Khảo sát quy trình công nghệ sản xuất bia tại nhà máy bia sài gòn

LOGO KHẢO SÁT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA TẠI NHÀ MÁY BIA SÀI GÒN SVTH: HỒNG THANH HÀ – 09261401 NGUYỄN THĂNG LONG - GVHD: T.S NGUYỄN KÍNH LỚP: ĐHVC5LT ĐỒ ÁN MÔN HỌC XƯỞNG NẤU 1 PHÒNG APV (PHÒNG LÀM LẠNH) 2 XƯỞNG LÊN MEN 3 PHÒNG LỌC 4 XƯỞNG CHIẾT-ĐÓNG GÓI 5 AN TOÀN LAO ĐỘNG 6  XƯỞNG NẤU Sạn Sàng tách sạn Rác Sàng tách rácSàng tách rác Rác Dòch đường houblon hóa Houblon cao và viên Caramel và acid lactic ZnCl 2 Bã hèm Rửa bã Nước nóng Đun sôi với hoa houblon Lọc hèm Đường hóa Bụi Bụi 42 H SO Malt lót Nước 2 CaCl Nước Đạm hóa Nghiền Nghiền Gạo Cân và phân phối vào silô Lọc bụiLọc bụi Cân và phân phối vào silô Malt Hồ hóa và dòch hóa Malt và gạo được vận chuyển, xử lý theo hai dây chuyền giống nhau được thiết kế song song từ tầng 1 đến tầng 5 của phân xưởng nấu. Có 9 hầm chứa nguyên liệu với chiều sâu thông suốt từ tầng 5 xuống đến tầng 1 của phân xưởng nấu, trong đó có 6 hầm malt với lượng chứa 80 tấn/hầm và 3 hầm gạo với lượng chứa 100 tấn/hầm. Khi nguyên liệu đã chứa đầy cần gạt sẽ tự động xoay ống dẫn nguyên liệu tự cân vào các silô khác. Lọc bụi Nhằm loại bỏ các bụi bẩn trong nguyên liệu đã phát sinh trong vận chuyển. Nhờ tác dụng của lực ly tâm và trọng lực, khi đi qua cyclon, các hạt bụi sẽ được tách ra khỏi nguyên liệu. Sàng tách rác Tách các tạp chất có kích thước khác với kích thước của nguyên liệu: Lớn hơn: vỏ bao, rác, rơm rạ,… Nhỏ hơn: cát, bột mịn,…Tách các tạp chất nhẹ. Hoạt động nhờ lực rung (máy đặt nghiêng 100 nhằm tạo độ dốc cho nguyên liệu và rác dễ trượt xuống). Sàng tách sạn Tách các tạp chất có tỷ trọng lớn và ma sát lớn như sạn, đá, sỏi,… Nghiền Đập nhỏ hạt thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp xúc với nước, làm cho sự xâm nhập của nước vào trong thành phần chất nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy quá trình đường hóa và các quá trình thủy phân khác nhanh và triệt để hơn. Tùy vào loại nguyên liệu là malt hay thế liệu (gạo) mà có yêu cầu về mức độ nghiền khác nhau Thành phần nguyên liệu cho 1 mẻ nấu: Bột malt: 7500kg; Bột gạo: 2500kg Malt lót lần 1: 140kg; Malt lót lần 2: 120kg Hoa houblon: 4,6kg cao hoa và 15,8kg hoa viên Acid H2SO4: 0,32kg; CaCl2: 5,5kg; Màu caramel: 1 - 6kg; Acid lactic: 2 - 7,5kg; ZnCl2: Đối với lên men tank cổ điển là 16g; Đối với lên men trong tank outdoor là 21g Nồi nấu gạo: Hồ hóa và dịch hóa tối đa thế liệu gạo trước khi cho phối trộn vào nồi nấu malt Do gạo là nguyên liệu chưa ươm mầm nên cần được nấu trước malt khoảng 80 phút. Tổng thời gian nấu khoảng 110 phút. Để tăng hiệu suất thủy phân tinh bột, ở đây nhà máy tiến hành trộn malt lót 2 lần với lượng khoảng 10 – 20% lượng gạo thế liệu. Dung dịch H2SO4 để: Điều chỉnh pH về khoảng hơi acid 5,4 – 5,6 để hoạt hóa hệ enzyme amylase có trong malt lót. Đun sôi nồi lên đến 100oC trong 25’ và giữ nhiệt trong 15’ để diệt VSV, làm giảm độ nhớt của hỗn dịch giúp bơm qua nồi nấu malt dễ dàng, đồng thời cũng để dịch hóa khối cháo. Nếu cao quá sẽ tạo phản ứng caramel, gây mùi vị xấu cho sản