Thiết kế phân xưởng lên men nhà máy bia liên tục năng suất 42 triệu lít năm

Hiên nay do nhu cầu của thị trường càng tăng, ngành sản xuất bia có nhiều nước đang phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tư và mở rộng các nhà máy bia đã có từ trước và xây dựng các nhà máy mới thộc trung ương và địa phương quản lý , các nhà máy liên doanh với các hãng bia nước ngoài , công nghiệp sản xuất bia phát triển kéo theo sự phát triển của nghành công nghiệp khác. Những thương hiệu bia sản xuất tại Việt Nam đang chiếm ưu thế,đứng vững ở thị trường trong nước và có khả năng phát triển mạnh mẽ trong quá trình hội nhập đó là: Sài Gòn, Sài Gòn Spencial, 333, Hà Nội, Heineken, Tiger, Huda…..Lượng bia thuộc các thương hiệu này đại 731,8 triệu lít , chiếm 55,24 thị phần tiêu thụ, mãng thị trường bia cao cấp cũng đã xuất hiện một số loại bia nhập khẩu và các nhà máy bia tươi với sản lượng nhỏ nhưng được nhiều người ưa chuộng. Hiện nay các nhà máy bia đã và đang đầu tư nhiều về chiều sâu, đổi mới thiết bị, tiếp thu trình độ tiên tiến vào công nghệ sản xuất. Qua đây tôi xin giới thiệu một trong những phương pháp lên men bia hiên nay đã và đang được sử dụng tại Việt Nam đó là phương pháp lên men bia liên tục. Với chuyên đề “thiết kế phân xưởng lên men nhà máy bia liên tục năng suất 42 triệu lít năm”

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỂN THỊ HIỀN

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG LÊN MEN NHÀ MÁY BIA LIÊN TỤC NĂNG

SUẤT 42 TRIỆU LÍT/NĂM.

1.2.1.2: Yêu cầu của malt đại mạch

1.2.1.3: Nguồn thu nhập và phương pháp bảo quản

1.2.2: Hoa houblon

1.2.2.1: Vai trò

1.2.2.2: Thành phần hóa học của hoa houblon

1.2.2.3: Cách bảo quản và nâng cao hiệu quả sử dụng

1.2.3: Ngô

1.2.3.1: Vai trò

1.2.3.2: Yêu cầu của ngô khi nấu bia

1.2.3.3: Nguồn thu nhập và phương pháp bảo quản

1.2.5.3: Cấu tạo về tế bòa của nấm men bia

1.2.5.4: Các enzym có trong nấm men xúc tác cho sự lên men1.2.6: Chế phẩm enzym

1.2.7: Các chất phụ gia

1.3: Các quá trình sinh lý, sinh hóa cơ bản trong sản xuất bia 1.3.1: Các quá trình xảy ra khi nấu

1.3.1.1: Quá trình enzym

1.3.1.2: Quá trình phi enzym

1.3.2: Các quá trình xảy ra khi lên men

1.3.2.1: Lên men chính

1.3.2.2: Lên men phụ

CHƯƠNG 2: DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

2.1: Sơ đồ công nghệ sản xuất bia

2.2: Thuyết minh dây chuyền công nghệ

2.2.1: Làm sạch

2.2.1.1: Mục đích

2.2.1.2: Cách tiến hành

2.2.2: Nghiền nguyên liệu

2.2.2.1: Mục đích

2.2.2.2: Phương pháp thực hiện 2.2.2.3: Thiết bị

2.2.3: Nấu nguyên liệu

CHƯƠNG 4: TÍNH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ

4.1: Phân xưởng lên men

4.1.1: Thiết bị lên men chính

4.1.2: Thiết bị lên men phụ

4.1.3: Thiết bị nuôi cấy nấm men

4.2.1: Bơm dịch đường đi lọc4.2.2: Bơm dịch nấm men

4.2.3: Bơm dịch đường đi lên men4.2.4: Bơm bia đi làm lạnh

4.2.5: Bơm nước vệ sinh

LỜI MỞ ĐẦU Đối với các nước có nền kinh tế phát triển, đời sống kinh tế cao thì bia được sử dụng

như một thứ nước giải khát thông dụng Hiện nay trên thế gới có trên 25 nước sản xuất bia với sản lượng 100tyr lít / năm Trong đó Mỹ, Đức mỗi nước sản xuất trên dưới 10 tỷ lít / năm,Trung quốc 7 tỷ lít/ năm

Châu Á là một trong những khu vực có lượng tiêu thụ bia đang tăng nhanh , các nhà nghiên cứu trên thế giới nhận định rằng Châu Á đang dần giữ vị trí dẫn đầu về tiêu thụ bia trên thế giới

Trong khi sản xuất bia ở Châu Âu có giảm thì ở châu Á tăng bình quân 6,5% / năm ( theo số liệu của viện rượu bia NGK VN )

Do thị trường bia trên thế giới đang phát triển một cách năng động, các hãng bia sử dụng các chiến lược kinh doanh khác nhau, vấn đề kiểm soát và mở rộng hệ thống phân phối càng trở nên khó khăn hơn khi nghiên cứu về thị trường, vì vậy các công ty nước ngoài có ý đồ kiểm soát càng nhiều càng tốt Một hướng đi khác nữa là xây dựng và mở rộng càng nhiều nhà máy bia khắp nơi để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng

Bia được đưa vào Việt Nam từ năm 1890 cùng với sự có mặt của bia Sài Gòn và nhà máy bia Hà Nội, như vậy nghành bia Việt Nam đã có lịch sử trên 100 năm

Hiên nay do nhu cầu của thị trường càng tăng, ngành sản xuất bia có nhiều nước đang pháttriển mạnh mẽ thông qua việc đầu tư và mở rộng các nhà máy bia đã có từ trước và xây dựngcác nhà máy mới thộc trung ương và địa phương quản lý , các nhà máy liên doanh với các hãng bia nước ngoài , công nghiệp sản xuất bia phát triển kéo theo sự phát triển của nghành công nghiệp khác

Những thương hiệu bia sản xuất tại Việt Nam đang chiếm ưu thế,đứng vững ở thị trường trong nước và có khả năng phát triển mạnh mẽ trong quá trình hội nhập đó là: Sài Gòn, Sài Gòn Spencial, 333, Hà Nội, Heineken, Tiger, Huda… Lượng bia thuộc các thương hiệu này đại 731,8 triệu lít , chiếm 55,24 thị phần tiêu thụ, mãng thị trường bia cao cấp cũng đã xuất hiện một số loại bia nhập khẩu và các nhà máy bia tươi với sản lượng nhỏ nhưng được nhiều người ưa chuộng

Hiện nay các nhà máy bia đã và đang đầu tư nhiều về chiều sâu, đổi mới thiết bị, tiếp thu trình độ tiên tiến vào công nghệ sản xuất Qua đây tôi xin giới thiệu một trong những phương pháp lên men bia hiên nay đã và đang được sử dụng tại Việt Nam đó là phương pháp lên men

bia liên tục Với chuyên đề “thiết kế phân xưởng lên men nhà máy bia liên tục năng suất 42

triệu lít / năm” dưới sự hướng dẩn của Th.S Ngô Thị Minh Phương.

