiện nay bia rất được ưa chuộng, được phổ biếnrộng rãi trên thế giới và sản lượng tiêu thụ lớn và ngày càng tăng ở các nước phát triểnnhư Đức, Đan Mạch, Ba lan, Mỹ, Trung Quốc nghành công nghệ sản xuất bia rấtphát triển, sản lượng bia của Đức, Mỹ đạt 10 triệu lít/ năm Công nghệ sản xuất biacũng như các sản phẩm bia của các nước này đã thâm nhập vào thị trường bia củanhiều nước trong đó có cả việt nam Mức tiêu thụ bia của các nước này khá caokhoảng 100 lít/ người /năm

Các nước Châu á tuy hiện tại có mức tiêu thụ bia chưa cao bình quân khoảng 22lít/người/ năm Ngoại trừ 1 số nước như nhật bản đạt 50 lít/ người/ năm Nhưng đây là 1thị trường đông dân cư, sản lượng bia của Trung Quốc và Nhật Bản cũng gần bằng sảnlượng bia của Đức, Mỹ

ở Việt Nam bia mới chỉ xuất hiện từ đầu thế kỷ 20, nhưng là một nước nhiệt đới đãtạo điều kiện để nghành công nghiệp bia tồn tại và phát triển Mới đầu chỉ có các nhàmáy bia nhỏ như là nhà máy bia Hà Nội, Sài Gòn, hiện nay các nhà máy bia đã xuấthiện hầu hết các tỉnh trong cả nước, sản lượng của nhà máy cũng tăng lên Hiện naynăng suất nhà máy bia Hà Nội đạt 200 triệu lít/năm Năng suất nhà máy bia Sài Gòngần 780 triệu lít/ năm Bên cạnh đó nhiều thương hiệu bia nổi tiếng đã xuất hiện ởnước ta như Tiger, Heineken

Mức tiêu thụ bia ở việt nam còn thấp và hứa hẹn nhiều tiềm năng để nghành sản xuấtbia phát triển

Trong cơ chế thị trường hiện nay, việc lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy cóthể nói là chìa khóa quyết định sự sống còn của nhà máy Mục tiêu tiên quyết của 1nhà máy là hiệu quả kinh tế và khả năng đứng vững của nó trên thị trường Địa điểmxây dựng nhà máy phải phù hợp với hướng phát triển chung của địa phương Chấtlượng ban đầu của nguyên liệu cũng như sản phẩm, vấn đề vệ sinh môi trưởng, khảnăng tiêu thụ sản phẩm phải được đảm bảo Chính vì vậy, em chọn “ Khu kinh tếVũng áng – Kỳ Anh – Hà Tĩnh, để làm địa điểm xây dựng nhà máy, bởi các lý do sau:

 Đặc điểm thiên nhiên

Hà tĩnh nói riêng và các tỉnh khu vực miền trung nói chung hiện nay cũng đang hòachung vào xu thế phát triển, hội nhập của đất nước Mặc dù vẫn là 1 tỉnh còn nghèo

của khu vực Bắc miền trung nhưng các nghành du lịch, dịch vụ đang phát triển bởi HàTĩnh có bãi biển Thiên Cầm đẹp, các di tích lịch sử nỏi tiếng như: Ngã ba đồng lộc, sẽ

là điều kiện tốt để kéo theo nghành sản xuất thực phẩm phát triển Phục vụ nhu cầu củangười dân trong tỉnh và các tỉnh lân cận Do đó việc xây dựng nhà máy bia tại khukinh tế Vũng áng – Kỳ Anh – Hà Tĩnh, là hoàn toàn hợp lý

Địa hình ở đây tương đối cao, diện tích đủ rộng 22.781 ha, có khả năng mở rộng quy

mô nhà máy trong tương lai Mật độ dân cư ở đây còn thấp nên việc giải tỏa mặt bằng

và đền bù rất nhanh chóng, giá đất còn rẻ hơn các nơi khác Đó là những điều kiệnthuận lợi ban đầu để xây dựng nhà máy

Khu Kinh Tế Vũng áng có những lợi thế rất căn bản Mặt bằng có dộ cao trên 200m

so với mực nước biển ít bị ảnh hưởng bởi lũ lụt, một mối lo ngại thường xuyên của HàTĩnh Khu kinh tế Vũng áng không chỉ thuận tiện đối với giao thông đường bộ, mà khukinh tế này còn có vị trí hết sức quan trọng trong giao lưu quốc tế Theo quốc lộ 8A và12A kết nối đường Hồ Chí Minh sang các cửa khẩu Cầu Treo và Cha Lo ( QuảngBình), Vũng áng trở thành trung tâm quan trọng trong hợp tác phát triển kinh tế giữaMiền Trung Việt Nam với các tỉnh trung Lào và vùng Đông Bắc Thái Lan Cảng nướcsâu Vũng áng được xem là 1 cảng biển thuận lợi cho vận tải biển trong nước và quốc

tế Từ đây theo tuyến hàng hai quốc tế, có thể đến các nước Nam á, Bắc Mỹ và Châu

Âu Ngoài ra, những người làm công tác xây dựng và quản lý đã đặc biệt chú ý đếnvấn đề phát huy lợi thế, từng bước tháo gỡ khó khăn về hạ tầng Một loạt chính sách

ưu đãi, đầu tư của tỉnh với mục tiêu tạo nên những “ Sự thông thoáng cần thiết “ cũng

đã được ban hành nhằm thu hút sự đầu tư tại khu Kinh Tế Vũng áng

Khí hậu ở đây chia làm 4 mùa: Mùa xuân từ tháng 2 đến tháng 4, mùa hạ từ tháng 5đến tháng 7, Mùa thu từ tháng 8 đến tháng 10, Mùa đông từ tháng 11 đến tháng 1 (tínhtheo dương lịch ), nhiệt độ trung bình khoảng hơn 260 C, độ ẩm tương đối trung bìnhkhoảng 84% Điều kiên tự nhiên như vậy tương đối thuận lợi cho sản xuất Tuy nhiên,vào mùa mưa thì nguyên liệu khó bảo quản hơn, đây là 1 hạn chế cần có biện phấpkhắc phục

 Vùng nguyên liệu

Nguyên liệu dùng cho sản xuất bia chủ yếu là malt và gạo Malt được nhập từ nướcngoài Gạo được thu mua tại các địa phương trong tỉnh Hà tĩnh và các tỉnh lân cận ởmiền trung

Địa điểm xây dựng nhà máy là 1 vị thế thuận lợi trong giao thông nên quá trình thunhận nguyên liệu cũng dễ dàng, thuận lợi hơn.

 Thoát nước và xử lý nước thải

Nước thải của nhà máy trước khi thải ra ngoài phải qua 1 hệ thống xử lý nước thảinghiêm ngặt, hiệu quả của nhà máy đạt yêu cầu về nồng độ COD, BOD, TS, SS visinh vật theo tiêu chuẩn cho phép thì mới được thải ra ngoài Ngoài ra, nước thải cóthể qua hệ thống xử lý chung của khu công nghiệp để xử lý 1 lần nữa

Hệ thống cấp thoát nước ở khu công nghiệp được bố trí hợp lý, đủ cung cấp và xả lũkhi cần thiết

 Cung cấp nhiên niệu và hơi

Nhà máy sử dụng nhiên liệu được cung cấp bởi các trạm xăng của tỉnh Nhà máy sửdụng lò hơi để cấp hơi cho các phân xưởng, nhiên liệu dùng cho lò hơi là dầu FO.Ngoài ra nhà máy cũng dùng than để cung cấp năng lượng

 Giao thông

Với những thuận lợi như đã trình bày ở phần đặc điểm thiên nhiên, việc vận chuyểnnhiên liệu cũng như việc phân phối sản phẩm rất dễ dàng và thuận tiện

 Nguồn nhân lực

Nhà máy sử dụng nguồn nhân công dồi dào ở địa phương có tay nghề cao, đội ngũ

kỹ sư lành nghề được đào tạo tại các trường đại học ở Hà Nội, Nghệ An, Đà Nẵng,Huế cũng như các tỉnh phía nam trở về phục vụ quê hương Theo kết quả khảo sát gầnđây cho thấy lương bình quân của 1 lao động ở Hà Tỉnh chưa cao bằng Đà Nẵng vàMiền Nam Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho chủ doanh nghiệp trong việc hạ giáthành sản phẩm, 1 nhân tố có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong cạnh tranh và pháttriển

 Thị trường tiêu thụ

Bia thành phẩm của nhà máy được tiêu thụ chủ yếu ở trong tỉnh, các tỉnh lân cận:Quảng Bình, Nghệ An Ngoài ra, nhà máy còn có thể mở rộng hướng xuất khẩu bia ranước ngoài như Lào và Thái Lan

 Địa điểm xây dựng

Với những thuận lợi trên, quyết định chọn địa điểm khu Kinh Tế Vũng áng – kỳ Anh

– Hà Tĩnh để xây dựng nhà máy sản xuất bia 40 triệu lít/ năm sử dụng nguyên liệu gạo thay thế tỷ lệ cao là hoàn toàn hợp lý.

1.2 LỰA CHỌN LOẠI BIA SẢN XUẤT

Để sản phẩm sản xuất ra có thể tiêu thụ, cạnh tranh với các loại bia khác, có thểchiếm lĩnh được thị trường thì sản phẩm phải có chất lượng cao đáp ứng được yêu cầungày càng cao của người tiêu dùng Do đó em lựa chọn sản xuất loại bia có chất lượngcao, thuộc loại bia vàng đang được ưa chuộng hiện nay

Sản phẩm bia sản xuất ra phải đạt các tiêu chuẩn sau:

1.3 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA

Bia là 1 loại đồ uống giải khát có độ rượu nhẹ, có mùi thơm đặc trưng và vị đắng dịucủa hoa houblon Nguyên liệu chính để sản xuất bia có malt đại mạch, hoa houblon,nước, nấm men Ngoài ra, còn có nguyên liệu thay thế, và các nguyên liệu phụ khác

1.3.1 Nguyên liệu chính

1.3.1.1 Malt đại mạch

Malt đại mạch là sản phẩm không tồn tại trong tự nhiên, nó là một sản phẩmnhân tạo Đó là hạt hòa thảo nảy mầm trong điều kiện nhất định về nhiệt độ và độ ẩm.Sau khi cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo, tiến hành sấy đến độ ẩm nhất định vớinhững điều kiện bắt buộc

Trong công nghệ sản xuất bia, malt được dùng là malt đại mạch vì bia đượcsản xuất từ loại malt này có mùi vị và tính chất công nghệ hơn hẳn so với bia được sảnxuất từ malt của các loại hạt hòa thảo khác

+ Hạt đại mạch bao gồm:

- Lớp vỏ hạt: có vai trò như một màng bán thấm, chỉ cho nước thấm vào bêntrong hạt đồng thời giữ các chất hoà tan trong hạt không cho thấm ra ngoài Vỏ hạtchiếm một giá trị khá lớn nhưng không có giá trị dinh dưỡng Đối với công nghệ sảnxuất bia vỏ hạt gây ảnh hưởng hai mặt, mặt bất lợi là vì trong vỏ chứa các chất màu,các chất đắng & chất chát Nếu những chất này hoà tan vào dịch đường sẽ làm giảmchất lượng của sản phẩm Mặt lợi của vỏ là nó đóng vai trò xây dựng màng lọc trongquá trình tách bã khỏi khối cháo

- Nội nhũ: là phần lớn nhất đồng thời là phần giá trị nhất của hạt Cấu trúc củanội nhũ gồm các tế bào lớn có thành mỏng chứa đầy các hạt tinh bột, một ít protein,xelluloza, chất béo, đường