phẩm, đồng thời cũng làm tốn nhiệt không cần thiết. Khi hội cháo xong và tiếp tục bơm dịch này qua nồi malt. Nồi nấu malt: Thực hiện quá trình đường hóa toàn bộ dịch cháo trong nồi malt, nhờ sự có mặt của hệ enzym có sẵn trong nguyên liệu, tạo ra dịch đường phục vụ cho quá trình lên men bia. Tổng thời gian nấu khoảng 100 phút. Nồi gạo đạt 100oC, nồi malt sẽ bắt đầu xuống malt. Bột malt được 30hl thì tiến hành đổ 5,5kg CaCl2 Hỗn hợp được nâng lên 50oC trong 20’ và giữ trong vòng 0 – 10’ tùy vào chất lượng của nguyên liệu. Đây là điểm dừng đạm hóa tạo điều kiện cho protease hoạt động thủy phân protein thành các polypeptide, peptide và acid amin dùng làm nguồn cung cấp nitơ cho nấm men trong quá trình lên men. Kết thúc giai đoạn đạm hóa, dịch gạo từ nồi gạo được bơm vào nồi malt, trộn đều dịch malt và dịch gạo, thời gian hòa trộn khoảng 10 – 15’ Tiếp theo, hỗn hợp được nâng lên 75oC trong 15’ gác nhiệt trong 20’. Lúc này - amylase tiếp tục thủy phân tinh bột sót trong hỗn hợp, làm giảm độ nhớt của dịch nấu giúp lọc dễ dàng hơn  Các quá trình diễn ra trong giai đoạn nấu a. Quá trình enzyme . Phân giải tinh bột Tinh bột → Dextrin → Maltoza  Đối với toàn bộ hệ thống amilaza thì: top = 65 ÷ 70oC, pHop = 5,4 ÷ 5,6  Tác động độc lập của α - amilaza : Giai đoạn 1: phân tử lượng giảm nhanh  độ nhớt của cháo malt giảm xuống và nếu thử với iod màu xanh sẽ biến màu trong một thời gian ngắn. Giai đoạn 2: Dưới tác động riêng rẽ của α - amylaza: Tinh bột  dextrin + 1 ít glucoza và maltoza; top = 70 ÷ 75oC, pHop = 5,6 ÷ 5,8  Tác động độc lập của β - amilaza: Phân tử amiloza  maltoza Phân tử amilopectin  maltoza + dextrin bậc cao. top = 60 ÷ 63oC, pHop = 4,8 ÷ 5,0  Tác động đồng thời của α - amilaza và β - amilaza: Hai enzyme cùng phân cắt một mảnh cơ chất nhưng ở những vị trí liên kết khác nhau. Sản phẩm phân cắt của enzyme này là cơ chất của enzyme kia, nên sự đồng tác động sẽ đem lại hiệu quả cao so với tác động riêng rẽ. Tinh bột  tỉ lệ nhất định giữa dextrin và maltoza  Amilo –phosphataza: Cắt phân tử axit phosphoric khỏi mạch amylopectin, làm cho quá trình hồ hoá tinh bột dễ dàng hơn; top = 70oC, pHop = 5,5 ÷ 5,7 • Sự phân giải protein Protein → albumoza + pepton + polypeptid Proteinaza: top = 50 ÷ 60oC, pHop = 4,6 ÷ 5,0. Peptidaza: Peptit → acid amin; top = 45 ÷ 48oC, pHop = 7,5 ÷ 8,0. • Thủy phân các hợp chất phospho hữu cơ  Phytaza: phytin → inozit + acid phophoric; top = 45 ÷ 50oC, pHop = 5,2 ÷ 5,3.  Sitaza: thủy phân pentozan; top = 45oC, pHop = 5,0. b. Quá trình phi enzyme Sự kết lắng và biến tính protein: ở nhiệt độ nấu cao, làm tăng độ bền keo của bia, giảm khả năng gây đục. Sự tạo thành melanoid Lượng melanoidine này đóng vai trò quan trọng trong việc tạo màu, tạo vị và tạo bọt cho bia. Sự trích ly các chất có phân tử lượng thấp vào nước (đường, acid amin, một số vitamin, khoáng…) Sự hòa tan các thành phần của malt  Lọc: sử dụng máy ép lọc khung bản Cháo malt sau khi đường hóa kết thúc bao gồm 2 hợp phần: Pha rắn: bao gồm các cấu tử không hòa tan của bột nghiền, được gọi là bã hèm. Pha lỏng: bao gồm nước và