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA

1.1 Giới thiệu sản phẩm

Bia là một loại nước giải khát lên men có độ cồn thấp, giàu dinh dưỡng có hươngthơm và vị đắng đặc trưng Nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia là malt đại mạch, hoahoublon và nước Ở nước ta một số nhà máy có thể dùng một số nguyên liệu thay thế maltnhư ngô, gạo… với tỉ lệ thích hợp để giảm chi phí sản xuất đồng thời tạo sản phẩm bia đặctrưng Ngoài việc cung cấp một lượng lớn năng lượng, trong bia còn chứa một hệ enzym kháphong phú, đặc biệt là nhóm enzym kích thích tiêu hoá amylaza Đặc biệt khí cacbonic bãohoà trong bia có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát cho người uống Nhờ những ưu điểm nhưvậy nên bia được sử dụng rộng rãi ở trên khắp thế giới và sản lượng của nó ngày càng tăng

Hình 1.1- Sản phẩm bia[ 26]

1.1.1 Thành phần hóa học của bia [6, 315]

Nước là thành phần chính của bia, bên cạnh đó là rượu etylic, rượu bậc cao, một íteste, axit cacbonic, glyxerin, các hợp chất chứa nitơ…

Hàm lượng axit cacbonic không phụ thuộc vào sự lên men, nó chỉ phụ thuộc vào nhiệt

độ tàng trữ bia, áp suất đối kháng và sự khuấy trộn khi chiết bia hay phụ thuộc vào hàmlượng khí bổ sung vào trong bia Bình thường hàm lượng CO2 trong bia vào khoảng 0,35 –0,4%

Các hợp chất chứa nitơ chiếm khoảng 8 -10% dịch chiết Các chất khoáng, chiếm 3 –4% dịch chiết, nhưng hàm lượng thay đổi theo thành phần nguyên liệu đặc biệt là nước.Trong đó, có khoảng 1/3 là muối của Na và K, 1/3 là muối của P, một ít SO2, Ca, Mg, Al vàFe.

Các chất đắng, axit hữu cơ, vitamin, este… có hàm lượng thấp nhưng ảnh hưởng kháquan trọng đối với chất lượng bia

1.1.2 Các chỉ tiêu cảm quan

Các chỉ tiêu cảm quan của bia là vị, mùi, màu, độ trong, sự tạo bọt và độ bền của bọtbia Bia phải có mùi tinh khiết của hoa houblon và malt, không được có mùi lạ và mùi chua

Độ axit trung bình của bia bằng 4, pH = 4,1 - 4,8

Bia phải có màu vàng nâu hoặc vàng sáng và óng ánh, bia phải thật trong

Bia phải có mùi thơm, đắng đặc trưng của hoa houblon và malt, không có mùi vị lạ vàchua

1.2.1.3 Những yêu cầu của malt dùng để sản xuất bia[ 9 , 32]

+ - Màu: malt có màu vàng tươi, sáng

- Kích thước hình dáng phải đồng đều, tương tự như hạt đại mạch khô, hạt trên sàng 2,8mm

- Vị và mùi: phải có mùi đặc trưng, không có mùi vị lạ Nếu có mùi chua hay mốc chứng

tỏ malt bị ẩm, matl phải có vị ngọt dịu (nhẹ)

- Độ sạch: không tạp chất, hạt không bị vỡ và không có hạt bị bệnh, hạt vỡ tối đa 0,5 %,hạt bị bệnh tối đa 1 %, hạt không nảy mầm tối đa 5 %

- Trọng lượng khô tuyệt đối: 28÷38 g/1000 hạt (theo trọng lượng), 25÷37 g/1000 hạt(theo chất khô tuyệt đối)

- Độ ẩm của malt không quá 6%

- Thời gian đường hoá: từ 10÷35 phút

- Về thành phần hoá học của malt, quan trọng nhất là hàm lượng tinh bột Hàm lượng tinh bột càng cao càng tốt nhưng hàm lượng protein phải nằm trong giới hạn

cho phép từ 9÷12% Nếu hàm lượng protein cao thì bia dễ bị đục, khó bảo quản, nếu thấphơn thì bia sẽ kém bọt và có hương vị kém đậm đà

1.2.1.4 Bảo quản malt đại mạch

- Malt được nhập từ nước ngoài và được chứa trong các bao bì dày rồi đem bảo quản trong kho

- Độ ẩm của malt khi bảo quản sẽ tăng lên 5-6% Khi bảo quản hạn chế sự tiếp xúc của malt và không khí, tránh khả năng malt hút ẩm nhiều làm tăng hoạt tính của hệ enzym có trong malt, lúc đó malt không được sản xuất ngay thì chất lượng trong malt sẽ giảm Đối với malt vừa sấy xong thì trong quá trình bảo quản sẽ làm tăng độ ẩm trong malt, do đó khi nghiền malt sẽ ít nát , có thể giữ nguyên vỏ

- Malt sa khi bảo quản có độ axit tăng , do đó hoạt tính của hệ enzym cũng tăng so với malt khi chưa sấy

1.2.1.4.Nguồn thu nhận và phương pháp bảo quản

Nước ta không sản xuất được malt do đó phải nhập ngoại Nhà máy thu nhận malt chủyếu từ Úc rồi được đưa về nhà máy và bảo quản trong kho Thời gian bảo quản dự trữ là 1tháng.