- Phôi: là phần sống của hạt, trọng lượng cả phôi chỉ chiếm khoảng 2,5-5% sovới trọng lượng của hạt Vai trò của phôi có tầm quan trọng đăc biệt không những đốivới sự sống lưu truyền của cây mà ngay cả trong công nghệ sản xuất bia Quá trình chếbiến hạt để trở thành malt dựa vào sự nảy mầm của hạt hay sự phát triển của phôi.Trong giai đoạn này quá trình sinh học chủ yếu xảy ra là sự hoạt hoá và tích luỹ hoạtlực của enzyme trong hạt Phôi là trạm hoạt hoá và là nhà máy sản xuất enzyme, nếuthiếu nó thì cơ sở lí thuyết của quá trình sản xuất malt coi như sụp đổ

Malt đại mạch là nguyên liệu chính cho sản xuất bia, Malt được sản xuất từđại mạch Quá trình quan trọng nhất để đại mạch chuyển thành malt là quá trình nảymầm Mục đích của quá trình này là biến hạt đại mạch thành sản phẩm giàu các enzimxúc tác sinh học, có hương vị thích hợp, màu sắc mong muốn cho loại bia sẽ sản xuất.Hoạt hoá & nâng cao năng lực của enzim chủ yếu có trong đại mạch, ứng dụng thuỷphần hợp chất cao phân tử, chuyển hoá một phần chính đại mạch (dịch chiết, dịch lênmen) khi hoạt lực enzim tăng dễ dàng cho quá trình sản xuất bia, tạo nhiệt độ, độ ẩm

và môi trường thích hợp để phôi phát triển, hệ enzim thuỷ phân trong hạt đại mạch giảiphóng khỏi trạng thái liên kết để trở thành trạng thái tự do, tăng cường hoạt động tíchluỹ các hệ enzim như amylaza, proteaza và một số enzim khác Nhờ lượng tích tụtrong hạt kết quả là sự thuỷ phân tinh bột, protit, hemixenllulo, các phốt pho hữu cơdiễn ra triệt để hơn Sau quá trình nảy mầm đem sấy khô tách rễ và làm sạch

 Thành phần hoá học của đại mạch

Thành phần hoá học của đại mạch rất phức tạp Các chỉ số về thành phần hoáhọc là nhân tố quyết định chất lượng của đại mạch để xem xét loại đại mạch đó có đủtiêu chuẩn để sản xuất malt hay không Đối với công nghệ sản xuất bia, các hợp phầnsau quan trọng hơn cả:

- Nước (thuỷ phần)

Thuỷ phần của đại mạch có ảnh hưởng đến quá trình vận chuyển và bảo quảnhạt Hàm ẩm cao sẽ kích thích quá trình hô hấp và tự bốc nóng của hạt Hai quá trìnhnày là nhân tố quan trọng nhất làm hao tổn chất khô Thuỷ phần cao quá mức cho phéptạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển Đặc biệt nguy hiểm là các loại vikhuẩn hoại sinh gây thối rữa cho hạt

- Gluxit

Monosaccharit gồm glucoza, fructoza

Disaccharit chủ yếu là saccharoza & maltoza

Trisaccharit là đường rafinoza

Polysaccharit là hợp phần chiếm nhiều nhất trong thành phần gluxit của hạt đạimạch bao gồm: tinh bột, xelluloza, hemixelluloza, pentoza & amilan

+ Tinh bột

Hơn một nửa khối lượng chất khô của đại mạch là tinh bột, với chủng giống

có chất lượng cao có thể đạt 70% Với công nghệ sản xuất malt và bia, tinh bột có 2

chức năng: thứ nhất là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi & thứ hai là nguồn cung cấp chấthoà tan cho dịch đường trước lúc lên men Tinh bột được phân bố chủ yếu ở nội nhũ

và một phần rất ít ở phôi Chúng tồn tại dưới dạng khối lập thể, có kích thước khá bégọi là “hạt tinh bột” Tính chất hồ hoá của tinh bột có ý nghĩa lớn: tinh bột đã được hồhoá sẽ đường hoá nhanh hơn và triệt để hơn

Tinh bột gồm amylopectin và amyloza Amyloza bao gồm các gốc đườngglucoza liên kết với nhau qua cầu oxy -1,4 glucozit và tạo mạch thẳng Amylopectinbao gồm các gốc đường glucoza liên kết với nhau qua cầu oxy -1,6 và -1,4 glucozid

và tạo mạch nhánh

Mạch amyloza được xoắn theo vòng và có cấu trúc không gian giống nhưchiếc lò xo Khi tiếp xúc với dung dịch I2 thì chúng bị hấp thụ vào khoảng không củachiếc lò xo và tạo thành phức chất phản quang màu xanh Khi cấu trúc lò xo bị phá vỡthì tính chất này cũng không còn Đối với tác dụng của enzyme amylaza, mạchamyloza bị phân cắt thành các đường đơn giản maltoza và glucoza Amylopectin làchất vô định hình, nó không tan trong nước nóng mà chỉ tạo thành hồ, với dung dịch I2

amylopectin chuyển thành màu tím

Trong môi trường giàu nước tinh bột bị thuỷ phân bởi hệ enzyme amylaza đểtạo thành dextrin, đường kép maltoza, một ít glucoza và một số oligosaccharit Cácoligosaccharit này cùng với một ít dextrin thấp phân tử hoà tan bền vững vào nước đểtạo thành chất hoà tan của dịch đường trước lúc lên men

Sự thuỷ phân tinh bột bởi enzyme amylaza đóng vai trò lớn trong công nghệsản xuất malt và bia vì đây là phản ứng có tính chất nền tảng để xây dựng cơ sở líthuyết của quá trình ngâm, ươm mầm, sấy malt và đường hoá nguyên liệu

+ Xelluloza

Xelluloza được phân bố chủ yếu ở vỏ trấu, chiếm khoảng 20% chất khô của

vỏ Phân tử xelluloza gồm 2000-10000 gốc đường glcoza, xelluloza rất dai và khó bịphân cắt trong môi trường bình thường

Xelluloza không tan trong nước, hầu như không thay đổi về thành phần vàcấu trúc trong suốt tiến trình sản xuất bia Xelluloza đóng vai trò quan trọng trong quátrình lọc dịch đường vì lớp vỏ trấu là vật liệu tạo lớp màng lọc phụ lý tưởng

+ Hemixelluloza

Hemixelluloza là thành phần chủ yếu tạo nên thành tế bào, là một phức hệgồm pentoza, hexozan và axit uronic.

Dưới tác dụng xúc tác của nhóm enzyme sitaza, hemixelluloza bị thuỷ phânthành hexoza và pentoza Tất cả những đường đơn này hoà tan bền vững vào dịchđường và tạo thành chất chiết, là nguồn cung cấp dinh dưỡng quan trọng cho nấmmen

+ Protit

Protit là chỉ số quan trọng thứ 2 sau tinh bột để đánh giá xem lô hạt có đủ tiêuchuẩn để sản xuất bia hay không Nếu hàm lượng cao quá bia dễ bị đục, rất khó bảoquản, nếu quá thấp quá trình lên men sẽ không triệt để, bia kém bọt, vị kém đậm đà vàkéo theo chỉ số non yếu khác Hàm lượng protit tốt nhất cho sản xuất bia là 8-10% Khả năng tạo bọt và giữ bọt của bia cũng như độ bền keo của chúng phụ thuộctrước hết vào mức độ thuỷ phân của protit Không những thế các thông số này còn phụthuộc vào tỷ lệ giữa các cấu tử sản phẩm tạo thành trong quá trình thuỷ phân

Protit trong đại mạch gồm 2 nhóm là protein và proteit

Protein gồm một số như levkozin, edestin, hodein và glutelin Trong quá trình sảnxuất malt và bia thì levkozin, edestin và một phần hodein hoà tan vào dịch đường vàtồn tại trong bia còn các cấu tử khác bị kết lắng và thải ra ngoài theo bã malt và cặnlắng

Proteit được tạo thành từ một phân tử có bản chất protein và một phân tử khác cóbản chất phi protein Điểm chung của proteit là kém hoà tan hoặc hoà tan không bềnvững Trong sản xuất bia, proteit gây ảnh hưởng âm tính trực tiếp đến chất lượng sảnphẩm, loại bỏ tối đa cấu tử này khỏi dịch đường là công việc cần thiết nhưng cũng rấtkhó khăn.

+ Các hợp chất chứa N2 phi protit

Albumin và pepton có vai trò lớn trong việc tạo và giữ bọt đồng thời làm tăng

vị đẫm đà của bia Nhưng ở hàm lượng cao chúng làm giảm độ bên keo của bia vìchúng chính là tác nhân gây đục

Peptit được tạo thành từ những gốc acid amin, chúng dễ dàng hoà tan vào dịchđường để tạo dung dịch bền vững và tồn tại trong bia như những thành phần dinhdưỡng

Acid amin chỉ chiếm khoảng 1% chất khô nhưng có vai trò lớn trong sản xuấtbia, là nguồn cung cấp N2 cho nấm men, là tác nhân chính tạo melanoit, tham gia tạobọt và tồn tại trong bia như một thành phần dinh dưỡng quan trọng

- Các hợp chất không chứa Nitơ

Polyphenol: tập trung chủ yếu ở lớp vỏ, dễ dàng kết hợp với protit cao phân

tử tạo phức chất dễ kết lắng, làm tăng độ bền keo của sản phẩm Mặt khác sự hoà tancủa polyphenol vào dịch đường lại làm xấu đi hương và vị của bia

Chất chát và chất đắng thuộc nhóm lipoit, là nguyên nhân gây ra vị đắng khóchịu cho bia

Phitin là muối đồng thời của Canxi và Magiê với axit inozit photphoric( C6H6O6(H2PO3)6 ), khi bị thuỷ phân tạo inozit ( C6H6 (OH)6 ) và axit phosphoric(H3PO4) Hợp chất này là nguồn cung cấp photpho cho nấm men đồng thời làm tăng độchua của dịch cháo ở giai đoạn đường hoá, đây là biện pháp hữu hiệu để nâng cao hiệusuất thuỷ phân

Vitamin: B1, B2, B6, C, PP2, tiền vitamin A, E, acit pantoteic, biotin, acitpholievic và những dẫn xuất vitamin khác, chúng là nhân tố điều hoà sinh trưởng củamầm

Chất khoáng: phân tích theo % trọng lượng tro: P2O5 35%; SiO2 26%; K2O21%; MgO 9%; CaO 2,8%; Na2O 2,4%; Fe2O3 1,5%; Cl 1% Các chất khoáng đóng

vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất malt và bia: nguyên tố P tham gia hìnhthành hệ thống đệm của dịch đường.

