bài thảo luận môn Matl và bia hệ cao đẳng. nội dung: đề suất giải pháp có thể làm tăng hiệu suất thu hồi dịch đường trong công nghệ sản xuất bia Các giải pháp có thể làm tăng hiệu suất thu hồi dịch đường trong công nghệ sản xuất bia. + Giải pháp nâng cao chất lượng nguyên liệu sản xuất + Giải pháp quy trình kĩ thuật công nghệ + Giải pháp lựa chọn phương pháp đường hóa + Giải pháp bố trí thiết bị nhà xưởng và nhân công
THẢO LUẬN: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CÓ THỂ LÀM TĂNG HIỆU SUẤT THU HỒI DỊCH ĐƯỜNG TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Các giải pháp có thể làm tăng hiệu suất thu hồi dịch đường trong công nghệ sản xuất bia. + Giải pháp nâng cao chất lượng nguyên liệu sản xuất + Giải pháp quy trình kĩ thuật công nghệ + Giải pháp lựa chọn phương pháp đường hóa + Giải pháp bố trí thiết bị nhà xưởng và nhân công I. Giải pháp nâng cao chất lượng nguyên liệu sản xuất - Nguyên liệu để tạo ra dịch đường trong quá trình đường hóa : Đại mạch ươm mầm(malt), nước, nguyên liệu thay thế được hồ hóa. - Dịch đường được tạo ra do sự thủy phân các HC cao phân tử trong đại mạch thành những chất thấp phân tử - Để nâng cao hiệu suất thu hồi dịch đường thì nguyên liệu sản xuất cũng cần đạt được những tiêu chí nhất định. 1. Nước - Yêu cầu của nước sản xuất: + Hàm lượng muối cacbonat ≤ 50mg/l : tăng tính kiềm + Hàm lượng muối Mg ≤ 100mg/l : gây vị đắng chát + Hàm lượng muối Clorua = 75 ÷ 150mg/l + Hàm lượng muối CaSO 4 = 130 ÷ 200mg/l : tăng tính kiềm + Hàm lượng Fe 2+ ≤ 0,3mg/l : gây mùi tanh + Khí NH 3 và các muối NO 3 , NO 2 : không có + pH = 6,5 ÷ 7 + VSV ≤ 100TB/ml, E.coli, Cliform không có - Nước ngâm malt : Không có nhiều tạp chất và VSV - Cho canxiclorua (CaCl2 ) vào có tác dụng làm mềm nước, tăng độ chua (giảm pH ) thúc đẩy quá trình enzym, nâng cao hiệu suất đường hóa đồng thời làm cho kết lắng protid triệt để hơn 2. Malt - Sản xuất Malt : Đại mạch → Làm sạch, phân loại → Làm ướt đại mạch → Ươm mầm → Tách dễ mầm (bỏ rễ mầm) → Malt. a) Đại mạch - Sử dụng đại mạch 2 hàng: hạt đồng đều, vỏ mỏng, màu vàng nhạt, sáng, không có vết nứt tạo điều kiện cho quá trình ươm mầm. Đại mạch có mùi thơm của rơm rạ, vị ngọt nhẹ khi cắn. - Các chỉ số thành phần hóa học của đại mạch đạt tiêu chuẩn: + Hàm ẩm(nước): 10%< W <13%, hàm ẩm cao ảnh hưởng quá trình hô hấp và tự bốc nóng, gây tổn hao chất khô, tạo điều kiện phát triển của vi sinh vật gây hại. + Gluxit: hàm lượng tinh bột cao 70% là nguồn cung cấp chất hòa tan cho dịch đường. Đường sacharoza 1,8%, còn có glucoza và fructoza. + Protit : hàm lượng protit tốt nhất là 8-14% chất khô,là nguồn cung cấp chất hòa tan cho dịch đường. + Futin: khi bị thủy phân tạo thành hợp chất tăng độ chua tác dụng của dịch cháo – 1 biện pháp hữu hiệu nâng cao hiệu suất thủy phân. - Yêu cầu sinh lí hạt: + Lực nảy mầm 80 – 85% + Trọng lượng tuyệt đối 35 – 40g/1000 hạt không chọn + Khả năng nảy mầm 90 – 95% b) Ươm mầm đại mạch: - Tiếp tục giải phóng hệ enzym ra khỏi trạng thái liên kết, tăng cường lực xúc tác - Tạo điều kiện các enzym thủy phân HC cao phân tử → phân tử thấp - Yêu cầu kĩ thuật ngâm malt theo thứ tự thời gian: + Kiểm tra chất lượng nguyên liệu, tỷ lệ nước ngâm, đại mạch + Kiểm tra thiết bị + Nạp nước vào trước, toàn bộ hạt phải được ngâm cùng lúc + Kiểm tra hàm lượng oxi + Kiểm soát t o nước ngâm: t o thấp 14 – 16 oC , t o trong hạt 10-12 oC , tăng dần 17-18 o C + Kiểm soát mức độ thông gió + Theo dõi hàm ẩm của hạt trong quá trình ngâm và kêt thúc ngâm + Theo dõi thời gian ngâm:Malt vàng 6 – 8 ngày, malt đen 7 -9 ngày. - Yêu cầu chất lượng đạt được sau khi ngâm: 75% hạt nảy mầm, chiều dài rễ malt vàng < 1,5 chiều dài hạt, mầm lá < ¾ chiều dài hạt c) Sấy malt - Thời gian đầu tăng dần nhiệt độ lên 45 o C, hàm ẩm hạ dần 30%, ức chế QT hô hấp của hạt - Kiểm soát nhiệt độ sấy để kiểm soát màu và mùi vị malt ( 60 o C xảy ra phản ưng melanoidin). Sấy malt vàng 75˚C, malt đen 105˚C. - Nhiệt độ sấy tương ứng với hàm ẩm của hạt tại từng thời điểm d) Tách rễ mầm: rễ chứa nhiều nhóm axit allaloid gây vị đắng, và làm tăng khả năng hút ẩm trở lại nên càn tách ra e) Bảo quản malt sau sấy - Bảo quản ở w = 1,5 – 3% - Để hạt hút thêm ẩm tới w=6-7% f) Nghiền malt - Nghiền khô mức độ nghiền của malt phải phù hợp: tỷ lệ vỏ, tỷ lệ bột, tấm to ,tấm nhỏ. - Nghiền ẩm: phun ẩm trước khi nghiền. Nước phun có t˚ 30-37˚C, w = 25 -35% - Nghiền nhỏ để tăng diện tích tiếp xúc nhằm thúc đẩy quá trình hồ hóa, đường hóa 3. Nguyên liệu thay thế - Dùng gạo trực tiếp chế biến lẫn bột malt, hoặc dùng thóc ươm mầm. - Gạo thay thế phải được phối trộn với malt theo tỷ lệ phù hợp . - Nếu dùng thóc ươm mầm cần lưu ý : + Khối lượng vỏ thóc có hàm lượng polyphenol cao khi ngâm hạt nên sử dụng nước cúng cacbonat cao + Thời gian ngâm kéo dài 3 ngày, t o ngâm cao 18 – 20 0 . + Đường hóa ở nhiệt độ 67 o C và dịch hóa ở 77 o C. - Đường thay thế : đường mía và củ cải thì hàm lượng saccharoza không nên quá 20% so với lượng chất khô đã được chiết từ malt vào dịch đường. - Xiro tinh bột : tỷ lệ malt thay thế 10 – 15%. - Các nguyên liệu thay thế phải được nghiền mịn và hồ hóa sau đó mới mang đi đường hóa. II. Giải pháp quy trình kĩ thuật công nghệ - Để tăng hiệu suất đường hóa, cần phải tiến hành điều chỉnh pH của dịch cháo bằng phương pháp thích hợp như axit hóa bằng axit lactic, axit sunfuric… - Quá trình đường hóa cần khống chế được nhiệt độ, pH và thời gian ở điều kiện tối thích để hiệu suất đường hóa cao : + Tinh bột bị thủy phân nhiều nhất và tạo thành nhiều chất chiết nhất là ở 65-68 C̊ + Hàm lượng đường khử tạo thành nhiều nhất là ở nhiệt độ 60- 62 C̊ + Hàm lượng đường có khả năng lên men tạo thành nhiều nhất là ở 65 C̊ + Hàm lượng đạm hòa tan bền vững tạo thành nhiều nhất ở 50- 55 C̊ + Hàm lượng đạm Formol tạo thành nhiều nhất ở 50-60 C̊ + Hàm lượng các chất cao phân tử chứa nito tạo thành nhiều nhất ở 55- 60 C̊ + ở pH= 5 