1.2.2 Hoa houblon

1.2.2.1.Vai trò

Cây hoa houblon có tên khoa học Hamulus lupulus ,là một thân leo thuộc hàng Urticace ,

họ Morace

Hoa houblon là nguyên liệu không thể thiếu trong sản xuất bia nó đứng sau malt đại mạch

Nó truyền cho bia mùi thơm và vị đắng dịu, ngoài ra nó còn có khả năng tạo bọt cho bia, tăng

độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm, tăng khản năng sát trùng cho bia Hoa houblon là loài thực vật lâu năm đơn tính Nó gồm hoa đực và hoa cái nằm trên hai thân khác nhau Trong công nghệ sản xuất bia thỉ chỉ dùng hoa cái chưa thụ phấn, nếu hoa cái

đã thụ phấn thì giá trị công nghiệp sẽ giảm Người ta còn sử dụng hoa houblon dưới nhiều dạng khác nhau: dạng nguyên cánh , chế phẩm: hoa viên , cao hoa,các chế phẩm dạng đồng phân

Tuy nhiên người ta khuyến cáo rằng các nhà máy bia không nên sử dụng 100%cao hoa để nấu bia sẽ làm cho mùi vị của bia giảm sút Tốt nhất nên sử dụng kết hợp với tỉ lệtheo điều kiện nhà máy cũng như yêu cầu, sở thích của người tiêu dùng Nhà máy sử dụnghoa houblon ở dạng hoa nguyên cánh Sử dụng hoa nguyên có ưu điểm là bảo toàn được chấtlượng, nhưng đồng thời cũng có nhược điểm là giá thành cao, khó bảo quản

1.2.2.2 Yêu cầu chất lượng của hoa houblon

+ Màu sắc: hoa có màu xanh hơi ngà, cánh hoa phải màu sáng ngà, không có màu nâu hoặc màu đen sẩm

+ Mùi vị: có vị đắng, mùi thơm đặc trưng

+ Hàm lượng ẩm: Dùng tay nghiền hoa, hoa không được dính vào nhau hoặc mất lá, không bị ướt, không bị gãy

+ Các hạt lupulin( nhụy hoa): có nhiều lupulin càng tốt, lupulin có màu vàng chanh đến màu vàng bóng sáng.

1.2.2.3 Thành phần hóa học của hoa houblon [ 9, 33]

Trong hoa houblon bao gồm nhiều chất khác nhau, nhưng những chất có giá trị đối vớicông nghệ sản xuất bia là nhựa houblon, các chất tanin, tinh dầu Ngoài ra, hoa houblon cònchứa một số chất khác như, protein, mỡ sáp, các hợp chất fiprotein, xenluloza các chất này

có thể tham gia ít hoặc hoàn toàn không tham gia vào quá trình sản xuất bia

- Nhựa hoa là thành phần chính, bao gồm nhựa cứng và nhựa mềm: nhựa mềm gồm có

α -nhựa mềm và β -nhựa mềm, trong nhựa mềm gồm các dạng axit đắng là α,β,γ,δ- axit

đắng Vị đắng của bia chủ yếu là do α- axit đắng tạo nên, còn các dẫn xuất của β- axit đắngtạo nên vị đắng hài hoà dễ chịu

- Các chất tanin của hoa houblon là các polyphenol, dễ hoà tan trong nước, dễ bị oxi hoánên nó bảo vệ nhựa hoa houblon Trong quá trình nấu bia, hầu hết tanin của hoa houblon liênkết với protein của malt, do đó hàm lượng polyphenol ở trong bia chủ yếu là của malt và chỉkhoảng 10÷20% là polyphenol của hoa

- Tinh dầu hoa houblon là một hỗn hợp phức tạp của các hyđratcacbon và nhiều hợp chấtchứa oxi dạng tecpen Tinh dầu hoa houblon không hoà tan trong nước nhưng dễ bay theo hơinước Trong quá trình sản xuất khoảng 98% lượng tinh dầu bị bay hơi, chỉ tồn tại khoảng 2%

để tạo hương thơm cho bia Trong quá trình bảo quản, tinh dầu sẽ dần mất đi do bay hơi và bịoxi hoá Do đó không dùng hoa cũ để sản xuất bia vì các sản phẩm chuyển hoá của tinh dầunếu đưa vào bia sẽ làm giảm chất lượng bia

Bảng 2 Thành phần hóa học của hoa houblon

+ Dạng cao hoa: Có hàm lượng chất đắng thấp nhưng tinh dầu cao vì vậy được cho vào cuối quá trình nấu hoa để tránh tổn thất hàm lượng tinh dầu.

1.2.2.5 Bảo quản hoa houblon

- Hoa houblon được nhập từ nước ngoài về, nếu chưa sử dụng ngay thì ta tiến hành bảo quản để đảm bảo chất lượng của hoa

- Bảo quản ở điều kiện thấp ở ( 0◦C ) vì nhiệt độ thấp có tác dụng kìm hãm các quá trình hóa học xảy ra và hạn chế sự phát triển của vi sinh vật

- Ngăn chặn sự xâm nhập của không khí vào hoa bằng cách bảo quản chúng trong môi trường chân không hoặc khí trơ, người ta có thể nén chặt cánh hoa trong thùng kín

- Kho bảo quản phải được cách ẩm tốt

- Có thể ức chế hoạt động của vi sinh vật bằng cách xông hơi lưu huỳnh cho hoa

1.2.3 Ngô

1.2.3.1 Vai trò

Nhà máy sử dụng nguyên liệu thay thế liệu là ngô nhằm để giảm giá thành sảnphẩm, đa dạng hóa sản phẩm, chủ động được nguồn nguyên liệu

Ngô có các loại: ngô đá, ngô bột, ngô sáp Hạt có màu vàng hoặc màu trắng Ngôvàng là do nội nhủ có chứa các hợp chất carotenoid, xantophin Thành phần nội nhủ gồmtinh bột, protein, chất béo, đường, tro, xenluloza

1.2.3.2 Yêu cầu của ngô khi nấu bia [ 6, 85]

- Ngô phải có màu trắng đục, hạt có kích thước đồng đều

- Hạt ngô sạch, được tách phôi hoàn toàn và được nghiền mịn

Ngô được dùng trong sản xuất bia dưới dạng hạt lứt, hạt dẹt hoặc tinh bột… Quy trìnhlàm hạt lứt bao gồm các thao tác sau: làm sạch, làm ướt, bơm hơi, nẩy mầm, rây, hút khí,rang, loại bỏ cám, hút khí, sàng nghiền, dần, rây, sấy Sản phẩm là hạt ngô mảnh với hàmlượng chất béo < 1% và kích thước hạt (0,152 – 1,27mm)

1.2.3.3 Nguồn thu nhận và phương pháp bảo quản

Ngô được cung cấp từ các huyện địa phương đồng thời được lấy từ các tỉnh lân cận.Ngô đã tách phôi được bảo quản trong các xilô Xilô có bề mặt tiếp xúc với không khí ít nênhạn chế sự xâm nhập của ẩm và vi sinh vật gây bệnh Thời gian dự trữ là 10 ngày

Hình 1.2: Nguyên liệu nấu bia ( malt, hoa houblon, ngô) [ 17 ]

1.2.4 Nước

1.2.4.1 Vai trò

Chất lượng cuối cùng của bia bị ảnh hưởng rất lớn bởi thành phần ion có trong nước nấu bia.