- Pherment (enzyme)

Enzyme có vai trò đặc biệt trong công nghệ sản xuất bia Giai đoạn ươmmầm, hạt hút nước bổ sung đến 43-44% thì hệ enzyme được giải phóng khỏi trạng tháiliên kết, chuyển thành trạng thái tự do Đến giai đoạn ươm mầm hoạt lực enzyme đạtmức tối đa, nhờ đó đến giai đoạn đường hoá chúng có khả năng thuỷ phân hoàn toàncác hợp chất cao phân tử trong nội nhũ hạt Các sản phẩm thuỷ phân được hoà tan vàonước và trở thành chất chiết của dịch đường Trong hạt đại mạch gồm 2 nhóm enzymechính là hyđrolaza và decmolaza

+ Hydrolaza gồm một số enzyme có vai trò thuỷ phân tinh bột:

+ Diastaza: phân cắt tinh bột thành các sản phẩm dạng đường và dextrin gồm 2enzyme:  - amylaza và  - amylaza Enzyme  - amylaza phân cắt tinh bột thànhglucoza và dextrin, là enzyme chịu nhiệt nhưng lại kém chịu chua, nhiệt độ thích hợp70C, pH = 5,7 Enzyme  - amylaza tác động trực tiếp lên mạch amyloza, mạch nhánh

và hai đầu chính của amylopectin, sản phẩm là đường maltoza và dextrin, nhiẹt độthích hợp là 63C, pH = 4,7

+ Sitaza gồm 2 enzyme: sitoclactaza và sitolitaza Enzyme đầu thuỷ phânhemixelluloza thành các sản phảm trung gian, còn enzyme sau thuỷ phân các sản phẩmtrung gian thành sản phẩm cuối cùng là pentoza và hexoza Nhờ có quá trình phân cắtnày, thành tế bào bị phá huỷ, tạo điều kiện cho các enzyme khác xâm nhập vào vànâng cao hoạt lực

+ Proteinaza là enzyme thuỷ phân protein thành albumoza và pepton, sau đóchúng tiếp tục bị phân cắt thành peptit và polypeptit Độ chua thích hợp cho nhómenzyme này hoạt động là pH = 4,6-5,0, nhiệt độ 50C

+ Peptidaza gồm 2 enzyme: đipeptiaza và polypeptidaza, chúng tác động lênphân tử của các đipepti và polypeptit để phân cắt chúng thành axit amin Peptidazahoạt động mạnh nhất ở pH = 7,5 và ở nhiệt độ 50-52C

+ Lipaza phá vỡ liên kết este giữa rượu đơn hoặc đa chức với các acid béo bậccao Nhiệt độ tối ưu cho hoạt động của lipaza là 35C, pH = 5

+ Amilophosphataza tham gia vào quá trình thuỷ phân tinh bột, chúng cắt mốiliên kết este của axit phosphoric trong phân tử amylopectin Nhờ quá trình này tinh bộtđược hồ hoá một cách dễ dàng hơn nhiệt độ tối ưu của enzyme này là 70C, pH = 5,6.

+ Fitaza phá vỡ mối liên kết este giữa axit phosphoric với inozit, tức chúngtham gia thuỷ phân fitin Quá trình này đóng vai trò quan trọng trong sản xuất bia vìH3PO4 được giải phóng sẽ tăng độ chua tác dụng và tăng cường lực đệm của dịchđường

+ Decmolaza xúc tác phản ứng oxy hoá khử của quá trình hô hấp và phân giảiyếm khí gluxit (thực chất là quá trình lên men rượu) nghĩa là chúng tham gia trực tiếpvào quá trình trao đổi chất của tế bào Nhóm enzyme này đóng vai trò quyết định trongviệc hoạt hoá và phát triển của phôi ở giai đoạn ươm mầm

 Chỉ tiêu chất lượng của malt trong sản xuất bia:

- Hình dáng bên ngoài của hạt:

Hạt phải thống nhất về màu sắc: vàng nhạt óng ánh (giống như màu rơm), hạt

có màu xanh là hạt chưa chín, màu đậm là thu hoạch bị ẩm, hạt có chấm màu nâu hoặcxám (đặc biệt là hai đầu hạt) là dấu hiệu bị mốc, không có khả năng nảy mầm, hạt cómùi thơm đặc trưng (giống màu rạ tươi)

Hạt phải thống nhất về độ thuần khiết của giống lúa: với một loại giống đạimạch có chế độ xử lý kỹ thuật để đạt chất lượng yêu cầu Trong sản xuất chỉ chấp nhận5% các hạt ngoại lai khi dùng số lượng hạt đại mạch lớn

+ Trọng lượng đại mạch nhỏ hơn (7  9)% trọng lượng hạt, không dùng hạt cóchỉ số lớn hơn 9% (10%  12%)

+ Dung trọng:

Đại mạch loại 1 dung trọng  680g/l hạt

Đại mạch loại 2 dung trọng (650  680)g/l hạt

Đại mạch loại 3 dung trọng (630 650)g/l hạt

+ Trọng lượng tuyệt đối: đại mạch trung bình bằng (35  45)g/1000 hạt

+ Hàm lượng ẩm (w): phải đạt trung bình (10  15)% Khi bảo quản tốt nhất w

= (12  13)% & không vượt quá 13% khi tàng trữ & w tối thiểu cho phép là 10%.Trên 13% (nhất là > 15%  16% hạt dễ bốc nóng, khó bảo quản, nếu độ ẩm < 10% hạtnhanh chóng mất khả năng nảy mầm

+ Hàm lượng protit: di chuyển trong giới hạn (8  14)% chất khô của hạt.Protit càng nhiều, tinh bột càng giảm & do đó chất hoà tan càng thấp Đại mạch cónhiều prôtit quá thì khó chế biến Nhưng ngược lại protit < 8% thì không thích hợp chosản xuất bia vì bia ít bột Đại mạch chất lượng cao nếu protid chiếm từ (9  11)% chấtkhô

+ Hàm lượng tinh bột: chiếm từ (55  65)% trọng lượng hạt Đại mạch dùng đểsản xuất bia phải có lượng tinh bột không nhỏ quá từ (63  65)% tính theo chất khô

Ngoài ra malt dùng để sản xuất bia không được lẫn cát, rác cỏ, các loại thóckhác, tất cả phải thuộc một nhóm đồng nhất Nhìn hạt thóc tốt, khô, vỏ mọng không cóvết là loại đại mạch nhiều tinh bột chuyên dùng để sản xuất bia vàng

1.3.1.2 Nguyên liệu thay thế.

Để hạ giá thành sản xuất, cải tiến mùi vị của bia và nhằm mục đích để được lâu dài,trong sản xuất bia người ta thường trộn lẫn một số đại mạch chưa nảy mầm hoặc cácloại ngũ cốc khác để thay thế thóc mầm, cũng có khi dùng tinh bột hoặc các loạiđường (gluco, saccaro, malto ) để làm nguyên liệu thay thế

Gạo là nông sản chủ yếu của các nước phương đông như Việt Nam, Trung Quốc,Nhật, Triều Tiên , thành phần của gạo gồm tinh bột chiếm từ (70  75)% chất khô,các loại đường chiếm từ (2  5)% chất khô, protit từ (7 8)% chất khô, chất béo từ (1

 1,5)% chất khô, chất khoáng từ (1  1,2)% chất khô Ta nhận thấy rằng gạo chứanhiều tinh bột & ít protit do đó trong quá trình nấu ta thu được một lượng lớn các chấthoà tan (khoảng 90% chất khô)

Qua đó ta thấy gạo là một sản phẩm phụ rất tốt thường được dùng để nấu kết hợp vớimalt (tỷ lệ thường là 20%) & thu được những loại bia có chất lượng cao

Ngoài gạo người ta còn dùng tiểu mạch, ngô làm nguyên liệu thay thế Tuy nhiêntiểu mạch không có vỏ trấu và khi bột tiểu mạch tiếp xúc với nước thì protein củachúng dễ tham gia quá trình hydrat hoá để tạo thành phức chất keo tụ Phức chất này

có đặc điểm là rất dai và dẻo, có thể kéo thành sợi được gọi là gluten Vì tính chất quígiá này mà tiểu mạch chỉ được dùng để sản xuất bánh mỳ, vạn bất tắc dĩ mới sử dụng

chúng trong sản xuất bia Còn với ngô thì trong công nghệ sản xuất bia, loại ngô đượcdùng thay thế malt đại mạch chủ yếu là loại trắng đục (hàm lượng tinh bột cao, proteinthấp) và được sử dụng dưới dạng bột đã nghiền nhỏ Một trở ngại lớn khi đưa ngô vàosản xuất bia là phôi của chúng quá lớn, hàm lượng chất béo nhiều, khó lọc và giảm độbền keo cũng như khả năng tạo bọt của bia Để sử dụng loại cốc này có hiệu quả, trướclúc đưa vào chế biến dịch đường ngô phải qua một công đoạn tách phôi và vỏ Vì vậy

em dùng gạo làm nguyên liệu thay thế malt đại mạch cho nhà máy

1.3.1.3 Hoa houblon.

Hoa houblon là một loại thực vật thân gỗ, mảnh (như cay nho), cao từ 2 – 3m, có khiđến 5 hoặc 6 m Chúng được trồng theo luống ( ươm từ hạt hoặc giâm cành) Hoahoublon gồm hoa đực và hoa cái Trong ngành sản xuất bia người ta chỉ sử dụng hoacái chưa thụ phấn, hoa đực không sử dụng được vì nó rất bé và chứa rất ít hươnglupulin

Cấu tạo của hoa houblon có những thành phần chính sau: cuống hoa, cánh hoa vànhững hạt lupulin vàng óng tựa phấn hoa Những hạt phấn hoa này chứa chất đắng vàchất thơm của hoa houblon Lượng hạt này phụ thuộc vào giống và điều kiện trồng hoahoublon Người ta đã chứng minh rằng ở điều kiện thời tiết nhiều ánh nắng mặt trời thìhoa sẽ có nhiều hạt lupulin hơn

Hoa houblon có dạng hình chùy, dài từ (3  4) cm, màu hoa khi chín thường từ vàngđến vàng óng Trọng lượng từng phần của hoa như sau: cánh và nhị hoa (66  67)%,hạt lupulin (19  20)%, trục hoa (7  8)% và cuống hoa (5  6)% tính theo % chấtkhô Hiện nay có trên 100 giống hoa houblon trên thế giới

Thành phần chủ yếu trong hoa houblon: trong hoa houblon có chứa đựng những hợpchất đặc trưng cho loại hoa này như chất thơm, tinh dầu thơm những hợp chất này

có ý nghĩa quan trọng về kỹ thuật trong sản xuất bia Ngoài những hợp chất đặc trưngtrong hoa còn chứa đựng những hợp chất khác tượng tự các loại thực vật, một vàitrong những hợp chất ấy cũng có ý nghĩa quan trọng trong kỹ thuật Thành phần hoáhọc của hoa houblon được tính ra % chất khô như sau:

-Nước: (11  13)%

- Chất đắng: (15  21)%

- Tanin: (2,5  6)%

- Chất có N: (15  21)%

- Cellulo: (12  14)%.

- Chất tro: (5  8)%

- Tinh dầu thơm: 0,3  1

- các hợp chất khác: (26  28)% (Chương 3 trang 33, công nghệ sản xuất malt

và bia_GS.TS Hoàng Đình Hòa).

 Chất đắng

Chất đắng là thành phần có giá trị nhất của hoa houblon Nó tạo cho bia vị đắng đặcbiệt và dễ chịu, tạo một đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia khi hoà tan vào dịchđường và tồn tại trong bia Các chất đắng là những hợp chất có hoạt tính sinh học cao,tạo sức căng bề mặt giúp cho bia có khả năng giữ bọt rất lâu Với nồng độ khá thấp,các chất đắng cũng có khả năng ức chế rất nhanh sự phát triển của vi sinh vật Vì vậychúng có tính kháng khuẩn rất cao và nhờ đó làm tăng độ bền sinh học của bia thànhphẩm

Thành phần chất đắng trong hoa houblon gồm nhiều hợp chất (tính theo % chất khô):

+  - axit đắng

Nhóm axit này gồm: lupulon, colupulon, adlupulon, prelupulon Lupulon là hợp chấtdạng tinh thể, màu trắng dạng lăng kính hoặc que dài, nóng chảy ở 92C So vớihumulon thì lupulon kém đắng hơn nhưng tính kháng khuẩn cao hơn.