hàm lượng chất chiết tạo thành nhiều nhất + ở pH = 5,5 hàm lượng Maltoza tạo thành nhiều nhất và tốc độ lọc bã Malt cũng lớn nhất. + ở pH = 7,5 dịch cháo đường hóa nhanh nhất. => Điều chỉnh nhiệt độ và pH để điều hòa phản ứng là giải pháp hữu hiệu nhất để định hướng tiến triển của quá trình enzym khi đường hóa nguyên liệu. Giữ nhiệt độ và pH tối ưu phù hợp. - Kiểm soát các quá trình gia nhiệt, giữ nhiệt, tăng nhiệt - Kiểm soát khoảng dừng giữa các khoảng nhiệt - Thời gian đường hóa có hiệu quả nhất trong 2h, vượt quá giới hạn này,sự tích lũy sản phẩm có tăng nhưng không đáng kể. - Bổ sung nước vào dịch cháo. Dịch cháo càng loãng,lượng đường tạo ra theo tỉ lệ cơ chất càng nhiều,,đặc biệt là nhóm đường thấp phân tử( nồng độ bột nghiền trong dịch cháo thấp thì hoạt động của enzim sẽ mạnh hơn). - Khi có sử dụng nguyên liệu thay thế cần bổ sung một lượng chế phẩm enzym từ bên ngoài, hỗ trợ cho quá trình thủy phân đạt yêu cầu. - Các thao tác kĩ thuật, tác nghiệp kĩ thuật phù hợp, kết hợp trước sau. - Tỷ lệ nạp nguyên liệu cần được giám sát để quá trình đạt được hiệu quả tốt nhất. [...]... đường hóa toàn khối - Toàn bộ khối malt cùng được đường hóa ở cùn chế độ nhiệt như nhau PP này phù hợp cho các enzym hoạt động để thủy phân tinh bột và protein thành chất chiết - Ưu điểm của phương pháp này là công nghệ đơn giản 2 Phương pháp đường hóa phân đoạn - Khối cháo malt được chia thành từng phần, các phần này đem đường hóa riêng sau đó được đun sôi, rồi cho vào khối chung, giữ một phần lắng... rồi cho vào khối chung, giữ một phần lắng lại - Ưu điểm : hiệu suất đường hóa cao, nhưng thời gian đường hóa lại kéo dài hơn so với PP toàn khối, và chi phí thì tốn hơn IV Giải pháp bố trí thiết bị nhà xưởng và nhân công - Thiết bị phải được bố trí phù hợp và thuận lợi để quy trình được liên tục, tuần hoàn - Thiết bị phải vệ sinh sạch sẽ - Nhân công cần nắm bắt được quy trình sản xuất để thực hiên đúng... này bao gồm hệ thống cấp điện cho các động cơ bơm, cánh khuấy, đóng mở van điện từ Hầu hết các nhà máy bia đều trang bị tự động hóa cho nhà máy để điều khiển cho hệ thống nấu Phần điện, tự động cho hệ thống chứa, vận chuyển, và xử lý nguyên liệu Bao gồm hệ thống cấp nguồn cho các động cơ xay, nghiền malt, gạo Hệ thống cấp nguồn cho máy nén khí, cân điện tử (loadcell) cho các động cơ vít tải, gầu tải . ÷ 150mg/l + Hàm lượng muối CaSO 4 = 130 ÷ 20 0mg/l : tăng tính kiềm + Hàm lượng Fe 2+ ≤ 0,3mg/l : gây mùi tanh + Khí NH 3 và các muối NO 3 , NO 2 : không có + pH = 6,5 ÷ 7 + VSV ≤ 100TB/ml,. HIỆU SUẤT THU HỒI DỊCH ĐƯỜNG TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Các giải pháp có thể làm tăng hiệu suất thu hồi dịch đường trong công nghệ sản xuất bia. + Giải pháp nâng cao chất lượng nguyên liệu sản. canxiclorua (CaCl2 ) vào có tác dụng làm mềm nước, tăng độ chua (giảm pH ) thúc đẩy quá trình enzym, nâng cao hiệu suất đường hóa đồng thời làm cho kết lắng protid triệt để hơn 2. Malt - Sản