Trong bia thành phẩm hàm lượng nước chiếm 77 – 90% với một tỉ lệ lớn như vậy, ta có thể nhận thấy rằng nước là một trong những nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia Chính vì thếnước nấu bia đòi hỏi không những là nước uống là được mà đòi hỏi phải có những chỉ têu riêng để đáp ứng yêu cầu trong sản xuất bia

Nước thực chất là một dung dịch loãng của các muối ở dạng ion:

- Nhóm cation chiếm nhiều nhất là: Ca2+, Mg2+,H+, Na+, K+, Fe2+, Mn2+, Al3+

- Nhóm anion chủ yếu là: OH-, HCO3-, Cl-, SO42-, NO3-, NO2-, SiO32-, PO4

3-Các muối của canxi và magie là nguyên nhân gây độ cứng của nước

1.2.4.2 Những yêu cầu cơ bản của nước dùng nấu bia [ 9, 36 ]

+ Nước trước hết phải trong suốt, không màu, có mùi dễ chịu, không chưa các vi sinh vật gây bệnh

+ Nước có độ cứng trung bình là 5-6 mg đương lượng/ lít

+ Chẩn độ coli không nhỏ hơn 3

+ Độ oxi hóa không vượt quá 1-2 mg/lít

+ Hàm lượng căn thô không vượt quá 600 mg/lít

+ Hàm lượng tối đa các kim loại nặng như sau:

Sunfat 60-80

1 2.4.3 Sự ảnh hưởng của nước đến chất lượng bia [ 9, 38]

Ion SO42- làm cho bia có vị chát, tuy nhiên độ chát này chỉ nhận ra khi lượng Ion SO4nhiều, còn Ion SiO32- với hàm lượng 10 - 30 mg/l có thể xáo trộn quá trình lên men và kết quảlàm đục bia Ion SiO32- có nhiều ở trong malt, còn trong nước không đáng kể Ion NO3- nhiều

2-cũng ảnh hưởng đến vị của bia Mặt khác trong quá trình lên men NO 3

đã có ảnh hưởng đến vị của bia Các Ion

Fe2+, Fe3+ sẽ làm cho bia đục, có vị khó chịu, màu bia đậm và bọt màu nâu Cho nên hàmlượng sắt trong nước không quá 0,2 - 0,5 mg/l Sự ảnh hưởng của mangan lên bia cũng giốngnhư sắt và có phần mãnh liệt hơn

Các ion Mg2+ và Na+ đều làm cho bia có vị không bình thường Người ta thấy nếu dùngnước mềm hoặc nước có độ cứng trung bình để nấu bia thì các ion có trong nước ảnh hưởngđến chất lượng của bia

1.2.5.Nấm men [ 9, 56 ]

1.2.5.1 Vai trò của nấm men trong công nghệ sản xuất bia

Nấm men sử dụng trong bia là nấm men thuộc giống saccharomyces có nhiệt độ sinh trưởng từ 25- 30 ◦C Nhưng có thể phát triển ở 2-3◦C và có thể chịu nhiệt tới 180◦C, ở nhiệt

độ không khí lỏng vẩn sống

Là nhân tố trực tiếp tham gia vào quá trình lên men bia, lên men thực chất là quá trình trao đổi chất giữa tế bào nấm men và môi trường Trong đó yêu cầu về nguồn năng lượng chohoạt động sống của nấm men lấy từ các chất dinh dưỡng trong môi trường và các chất này chuyển hóa thành các sản phẩm của quá trình lên men

1.2.5.2 Phân loại

Nấm men bia thuộc loại nấm men đơn bào, không có clophin

Trong công nghệ sản xuất bia người ta sử dụng hai chủng nấm men sau:

+ Saccharomyces cerevisiae: thục loại nấm mên nổi

+ Saccharomyces carlsbergensis: thuộc loại men chìm

Chủng nấm men nổi và nấm men chìm có một số tính chất khác nhau , nấm men chìm lên men ở nhiệt độ 8-10◦C và ngừng lên men ở nhiệt độ dưới 0◦C Trong khi nấm men nổi lên men ở nhiệt độ 14-25◦C , và cuối quá trình lên men chính nấm men nổi lơ lửng hoặc tập trung ở trên bề mặt dịch lên men còn nấm men chìm thì chìm xuống đáy thiết bị đồng thời kéo theo các chất lơ lững trong dịch góp phần làm trong bia

Ngoài ra hai chủng nấm men này còn khác nhau về thời kỳ sinh trưởng và chuyển hóa các cơ chất trong quá trình lên men Chủng nấm men chìm có chứa enzym melibiaza nên lênmen được hoàn toàn đường rafinose, còn chủng nấm men nổi thì lại chứa enzim

piruvatoxydaza nên sử dụng trực tiếp đường glucose cho quá trình hô hấp Do đó trong thời

kỳ đầu của quá trình lên men , men nổi phát triển nhanh hơn men chìm.Trong sản xuất bia men chìm được sử dụng nhiều hơn vì lên men ở nhiệt độ thấp, an toàn về phương diện vi sinhvật

1.2.5.3 Cấu tạo về tế bào của nấm men bia

Tế bào nấm men bia có cấu tạo phức tạp nhưng thành phần chính của nó là màng tế bào, chất nguyên sinh và nhân

Màng tế bào có bề dày 150nm, ngoài việc tạo hình dáng cho nấm men nó còn chứa các enzym và thực hiện việc nảy chồi

Nguyên sinh chất có vai trò điều khiển quá trình trao đổi chất nhờ tính hấp thụ có chọn lọc

Nhân nấm men có hình tròn đường kính 0,5-0,15nm Thành phần chính của nó là

nucleoprotein Nhân tế bào có tác dụng điều khiển các quá trình hóa học xảy ra trong tế bào

và chứa các gen quy định di truyền nòi giống

Ngoài ra trong nấm men còn có tinh thể, không bào, glucogen…

1.2.5.4 Các enzym có trong nấm men xúc tác cho sự lên men [ 6, 110]

Quá trình quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất bia là quá trình lên men rượu và nó được xúc tác từ 12 enzym Ngoài ra còn có 3 enzim khác là maltaza, invectaza.và maltotriaza

tham gia vào việc chuẩn bị cho quá trình lên men tức là chúng tạo ra các monosaccharit từ disaccharit và maltotriose là những loại mà nấm men không thể lên men trự tiếp được.