Nếu bị oxy hoá  - axit đắng chuyển thành hulupon, nếu phản ứng kéo dài hulupon

sẽ bị polyme hoá trở thành nhựa mềm và sau đó thành nhựa cứng

+ Nhựa mềm

Nhựa mềm là polyme của các axit đắng, là chất vô định hình, chưa được xác định vềthành phần hoá học Khả năng hoà tan của nhựa mềm vào dịch đường cao hơn  - axitđắng vì vậy chúng tạo ra được lực đắng khá lớn cho bia Đây là hợp phần có giá trị củachất đắng

+ Nhựa cứng

Nhựa cứng là polyme của các acit đắng nhưng ở mức độ cao hơn nhiều so với nhựamềm Chúng được hình thành trong quá trình sấy và bảo quản Cấu tử này hầu nhưkhông hoà tan vào nước và dịch đường, chúng thải ra ngoài theo cặn lắng Đây là hợpphần không có giá trị trong công nghệ sản xuất bia

 Tinh dầu thơm

Tinh dầu của hoa houblon hoà tan vào dịch đường, tồn tại trong bia và tạo ra cho nómột mùi thơm đặc trưng, rất nhẹ nhàng, dễ chịu Tinh dầu thơm là chất lỏng trong suốtmàu vàng nhạt hoặc không màu, có mùi thơm rất mạnh Tỷ trọng của chúng là 0,88, dễhoà tan trong rượu etylic nồng độ cao Trong nước tỷ lệ hoà tan của chúng không đáng

kể Tinh dầu thơm bay hơi khá nhanh ở nhiệt độ thường

Trong thời gian đun sôi dịch đường với hoa houblon có đến 98% lượng tinh dầu bay

ra ngoài theo hơi nươc, chỉ còn lại 2% tồn tại ở trong bia Đối với bia vàng thì lượng

tinh dầu 2% này quyết định hương thơm của chúng (Chương 3 trang 37, công nghệ sản xuất malt và bia_GS.TS Hoàng Đình Hòa).

 Chất chát

Chất chát (tanin) trong hoa houblon có ý nghĩa nhất định trong quá trình kỹ thuật vàảnh hưởng tới chất lượng bia, giúp cho dịch đường trong nhanh và làm kết tủa nhữngchất protit không bền vững, làm tăng độ bền vững của bia Với lượng chất chát vừaphải nó gây bia có vị chát nhẹ, dễ chịu, nếu lượng này nhiều sẽ gây cho bia chát vàđắng Người ta sử dụng tanin của hoa houblon để loại các cấu tử protein khó biến tính

và kết lắng ra khỏi dịch đường vì chúng tồn tại trong bia sẽ gây đục sau này

 Chất có chứa Nitơ.

Trong hoa houblon có chứa 1 số chất mà những chất ấy có chứa N: protit, albumin,pepton, axitamin, muối amon trong số này có khoảng 44% những chất chứa N cókhả năng kết tủa với axit phospho – wolfram Tiếp đến khoảng 20% là muối amon,amit và 19% amin và những chất khác

1.3.1.4 Nước.

Nước là 1 trong các nguyên liệu chính để sản xuất bia chiếm (77  90)% trọnglượng bia thành phẩm Thành phần hoá học và chất lượng của nước ảnh hưởng trựctiếp tới toàn bộ kỹ thuật sản xuất và ảnh hưởng rất lớn tới đặc điểm, tính chất và chấtlượng bia thành phẩm Trong quá trình sản xuất bia cần một lượng nước rất lớn, mộtphần dùng để đun sôi, hồ hoá, đường hoá, một phần để rửa men, rửa thiết bị và nấuhơi Việc sử dụng nước rộng rãi như vậy đòi hỏi nước phải có thành phần và tính chấtthích hợp nhất định

Thành phần của nước phụ thuộc vào nguồn của nó Nước mạch thường chứa nhiềumuối và chất hữu cơ hơn, nước mưa chứa nhiều khí hơn Phụ thuộc vào thành phầncủa các lớp đất mà nguồn nước đi qua, những dòng nước mạch có những lượng muối

và chất hữu cơ theo tỷ lệ khác nhau Đặc biệt acit cacbonat rất thừa thãi trong đất, nóhoà tan cacbonat kiềm thổ và những cacbonat khác và đưa chúng về các dạngbicacbonat Nước thiên nhiên rất giàu các muối hoà tan dạng ở dạng ion, trong đónhiều nhất là các catrion Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Fe2+, Al3+ và các anion OH-, HCO3-,NO3-

Trong trường hợp dưới khái niệm nước dùng để nấu bia ta có thể hiểu là nước dùng

để nấu dịch lên men Thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng đến quá trình hồhoá, đường hoá Ngoài ra các muối của chúng đi vào thành phần của dịch đường vàhoa, tham gia vào sự hình thành mùi vị và một vài tính chất của bia

Các muối trong nước tác dụng tương hỗ với các thành phần, tính chất của dịchđường và bia Các bicacbonat và cacbonat có trong nước sẽ hoà tan những chất đắngtrong vỏ malt, những chất đắng này gây cho dịch đường và bia có vị đắng khó chịu.Đặc biệt Na2CO3 và NaHCO3 hoà tan cả các chất chát của malt gây ảnh hưởng xấu đếnchất lượng của bia

Nước để rửa men và thiết bị đỏi hỏi phải sạch, không được chứa nhiều các hợp chấthữu cơ và vi sinh vật Đặc biệt đối với các vi sinh vật và vi trùng có ảnh hưởng trực

tiếp đến những quá trình kỹ thuật sản xuất bia, phải thường xuyên kiểm tra dưới kínhhiển vi để xác định lượng vi sinh vật có trong nước, nếu lượng này nhiều quá ta phảitiến hành sát trùng Nước dùng để rửa thiết bị không được chứa NH3 và các nitrit Tốtnhất ta nên dùng nước có độ cứng thấp đến độ cứng trung bình Về mặt cảm quannước phải thoả mãn yêu cầu giống như đối với nước dùng để uống.

Chất lượng của nước:

- Các kim loại nặng: không có

- Các vi sinh vật gây bệnh: không có

- Ecoli  3% (3 tế bào/lít)

1.3.1.5 Nấm men.

Nấm men dùng để sản xuất bia là loại vi sinh vật đơn bào thuộc giống

Saccharomyces Nhiệt độ tối ưu cho sinh trưởng của chúng là (25  30)C, nhưng một

số loài trong giống này vẫn có thể phát triển tốt ở nhiệt độ (2  3)C Nấm men biangừng hoạt động ở nhiệt độ trên 40C và có thể chết dần ở nhiệt độ này nhưng chúnglại chịu được nhiệt độ thấp rất tốt, thậm trí ở nhiệt độ -180C chúng vẫn sống Khácvới các vi sinh vật khác, nấm men bia có thể phát triển trong môi trường có oxy lẫnmôi trường không có oxy Trong quá trình lên men bia, lúc đầu môi trường mới có oxyhoà tan, nấm men dùng oxy đó để oxy hoá cơ chất, tạo năng lượng cho sinh sản vàphát triển Khi đã trải qua một giai đoạn lên men, lượng oxy hoà tan cạn dần thì tế bàonấm men lại thu năng lượng nhờ hệ enzim đặc biệt của mình qua phản ứng oxy hoákhử các cơ chất Nấm men đóng vai trò quyết định trong sản xuất bia vì quá trình traođổi chất của tế bào nấm men bia chính là quá trình chuyển hoá nguyên liệu thành sảnphẩm

Căn cứ vào tính chất của quá trình lên men bia, người ta chia nấm men ra làm 2 loại:nấm men nổi và nấm men chìm.

Nấm men nổi thuộc loại Saccharomyces cerevisiae, loại này chỉ phát triển và tạo quá

trình lên men bia ở nhiệt độ tương đối cao từ (12  13)C trở lên Sở dĩ người ta gọichúng là nấm men nổi vì trong quá trình lên men, tế bào của chúng nổi lơ lửng trongdịch lên men và tập chung ở bề mặt dịch Do trải đều trên toàn khối dịch lên men nên

tế bào có điều kiện tiếp xúc rộng lớn với cơ chất trong môi trường, tác động đều lên cơchất ở khắp mọi nơi, xúc tiến quá trình lên men nhanh chóng và mạnh mẽ Tuy nhiên

sử dụng nấm men nổi đòi hỏi phải kèm theo biện pháp lọc cẩn thận mới có sản phẩmtrong suốt, vì tế bào nấm men lởn vởn trong dịch lên men ngay cả ở cuối thời kỳ lênmen phụ

Nấm men chìm thuộc loài Saccharomyces carlsbergensis, loài này phát triển tốt

ngay ở nhiệt độ thấp khoảng (6  7)C Công nghệ sản xuất bia bằng loài nấm menchìm đang được sử dụng rộng rãi trên hầu hết các tỉnh & thành phố của cả nước Nấmmen chìm có khả năng đặc biệt là trong quá trình phát triển, tế bào của chúng dính vàonhau thành chùm rồi lắng xuống đáy thiết bị lên men thành lớp chặt, thuận tiện choviệc tách lớp tế bào đó làm nấm men giống cho đợt sản xuất tiếp sau Do tính chất này

mà bề mặt tiếp xúc giữa môi trường với tế bào nấm men bị hạn chế, khả năng tiêu haonguồn cơ chất để tạo thành các sản phẩm lên men chậm Đây là lý do để người ta ít sửdụng loại nấm men chìm vào mục đích rút ngắn thời gian lên men bia hay còn gọi làcông nghệ sản xuất bia ngắn ngày trừ trường hợp lên men có khuấy trộn Vì nấm menlắng xuống đáy thiết bị thành lớp dính chặt nên thông thường đến cuối giai đoạn lênmen phụ, bia đã trong, khâu lọc thành phẩm trở nên đơn giản và dễ dàng

Trong nhà máy này em sử dụng chủng nấm men : Saccharomyces carlbergensis

cho dịch hoá tinh bột gạo vì nhiệt độ hồ hoá gạo là 86C Enzyme này thuỷ phân tinhbột ở mối liên kết -1,4 glucozit trong phân tử amyloza và amylopectin Vì vậy tinhbột sẽ chóng bị phân giải thành dextrin tan trong nước Hàm lượng sử dụng enzymenày là 0,1% so với nguyên liệu thay thế Khi sử dụng enzyme có thể tăng hiệu suát thuhồi chất hoà tan, tăng tỷ lệ nguyên liệu thay thế, giảm giá thành sản phẩm.