các hợp chất thấp phân tử được trích ly từ malt và gạo, được gọi là dịch đường, hoặc nước nha. Tách pha lỏng khỏi hỗn hợp để tiếp tục các bước tiếp theo của tiến trình công nghệ, còn pha rắn – phế liệu, phải loại bỏ ra ngoài. Yêu cầu: dịch đường sau khi lọc và rửa bã phải trong hoàn toàn, nếu không thì sau này bia sẽ có mùi vị khó chịu và kém trong. Sau khi lọc thì dịch nha được bơm vào bồn trung gian giữ nhiệt ở khoảng 75oC để chờ bơm qua nồi nấu với hoa houblon, trong thời gian khoảng 10 phút. Nếu nhiệt độ dịch đường không được để nguội quá 70oC sẽ tạo điều kiện cho oxy không khí tiếp xúc với dịch đường, xảy ra phản ứng oxy hóa, làm chất lượng dịch đường bị giảm.  Đun sôi dịch đường với hoa houblon Trích ly các thành phần hữu ích của hoa houblon vào dịch đường ngọt: chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol, các hợp chất chứa nitơ và các thành phần khác của hoa houblon Keo tụ và kết tủa protein vô định hình Các yếu tố ảnh hưởng: pH (tối ưu ở 5,2 ÷ 5,5), thời gian đun sôi (tối ưu ở 90 ÷ 120ph), nồng độ chất hòa tan càng thấp thì protein keo tụ càng hoàn toàn Đối với malt có hoạt tính enzym yếu thì sự keo tụ gặp khó khăn. Tăng độ bền keo của dung dịch đường  PHÒNG APV (tên thiết bị làm lạnh Alfa Laval) • Lắng: làm trong dịch nha, làm tăng giá trị cảm quan của bia. Quá trình lắng cặn xảy ra theo nguyên lý lắng, xoáy hướng tâm. Khi đó, chuyển động xoáy tròn của khối chất lỏng bên trong thùng có tác dụng làm cho các hạt cặn lắng xuống và tập trung vào tâm của đáy thùng. • Làm lạnh nhanh: Cần phải hạ nhanh nhiệt độ dịch đường vì: Ở vùng nhiệt độ từ 40÷50oC rất dễ tạo cơ hội cho vi sinh vật ưa nhiệt xâm nhập vào dịch đường, gây chua cho dịch đường (như các loại vi khuẩn lactic, acetic ). • Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt APV • Thiết bị được chia làm 4 vùng: Nhiệt độ dịch nha được làm lạnh xuống nhiệt độ yêu cầu. Nhiệt độ (oC) Vùng 1 Vùng 2 Vùng 3 Vùng 4 H2 O Dịc h nha H2 O Dịc h nha H2 O Dịch nha Glyco l Dịch nha Đầu vào 32 96 32 70 32 50 -12 35 Đầu ra 76 70 43 50 43 35 14 8 -15  XƯỞNG LÊN MEN Men giống: Công ty sử dụng chủng men S. carlsbergensis là chủng lên men chìm ở nhiệt độ thấp. Nhân men giống: Quá trình nhân men giống nhằm chuẩn bị lượng men giống ban đầu cần thiết, đồng thời hoạt hoá tính năng của nấm men. Cấy men: Cung cấp nấm men, chuẩn bị cho quá trình lên men chính. Chuyển 300kg dịch nha sang bồn nhỏ, đồng thời cấy men giống trong thùng carlsberg vào bồn (khoảng 20kg, nhân giống trong 2 ngày). Trong suốt quá trình nhân giống, dịch men được bơm tuần hoàn và nạp không khí vô trùng liên tục theo chu kỳ: nạp 5 phút - dừng 2 phút, nhiệt độ được giảm dần từ 18oC xuống 8oC tùy theo giai đoạn phát triển của nấm men. Sau 2 ngày, độ đường giảm khoảng 7 - 8oPt, chuyển toàn bộ dịch men từ bồn nhỏ sang bồn lớn và tiến hành tương tự trong 2 ngày. Kết thúc giai đoạn thứ 2, độ đường cũng giảm khoảng 7 - 8oPt, chuyển 400kg dịch men sang bồn nhỏ và thực hiện lại quy trình nhân men lúc đầu. Trong khi đó, toàn bộ lượng dịch men còn lại ở bồn lớn sẽ được phân phối cho các tank lên