Các enzym tham gia trực tiếp vào quá trình chuyển hóa các monosaccharit thành sản phẩm trung gian và sản phẩm cuối cùng là

Hoạt lực enzym của nấm men chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như : Đặc tính di

truyền, thành phần môi trường, nhiệt độ lên men, hàm lượng oxy trong môi trường lên men, hàm lượng hydrocacbon, aminoaxit, các chất khoáng và tỉ lệ giữa đường lên men và các chất chứa nito có trong dịch lên men

1.2.5.5 Chế phẩm enzym

Trong sản xuất bia nếu dùng một lượng lớn nguyên liệu thay thế từ 30% trở lên thì lượng enzym trong malt không thể đường hóa hết lượng cơ chất thay thế Do đó cần bổ sung eim từ ngoài vào nhằm tăng hoạt lực của enzim

Nhà máy sử dụng enzym Termamyl và enzym Utraflo

 Enzym Termamyl

+ Công dụng: Chế phẩm của enzym này có bản chất α- amylaza, dùng bổ sung vào nguyênliệu thay thế để hộ trợ cho quá trình thủy phân tinh bột để tạo ra sản phẩm là glucose và dextrin

+ Là chế phẩm lấy từ Baccillus lichcheniformis

+ Màu sắc: từ màu sáng cho đến nâu tối

+ Hoạt độ: 120 KNU- T/g

- Là chế phẩm lấy từ nấm Humicola Sorbate

- Công dụng: Chế phẩm enzym này có bản chất là β – amylaza và gluco – amylaza dùng

đẻ bổ sung vào nồi malt để hộ trợ cho quá trình thủy phân gluxit tạo ra sản phẩm là glucose, maltose và dextrin

- Màu sắc: Màu nâu

- Nhóm các chất chống oxi hóa cho bia: axit ascorbic, benzoat natri H2O2

- Nhóm các chất làm tăng mùi vị cho bia: chất caramen, và hương bổ sung cho bia

- Nhóm các chất trợ lọc: bột diatomit, bentomit

- Nhóm các chất dùng cho thiết bị lấy men: dùng cồn 70%

1.3.Các quá trình sinh lí, sinh hóa cơ bản trong sản xuất bia

Trong quá trình sản xuất bia xảy ra rất nhiều quá trình sinh lí hóa làm thay đổi tínhchất, thành phần hóa học cũng như chất lượng của bia Sự thay đổi này có thể tác động tíccực hoặc tiêu cực đến chất lượng của bia thành phẩm Do đó cần phải nắm rõ các quá trình đó

để có biện pháp duy trì, phát triển các điều kiện thuận lợi và hạn chế các quá trình bất lợi.Gồm một số quá trình cơ bản sau:

1.3.1 Các quá trình xảy ra khi nấu

Các quá trình xảy ra trong khi nấu được chia làm 2 nhóm là: quá trình enzym và quátrình phi enzym

1.3.1.1 Quá trình enzym [ 7, 241]

- Sự thuỷ phân tinh bột: Tinh bột đưới tác dụng của hệ enzym amylaza sẽ bị thuỷ phân

thành đường và các dextrin với phân tử lượng khác nhau Đường có ý nghĩa lớn với quá trìnhlên men còn các dextrin tuy không lên men được nhưng nó góp phần quan trọng vào việchoàn thiện vị của bia

- Sự thuỷ phân protein: Dưới tác dụng của enzym proteaza thì protein bị thủy phân thànhcác axit amin và các sản phẩm có phân tử lượng lớn hơn như peptit, peptone, polypeptit Cácsản phẩm thấp phân tử của quá trình thuỷ phân như axit amin và peptit là nguồn dinh dưỡngnitơ cho nấm men, còn pha có phân tử lượng trung bình như pepton và polipeptit tạo vị đậm

đà, tham gia vào quá trình tạo và giữ bọt cho bia Tuy nhiên nếu hàm lượng của chúng quácao sẽ làm cho bia dễ bị đục và khó bảo quản

- Sự thuỷ phân fitin: Dưới tác dụng của hệ enzym fitaza xảy ra sự thuỷ phân fitin tạothành axit phosphoric và các sản phẩm khác Axit phosphoric là nguồn dinh dưỡng cung cấpcho nấm men và đóng vai trò quan trọng trong việc tạo môi trường đệm thích hợp cho cácenzym hoạt động

- Sự thuỷ phân hemixenluloza và một số các chất khác: Dưới tác động của enzym xitazadẫn đến sự thuỷ phân hemixenluloza và một số chất khác của nguyên liệu để tạo thànhglucoza, xiloza, arabinoza Sự thuỷ phân này mang 2 ý nghĩa là vừa bổ sung chất hoà tan cho

dịch đường, vừa phá bỏ hàng rào chắn, tạo điều kiện thuận lợi cho các enzym khác dễ dàngtác động.

1.3.1.2 Quá trình phi enzym [ 7, 274]

- Sự kết lắng và biến tính của protein: Dưới tác động của nhiệt độ cao, một phần protein

bị biến tính và đông tụ Đây là yếu tố có lợi cho công nghệ sản xuất bia vì sẽ loại được nhữngprotein dễ bị biến tính ra khỏi dịch đường làm tăng độ bền keo của bia tức là giảm được khả nănggây đục

- Sự tạo thành melanoid: Đây là một phản ứng đặc biệt quan trọng trong công nghệ sảnxuất bia Tuy phản ứng này gây ra hao tổn axít amin và đường khử nhưng với một lượngmelanoid vừa phải lại góp phần nâng cao giá trị cảm quan cho sản phẩm sau này Quá trìnhtạo thành melanoid đã xảy ra một cách mạnh mẽ ở giai đoạn sấy malt, đến giai đoạn đườnghoá, điều kiện về nhiệt độ và các yếu tố khác chưa tối ưu cho quá trình trên nhưng dù sao thìmột lượng đáng kể melanoid cũng được tạo thành Ngoài ra trong quá trình nấu còn xảy raphản ứng giữa các muối của nước và photphat có trong khối cháo, xảy ra sự hoà tan các thànhphần dễ hoà tan của malt vào dung dịch

1.3.2 Các quá trình xảy ra khi lên men [ 10, 82]

1.3.2.1 Lên men chính

Trong quá trình lên men chính, dưới tác dụng của enzym vi sinh vật để chuyển hoáphần lớn đường thành rượu, CO2 và các sản phẩm khác góp phần tạo nên hương vị cho sảnphẩm

- Quá trình sinh lý: thể hiện ở sự sinh trưởng và phát triển của tế bào nấm men Đây làquá trình quan trọng để đảm bảo đủ số lượng tế bào cho quá trình lên men, tuy nhiên cũngcần phải có giới hạn vì nếu tiêu tốn chất khô nhiều cho quá trình này sẽ không đủ để đáp ứngđược yêu cầu công nghệ Quá trình này thường xảy ra mạnh trong thời kì đầu của quá trìnhlên men chính và kết thúc sớm trước khi lên men chính xong