1.3.2.2 Chế phẩm enzyme Cereflo.

Đây là tên thương mại của enzyme  - glucanaza, hoạt động tối ưu ở pH = 5,5 – 6,0,nhiệt độ 50 - 60C, có tác dụng làm giảm độ nhớt dịch đường, tăng hiệu suất lọc, tăngkhả năng trích ly các chất vào dịch đường Vì vậy đưa ngay chế phẩm này vào đầu quátrình đường hoá, nồng độ 0,06% so với nguyên liệu thay thế

1.3.2.3 Chế phẩm enzyme Fungamyl.

Đây là enzyme 1,4  D – glucan glucanohydrolaza, sản phẩm thuỷ phân chủ yếu làđường maltoza và làm tăng khả năng lên men của dịch đường từ 2-5% Nó hỗ trợ đắclực cho Termamyl trong vai trò đường hoá tinh bột đã dịch hoá, nhất là khi tỷ lệnguyện liệu thay thế lớn (từ 35-65%)

Nhà máy sử dụng chế phẩm enzyme Termamyl

1.3.2.4 Các nguyên liệu khác.

Axit lactic để điều chỉnh pH đến pH = 5,3 – 5,5 khi đường hoá

Các hoá chất vệ sinh tấy rửa thiết bị, thùng chứa, đường ống: HNO3, NaOH, nước vôtrùng, nước P3 chứa trong các thùng CIP

Không khí sạch dùng cho quá trình lên men sơ bộ nên cần qua bộ phận làm sạchkhông khí, lọc tách dầu, bụi đất cát, vi sinh vật Đó là thiết bị lọc túi

CO2 thu được từ quá trinh lên men cho qua máy nén vào kho thu hồi CO2

1.4 CHỌN DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT.

1.4.1 Nghiền nguyên liệu.

Do gạo có cấu trúc hạt tinh bột cứng, chưa bị tác động bởi enzyme, khó bị hồ hoá nêncần chọn phương pháp nghiền phá vỡ màng tinh bột, phá vỡ một phần cấu trúc hạt tinhbột, bột nghiền càng mịn càng tốt

Chọn thiết bị là máy nghiền búa Cấu tạo của máy nghiền búa bao gồm một sàngphân loại hình trụ khuyết (có thể hình dạng khác), trong đó có một roto quay, trên rôto

lắp nhiều đĩa, trên mỗi đĩa được gắn nhiều lưỡi dao bằng thép Bằng lực cơ học, khirôto quay (thông thường 2940 vòng/phút) các lưỡi dao sẽ chém hạt nát vụn.

Kết quả nghiền gạo:

- Tấm lớn < 25%

- Tấm nhỏ > 35%

- Bột mịn > 75%

Nghiền malt có 3 giải pháp : nghiền malt ở trạng thái khô, nghiền phun ẩm vào hạt

và nghiền malt cùng với nước

+ Nghiền khô với các phương pháp:

- Nghiền khô thường

- Nghiền khô có phun ẩm vỏ

Ưu điểm của phương pháp nghiền này là: làm cho vỏ ẩm để bảo toàn trạng thái saukhi nghiền và làm trương nở các dạng sợi keo của nội nhũ

+ Nghiền ướt với các phương pháp:

- Nghiền ướt có ngâm

- Nghiền ướt không ngâm

Ưu điểm của nghiền ướt là vỏ malt được giữ nguyên vẹn, hạn chế trích ly các chất gâymùi vị lạ vào trong dịch đường

+ Thiết bị nghiền malt:

Chọn thiết bị nghiền malt là máy nghiền bốn trục, một sàng Máy nghiền bốn trục,một sàng được dùng trong trường hợp malt có độ nhuyễn tốt, hoặc sản xuất các loạibia phổ thông Cấu tạo của máy nghiền trục có hai cặp trục phân bố trên và dưới, ởgiữa là sàng rung phân loại Malt sau khi được nghiền qua cặp rulô thứ nhất, bộtnghiền được đổ xuống sàng lọt qua lỗ sàng là bột và tấm bé Hai pha này được thugom vào thùng chứa tạm, còn vỏ và tấm lớn nằm lại trên sàng được đổ vào cặp rulôthứ hai để nghiền lại một lần nữa

Chiều dài của rulô rất khác nhau, dao động trong khoảng 350 - 1250 mm phụ thuộcvào công suất của máy, còn đường kính từ 200 – 300 mm Rulô nghiền được sắp xếptheo từng cặp Hai rulô trong một cặp chuyển động ngược chiều nhau và chúng quayvới tốc độ góc khác nhau (để tạo ra lực xé), thông thường là khoảng 250 – 300vòng/phút Mức độ nghiền malt được xác định bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữahai rulô Khoảng cách này thông thường là khoảng 0,0 – 2,5 mm Máy nghiền phải sửdụng rulô nhẵn vì sau này dùng loại thùng lọc đáy bằng để lọc bã.

Thiếu sót lớn nhất của máy nghiền trục kiểu này là ở cặp rulô thứ hai, tấm lớn và vỏđều được nghiền cùng một chế độ như nhau mà đáng ra nếu chúng được nghiền vớilực ma sát khác nhau thì kết quả sẽ tốt hơn

Yêu cầu của malt sau nghiền là:

- Vỏ trấu: 15-18%

- Tấm thô: 18-22%

- Tấm mịn: 30-35%

- Bột: 25-35%

1.4.2 Phương pháp nấu gạo

Trong nấu gạo để tăng hiệu suất trích ly thì sử dụng enzyme hoặc sử dụng malt lót.Nếu sử dụng malt lót 10% thì enzyme trong malt lót không giữ được hoạt lực (bị vôhoạt) khi ở nhiệt độ hồ hoá của gạo là 86C Vì vậy, phải sử dụng kết hợp với enzyme

có nhiệt độ hoạt động cao hơn 86C Chế phẩm enzyme trên thị trường thoả mãn điềukiện này là Termamyl

Thiết bị nấu cháo:

Nồi nấu cháo thân hinh trụ, đáy chỏm cầu và đỉnh cầu, được làm bằng thép không gỉ,cấu tạo hai vỏ có bao hơi bên ngoài để nấu Nồi nấu có cánh khuấy để tăng cường quátrình truyền nhiệt và chống cháy cháo Có nhiệt kế để đo nhiệt độ, van an toàn áp lực,đồng hồ đo áp suất, một đường nước lạnh vào, một đường nước nóng vào, một đườngcháo sang nồi malt, một đường nước thải, van xả nước ngưng

1.4.3 Chọn phương pháp đường hoá

Đường hoá có mục đích phân cắt các hợp chất có phân tử lượng lớn thành đường cókhả năng lên men Nó trải qua 3 quá trình: hồ hoá, dịch hoá, đường hoá, mỗi quá trìnhdiễn ra ở một nhiệt độ khác nhau trong một thời gian khác nhau

+ Có hai phương pháp đường hoá là:

- Phương pháp đường hoá toàn khối: tăng dần hoặc giảm dần nhiệt độ.

- phương pháp nấu từng phần: tam phân đoạn, nhị phân đoạn, nhất phân đoạn

Cả hai phương pháp trên đều có khả năng nâng cao được hiệu suất đường hoábằng các biện pháp:

- Hạ pH

- Làm mềm nước

- Bổ sung chế phẩm enzyme

+ Phương pháp đường hoá toàn khối:

- Ưu điểm: thời gian ngắn, thao tác đơn giản

- Nhược điểm: cần điểm dừng ở các nhiệt độ trung gian Tuy nhiên, các hạt tinhbột khó hoà tan vẫn không được thuỷ phân triệt để làm giảm hiệu suất đường hoá.+ Phương pháp đun sôi từng phần:

- Ưu điểm: tạo bước nhảy nhiệt độ, tránh dừng ở nhiệt độ trung gian Đun sôi mộtphần dịch đường để dịch hoá hoàn toàn tinh bột khó hoà tan, tăng hiệu suất hoà tan lênmột đến hai lần, do đó làm tăng hiệu suất đường hoá

- Nhược điểm: thao tác phức tạp, thời gian kéo dài

Vì sử dụng nguyên liệu thay thế với tỷ lệ 35% nên chọn phương pháp đường hoá đunsôi một lần có bổ sung chế phẩm enzyme Termamyl tỷ lệ 0,075% so với gạo để dịchhoá, đường hoá nguyên liệu, enzyme Cereflo tỷ lệ 0,06% so với gạo để tăng hiệu suấttrích ly các chất vào trong dịch đường

+ Thiết bị đường hoá:

Thiết bị đường hoá là một nồi hình trụ, đáy chỏm cầu và được chế tạo bằng thépkhông gỉ Nồi đường hoá được trang bị vỏ áo hơi ở dưới đáy nồi để cung cấp hơi choquá trình đường hoá Mỗi mảnh có đường hơi vào và đường hơi ngưng thoát ra riêngbiệt Áp suất hơi trên đường ống trục có áp lực khoảng 4-5 Kg/cm2, còn áp suất hơigiữa hai lớp vỏ của áo hơi thường phải đạt khoảng 2,5-3 Kg/cm2 Có hệ thống chuyểnđộng và cánh khuấy của nồi đường hoá được đặt ở dưới Tất cả các thiết bị phụ kiệnnhư đường ống nước nóng, nước lạnh, cửa quan sát, van an toàn, nhiệt kế, áp kế,chuông báo thức đều được trang bị đầy đủ ở nồi đường hoá

1.4.4 Chọn phương pháp lọc dịch đường.

Có hai phương pháp lọc dịch đường là:

* Lọc ép khung bản:

- Ưu điểm:

+ Thời gian lọc nhanh

+ Hiệu suất thu hồi chất hoà tan cao

+ Dịch đường trong hơn

+ Thể tích nước rửa bã ít, diện tích chiếm chỗ nhỏ

+ Năng suất ổn định, không phụ thuộc độ nhuyễn của malt

+ Có khả năng tự động hoá lọc rửa bã và tháo bã

+ Dung tích làm việc của thùng lọc 220 kg/m3, tốc độ lọc nhanh

+ Dịch lọc không bị oxy hoá bởi oxy không khí

* Nhược điểm:

+ Thời gian lọc dài hơn

Xem xét về những ưu nhược điểm của hai thiết bị lọc thì việc sử dụng phươngpháp lọc bằng thùng lọc đáy bằng là tiện lợi hơn

+ Thiết bị lọc đáy bằng:

Thiết bị lọc đáy bằng là một thùng hình trụ (chế tạo bằng đồng hoặc thép trắng)

có hai đáy: đáy thật và đáy giả Trên độ cao 10-15 cm từ đáy, thùng lọc được ghép mộtđáy giả thứ hai Đáy giả bao gồm nhiều mảnh kim loại đục lỗ mắt sàng ghép lại Hìnhdạng của các mảnh ghép thông thường là hình rẻ quạt Trên đáy giả có lỗ hở, đườngkính từ 200 - 300 mm dùng để tháo bã malt ra ngoài

1.4.5 Chọn phương pháp nấu hoa.

Nấu hoa nhằm mục đích bất hoạt hệ enzym của malt đồng thời cũng là 1 công đoạn

để diệt vi sinh vật còn tồn tại trong dịch đường nhằm đảm bảo quá trình lên men saunày ổn định, đảm bảo chất lượng của bia thành phẩm Bên cạnh đó quá trình này cũngtrích ly các thành phần có lợi của hoa vào dịch đường: chất đắng trong hoa vào dịch

đường, thành phần này tạo vị đắng dịu đặc trưng cho bia đồng thời cũng kìm hảm các

vi sinh vật gây đục cho bia thành phẩm; các chất tanin làm kết tủa đạm cao phân tử tạomàng kéo theo các phần tử dể kết lắng trong dịch đường; tinh dầu thơm tạo hương chobia thành phẩm…ngoài ra trong quá trình này còn diễn ra nhiều phản ứng phụ khácnhư: phản ứng melanoid, phản ứng caramen hóa…Để đảm bảo cấp nhiệt cho quá trìnhsôI mảnh liệt của dịch cần thiết kế ống chùm gia nhiệt trung tâm đồng thời với vỏ áohơi

Kỹ thuật nấu bổ sung hoa 3 lần để đạt hiệu suất trích ly cao:

Phần 1 : Bổ sung cao hoa khi dịch sôi khoảng 15 phút Phần cao hoa này có hàmlượng axit đắng và tanin cao nhằm tạo vị đắng, kết tủa đạm cao phân tử trong dịchđường

Phần 2 : bổ sung 1/2 lượng hoa viên khi dịch sôi được khoảng 60 phút

Phần 3: bổ sung 1/ 2 lượng hoa viên còn lại trước khi đưa sang nồi lắng xoáy 10phút