men chính và sau cùng vệ sinh bồn lớn để chuẩn bị đợt nhân men tiếp theo. Hệ thống nhân giống  Lên men chính: quá trình chủ yếu phát triển sinh khối nấm men và chuyển hóa 90% chất khô lên men thành rượu, CO2 và các sản phẩm phụ dưới tác động của nấm men trong điều khiện cơ chất, pH, nhiệt độ, thích hợp. Thu hồi CO2 để sử dụng cho gian đoạn bảo hòa CO2  Các biến đổi chính: • Quá trình sinh lí: sự sinh trưởng và phát triển của nấm men xảy ra mạnh ở giai đoạn đầu, vì lúc này trong dịch đường có đủ oxy và các chất dinh dưỡng đảm bảo cho sự phát triển sinh khối của nấm men. • Quá trình sinh hóa: quá trình chuyển đường thành rượu và CO2 và 1 số sản phẩm: Diaxetyl ở nồng độ cao là hợp chất gây mùi vị khó chịu cho bia; và nhờ hoạt động của các enzym Esteaza trong dịch lên men bia xuất hiện các este phức tạp từ andehyt và các axit hữu cơ góp phần tạo nên hương vị bia. • Quá trình hóa lí: là sự thay đồi pH môi trường lên men giảm do sự hình thành CO2 và các axit hữu cơ chủ yếu là axit Tarlic và axit lactic. Tốc độ pH giảm nhanh nhất và ngày thứ 3 của quá trình lên men chính. Mặt khác trong giai đoạn lên men mạnh nhất, tất cà oxy hòa tan trong nước nha được nấm men sử dụng hết, đồng đời kết tủa CO2 làm chẫm quá trình oxy hóa. Ngoài ra còn có sự đông tụ các chất protein và sự hình thành bọt (được tạo thành trong quá trình lên men chính nhờ sự giải phóng các khí ở dạng không liên kết đặc biệt là CO2. Những bọt này có xu hướng thoát lên trên bề mặt tạo nên sự khuấy trộn trong quá trình lên men. [...]... Nạp vào bia một lượng CO2- cần thiết để bổ sung lại lượng đã mất đi trong q trình lọc Đồng thời để chuẩn hóa hàm lượng CO2 cho sản phẩm bia chai và lon  XƯỞNG CHIẾT-ĐĨNG GĨI Quy trình chiết chai ở nhà máy bia sài gòn + Chuyển két lên băng tải: máy rã két sẽ bốc 4 két/lần tới băng tải Sau đó sẽ được băng tải vận chuyển tới máy gắp chai + Gắp chai: hoạt động dựa vào áp lực gió để hút chai ra khỏi két,... khi đưa vào chiết phải dưới 2oC Quy trình cơng nghệ khép kín từ nhập liệu đến tạo thành sản phẩm Sử dụng dây chuyền máy móc đều tự động hóa, điều khiển bằng máy vi tính, hạn chế cơng nhân đứng máy (trừ khâu chiết-đóng gói) nhằm hạn chế vi khuẩn Ngồi việc chú trọng sản lượng, nhà máy còn áp dụng hệ thống kiểm tra chất lượng và vệ sinh tồn thực phẩm và mơi trường trong sản xuất Kiến nghị •Thay thế phương... dụng nấm men cố định để rút ngắn thời gian lên men, tăng chu kì sử dụng nấm men bia •Xây dựng hệ thống xử lý nước thải và khí thải quy mơ hơn nhằm đảm bảo vệ sinh mơi trường và nguồn khơng khí 1/06/1977: Bắt đầu sản xuất với tên gọi Bia nội tiêu” 1990: Đổi tên thành Bia Sài Gòn nội tiêu” 1993: Chính thức lấy tên Bia Sài Gòn Xanh” Thương hiệu: SAIGON LAGER BEER Sử dụng tốt nhất ở 10 – 12oC Bao bì:... tiến hành pha bia để tạo thành các sản phẩm khác nhau Đây chính là giai đoạn quy t định chủng loại của bia thành phẩm Làm lạnh: Hạ nhiệt độ của bia từ 4 – 8oC về 0 – 1oC để: Làm tăng khả năng bão hòa CO2, tránh tổn thất CO2 trong q trình lọc Kết tủa một số phức khơng bền ở nhiệt độ thấp (tủa nguội) – tác nhân làm đục bia sau