- Quá trình sinh hoá: Đây là quá trình cơ bản trong lên men bia, là quá trình chuyển hoácác chất có trong dịch đường nhờ tác động của nấm men bia Trong đó quá trình quan trọng

nhất là chuyển đường thành rượu và CO2 Ngoài ra trong quá trình lên men còn xảy ra nhiềuphản ứng khác sinh ra các sản phẩm phụ như là: glyxerin, các axít hữu cơ, các rượu bậc cao,aldehyt, este, diaxetyl …

- Quá trình hoá lý: Trong quá trình lên men do sự tích lũy các axit hữu cơ làm pH môitrường giảm, thế oxi hoá giảm vì nấm men sử dụng hết O2, đồng thời có quá trình tạo thànhbọt do CO2 được giải phóng ra…

1.3.2.2 Lên men phụ

Trong quá trình lên men phụ, phần đường còn lại tiếp tục được lên men để tạo thànhrượu, CO2 và các sản phẩm khác Đồng thời lúc này hàm lượng diaxetyl tạo thành ở giai đoạnlên men chính được nấm men khử và chuyển thành axetoin, các axit hữu cơ tác dụng vớirượu để tạo thành các ester, tức là ở đây xảy ra các quá tình nhằm ổn định thành phần và tínhchất cảm quan của sản phẩm Gồm các quá trình cơ bản sau:

- Sự hòa tan và liên kết CO2 trong bia: Trong bia non chứa khoảng 0,2% CO2 mà yêu cầuhàm lượng CO2 trong bia thành phẩm không nhỏ hơn 0,3%, do đó phải bổ sung thêm CO2cho bia, CO2 sinh ra khi lên men phần đường còn lại trong bia là nguồn bổ sung CO2 cho biathành phẩm CO2 có trong bia tồn tại sự cân bằng động như sau: CO2 liên kết  CO2 hòa tan

 CO2 dạng khí

- Sự làm trong bia: Bia non chứa nhiều tế bào nấm men và các chất huyền phù khác chonên còn đục Nhiệt độ lên men phụ thấp hơn nhiệt độ lên men chính nên xảy ra các quá trìnhđông tụ các hợp chất cao phân tử

- Quá trình oxi hóa khử và sự hoàn thiện chất lượng của bia: Sự khuếch tán thêm oxi vàobia non khi chuyển nó sang thiết bị lên men phụ tạo điều kiện tốt cho quá trình oxi hóa cácchất có trong bia non như axit amin, các chất tanin… làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng củabia Trong quá trình tàng trữ bia non còn xảy ra các phản ứng oxi hóa khử giữa các chất cótrong bia làm tăng thêm hàm lượng este, rượu bậc cao và giảm đi hàm lượng diaxetyl cótrong bia

Sau khi tàng trữ vị của bia trở nên dịu hơn Sự tự phân của nấm men đã tạo ra các sảnphẩm như peptit, aminoaxit, các vitamin có ảnh hưởng tốt đến chất lượng của bia

CHƯƠNG 2: DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ LÊN MEN BIA LIÊN TỤC

2.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất bia

Nước 32 0 C Hòa malt Hòa bột Nước 32 0 C

Hơi 52 0 C Đạm hóa Hồ hóa Hơi 66 0 C

Đun sôi Hơi

Chất tải lạnh Làm lạnh

Nuôi cấy Men giống Lên men chính C0 2

Li tâm

Men cái Lên men phụ và tàng trữ bia

Men giống thuần khiết Xử lý Lọc bia

Malt và ngô đã tách phôi trước khi đem vào sản xuất bia cần phải có quá trình làmsạch để tách hết bụi bẩn, loại bỏ tạp chất kim loại lẫn trong nguyên liệu, đối với malt còn đểloại bỏ phần rễ, mầm còn sót lại để đảm bảo malt và ngô đã tách phôi được sạch, kích thướchạt đồng đều, không ảnh hưởng đến chất lượng của bia, thuận lợi cho quá trình nghiền

2.2.1.2: Tiến hành

a: Thiết bị

1: Phễu nạp liệu2: Ống dẫn tạp chất lớn3: Rơm rác

4: Tạp chất bé5: Nguyên liệu sạch6: Bụi

7: Con quay điều chỉnh hạt

Hình 2.1 - Cấu tạo thiết bị quạt sàng phân loại và làm sạch [ 6,35]

b Cách tiến hành

Nguyên liệu được đưa vào qua phễu số (1), dưới sự điều chỉnh của con quay (7)nguyên liệu được phân phối đều xuống sàng rung (8) Sàng rung (8) gồm có 3 ngăn Ở ngăntrên cùng sàng có kích thước lỗ lưới lớn nên khi nguyên liệu chịu tác động của sàng rung thìngô (malt) và tạp chất bé sẽ lọt qua lỗ sàng xuống ngăn thứ 2, còn tạp chất lớn được giữ lại ởngăn thứ nhất và được vận chuyển theo đường ống (2) ra ngoài Tại ngăn thứ 2 với kíchthước lỗ sàng nhỏ hơn so với ngăn thứ nhất sẽ tiến hành phân loại tạp chất bé và ngô (malt).Ngô (malt) với kích thước lớn hơn được giữ lại ở ngăn thứ 2 và được vít tải chuyển đến bộphận nghiền Các tạp chất có kích thước nhỏ sẽ rơi xuống ngăn cuối và được vận chuyển rangoài Để tách bụi và các tạp chất dạng lơ lửng người ta sử dụng quạt hút và hút ra ngoài qua

cyclon Trên đường nguyên liệu xuống sàng, có hệ thống nam châm tách tạp chất kim loại 2.2.2 Nghiền nguyên liệu

1 1

2 2

Có 3 phương pháp nghiền malt là nghiền khô, nghiền ẩm, nghiền ướt.