Phần hoa viên có hàm lượng axit đắng thấp hơn cao hoa mà chủ yếu để cung cấptinh dầu thơm tạo hương cho bia

1.4.6 Chọn phương pháp lắng trong và làm lạnh nhanh.

Đây là giai đoạn dể nhiễm tạp chất đặc biệt là nhiễm các loại vi khuẩn chịu nhiệt cóthể gây cho bia thành phẩm có mùi vị lạ do đó cần thiết kế các thiết bị để đảm bảotránh nhiễm tạp cho bia

Để làm trong dịch đường có thể sử dụng các thiết bị: thùng thấp hở, thùng kín lọc lytâm, máy lọc tấm, lắng xoáy….ở đây em chọn thiết bị lắng xoáy để lọc dịch đường.Thiết bị lắng xoáy có cấu tạo đơn giản, vận hành dể dàng, dựa vào lực ly tâm và trọnglực nên có thể đạt hiệu quả cao trong việc phân ly ba hoa và cặn lắng khác ra khỏi dịchđường Để tránh nhiễm tạp khi lắng xoáy thì ống hơi ở thùng lắng xoáy thiết kế cóđường kính bằng khoảng 1/10 đường kính thùng để dòng hơi bốc lên đủ mạnh để ngănngừa sự tạp nhiễm Để tăng hiệu quả phân ly thì đường ống đưa dịch đường vào lắngxoáy phảii thiết kế thu nhỏ để tăng vận tốc dòng chảy trước khi vào tiếp tuyến vớithành thùng ở vi trí cách đáy 1/3 chiều cao thùng nhằm tận dụng hiệu quả lực ly tâm.Đường ống cấp dịch cũng nên thiết kế đoạn cong lên nhằm tách bớt một phần cặn củadịch và ổn định dòng dịch Dịch trong được tháo ra bằng cả đường ống tiếp tuyến cách

1 khoảng và cả phía đáy nhằm tránh kéo theo bã Bã hoa được tháo ra ở đáy thùng

bằng việc ả nước vào thùng, để tháo bã dể dàng thiết kế đáy thùng hơI nghiêng so vớimặt phẳng nằm ngang chừng 3-50.

Làm lạnh dịch đường để hạ nhiệt độ của dịch đường xuống đến nhiệt độ lên men Đểtránh tạp nhiễm giai đoạn này cần tiến hành làm lạnh nhanh dịch đường, đồng thờicũng để đẩy nhanh tiến trình sản xuất ở đây em chọn thiết bị trao đổi nhiệt kiểu tấmbản, làm lạnh 1 cấp, với chất tải nhiệt là nước lạnh 20 để làm lạnh Nước sau khi lấynhiệt của dịch đường dùng vào phục vụ quá trình nấu và vệ sinh hệ thống nồi nấu.Ngay sau lạnh nhanh, bố trí sục không khí vô trùng vào dịch đường rồi đưa đI lên men

1.4.7 Máy lạnh nhanh tấm bản.

Máy lạnh nhanh tấm bản có cấu tạo là những tấm bản gấp sóng, chế tạo từ thépkhông gỉ Các tấm bản có hình chữ nhật, có bốn tai ở bốn góc Trên mỗi tai đục thủngmột lỗ tròn Với cấu tạo của từng bản như vậy, khi lắp chúng lên khung máy thì sẽ tạothành bốn mương dẫn: dịch đường vào máy, dịch đường ra khỏi máy, tác nhân lạnhvào máy, tác nhân lạnh ra khỏi máy Thông thường thì dịch đường nóng được bơm vàomột trong hai mương dẫn phía trên, còn lúc đi ra khỏi máy thì theo mương dẫn dướingược phía Tác nhân lạnh đi vào mương dẫn kia ở phía trên, ngược chiều với dịchđường và đi ra mương dẫn ở phía dưới Máy lạnh nhanh tấm bản có thể là một cấpcũng có thể là hai cấp

1.4.8 Chọn chủng nấm men và phương pháp lên men.

Lên men là giai đoạn quyết định để chuyển hóa dịc đường, hoa hublon hóa thành biadưới tác động của nấm men thông qua hoạt động sống của chúng Quá trình quan trọngnhất và phức tạp nhất là quá trình lên men rượu của các loại đường ở trong cơ chất.Song song với quá trình lên men rượu hoặc sau đó, trong dịch lên men còn xảy ranhiều quá trình hóa sinh, sinh lý, hóa lý, hóa học và lý học phức tạp khác Những quátrình này đóng 1 vai trò hết sức quan trọng trong việc ấn định thành phần và chấtlượng bia

được bia có chất lượng cao bền sinh học, nó có khả năng lên men các loại đườngglucose, fructose, maltose… và đặc biệt do nấm men có khả năng tổng hợp đượcenzym melibiase nên lên men được hoàn toàn đường rafinose, vào cuối quá trình lênmen nó kết lắng dưới đáy do tính chất tạo chùm của tế bào, thuận lợi cho việc táchmen sau quá trình lên men để quay vòng táI sử dụng nấm men.

Nguồn men giống:

Nấm men cấp cho quá trình lên men có thể lấy từ chủng gốc trải qua 2 giai đoạnnhân men trong phòng thí nghiệm và nhân men sản xuất Trong giai đoạn nhân mentrong phòng thí nghiệm chủng nấm men gốc được bảo quản dạng đông khô hay bảoquản lạnh trong các ống thạch nghiêng được cấy chuyển ra bình tam giác 100ml, rồisang bình 1000ml, bình 5l, bình 20l trên môI trường nước chiết malt có bổ sung cácchất dinh dưỡng chủ yếu là d0ạng muối khoáng Mỗi cấp cấy chuyển môi trường trongthời gian 24h ở 22 – 250C, nếu nuôi lắc thì thời gian có thể ngắn hơn Sang giai đoạnnhân giống sản xuất nấm men được nuôi trong các cnh trường có dung tích tăng dần100l, 300l… cho đến khi đủ lượng cấp cho lên men Trong giai đoạn nhân giống sảnxuất môi trường dinh dưỡng để nuôi cấy nấm men thường dùng trực tiếp dịch đườngsau lạnh nhanh từ phân xưởng nấu có bổ sung thêm các chất dinh dưỡng, nhiệt độnhân gióng là 16 – 200C, trong quá trình nuôi có sục khí ở thời gian đầu để nấm menphát triển sinh khối mạnh Mật độ dịch men giống sau nhân giống phải đạt khoảng

100 – 120 triệu tế bào/ ml

Ngoài ra có thể tái sử dụng sữa men kết lắng sau lên men Sau khi lên men chính,người ta tiến hành tháo sữa men Thông thường cứ 1000 l dịch đường cho khoảng 20 ldịch sinh khối nấm men sệt, độ ẩm 85 – 88% Dịch này được chia thành 3 lớp: Lớpdưới cùng là lớp cặn bẩn, lớp trên cùng là lớp tế bào chết thường dùng làm thức ăn giasúc, chỉ có lớp giữa có màu trắng ngà là nấm men sạch, có thể tái sử dụng Số lần tái

sử dụng men sữa khoảng 6 – 8 lần, tùy thuộc chất lượng nấm men Để tái sử dụng nấmmen kết lắng cần rửa, bảo quản, hoạt hóa men

Rửa men: dịch bã men thu được sau lên men chính được lọc và rửa nhiều lần bằngnước vô trùng ở 1-20C để loại bỏ cặn bẩn và xác nấm men cho đến khi đạt yêu cầu Sữa men sạch được kiểm tra để xác định chất lượng, hoạt lực sau đó bảo quản trongnước lạnh ở nhiệt độ 0 – 2 0C

Hoạt hóa: trước khi sử dụng để nấm men phát triển tốt cần phải tiến hành hoạt hóagiống bằng cách: men sữa bằng 4: 1, sục không khí vô trùng vào dịch, đồng thời tăngdần nhiệt độ tới gần nhiệt độ lên men Khi có nhiều tế bào phát triển và độ cồn đạt0,3% thì kết thúc quá trình hoạt hóa.

1.4.8.2 Lên men sản phẩm bia chai.

Bia chai có nồng độ dịch đường trước lên men là 120Bx ở đây em chọn phương thứclên men gián đoạn theo mẻ, phương pháp lên men gia tốc trong các thiết bị lên menkín thân trụ đáy côn, sử dụng chủng nấm men thuộc loại sacharomyces carbergensischu kỳ lên men là 18 ngày ở giai đoạn lên men chính dịch lên men được duy trì ởnhiệt độ 80C trong thời gian 6 ngày, sau lên men chính bia non được làm lạnh xuống

40C để nấm men dể dàng kết lắng và được tháo ra ngoài Cuối cùng hạ nhiệt độ dịchlên men xuống 20C và tiến hành lên men phụ và tàng trữ để lão hóa bia non thành biatiêu chuẩn đông thời bảo hòa C02 cho bia

1.4.9 Chọn phương pháp lọc bia non.

Sau khi lên men, bia non thu được còn cặn lạnh là xác tế bào nấm men và một sốhợp chất không tan vào dịch đường nhưng chưa được tách triệt để trước khi lên men

Có các phương pháp lọc sau:

+ Lọc có chất trợ lọc:

- Ưu điểm: lọc triệt để, hiệu quả

- Nhược điểm: chi phí cao hơn, thiết bị cấu tạo phức tạp

+ Lọc không có chất trợ lọc:

- Ưu điểm: chi phí lọc thấp, thiết bị đơn giản

- Nhược điểm: nhanh bị bít, chỉ dùng để lọc hoàn thiện

Máy lọc có chất trợ lọc lại có nhiều loại khác nhau:

+ Máy lọc đĩa:

- Ưu điểm: bia lọc bằng thiết bị này có thể đạt đến độ trong tốt

- Nhược điểm: chu trình lọc ngắn, vệ sinh khó khăn, luôn phải bổ sung vật liệu lọc saumỗi lần tái sử dụng vì bị hao phí

+ Máy lọc khung bản:

- Ưu điểm: bề mặt lọc lớn, lọc trong và loại bỏ được nấm men, vật liệu lọc dễ kiếm, dễthay thế, không yêu cầu trình độ cao

- Nhược điểm: bia dễ bị oxy hoá, khó giữ nhiệt độ lạnh cho bia trong quá trình lọc nênlàm giảm tính ổn định các hạt keo tạo độ nhớt Phải thay thế vải lọc nhiều lần, chi phícao.