này Lọc ống: Loại các cặn bẩn thơ, cặn cơ học của bia • Lọc đĩa: Bia sau khi... tạo phức, phản ứng thuỷ phân, phản ứng oxy hố * Hố lý: Q trình thanh trùng có thể dẫn tới hiện tượng vẫn đục trong bia * Hố sinh: Nhiệt độ, thời gian và tốc độ phản ứng trong các vùng thanh kéo dài làm thay đổi chất lượng sản phẩm + Dán nhãn và in date: Sau khi qua máy thanh trùng thì bia sẻ theo cầu tải di qua máy dán nhãn và sau đó là qua máy in date + Các giai đoạn khác: cơng đọan kiểm tra thủ cơng... việc xử lý chất thải KẾT LUẬN-KIẾN NGHỊ Kết luận Ngun liệu nấu bia gồm có 2 ngun liệu chính đó là Malt và gạo nấu theo tỉ lệ 3:1 tức 75% Malt và 25 % gạo nấu tạo ra dịch nha Phương pháp nấu trong nhà máy là phương pháp nấu phân đoạn, đun sơi 1 lần: Điểm dừng trong q trình nấu là: Hồ hóa (72oC); Đạm hóa (50oC); Đường hóa (65oC) Bia sài gòn sử dụng chủng men S.carlsbergensis sử dụng chủng lên men chìm... đáy giúp bia trong hơn, mùi nhẹ hơn và vị ít đắng hơn + Q trình lắng trong của bia phụ thuộc vào nhiều yếu tố: nhiệt độ, tính chất của nấm men, chiều cao của thùng lên men phụ… Để gia tăng q trình lắng trong, người ta thường hoc thêm những chất hấp phụ vào bia 5.Bảo hòa CO2: Để có đủ lượng CO2 hòa tan bổ sung, theo lý thuyết cần phải lên men 0,4% lượng đường Ở giai đoạn lên men phụ, các q trình sinh... nhiệt độ của bia non) 12.Số lượng tế bào nấm men sống giảm dần do tốc độ chết lớn hơn tốc độ sinh sản Vì hiện tượng tự phân của tế bào nấm men 13.Một bộ phận sinh khối nấm men sẽ bắt đầu lắng cùng với những thành phần keo tụ của protein, tanin, nhựa đắng houblon…  Lên men phụ Thời gian lên men phụ thường kéo dài 7-21 ngày tùy từng loại bia Bia nội: 7-12 ngày Bia ngoại: 7-21 ngày 1.Tiếp tục q trình lên... xếp chai vào két Máy chiết chai  AN TỒN LAO ĐỘNG 1 An Tồn Lao Động Thực hiện thơng tư 14-1998 về vấn đề bảo hộ lao động trên cơ sở văn bản pháp quy của nhà nước về an tồn lao động, cơng ty đã soạn thảo ra các văn bản hướng dẫn triển khai nội quy chung thành nội quy Ban bảo hộ lao động cùng thường xun nhắc nhở, kiểm tra định kỳ và xử lý nghiêm khắc các trường hợp khơng tn thủ theo nội quy về an tồn lao... ngoại: 7-21 ngày 1.Tiếp tục q trình lên men chính nhằm chuyển hóa hết phần đường có khả năng lên men còn tồn tại trong bia non 2.Ổn định thành phần và tính chất cảm quan của sản phẩm 3.Giảm diaxetyl 4.Lắng tạp chất làm bia trong: + Nấm men kết lắng dần ⇒ giúp giảm mùi nặng của nấm men so với bia non ban đầu + Các keo protid (dạng phức của protein và tarnin) kết tủa ở trạng thái nguội và tạo ra các dạng . LOGO KHẢO SÁT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA TẠI NHÀ MÁY BIA SÀI GÒN SVTH: HỒNG THANH HÀ – 09261401 NGUYỄN THĂNG LONG - GVHD: T.S. trong quá trình lọc. Đồng thời để chuẩn hóa hàm lượng CO2 cho sản phẩm bia chai và lon.  XƯỞNG CHIẾT-ĐÓNG GÓI Quy trình chiết chai ở nhà máy bia sài gòn + Chuyển két lên băng tải: máy rã két. phải dưới 2oC Quy trình công nghệ khép kín từ nhập liệu đến tạo thành sản phẩm. Sử dụng dây chuyền máy móc đều tự động hóa, điều khiển bằng máy vi tính, hạn chế công nhân đứng máy (trừ khâu