Chọn nghiền ẩm cho malt, tức là malt trước khi vào máy nghiền được làm sạch và táchcác tạp chất có từ tính, rồi được phun ẩm bỏ 2% bằng nước nóng (sôi) hoặc bằng hơi nhằmlàm cho vỏ ẩm để bảo toàn trạng thái sau khi nghiền và làm trương nở các sợi dạng keo của

nội nhũ.[ 7, 232]

Đối với nguyên liệu thay thế là ngô thì cấu trúc tinh bột còn rất cứng khó bị thủy phân,

do đó ngô phải được nghiền thật nhỏ, để tạo điều kiện thuận lợi cho hệ enzym thủy phân quátrình đường hóa nhằm chiết ly được nhiều nhất chất hòa tan từ nguyên liệu

Sử dụng máy nghiền hai cặp trục để nghiền malt và máy nghiền búa để nghiền ngô

2.2.2.3 Thiết bị

Hình2.2 - Sơ đồ cấu tạo đơn giản

Trong quá trình nghiền phải thường xuyên kiểm tra chất lượng của bột nghiền, nếuxuất hiện hạt nguyên hoặc vỏ bị vỡ nát thì phải dừng máy và điều chỉnh khe nghiền cho thíchhợp

b: Nghiền ngô.

Hình 2.3- Cấu tạo máy nghiền búa

+ Nguyên tắc hoạt động của máy nghiền búa

Bột ngô nghiền

Ngô được đưa vào máy nghiền búa qua phễu nạp liệu (1) Búa được treo cách đềunhau, lắp trên đĩa treo số (4) gắn trên trục quay (5) có vận tốc 60 – 100 vòng/phút, do vậy màhạt bị đập nhỏ ra Ngô sau khi được nghiền đạt kích thước yêu cầu sẽ lọt qua lưới 3 ra ngoài

và được đưa vào phễu chứa nhờ gàu tải

2.2.3 Nấu nguyên liệu

2.2.3.1.Mục đích

Chuyển các chất có trong nguyên liệu từ trạng thái không hòa tan sang trạng thái hòa tan

nhờ tác động của các hệ enzim thủy phân

3 Cánh khuấy

4 Nguyên liệu vào

5 Động cơ

6 Nước ngưng ra

7 Nguyên liệu ra 8: Hơi vào

Sau khi nghiền xong, nguyên liệu nên được đem đi nấu ngay vì nếu để lâu bột nghiền

sẽ bị chua làm giảm chất lượng, ảnh hưởng đến chất lượng của bán thành phẩm và thànhphẩm sau này Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu: nước nấu là:

Malt: Nước = 1 kg: 4 lít [ 6, 182 ] Ngô: Nước = 1 kg: 4,5 lít [ 6, 182]

b Cách tiến hành

- Nồi ngô:

Ngô đã nghiền mịn với 10% bột malt lót (so với tổng lượng ngô) và có bổ sungenzyme Termamyl với tỉ lệ 0,05-0,1% so với tổng lượng ngô, sau đó đem vào phối trộn vớinước ấm 320C theo đúng tỉ lệ trên và bật cánh khuấy để khuấy trộn 5 phút Khi phối trộnxong, nhiệt độ chung của nồi nấu sẽ hạ xuống khoảng 300C, bổ sung axit lactic để hạ pHxuống còn 5,6 Sau đó nâng nhiệt độ của khối nấu lên 660C với tốc độ khoảng 10C/phút vàgiữ nhiệt độ này 30 phút để hồ hóa tinh bột Sau đó nâng nhiệt độ khối nấu đến nhiệt độ sôitrong 30 phút và giữ sôi 30 phút Trong suốt quá trình nấu ngô phải được khuấy trộn liên tụcnhằm tránh khê sít ở đáy nồi, vận tốc của cánh khuấy trong khoảng 30 - 40 vòng/phút

- Nồi malt:

Khi nồi ngô đã bắt đầu nâng nhiệt để đun sôi thì nồi malt cũng cho nước ấm 32°C vàotrước rồi tiến hành xuống bột hòa malt trong 10 phút Dùng axít lactic để hạ pH của môi

125 95

65 55 35 5

5 10

10

30

30 30

10

30 30

30 30

trường đến 5,6 rồi tiến hành nâng nhiệt độ lên 52°C mất khoảng 30 phút, giữ ở nhiệt độ này

30 phút để thực hiện quá trình đạm hóa

Phải tính toán sao cho khi nồi cháo ngô đun sôi xong thì quá trình đạm hóa ở nồi malt cũng vừa kết thúc Bơm cháo ngô sang nồi malt để hội cháo, khoảng 10 phút Khi hội cháo xong thì điều chỉnh nhiệt độ chung của toàn khối sao cho đạt 63°C, giữ ở 63°C trong 30 phút

để tạo điều cho enzim -amylaza thủy phân tinh bột Sau đó, tiếp tục nâng nhiệt độ khối nấulên 73°C trong vòng 10 phút và giữ ở nhiệt độ này 30 phút để enzim _amylaza tiếp tục thủy amylaza tiếp tục thủy phân tinh bột

Cuối cùng nâng nhiệt độ của khối nấu lên 78°C trong vòng 5 phút rồi sau đó bơm dịch đilọc Thời gian nấu 1 mẻ là 210 phút

Hình 2.5 – Sơ đồ nâng nhiệt và giữ nhiệt của quá trình nấu 2.2.4 Lọc dịch đường

2.2.4.1 Mục đích

Dịch đường hóa bao gồm các chất hòa tan và không hòa tan nên cần phải lọc để táchcác chất hòa tan ra khỏi các chất không hòa tan và loại khỏi dịch chiết malt những chất khôngmong muốn như kim loại nặng, tanin, lipit…

Quá trình lọc dịch đường gồm 2 giai đoạn: Lọc và rửa bã.

Giai đoạn 1 – Lọc dịch đầu: giai đoạn tách dịch ra khỏi bã Trong suốt quá trình lọc bãđóng vai trò như một lớp vật liệu lọc

Giai đoạn 2 – Rửa bã: sau khi tách dịch ra khỏi bã, trong bã còn giữ lại một lượng chấthòa tan đặc biệt là đường… Mục đích của rửa bã là để thu hồi những chất chiết này

Yêu cầu của dịch đường và nước rửa bã sau khi lọc phải trong hoàn toàn Nếu dịchđường đục sẽ làm cho bia có mùi vị khó chiu và có thể đó là nguyên nhân làm cho bia kémtrong

7: Đáy lưới giả

8: Đường nước vệ sinh

9: Đường nước rửa 10:Cửa quan sát

Hình 2.6 - Thiết bị lọc đáy bằng 12: Các ống gom

b Cách tiến hành

Trước khi tiến hành lọc phải cho nước nóng (78oC) để đẩy không khí ra khỏi thiết bị, thử độkín và làm nóng thiết bị để tránh tổn thất nhiệt khi bơm dịch cháo vào Tiếp theo cho cánhkhuấy bã (3) hoạt động Tốc độ cánh khuấy lúc này khoảng 0,5 vòng/phút Dịch cháo đượcđược bơm vào theo đường ống số (1) Sau khi bơm dịch vào xong, cho cánh khuấy chạy vàivòng nhằm cào đều bã malt trên bề mặt lọc Dịch lọc chảy xuống các ống gom rồi được chứatrong bình chứa sau lọc, nếu dịch lọc thu được còn đục ta cho hồi lưu trở lại Quan sát trênđường ống dẫn vào thùng chứa dịch lọc, nếu thấy dịch đường trong thì chuyển sang nồihoublon hoá