Từ đặc điểm của các máy lọc trên cộng với thực tế sản xuất thì việc lựa chọn máy lọckhung bản có sử dụng bột trợ lọc (diatomit) là hợp lí hơn cả

+ Thiết bị lọc:

Máy lọc bia dùng bột trợ lọc diatomit là máy lọc bản, có tấm lọc là vải lọc côngnghiệp Bộ phận chính của máy lọc ép là các khung và bản, chế tạo bằng gang hoặccác kim loại khác

Khung là một hình hộp vuông, rỗng, phía trên mỗ khung có một lỗ tròn, phía trong

củ nó có một hoặc hai vách liên thông với khoảng không ở trong khung Các lỗ tròn,hổng của khung sẽ tạo thành một mương kín khi các khung và bản được xếp khít vàonhau Mương kín này đóng vai trò như một đường ống, và nười ta sử dụng đường ốngnày để bơm dịch vào máy lọc Dịch theo các vách liên thông sẽ tràn vào khoảng khôngcủa khung Nhờ được che kín bằng bằng hai bản ở hai bên cho nên khoảng không nàytrở thành một camera chứa dịch

Bản của máy lọc cũng có kích thước tương ứng như khung nhưng bề dày bé hơn,phía trong lòng của bản không rỗng như khung mà đặc, trên đó được khía rãnh để tạomương chảy cho dịch Ở hai đỉnh của một đường chéo có hai lỗ tròn Các lỗ tròn củabản có số thứ tự là lẻ được liên thông với bề mặt của bản, còn bản có số thứ tự chẵn thìcác lỗ tròn không có vách liên thông Khi các bản được lắp khít với khung, các lỗ trònnày sẽ tạo thành hai đường ống kín gọi là đường ống cạnh trên và dường ống cạnhdưới Hai đường ống cạnh này dùng để bơm nước rửa vào máy lọc Phía góc dưới củađười chéo kia có gắn rôbinê để tháo dịch đường Các rãnh trên hai mặt của bản có thểđược bố trí rất khác nhau nhưng các dòng chảy này phải được tập trung về phía góc và

có vách liên thông với rôbinê dẫn dịch

Toàn bộ khung và bản được xếp liên tục và xen kễ lên giàn máy nhờ có hai tai treo ởhai cạnh bên Giàn máy gồm hai vai dọc, thớt thủ và thớt đuôi Thớt thủ được lắp cốđịnh, còn thớt đuôi có thể chuyển động tịnh tiến: tiến – lùi dọc theo hai vai của máynhờ vitme trung tâm, qua bộ phận tay quay hoặc bơm thuỷ lực Phía dưới gầm máy cóhai máng: một để hứng dịch lọc và một hứng bã Dọc theo máng hứng bã có vít tải đểđẩy bã ra ngoài Khi tiến hành lọc bã, tất cả các bản được bọc kín hai mặt bằng vải lọc

1.4.10 Thiết bị thu hồi & lọc khí CO2

Để thu hồi toàn bộ lượng khí CO2 dư thừa trong quá trình lên men, sau đó làm sạchkhí CO2 để đến công đoạn cuối cùng khi đã lọc bia xong thì người ta kiểm tra lượngCO2 trong bia cần thiết, nếu thiếu sẽ tiến hành sục khí CO2 vào

Nguyên lý hoạt động: CO2 sinh ra ở quá trình lên men tự động đi vào balon, khibalon đầy thì bộ phận cảm biến đo báo về trung tâm điều khiển máy hút CO2 qua hệthống lọc CO2 được đưa qua một cột nước rửa để giữ lại các tạp chất, sau đó đưa quahai cột than hoạt tính để lọc sạch khí Sau đó khí sạch được đưa vào téc chứa khí sạch

để sử dụng

Sau quá trình lên men ta thu được bia, nhưng nó có nồng độ chưa đạt yêu cầu nênphải lọc để đạt yêu cầu nhất định theo yêu cầu của bia thành phẩm

1.5 QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA

1.5.1 DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

Loc dich duong

Ðun soi voi hoa hublon

Lang trong Can nong

Ho hoa

Ba dung trong chan nuoi

Lam lanh nhanh

Len men chinh

Len men Phu

Loc trong bia

Men sua

Xu ly lai

Thanh trung

Kiem tra dan nhan Xep ket

1.5.2 NGHIỀN NGUYÊN LIỆU

1.5.2.1 Nghiền malt

- Mục đích:

Để dập nát malt thành nhiều mảnh, làm tăng bề mặt tiếp xúc với nước nhằm thúc đẩyquá trình thuỷ phân và đường hoá xảy ra nhanh & triệt để hơn

- Tiến hành:

Malt được cân cho từng mẻ nấu, thường được nghiền bằng máy nghiền trục Máygồm 2 đôi trục quay ngược chiều nhau, hạt malt cần nghiền nhỏ rơi vào khe giữa 2trục Mức độ nghiền nhỏ rất quan trọng vì hạt được nghiền nhỏ thì diện tích chịu ảnhhưởng của enzim lớn hơn tạo điều kiện tăng tốc độ cho quá trình thuỷ phân và đườnghoá Nhưng đối với malt ta phải nghiền sao cho phần vỏ càng ít bị nát càng tốt, vềphần bột cần phải nhỏ để tăng thu hồi chất chiết Nếu vỏ malt bị nghiền nát thì khi nấucác chất amin sẽ hoà tan vào nhiều sẽ ảnh hưởng tới chất lượng của bia Mặt khác nếu

vỏ chấu nhỏ sẽ khó lọc vì lớp vỏ chấu là màng lọc phụ Tuy nhiên mức độ nghiền cònphụ thuộc vào bản chất nguyên liệu và dạng thiết bị lọc

Yêu cầu về thành phần bột sau khi nghiền:

Malt và gạo sau khi nghiền được chuyển đến phân xưởng nấu để tiến hành quá trìnhđường hoá

Sau đó nâng nhiệt độ khối dịch lên 72C, giữ nhiệt độ này trong thời gian 10phút để tạo điều kiện cho enzym ỏ_amylaza hoạt động Sau đó nâng lên 860 , giữ nhiệt

độ này trong 5 phút Đây là nhiệt độ hồ hoá, ở nhiệt độ này hầu hết tinh bột được hồhoá Tiếp theo ta thêm nước để hạ nhiệt độ xuống 720, rồi cho tiếp 5% malt lót còn lạivào, tiếp tục cho thêm chế phẩm termamyl vào dịch trong 30 phút để thực hiện quátrình dịch hoá Chế phẩm enzyme này sẽ phân cắt nốt mạch tinh bột, làm giảm độ nhớtcho dịch.

Tinh bột trong giai đoạn này tiếp tục được hoạt hoá, độ nhớt giảm để đạt mụcđích đun sôi dễ dàng Sau đó tiếp tục nâng nhiệt độ khối dịch lên 100C & giữ ở nhiệt

độ này trong thời gian 15 phút với mục đích để bột chín hết, tạo điều kiện tốt cho quátrình dịch đường hoá ở nồi malt Trong quá trình nấu cánh khuấy luôn hoạt động đểtránh hiện tượng sinh nhiệt cục bộ gây cháy khét

1.5.4 Quá trình dịch đường hoá.

 Sự đường hoá

- Mục đích: là chuyển các chất không tan có trong thành phần chính của malt và gạothành những chất hoà tan Trong hạt malt khô có 10% lượng chất khô là những hợpchất phân tử dễ hoà tan sau khi đường hoá, ở trong dịch đường có (70  75)% lượngchất khô ở trạng thái hoà tan Có nghĩa là có (50  60)% từ các hợp chất chuyển thànhcác chất thấp phân tử dễ hòa tan

Vậy quá trình đường hoá là chuyển tất cả các chất cao phân tử ở trong nguyên liệuthành những chất phân tử thấp hơn dễ hoà tan vào trong nước, các chất hoà tan nhưcác loại dịch đường, axit amin Đường hoá là một quá trình sinh hoá phức tạp xảy radưới tác dụng của enzim Quá trình này phụ thuộc nhiều vào các yếu tố nhiệt độ, pH,

độ pha loãng của hỗn hợp thuỷ phân

+ Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn, không chỉ đến tốc độ đường hoá, hiệu suất dịch đườnghoá mà có ảnh hưởng đến tỷ lệ các thành phần của sản phẩm đường hoá Nếu tăngnhiệt độ thuỷ phân lên một nhiệt độ nhất định thì tốc độ đường hoá tăng lên rất nhanh.Nhưng nếu tiếp tục tăng quá giới hạn thì các enzim sẽ bị giảm hoạt lực, quá trình dịchđường hoá sẽ bị chậm lại hoặc ngừng Nhiệt độ tối ưu cho enzim  - amylaza là ở (63

 65)C Nhiệt độ tối ưu cho  amylaza là (72  75)C, nhiệt độ giới hạn của  amilaza là 78C Vì vậy điều chỉnh nhiệt độ là yếu tố quan trọng cho quá trình dịchđường hoá để khống chế quá trình lên men về sau

+ Sự thuỷ phân tinh bột: tinh bột là nguồn cacbon chủ yếu để thu chất hoà tantrong quá trình dịch đường hoá malt Sự thuỷ phân tinh bột xảy ra dưới tác dụng của

hệ thống men thuỷ phân ,  - amilaza tại khoảng nhiệt độ (60  78)C, sản phẩm tạothành là glucoza, maltaza, dextrin.

+ Các enzim thuỷ phân protit là những enzim chịu nhiệt nếu nhiệt độ lớn hơn60C thì hoạt lực của chúng giảm xuống rất nhanh, pH tối thích của enzim này là 5,8 6,2 Nếu pH < 4,5 thì hoạt lực của chúng giảm đi 80%, nhiệt độ thích hợp cho enzimnày là (50  55)C

+ Độ pH cũng có ảnh hưởng đến hoạt động của enzim, mỗi enzim có pH tối thíchriêng, pH tối ưu đối với amylophosphataza là 5,5  5,7; với  - amylaza thì pH tối ưu

là 5,5  5,7; với  - amilaza thì pH tối ưu là 4,8  5,0 Độ pH của dịch đường thấphơn làm cản trở sự hoạt động của nấm men là giảm hiệu suất hoà tan, dịch đường bịđục, khó lọc, bia sẽ có màu sẫm và vị đắng khó chịu Vậy phải điều chỉnh pH phù hợp

để bia có chất lượng cao

+ Nồng độ các chất: nồng độ các chất trong quá trình dịch đường hoá cũng gâyảnh hưởng không nhỏ tới quá trình đường hoá Nồng độ dịch đường có thể thay đổinhờ sự tăng giảm giữa khối lượng nước và bột malt

+ Những quá trình thuỷ phân khác: ngoài những quá trình trên, trong quá trìnhđường hoá còn xảy ra sự thuỷ phân các axit béo, các hợp chất phospho và các cao phân

tử dưới tác động của nhiệt độ và môi trường còn có sự biến tính, keo tụ của proteinnhờ đó lại được những pha protein có phân tử lượng lớn ra ngoài, tránh được sự kếttủa sau này làm đục bia

Trong quá trình đường hoá có sự tạo thành melanoid do đó làm tăng cường độmàu của dịch, tính cảm quan tăng, mùi thơm đặc trưng

- Tiến hành

Khi cháo sắp chín 30 phút trước khi quá trình hồ hoá kết thúc, ta tiến hành ngâmmalt Bột malt được hoà với nước theo tỷ lệ malt:nước = 1:4 ở nhiệt độ (45)C Khuấyđều trong 20 phút nhằm chiết các enzim trong malt khuyếch tán vào nước và hoà đềutrong nguyên liệu Sau đó bơm 1/2 khối cháo đã nấu chín, lúc này cánh khuấy làm việcvới tốc độ lớn, đồng thời bơm từ từ để hạ nhiệt độ cháo malt xuống và các men không

bị phá huỷ

Sau khi trộn phần cháo đã đun sôi với toàn bộ lượng malt, ta được hỗn hợp dịch cónhiệt độ (50  52)C giữ ở nhiệt độ này thời gian 20 phút Đây là nhiệt độ tối ưu cho

men proteaza hoạt động mạnh mẽ và sẽ tạo ra nhiều sản phẩm của protit phân tử lượngthấp, peptit, aminoaxit.

Sau đó bơm nốt 1/2 khối cháo còn lại từ nồi hồ hoá sang nồi đường hoá nhiệt độ sẽđạt (60  65)C, duy trì ở nhiệt độ này trong thời gian 30 phút để thực hiện quá trìnhđường hoá lần 1 Đây là nhiệt độ tối ưu cho enzim  - amylaza hoạt động phân cắtamylopectin và amyloza thành đường maltoza và một ít dextrin Tiếp theo tăng nhiệt

độ lên 75C và giữ trong thời gian 10 phút, đây là quá trình đường hoá lần 2 Tại 75C

là nhiệt độ tối thích cho enzim  - amylaza hoạt động phân cắt amylopectin dextrin làchủ yếu Sau đó nâng nhiệt độ dịch đường hoá lên 76C và duy trì trong 15 phút.Dùng iod để thử đến khi thấy iod đổi sang màu cánh dán thì kết thúc quá trình đườnghoá và đưa dịch đường đi lọc

1.5.5 Lọc dịch đường

- Mục đích

Quá trình này nhằm tách dịch đường ra khỏi bã malt và các tạp chất không tan khác.Đặc trưng của dịch đường hoà tan trong đó có chứa rất nhiều phân tử rắn nhỏ trongquá trình lọc các phân tử này sẽ tạo ra một lớp nguyên liệu lọc phụ làm cho dịchđường trong hơn

- Tiến hành

Quá trình lọc được tiến hành theo 2 giai đoạn:

- Tách lọc dịch trong (chứa các chất hoà tan của malt) khỏi bã malt

- Dùng nước nóng (75  78)C để thu hồi những phần tử hoà tan chủ yếu còn bám ởphần bã malt

Trước khi lọc ta tiến hành bơm nước lọc, nhiệt độ của nước từ (75  78)C vào dướiđáy sao cho chiều cao của nước cách mặt sàng là 1  1,5cm Nước vào từ dưới chiếmđầy các ống dẫn và khoảng không gian giữa đáy chính và lưới nên đẩy được không khí

ra ngoài Sự có mặt của không khí trong đường ống gây khó khăn cho quá trình lọc.Sau khi đường hoá song dịch đường được nâng lên nhiệt độ 76C và được bơm sangthùng lọc, vừa bơm dịch đường đồng thời bật hệ thống cánh khuấy để cào và đảo trộnlớp bã lọc, phân bố đều bã trong thùng Sau đó ngừng khuấy và để thời gian lắngkhoảng 20  30 phút, ta mở van dẫn dịch xuống bình trung gian Lúc đầu dịch vẫn cònđục được hồi lưu về thùng lọc Khi dịch lọc song thì đóng van hồi lưu và mở van dẫndịch sang nồi hoa

Sau khi lọc hết dịch đầu tiến hành rửa bã theo khối lượng dịch cần phải đạt tới Mởvan đáy và van xả cấp rửa bã, bơm nước nóng nhiệt độ (75  78)C vào thùng lọc theo

2 đường cấp nước (đường CIP & sục đáy), cho hệ thống dao cào hoạt động 10 phút,ngừng hệ thống dao cào 7 để lắng rửa tương tự như lọc dịch ban đầu

Dùng nước cứng để rửa bã vì vỏ malt có tanin mà tanin thì tan nhiều trong nướcmềm sẽ làm cho bia bị đắng Nếu dùng nước có nhiệt độ thấp thì dẫn đến hiệu suấtchiết đường thấp Nếu nhiệt độ của nước quá cao sẽ dẫn đến vô hoạt enzim amylaza vàcác tinh bột sót được hồ hoá nhưng không được đường hoá và khó lọc Kết quả làmcho dịch lọc bị đục dẫn đến bia bị đục

Trong quá trình rửa bã nhiệt độ của nước rửa là (75  78)C để hạn chế sự xâm nhậpcủa vi sinh vật, chú ý không để bã khô mới cấp tiếp nước lọc, để bã khô sẽ gây chát bia

và nhiều phản ứng phụ khác và để tránh hiện tượng oxy hoá chất tanin của vỏ malt tạomàu sẫm cho bia Thuỷ phân và thu hồi nốt lượng chất tan còn sót lại trong bã, đây lànhiệt độ mà độ nhớt của dịch đường thấp nhất không gây cản trở quá trình lọc

Tiến hành rửa bã đến khi nào đủ lượng dịch sang nồi hoa theo yêu cầu, đồng thờikiểm tra độ đường sót ở bã đạt mức thấp nhất là (1  1,5)S thì sẽ kết thúc quá trìnhlọc

1.5.6 Đun sôi dịch đường với hoa houblon

• Mục đích

Để trích ly các thành phàn chính của hoa houblon vào dịch đường chủ yếu là chấtđắng, tinh dầu thơm và polyphenol Trong những sản phẩm thuỷ phân của protein cónhững chất cao phân tử, những chất này sớm hay muộn cũng sẽ bị thuỷ phân và gâyđục cho bia

- Polyphenol trong hoa houblon có khả năng kết lắng với các cấu tử này để tạo ra kếttủa, để loại chúng ra ngoài làm tăng độ bền keo cho sản phẩm sau này, lượng proteincao phân tử trong dịch đường được loại trừ tốt thì chất lượng bia càng cao

- Trong quá trình nấu hoa có một vài sự biến đổi về thành phần và tính chất của dịchđường

- Nồng độ dịch đường: do bay hơi nước khi đun sôi dịch đường mà nồng độ dịchđường tăng lên thích hợp với từng loại bia

- Độ màu của dịch đường: làm cho màu sắc nước thay đổi từ nhạt sang đậm vì hiệntượng caramen hoá các sự hình thành melanol và các chất màu của hoa houblonchuyển từ hoa vào dịch.

- Do tanin và chất đắng hoà tan vào dịch đường nên khi đun sôi các chất này kết hợpvới protid tạo thành kết tủa lắng xuống dưới và kéo theo các chất khác làm cho dịchđường trong hơn

• Tiến hành

Khi dịch đường được bơm từ thùng lọc sang thùng đun hoa thì lập tức gia nhiệt độ,nâng nhiệt độ của dịch đường lên (70  75)C cho amylaza kịp thuỷ phân hết các tinhbột còn sót lại đến khi kết thúc rửa bã thì dịch đường ở trong mỗi nồi đun hoa cùngvừa sôi, khi dịch đường sôi ta phải tăng cường hơi sao cho khối lượng dịch đường sôi

ở cường độ mạnh nhất đảm bảo lượng nước bay hơi trong quá trình đun nấu từ (4 8)% Nồng độ dịch đường sau khi rửa bã thường thấp hơn nồng độ dịch đường yêu cầucho men từ (1,5  2)% thời gian đun hoa còn phụ thuộc vào nồng độ dịch đường đãđạt chưa

Toàn bộ quá trình kết thúc là lúc nhiệt độ phải đạt (100  106)C một số protein sẽ

bị kết tủa ở nhiệt độ này do đó làm tăng độ trong và độ bền của bia Hoa được cho vàodưới dạng hoa viên tuỳ theo yêu cầu mà lượng hoa khác nhau, vì hoa này rất quý hiếmnên phải tiết kiệm khi sử dụng Thời gian nấu trung bình từ 1- 2 tiếng, gia nhiệt nhanhnhằm đạt hiệu suất kết tủa protein không đông tụ cao nhất và nhằm cô đặc giảm thểtích dịch đường

Kết thúc quá trình nấu hoa dịch đường trong hơn, sẫm màu hơn, có hương đặc trưng

và có vị đắng pha ngọt Dịch này sẽ được bơm vào thùng lắng xoáy nhằm loại bỏ bãhoa

là quá trình làm lạnh nhanh sơ bộ dịch đường từ 100C xuống 85C trong thời gianngắn Kết thúc quá trình lắng, dịch đường được đưa đi làm lạnh nhanh.

1.5.8 Quá trình làm lạnh nhanh

• Mục đích

Quá trình làm lạnh nhanh là đưa nhiệt độ dịch đường về nhiệt độ thích hợp cho quátrình lên men bia theo yêu cầu kỹ thuật, làm lạnh nhanh để tránh các vi sinh vật trongmôi trường nhiễm vào dịch đường lên men

Mặt khác tạo điều kiện cho việc kết lắng các hợp chất hữu cơ kém chịu nhiệt

và tạo điều kiện cho việc bão hoà oxy cần thiết cho quá trình lên men.

• Tiến hành

Phần làm lạnh sơ bộ dùng nước làm lạnh giảm nhiệt độ dịch đường từ (65  73)Cxuống còn (25  30)C (nước làm lạnh ở đây là 2C)

Phần làm lạnh thứ 2 lạnh nhanh dùng dung dịch glycol làm chất tải lạnh, hạ nhiệt độ

từ (25  30)C xuống còn (15  16)C Nhiệt độ dịch đường sau khi qua thiết bị làmlạnh nhanh đạt đến nhiệt độ tối ưu cho nấm men phát triển rồi trộn với men giống (tỷ

lệ men giống là 10% tổng lượng dịch lên men) rồi bơm vào tank lên men Trước khibơm vào tank lên men người ta bão hoà dịch đường bằng oxy đã khử trùng

1.5.9 Quá trình lên men

Men giống được đưa vào yêu cầu phải là nấm men thuần khiết, không lẫn tế bào lạ.Truyền men giống vào nước nha là cho giống men vào đường để cho men cùng chảyvào thùng lên men, để cho tế bào nấm men phân bố đều trong toàn bộ khối dịch đườngban đầu tạo điều kiện cho men sinh trưởng và phát triển

Một điều kiện cần lưu ý là trong quá trình lên men nhiệt độ của dịch đường tăng lên

do đó phải thường xuyên làm lạnh thùng lên men Nếu nhiệt độ tăng sẽ gây ảnh hưởngxấu đến chất lượng bia vì vậy phải khống chế nhiệt độ trong một thời hạn nhất định Trong quá trình lên men người ta thường xuyên kiểm tra độ đường, độ màu, sự tạobọt, khi lên men chính được một ngày thì tiến hành thu hồi CO2, khi lên men được24h thì kiểm tra độ đường

Để kiểm tra xem quá trình lên men kết thúc hay chưa người ta sử dụng phương pháp:

- Quan sát độ bọt: khi quá trình lên men chính kết thúc thì trên bề mặt bia có một lớpbọt đều

- Nồng độ chất hoà tan: nếu sau 1 ngày nồng độ chất hoà tan trong bia giảm (0,1 0,2)% thì quá trình kết thúc

- Độ trong : nếu sau 24h bia trong hoàn toàn thì quá trình lên men chính kết thúc Lên men chính kết thúc ta hạ nhiệt độ xuống 4C trong 24h rồi hạ nhiệt độ xuống 2C

để lên men phụ và tách men sữa ra

1.5.9.2 Lên men phụ và tàng trữ

 Mục đích:

Là quá trình lên men tiếp các loại đường cao phân tử chủ yếu là maltoza, dextrin,ngoài ra nó có tác dụng sau:

+ Ổn định thành phần chất lượng của bia, tạo ra hương vị bia và giữ bọt

+ Khử rượu bậc cao và aldehyt đến mức cho phép

+ Một số este đặc trưng được tạo thành do axit tác dụng với rượu làm cho bia thơm.+ Nhiệt độ và áp suất tương đối cao làm cho bọt bia được tạo ra ở dạng liên kết bềnvững hơn, lâu tan và mịn

+ Do tiến hành ở nhiệt độ thấp, thời gian kéo dài dẫn đến các chất hữu cơ, xác men, bãmen lắng xuống làm cho bia trong, thuận tiện cho quá trình lọc bia

 Tiến hành

Quá trình lên men phụ được thực hiện ngay trong cùng một thiết bị lên men chính.Sau khi kết thúc quá trình lên men chính tiến hành hạ nhiệt độvà thu hồi nấm men Sauthu hồi nấm men tiến hành hạ nhiệt độ xuống 1 - 2C và quá trình lên men phụ bắt đầu.Toàn bộ quá trình lên men phụ được tiến hành khoảng 12 ngày, mỗi ngày đều xả cặnmen do còn trong dịch bia non lắng xuống Với điều kiện nhiệt độ thấp, nồng độ chất