Sau khi lọc, tiến hành rửa bã Dùng nước nóng 78°C để rửa bã, nhiệt độ này rất thíchhợp cho sự đường hóa phần tinh bột còn sót trong bã malt cuối cùng

Sau khi rửa bã xong thì bật thanh gạt (4) để tập trung bã và bơm về thùng chứa hèm,dịch đường trong được bơm sang nồi houblon hóa còn thiết bị phải vệ sinh, sát trùng đểchuẩn bị cho mẻ lọc sau

2.2.5 Houblon hóa

2.2.5.1 Mục đích

Mục đích đun sôi dịch đường với hoa houblon là để ổn định thành phần dịchđường, truyền cho bia mùi và vị của hoa houblon, làm cho dịch đường đạt nồng độ theo yêucầu, keo tụ các protein, vô hoạt các enzim và thanh trùng dịch đường

Houblon hóa dịch đường được tiến hành phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Đủ độ đắng cho bia nhưng chi phí hoa thấp nhất

- Đủ các chất và thời gian cần thiết để kết lắng protein

- Đảm bảo được hương thơm tồn tại trong hoa

- Dễ thao tác và hiệu qủa kinh tế cao nhất.

Việc cho hoa vào nồi theo thứ tự như sau để đảm bảo đủ lực đắng, đủ thời gian và mùithơm:

- 1/3 lượng hoa cho vào khi dịch vừa lắp đầy đáy thiết bị houblon hóa

- 1/3 lượng hoa cho vào sau khi sôi 30 phút

- 1/3 lượng hoa còn lại cho vào lúc trước khi kết thúc quá trình nấu 30 phút

Thời gian đun dịch đường với hoa houblon là 2 giờ, sau đó thì kiểm tra nồng độđường, nếu đạt thì dừng quá trình houblon hoá lại

thiết bị lọc thì cánh khuấy làm việc liên tục nên các thành phần chất của hoa houblon tiếp tụchòa tan vào dịch đường.

Bã được thu gom và chuyển ra ngoài như một loại phế thải Dịch đường nóngnhờ bơm ly tâm chuyển đến thiết bị lắng trong và làm lạnh

2.2.7.Lắng trong và làm lạnh.

2.2.7.1 Mục đích

- Loại bỏ cặn từ hoa houblon

- Làm lạnh dịch đường đến nhiệt độ lên men

- Bão hòa oxy cho dịch lên men

Dịch đường sau tách bã hoa được bơm vào thiết bị lắng qua cửa số (6) theo phươngtiếp tuyến với thành thiết bị với vận tốc khoảng 10 - 14m/s làm cho cả khối dịch lắng xoáytròn dưới tác dụng của lực hướng tâm Nhờ đó cặn bị hút vào tâm thùng và lắng xuống đáy.Sau khi chuyển hết dịch đường vào thiết bị, để yên trong 20 phút để quá trình lắng tiếp tục.Dịch nha trong ở phía trên được tháo ra qua cửa số (3), phần dưới vẫn tiếp tục lắng và dịchtrong còn lại tiếp tục được tháo qua cửa số (4) Sau đó phần cặn hoa được lấy ra qua đườngống (5) Đường ống số (7) dùng để dẫn dung dịch CIP vệ sinh sau houblon hoá

Hình 2.7- Thùng lắng whirpool

b Làm lạnh

Quá trình làm lạnh dịch đường được tiến hành trong thiết bị làm lạnh bản mỏng vàchất tải lạnh là nước lạnh 2 - 4°C Nhà máy sử dụng phương pháp lên men chìm nên dịchđường sẽ được làm lạnh 8- 9°C

Hình 2.8 – Thiết bị làm lạnh dạng bảng mỏng [ 18 ] 2.2.8 Lên men

Lên men là quá trình rất quan trọng trong công nghệ sản xuất bia, là giai đoạn quyết

định để chuyển hóa dịch đường houblon hóa thành bia dưới tác động của nấm men thông qua

họat động sống của chúng

Ống thoát nước2: Vỏ thùng3,4: Ống thóa dich đường5: Cữa tháo bã

6: Dịch đường vào7: Đường nược vệ sinh8: Cữa làm vệ sinh

Quá trình quan trọng nhất và phức tạp nhất ở giai đoạn này là quá trình lên men rượucủa các loại đường có trong cơ chất Song song với các quá trình này hoặc sau đó, trong dịchlên men còn xảy ra rất nhiều quá trình sinh hóa, sinh lý, hóa lý, hóa học và lý học phức tạpkhác Những quá trình này đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc ấn định thành phần vàchất lượng bia.

Nhà máy sử dụng phương pháp lên men liên tục Quá trình lên men dịch đường diễn raqua 2 giai đoạn: lên men chính và giai đoạn lên men phụ và tàng trữ

Để đưa men giống vào sản xuất trước hết phải tiến hành nuôi trong phòng thí nghiệmcho đến 5÷10 lít Sau đó nhân giống trong các thiết bị chuyên dùng, mỗi lần nhân thể tíchmen giống tăng lên 5÷7 lần

Dịch lên men từ giai đoạn trước chuyển sang giai đoạn sau phải đang ở vào thời kì lênmen mạnh tức là thời kì tạo sóng để men giống sinh sản nhanh Trong quá trình nuôi cấy thìgiảm dần nhiệt độ: bắt đầu nuôi cấy ở 25 oC, trong phòng thí nghiệm sinh sản ở 18÷20 oC, khiđưa vào nuôi cấy sản xuất thì cho phát triển ở 12÷15 oC và tiếp tục giảm đến 8÷10 oC rồi mớiđưa vào phân xưởng lên men

Hình 2.9 – Thiết bị nhân giống [19]

2.2.8.2 Tiến hành

a Mục đích

- Lên men chính: Nhờ tác dụng của enzim vi sinh vật để chuyển hóa đường thành rượu,

CO2 vàcác sản phẩm khác góp phần tạo nên hương vị cho bia

- Lên men phụ và tàng trữ bia: Chuyển hóa hết phần đường có khả năng lên men còn lạitrong bia để bổ sung thêm CO2 cho bia và hoàn thiện chất lượng bia

b.Tiến hành lên men

Sơ đồ công nghệ lên men liên tục của nhà máy được mô tả như sau: