khảo sát quy trình công nghệ sản xuất bia tại công ty cổ phần bia – nước giải khát sài gòn – tây đô

Mặt dù những năm gần đây nền kinh tế thế giới bị khủng hoảng nhưng công ty luôn đạt được lợi nhuận cao xây dựng thêm các nhà máy mới mở rộng kinh doanh, luôn cam kết với khách hàng về ch

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

PHẠM THỊ BÍCH CHI

KHẢO SÁT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN BIA – NƯỚC GIẢI

KHÁT SÀI GÒN – TÂY ĐÔ

Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Cần Thơ, 2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

KHÁT SÀI GÒN – TÂY ĐÔ

Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Nhật Minh Phương Phạm Thị Bích Chi MSSV: C1200631 Lớp: CB1208L1

Cần Thơ, 2014

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn đính kèm theo sau đây với đề tài “Khảo sát quy trình công nghệ sản

xuất bia tại Công Ty Cổ Phần Bia – Nước giải khát Sài Gòn – Tây Đô” do sinh

viên Phạm Thị Bích Chi thực hiện và báo cáo

Cần Thơ, ngày … tháng….năm 2014

LỜI CẢM ƠN

Để có được những buổi thực tập rất bổ ích và hiệu quả tại Công ty Bia – Nước giải

khát Sài Gòn – Tây Đô thì trước tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:

Ban lãnh đạo công ty, các anh chị ở phòng kỹ thuật, chiết, nấu – lên men – lọc,

động lực bảo trì và tập thể nhân viên công ty

Các thầy cô Bộ môn Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng

Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ

Bên cạnh đó, em xin cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của cô Nguyễn Nhật Minh

Phương đã giúp đỡ em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Trong quá trình thực tập, cũng như là trong quá trình làm báo cáo khó tránh khỏi sai

sót, rất mong anh, chị ở Công ty Bia – Nước giải khát Sài Gòn – Tây Đô và thầy cô

trong khoa bỏ qua và chỉ dẫn tận tình thêm cho em

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Phạm Thị Bích Chi

TÓM TẮT

Công Ty Cổ Phần Bia – Nước giải khát Sài Gòn – Tây Đô sử dụng thế liệu là gạo với 25% và 75% malt để sản xuất bia Công nghệ sản xuất hiện đại đem lại năng suất 25 triệu lít/năm Bia được sản xuất từ các loại nguyên liệu chính là nước, malt, hoa houblon, nấm men, gạo Bên cạnh đó trong quá trình sản xuất còn bổ sung một

số phụ gia như: Ultraflo Max, acid lactic, CaCl2, ZnSO4, caramel, Malturex – L

Nấm men sử dụng trong quá trình lên men là Saccharomyces carlsbergensis là loại

nấm men lên men chìm, nhiệt độ lên men chính là 5 – 8oC, lên men phụ - 1 – 5oC Nấm men sử dụng từ 6 – 8 đời, tỉ lệ tế bào chết < 10%, dịch đường được lên men 21 ngày, sau quá trình lên men sẽ cho ra một loại đồ uống giàu dinh dưỡng, có hương thơm đặc trưng, độ cồn thấp, vị đắng dịu và lớp bọt trắng mịn với hàm lượng CO2phù hợp Ngoài ra, trong bia còn chứa một hệ enzyne khá phong phú, đặc biệt là nhóm enzyme kích thích tiêu hóa amylase

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH HÌNH vii

DANH SÁCH BẢNG viii

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT ix

Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY VÀ NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT BIA 2

2.1 Giới thiệu về Tổng công ty Bia – Rượu – Nước giải khát Sài Gòn Sabeco 2

2.2 Vài nét về Công ty cổ phần Bia – Nước giải khát Sài Gòn – Tây Đô 2

2.2.1 Quá trình hình thành và phát triển 2

2.2.2 Vị trí địa lý của công ty 3

2.2.3 Vị trí kinh tế của công ty 3

2.2.4 Sơ đồ mặt bằng công ty 4

2.2.5 Sơ đồ tổ chức công ty 5

2.2.6 Sản phẩm của công ty 5

2.3 Nguyên liệu sản xuất bia 6

2.3.1 Nước 6

2.3.1.1 Thành phần hóa học 7

2.3.1.2 Ảnh hưởng của thành phần hoá học và các muối có trong nước đến quá trình sản xuất bia 7

2.3.1.3 Quy trình xử lý nước tại công ty 7

2.3.2 Malt đại mạch 8

2.3.2.1 Thành phần hóa học của malt 9

2.3.2.2 Vai trò hệ enzyme của malt trong sản xuất bia 10

2.3.2.3 Ảnh hưởng của quá trình sấy đối với chất lượng malt và bia 12

2.3.3 Hoa houblon (humulus lupulus) 12

2.3.3.1 Vai trò của hoa houblon trong sản xuất bia 12

2.3.3.2 Thành phần hóa học của hoa houblon 13

2.3.4 Nấm men 15

2.3.5 Thế liệu 17

2.3.6 Phụ gia trong sản xuất bia 19

Chương 3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 20

3.1 Quy trình công nghệ 20

3.2 Thuyết minh quy trình 21

3.2.1 Tiếp nhận nguyên liệu 21

3.2.2 Xử lý sơ bộ 21

3.2.3 Nghiền – Cân 21

3.2.4 Nấu 22

3.2.5 Đường hoá 24

3.2.6 Lọc dịch đường 26

3.2.7 Houblon hoá 27

3.2.8 Lắng xoáy và làm lạnh dịch đường 29

3.2.8.1 Lắng xoáy 29

3.2.8.2 Làm lạnh dịch đường 30

3.2.9 Lên men 30

3.2.9.1 Lên men chính 30

3.2.9.2 Lên men phụ 33

3.2.10 Lọc bia 35

3.2.10.1 Lọc ống 35

3.2.10.2 Lọc đĩa 36

3.2.10.3 Lọc tinh 37

3.2.11 Pha bia – Bảo hoà CO2 38

3.2.12 Chiết bia 39

3.2.12.1 Mục đích 39

3.2.12.2 Thao tác 39

3.3 Các sự cố thường gặp và cách khắc phục trong quá trình sản xuất 44

3.3.1 Các sự cố không mong muốn xảy ra trong quá trình nấu 44

3.3.2 Các sự cố không mong muốn xảy ra trong quá trình lên men 45

3.3.3 Các sự cố không mong muốn xảy ra trong quá trình lọc bia 46

3.3.4 Các sự cố không mong muốn xảy ra trong quá trình trữ bia ở TBF, chiết bia và thanh trùng 46

Chương 4 THIẾT BỊ TRONG SẢN XUẤT BIA 47

4.1 Máy nghiền búa 47

4.2 Máy nghiền trục 47

4.3 Sàng rung 48

4.4 Nồi malt và gạo 49

4.5 Nồi lọc 50

4.6 Thiết bị houblon hoá 51

4.7 Thùng Whirlpool 52

4.8 Thiết bị lạnh kiểu tấm bản 53

4.9 Tank lên men 54

4.10 Thiết bị lọc ống 55

4.11 Thiết bị lọc đĩa 55

4.12 Thiết bị lọc tinh 56

4.13 Thiết bị thanh trùng 57

Chương 5 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1 Sơ đồ mặt bằng công ty 4

Hình 2 Sơ đồ tổ chức quản lý của công ty 5

Hình 3 Sản phẩm bia lon 333 5

Hình 4 Một số sản phẩm khác của công ty 6

Hình 5 Quy trình xử lý nước 7

Hình 6 Đại mạch 9

Hình 7 Malt 9

Hình 8 Quá trình thuỷ phân tinh bột của enzyme amylase 11

Hình 9 Hoa houblon 12

Hình 10 Các hợp chất đắng trong hoa houblon 13

Hình 11 Houblon cao (a) và houblon viên (b) 15

Hình 12 Nấm men Saccharomyces carlsbergensis 16

Hình 13 Hạt gạo 18

Hình 14 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bia 20

Hình 15 Giãn đồ nấu bia 24

Hình 16 Sơ đồ lắng trong và làm lạnh 29

Hình 17 Các kích thước tiêu chuẩn của mối ghép 41

Hình 18 Máy nghiền búa 47

Hình 19 Máy nghiền trục 47

Hình 20 Sàng rung 48

Hình 21 Nồi nấu malt và gạo 49

Hình 22 Cấu tạo nồi lọc 50

Hình 23 Thiết bị houblon hoá 51

Hình 24 Thùng Whirlpool 52

Hình 25 Thiết bị lạnh kiểu tấm bản 53

Hình 26 Cấu tạo tank lên men 54

Hình 27 Cấu tạo hệ thống lọc ống 55

Hình 28 Cấu tạo hệ thống lọc đĩa 56

Hình 29 Cấu tạo hệ thống lọc tinh 56

Hình 30 Thiết bị thanh trùng 57

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1 Chỉ tiêu nước dùng trong sản xuất bia của công ty 8

Bảng 2 Thành phần hóa học của malt đại mạch tính theo % trọng lượng khô 10

Bảng 3 Tiêu chuẩn chất lượng malt của công ty 11

Bảng 4 Thành phần hóa học của hoa houblon tính theo % chất khô 13

Bảng 5 Thành phần hóa học của tế bào nấm men 16

Bảng 6 Thành phần chính của gạo 18

Bảng 7 Tiêu chuẩn nguyên liệu gạo 19

Bảng 8 Các chỉ tiêu dịch nha sau quá trình đun sôi 28

Bảng 9 Tiêu chuẩn bia sau khi lên men phụ 34

Bảng 10 Yêu cầu kĩ thuật pha bia 39

Bảng 11 Yêu cầu kỹ thuật bia lon ở TBF 39

Bảng 12 Thông số yêu cầu của máy ghép nắp 41

Bảng 13 Nhiệt độ các vùng của máy thanh trùng 41

Bảng 14 Tiêu chuẩn kỹ thuật bia thành phẩm 43

Bảng 15 Các sự cố không mong muốn xảy ra trong quá trình nấu 44

Bảng 16 Các sự cố không mong muốn xảy ra trong quá trình lên men 45

Bảng 17 Các sự cố không mong muốn xảy ra trong quá trình lọc bia 46

Bảng 18 Các sự cố không mong muốn xảy ra trong quá trình trữ bia ở TBF, chiết bia và thanh trùng 46

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

NGK: nước giải khát

PVPP: polyvinylpolypyrolidone

PP: polypropylene

KCS: kiểm tra chất lượng sản phẩm

TBF (Thermal Balance Fixture): tank trữ bia chờ chiết

CIP (Cleaning In Place): quá trình vệ sinh, tẩy rửa, sát trùng tại chỗ mà thiết bị không cần phải tháo lắp

GTMM: giá trị mong muốn

Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Bia là loại nước uống có cồn thấp, giàu chất dinh dưỡng, mang hương vị của loại hoa houblon được mọi người yêu thích Trong bia có chứa enzyme phong phú cùng với hàm lượng CO2 bão hòa khá cao giúp cơ thể giảm nhanh cơn khát, kích thích sự lưu thông máu, hệ thần kinh và kích thích tiêu hóa…, uống bia với một lượng thích hợp không những có lợi cho sức khoẻ, ăn ngon, dễ tiêu hoá mà còn làm giảm mệt mỏi sau một ngày làm việc mệt nhọc Chính vì vậy, bia ngày càng được ưa chuộng Khi đời sống kinh tế xã hội phát triển thì nhu cầu tiêu thụ bia của con người ngày càng tăng, thậm chí trở thành loại nước giải khát không thể thiếu đối với mọi người Trãi qua thời gian, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp bia không ngừng phát triển cả về số lượng lẫn chất lượng Do đó, bia được sản xuất

và tiêu thụ ở hầu hết các nước trên thế giới Hiện nay, không chỉ trên thế giới mà tại Việt Nam ngành công nghiệp sản xuất bia cũng phát triển không ngừng, một số thương hiệu bia đang chiếm ưu thế, đứng vững trên thị trường trong nước như: Heineken, Tiger, Sài Gòn, Hà Nội…

Về mặt công nghệ, các nhà máy bia đã không ngừng cải tiến trang thiết bị kỹ thuật hiện đại, góp phần cải tiến chất lượng bia Bia được sản xuất theo dây chuyền công nghệ khép kín, bia thành phẩm chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau Để nâng cao kiến thức chuyên môn, hiểu rõ hơn về quá trình sản xuất bia, học hỏi kiến thức thực tế, những giải pháp tối ưu mà công ty sử dụng trong quá trình sản xuất nhằm tăng năng suất, chất lượng bia Xuất phát từ những vấn đề thực tiễn đó, đề tài tiến hành “Khảo sát quy trình công nghệ sản xuất bia” tại Công ty Cổ phần Bia – NGK (nước giải khát) – Sài Gòn – Tây Đô

Nội dung thực tập tại Công ty Cổ phần Bia – NGK – Sài Gòn – Tây Đô như sau:

- Nguyên liệu dùng để sản xuất bia và mục đích sử dụng thế liệu trong sản xuất

- Quy trình sản xuất ra sản phẩm bia lon

- Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các thiết bị trong sản xuất bia

Chương 2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY VÀ NGUYÊN LIỆU TRONG

SẢN XUẤT BIA 2.1 Giới thiệu về Tổng công ty Bia – Rượu – Nước giải khát Sài Gòn Sabeco

Lịch sử phát triển của Sabeco gắn liền với quá trình phát triển mạnh mẽ và bền vững của thương hiệu bia Sài Gòn, thương hiệu dẫn đầu của Việt Nam

01/06/1977 Công ty Rượu Bia Miền Nam chính thức tiếp nhận và quản lý Nhà máy Bia Chợ Lớn từ Hãng BGI và hình thành nên Nhà máy Bia Sài Gòn

1993 Nhà máy Bia Sài Gòn phát triển thành Công ty Bia Sài Gòn với các thành viên mới:

- Nhà máy Nước đá Sài Gòn

- Nhà máy Cơ khí Rượu Bia

- Nhà máy Nước khoáng ĐaKai

- Công ty Liên doanh Carnaud Metalbox Sài Gòn sản xuất lon

- Công ty Liên doanh Thủy Tinh Malaya Việt Nam sản xuất chai thủy tinh

Năm 2004 Thành lập Tổng công ty Bia – Rượu – NGK Sài Gòn SABECO chuyển sang tổ chức và hoạt động theo mô hình Công ty mẹ – công ty con theo quyết định

số 37/2004/QĐ-BCN của Bộ trưởng Bộ Công nghiệp

Năm 2006 Hoàn chỉnh hệ thống phân phối trên toàn quốc với 8 Công ty Cổ Phần Thương Mại SABECO khu vực Hiện nay Tổng công ty Bia – Rượu – NGK Sài Gòn SABECO có tổng cộng 28 thành viên

2.2 Vài nét về Công ty cổ phần Bia – Nước giải khát Sài Gòn – Tây Đô

2.2.1 Quá trình hình thành và phát triển

Công ty cổ phần Bia – Nước giải khát Sài Gòn – Tây Đô (TDBECO) tiền thân là công ty trách nhiệm hữu hạn Nước giải khát Việt Nam, TDBECO thuộc công ty Bia – Rượu – Nước giải khát Sài Gòn (SABECO) thành lập vào tháng 9 năm 2006 Nắm bắt được nhu cầu tiêu thụ bia trên địa bàn thành phố Cần Thơ và các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long ngày càng tăng, Công ty cổ phần Bia – Nước giải khát Sài Gòn – Tây Đô đã bổ sung thêm quá trình sản xuất bia trên thực tế 25 triệu lít/năm, để cung cấp cho thị trường bia, nước giải khát trong khu vực Việc chuyển đổi hình thức kinh doanh này được Sở kế hoạch đầu tư cấp giấy phép kinh doanh số

5703000229 vào ngày 21/09/2006 Đồng thời công ty mua lại toàn bộ dây chuyền sản xuất nước giải khát của công ty trách nhiệm hữu hạn nước giải khát Việt Nam vào tháng 09/2006 Nhà máy hiện đang trong giai đoạn nâng cấp công suất từ 25 triệu lít/năm lên 40 triệu lít/năm

Tên công ty: Công Ty Cổ Phần Bia Nước Giải Khát Sài Gòn Tây Đô

Tên giao dịch: SaiGon – TayDo Beer Beverage Company

Tên viết tắt: TDBECO

Địa chỉ: Lô 22, khu công nghiệp Trà Nóc 1, phường Trà Nóc, quận Bình Thủy, Thành Phố Cần Thơ

Website: http://www.saigontaydo.com.vn

Điện thoại: 0710.3842308 – 0710.3842538 Fax: 0710.3842310

2.2.2 Vị trí địa lý của công ty

Phía đông giáp với quốc lộ 91A

Phía bắc giáp với tuyến đường nội bộ khu công nghiệp

Phía tây giáp với nhà máy sữa Vinamilk

Thuận lợi của công ty: do được đặt trong khu công nghiệp của thành phố nên thuận lợi cho việc sử dụng nguồn nước, nguồn nhân lực, giao thông đường bộ cùng với việc sử dụng những thông tin kỹ thuật hiện đại

Khó khăn: phải tốn nhiều chi phí cho mặt bằng sản xuất, việc tìm thị trường và tiêu thụ sản phẩm

2.2.3 Vị trí kinh tế của công ty

Nước ta những năm gần đây, thị trường bia sôi động với những mặt hàng bia nội lẫn bia ngoại nổi tiếng khác nhau Trong đó, thương hiệu bia Sài Gòn đã từ lâu khẳng định được tên tuổi của mình trong thị trường trong nước và vươn xa bên ngoài Các dòng sản phẩm bia của công ty khá phổ biến như: bia lon 333, Saigon Lager, Saigon Export, Saigon Special… Đặc biệt là bia lon 333 chỉ mới sản xuất từ những năm

1992 đã tạo một tiếng vang lớn trên thị trường và đi khắp nơi nhờ lợi thế chất lượng

và dễ dàng vận chuyển, thuận tiện làm quà tặng, đặc biệt là vỏ lon tạo cảm giác sang trọng cho sản phẩm

Thương hiệu bia Sài Gòn là một trong những thương hiệu dẫn đầu trong ngành sản xuất các sản phẩm rượu – bia – nước giải khát Trên thế giới thương hiệu bia Sài Gòn cũng được xếp vào vị trí 21/27 tập đoàn sản xuất bia lớn nhất trong tổng số

1200 nhà sản xuất bia trên thế giới Mặt dù những năm gần đây nền kinh tế thế giới

bị khủng hoảng nhưng công ty luôn đạt được lợi nhuận cao xây dựng thêm các nhà máy mới mở rộng kinh doanh, luôn cam kết với khách hàng về chất lượng và luôn khẳng định vị trí đứng đầu trong ngành sản xuất bia của cả nước và phấn đấu của công ty đến năm 2015 nằm trong Top 2 các nhà sản xuất bia hàng đầu tại khu vực Đông Nam Á

Khu xay nghiền

Khu nấu điều khiển nấu men

Hệ thống

22 Tank lên men

Khu lọc

Khu động lực và xử

lý nước

Kho hóa chất

Khu Tank mới

Công viên cây xanh

Kho nguyên liệu Malt-Gạo Khu xử lý

nước Khu pha chế NGK Kho vật

tư Phòng y

tế Phòng kinh doanh

Phòng tài chính –

Kế toán

Bảo vệ

Nhà xe Nhà ăn

Dây chuyền sản xuất nước giải khát đóng lon – Nước tinh khiết

Dây chuyền sản xuất bia lon 333

Cổng

Kho thành phẩm tổng công ty

2.2.5 Sơ đồ tổ chức công ty

Các bộ phận phòng ban của công ty được tổ chức chặt chẽ và thể hiện ở hình 2

Hình 2 Sơ đồ tổ chức quản lý của công ty

tài chính-

kế toán

Phòng

kỹ thuật sản xuất

Phòng kinh doanh Thư ký công ty

Xưởng động lực bảo trì

Xưởng nấu - lên men- lọc

Xưởng chiết lon

Thông tin chung về sản phẩm:

Chủng loại sản phẩm: Bia Lager

Độ cồn: 5.3% thể tích

Dung tích: 330 ml

Thành phần: Nước, Malt, Gạo, Hops

Bao bì: đóng trong lon thiếc, 24 lon/thùng carton

Kist cola Kist dâu Kist xá xị

Lift Soda Kist cam Nước tinh khiết 333

Hình 4 Một số sản phẩm khác của công ty

(http://biasaigontaydo.com.vn/san-pham-dich-vu.htm)

2.3 Nguyên liệu sản xuất bia

2.3.1 Nước

Nước là một trong những nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia.Thành phần và

tính chất của nước ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình công nghệ và chất

lượng thành phẩm (Nguyễn Thị Hiền và ctv, 2009)

2.3.1.1 Thành phần hóa học

Nước là một dung dịch loãng của các loại muối ở dạng ion Nhóm cation thì chiếm nhiều nhất là Ca2+

, Mg2+, H+, Na+, K+, Fe2+, Mn2+ và Al3+, còn nhóm anion thì chủ yếu là OH-, HCO3-, Cl-, SO42-, NO3-, NO2-, SiO32- và PO33-

2.3.1.2 Ảnh hưởng của thành phần hoá học và các muối có trong nước đến quá trình sản xuất bia

Sự tồn tại của muối chứa Ca và Mg sẽ quyết định độ cứng của nước

- Ca: tồn tại dưới dạng muối Ca(HCO3)2 và ảnh hưởng đến quá trình nấu bia do làm giảm độ acid của malt và dịch đường hoá

- Mg: MgCO3 hoà tan được trong nước, MgSO4 có vị đắng chát Cả hai đều làm ảnh hưởng đến chất lượng bia về màu sắc và mùi vị

- Na: Na2CO3, NaHSO3 làm giảm độ acid của hồ malt, NaSO4 với hàm lượng cao sẽ tạo cho bia có vị đắng, NaCl ảnh hưởng đến mùi, vị bia, tạo vị mặn

- Fe: thường tồn tại dưới dạng Fe(HCO3)2 hàm lượng cao sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng bia

- Zn: hàm lượng cao dẫn đến kiềm hãm một số enzyme có trong nấm men và là yếu

tố đầu độc nấm men (Bùi Ái, 2003)

2.3.1.3 Quy trình xử lý nước tại công ty

Công ty hiện đang sử dụng nguồn nước máy của thành phố Cần Thơ và xử lý theo

quy trình sau (hình 5)

Hình 5 Quy trình xử lý nước

(Tài liệu công ty Bia – Nước giải khát Sài Gòn – Tây Đô)

Nước thành phố Lọc cát Lọc than Lọc cation Lọc anion Lọc tinh Nước nấu

Nước máy thành phố được bơm vào bể chứa, sau đó được đưa qua bồn lọc cát để giữ cặn làm tăng độ trong, nước từ bồn lọc cát được bơm qua bồn lọc than mục đích khử Cl- Nước sau khi khử Cl-

được làm mềm khi qua lọc trao đổi ion, lọc cation với mục đích làm giảm độ cứng, lọc anion nhằm làm giảm độ kiềm Cuối cùng là lọc tinh để giữ lại cặn có kích thước lớn hơn 10 m, làm cho nước trong, sạch sử dụng trong nhà máy Đối với nước sử dụng nấu bia được xử lý tia UV để sát khuẩn Nước có vai trò rất quan trọng trong sản xuất bia, chính vì vậy phải đạt các yêu cầu

của công ty thông tin chi tiết được thể hiện ở bảng 1

Bảng 1 Chỉ tiêu nước dùng trong sản xuất bia của công ty

Trong đó, đại mạch (hình 6) là nguyên liệu số một để sản xuất bia Đại mạch cung

cấp tinh bột cần thiết cho sản xuất bia (Nguyễn Thị Hiền và ctv, 2009) Do vậy, khi nói đến malt được hiểu là đại mạch nảy mầm và được sấy khô đến độ ẩm nhất định, sau đó tách bỏ mầm và rễ vì trong đó chứa nhiều hợp chất thuộc nhóm acid alkaloid tạo vị đắng khó chịu cho bia Tuy nhiên ở Việt Nam chưa trồng được đại mạch, do

đó phải nhập malt từ nước ngoài nên chi phí sản xuất tăng lên Do vậy giá thành của từng loại bia tương ứng với hàm lượng malt nguyên chất

Hình 6 Đại mạch

(http://duoclieudonghan.com.vn/Nhom-thanh-nhiet/dai-mach_483_37.html)

Malt (hình 7) là nguyên liệu chính để sản xuất các loại bia từ sự nảy mầm của hạt

đại mạch, nhằm mục tiêu là để hoạt hóa, tích lũy về khối lượng và hoạt lực của hệ enzyme có trong hạt đại mạch Hệ enzyme này là động lực phân cắt các hợp chất cao phân tử tạo nội nhũ của hạt thành các sản phẩm phân tử thấp, bằng cách tạo điều kiện thích hợp về độ ẩm, nhiệt độ và độ thoáng khí cho khối hạt

Malt có chứa các chất phân tử thấp hòa tan chủ yếu là đường đơn giản, dextrin bậc thấp, các acid amin, chất khoáng, các nhóm vitamin và đặc biệt có hệ enzyme phong phú chủ yếu là protease và amylase

Hình 7 Malt

(http://whosisbrew.com/?p=1922) 2.3.2.1 Thành phần hóa học của malt

Thành phần hóa học của malt đại mạch được thể hiện qua bảng 2.

Bảng 2 Thành phần hóa học của malt đại mạch tính theo % trọng lượng khô

(Tài liệu công ty Bia Sài Gòn – Tây Đô)

Tinh bột: phân bố chủ yếu ở nội nhủ và một phần rất ít ở phôi Tinh bột là nguồn

cung cấp chất chiết cho dịch đường trước khi lên men Trong môi trường giàu nước tinh bột bị thủy phân bởi hệ enzyme amylase tạo ra đường đơn giản, dextrin bậc thấp… hòa tan vào nước tạo các chất chiết cho dịch đường trước khi lên men Thành phần tinh bột gồm 2 chất sau:

- Amylose: chiếm 20 – 25% tan trong nước nóng, không bị hồ hóa

- Amylopectin: chiếm 75 – 80% không tan trong nước, hồ hóa ở nhiệt độ cao

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

Không có vai trò cung cấp chất chiết nhưng nó tạo lớp lọc phụ lý tưởng khi lọc bã malt

Hemicellulose: là thành phần chủ yếu của thành tế bào nội nhủ Khi bị thủy phân

tạo hexose và pentose hòa tan trong dịch đường

Acid amin: có vai trò rất lớn là nguồn cung cấp dinh dưỡng nitơ cho nấm men, là

tác nhân chính tạo melanoid, tham gia tạo bọt và là thành phần dinh dưỡng trong bia

2.3.2.2 Vai trò hệ enzyme của malt trong sản xuất bia

- α – amylase: phân cắt liên kết 1,4 – glucoside, sản phẩm tạo ra là những dextrin Enzyme này có vai trò quan trọng trong quá trình hồ hóa tinh bột Nhiệt độ tối ưu cho enzyme hoạt động là 70 – 75oC

-  – amylase: phân cắt liên kết 1,4 – glucoside, sản phẩm tạo ra là maltose Nhiệt

độ tối ưu cho enzyme hoạt động là 60 – 63oC

- Protease: có vai trò thủy phân protein thành các sản phẩm phân tử lượng thấp như: acid amin, peptid,… là nguồn cung cấp dinh dưỡng cho nấm men thực hiện quá trình lên men Ngoài ra, còn tạo thành các sản phẩm như: albumin, peptone, polyphenol,… tham gia vào quá trình tạo vị, tạo bọt, tăng giá trị cảm quan cho bia thành phẩm Nhiệt độ tối ưu cho enzyme là 50 – 60oC

Hình 8 Quá trình thuỷ phân tinh bột của enzyme amylase

(https://sites.google.com/site/hoangnhi2/)

Công ty sử dụng malt vàng, nhập chủ yếu từ: Úc, Đức, Pháp, mỗi lần nhập 500 tấn

Tiêu chuẩn chất lượng malt của công ty được thể hiện qua bảng 3

Bảng 3 Tiêu chuẩn chất lượng malt của công ty

2.3.2.3 Ảnh hưởng của quá trình sấy đối với chất lượng malt và bia

Phản ứng tạo ra melanoidin trong quá trình sấy ảnh hưởng lớn tới màu, mùi của bia Nhiệt độ sấy khô càng cao, màu của bia càng sẫm Tuy nhiên, khi so sánh với malt tươi, màu sắc của bia làm từ malt sấy sẽ sáng hơn Lý do là malt tươi có chứa lượng lớn các enzyme phân giải trong malt tăng lên đáng kể đồng thời tăng phản ứng tạo màu Maillard

Quá trình sấy cũng ảnh hưởng tới các chỉ tiêu khác của bia Nhiệt độ càng cao thì hương vị bia càng mạnh Ngoài ra, nhiệt độ càng cao thì tổng hàm lượng đạm nitơ giảm Ngược lại đạm tổng sẽ tăng lên cùng với sự bất hoạt enzyme phân giải protein

Khi nhiệt độ sấy malt lên quá 85oC thì bia sẽ mang vị đắng của caramen Một số công trình nghiên cứu khác cho thấy methylmethionine bị phá hủy bởi nhiệt độ trong quá trình sấy Vì vậy lượng dimethylsufide hình thành từ phản ứng của methylmethionine cũng giảm Nhiệt độ sấy khô càng cao, lượng dimethylsulfide càng thấp

2.3.3 Hoa houblon (humulus lupulus)

Hoa houblon (hình 9) là loại thực vật lưu niên đơn tính, trong sản xuất bia chỉ sử

dụng hoa cái chưa thụ phấn Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản, đứng vị trí thứ hai (sau đại mạch) của công nghệ sản xuất bia (Hoàng Đình Hòa, 1998)

Hình 9 Hoa houblon

(http://www.uongcotrachnhiem.com.vn/ban-co-that-su-sanh-bia.html) 2.3.3.1 Vai trò của hoa houblon trong sản xuất bia

Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm (Hoàng Đình Hoà, 1998)

2.3.3.2 Thành phần hóa học của hoa houblon

Trong hoa houblon có ba thành phần cơ bản là chất đắng, tinh dầu thơm,

polyphenol Ngoài ra còn có một số hợp chất khác được trình bày ở bảng 4

Bảng 4 Thành phần hóa học của hoa houblon tính theo % chất khô

(Bùi Thị Quỳnh Hoa, 2009)

Nước: hoa houblon tươi mới hái chứa khoảng 75% nước, sau khi sấy nhanh ở 50oC lượng nước còn lại 11 – 13%

Các hợp chất đắng (hình 10): vai trò trong công nghệ sản xuất bia là rất lớn Chất

đắng tạo cho bia có vị đặc trưng và dễ chịu, tạo ra một đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia Khi hòa tan vào dịch đường và tồn tại trong bia, chúng có hoạt tính sinh học cao tạo ra sức căng bề mặt giúp cho bia có khả năng giữ bọt lâu Chúng còn có tính kháng khuẩn do đó làm tăng độ bền sinh học của bia thành phẩm

Hình 10 Các hợp chất đắng trong hoa houblon

(Bùi Thị Quỳnh Hoa, 2009)

- α – acid đắng: là hợp chất chủ yếu tạo vị đắng cho bia, 90% độ đắng của bia là α –

acid đắng, bao gồm humulon và các đồng phân của nó α – acid đắng gây đắng mạnh nhưng kháng sinh rất yếu

-  – acid đắng: là các tinh thể không màu, bao gồm lupulon và các đồng phân đi kèm của nó Trong quá trình bảo quản và trong quá trình sản xuất bia, do phản ứng

Chất đắng

α - acid đắng  - acid đắng Nhựa mềm Nhựa cứng

oxy hóa, colupulon chuyển hóa thành hulupon làm cho bia có vị đắng mạnh khó chịu (Nguyễn Thị Hiền và ctv, 2009) – acid đắng gốc đắng yếu hơn α – acid đắng nhưng tính kháng sinh mạnh hơn do đó phải sử dụng kết hợp cả α – acid đắng và – acid đắng

- Nhựa mềm: là polymer của acid đắng, khả năng hòa tan của nhựa mềm vào dịch

đường cao hơn – acid đắng, vì vậy chúng tạo ra lực đắng khá lớn cho bia Đây là hợp phần rất có giá trị của chất đắng

- Nhựa cứng: là một polymer của acid đắng nhưng ở mức độ cao hơn nhiều so với

nhựa mềm, được hình thành trong quá trình sấy và bảo quản, hầu như không hòa tan vào nước và dịch đường và được thải ra ngoài theo cặn lắng, không có giá trị trong công nghệ sản xuất bia

Tinh dầu thơm: là những chất lỏng trong suốt màu vàng nhạt hoặc không màu, tinh

dầu thơm có mùi thơm rất mạnh Dễ hòa tan trong rượu etylic nồng độ cao Tinh dầu thơm bay hơi khá nhanh ở nhiệt độ thường (Hoàng Đình Hòa, 1998) Hoa houblon có chứa 0,3 – 1% tinh dầu thơm Các tinh dầu houblon được tạo thành trong đài lupulin và cho houblon hương thơm đặc trưng, được chia làm 3 nhóm: hydrocacbon, các chất chứa lưu huỳnh và các hợp chất chứa oxy (Nguyễn Thị Hiền

và ctv, 2009) Trong thời gian đun sôi dịch đường với houblon, có tới 98% lượng tinh dầu thơm bay ra ngoài theo hơi nước, chỉ còn 2% lưu lại trong bia (Hoàng Đình Hòa, 1998)

Polyphenol (tanin): houblon chứa khoảng 5 ÷ 5,6% polyphenol Polyphenol có các

tính chất quan trọng dùng trong sản xuất bia:

- Vị gắt (làm se môi)

- Kết hợp và kết tủa các protein phức hợp,

- Bị oxy hóa thành các hợp chất màu nâu đỏ, phlobaphen,

- Chúng kết hợp với các muối sắt thành các hợp chất đen

Do các tính chất này, các polyphenol gây đục bia và ảnh hưởng tới vị và màu bia (Nguyễn Thị Hiền và ctv, 2009), vì polyphenol khi bị oxy hóa tạo màu nâu đỏ và nó kết hợp với muối sắt tạo thành các hợp chất có màu đen

Công ty sử dụng hai dạng chế phẩm của hoa houblon được nhập khẩu từ Đức là

houblon cao và houblon viên (hình 11)

Houblon viên: cánh hoa houblon sau khi thu hoạch được sấy khô, xay nhuyễn và đóng thành viên, tạo mùi đặc trưng cho bia Dạng houblon này thành phần acid đắng ít nhưng lượng tinh dầu nhiều, chủ yếu dùng trích ly hương Houblon viên được đóng gói trong bao giấy nhôm và cũng được bảo quản trong điều kiện lạnh

2.3.4 Nấm men

Nấm men được sử dụng sản xuất bia là loại vi sinh vật đơn bào thuộc nhóm

Saccaromyces Trong quá trình lên men bia, lúc đầu đường có chứa oxy hòa tan,

nấm men dùng oxy đó để oxy hóa cơ chất, tạo năng lượng cho sinh sản và phát triển

Nấm men đóng vai trò quyết định trong sản xuất bia vì quá trình trao đổi chất của tế bào nấm men chính là quá trình chuyển hóa nguyên liệu thành sản phẩm Căn cứ vào tính chất và diễn biến của quá trình lên men bia, người ta chia nấm men thành 2 loại: nấm men nổi và nấm men chìm

- Nấm men nổi thuộc nhóm Saccharomyces cerevisiae, loài này phát triển và tạo

quá trình lên men bia tốt nhất ở nhiệt độ 12 – 13oC Người ta gọi chúng là nấm men nổi vì trong quá trình lên men tế bào của chúng nổi lơ lửng trong dung dịch lên men

và tập trung trên bề mặt, có điều kiện tiếp xúc rộng lớn với cơ chất tác động đều khắp mọi nơi, nên quá trình lên men nhanh chóng và mạnh mẽ

- Nấm men chìm thuộc loại Saccharomyces carlsbergensis, loại này phát triển tốt ở

6 – 7oC và được kết chùm rồi lắng xuống đáy thiết bị lên men thành lớp chặt, thuận

tiện cho việc xử lý và thu hồi nấm men cho các đợt sản xuất tiếp theo (Trần Minh Tâm, 2000)

Hiện tại công ty sử dụng chủng Saccharomyces carlsbergensis (hình 12) để lên

men chìm, nó có khả năng tái sử dụng tốt (6 – 8 đời), tỉ lệ tế bào chết < 10%, loại nấm men này đang được sử dụng khá phổ biến trên thế giới

Hình 12 Nấm men Saccharomyces carlsbergensis

(http://garagardoahotsa.blogspot.com/2011/04/legamia.html)

Thành phần hóa học của tế bào nấm men được thể hiện ở bảng 5

Bảng 5 Thành phần hóa học của tế bào nấm men

- Khả năng lên men được đánh giá qua các yếu tố: tính chất giống, hoạt động sinh

lý, số lượng nấm men, thành phần hóa học dịch đường, độ pH, nhiệt độ, thế oxy hóa khử, các chất kìm hãm có trong môi trường

- Khả năng kết lắng có ý nghĩa về hiệu suất lên men và độ trong của bia

- Độ thuần khiết sinh học là điều kiện cần thiết hạn chế thoái hóa trong sản xuất Giống thuần khiết có độ bền vững cao với sự thay đổi đột ngột của môi trường, quá trình lên men xảy ra đồng đều, bia có chất lượng ổn định

- Cấu tạo của nấm men: nấm men có nhiều hình dạng khác nhau, thường chúng có hình cầu, hình elip, hình bầu dục và cả hình dài Hình dạng tế bào nấm men hình như không ổn định, nó phụ thuộc vào tuổi của nấm men và phụ thuộc vào điều kiện nuôi cấy

- Kích thước tế bào nấm men: tế bào nấm men thường có kích thước rất lớn gấp 5 –

10 lần kích thước tế bào vi khuẩn (Trần Minh Tâm, 2000)

Sự cần thiết phát triển chủng giống trong sản xuất bia đi đôi với sự phát triển công nghệ sản xuất bia Dưới đây là các đặc tính cơ bản mong muốn có đối với bất kỳ chủng nấm men nào dùng trong sản xuất bia:

- Tốc độ lên men nhanh

- Sử dụng đường có hiệu quả, tạo độ cồn cao

- Có khả năng chịu cồn, áp suất thẩm thấu, oxy, nhiệt độ, và nồng độ CO2 phù hợp với từng nhà máy

- Có khả năng kết bông hoặc kết lắng tốt

- Có khả năng sống sót cao cho mục đích tái sử dụng

- Sản phẩm tạo ra bao gồm các hợp chất hương và vị đặc trưng cho bia

- Đặc tính di truyền ổn định cao (Nguyễn Thị Hiền và ctv, 2009)

2.3.5 Thế liệu

Thế liệu là nguyên liệu dùng để thay thế một phần nguyên liệu chính Tùy điều kiện của mỗi nước mà sử dụng các loại thế liệu khác nhau như: gạo, ngô, bắp, khoai,… Khoảng 90% lượng bia sản xuất trên thế giới được làm từ malt và nguyên liệu tinh bột Người ta sử dụng nguyên liệu tinh bột với nhiều mục đích:

Hình 13 Hạt gạo

(http://phanthanhhieu82.wordpress.com/)

Gạo (hình 13) có hàm lượng tinh bột khá cao, protein ở mức vừa phải, còn chất béo

và cellulose thì ở giới hạn thấp Với các chỉ số này, có thể nói rằng, gạo là một loại nguyên liệu khá lý tưởng cho việc sản xuất bia (Hoàng Đình Hòa, 1998) Gạo được coi là thế liệu hàng đầu trong sản xuất bia còn do hàm lượng glucid khá cao, giá thành rẻ và thông dụng đối với Việt Nam, hàm lượng lipid thấp nên không ảnh hưởng đến độ bền bọt Hiện nay, công ty sử dụng thế liệu là gạo với tỉ lệ là 25% và 75% malt

Thành phần hóa học của gạo thể hiện qua bảng 6

+ Có sẵn trong nước với giá rẻ và chất lượng cao

+ Cải thiện một vài tính chất của sản phẩm, tạo ra chủng loại bia có chất lượng khác nhau

Chỉ tiêu chất lượng gạo sử dụng tại công ty thể hiện ở bảng 7

Bảng 7 Tiêu chuẩn nguyên liệu gạo

Không có sâu mọt Bao bì nguyên vẹn, khô ráo, sạch sẽ

(Tài liệu kiểm tra nguyên liệu đầu vào công ty Bia Sài Gòn – Tây Đô)

2.3.6 Phụ gia trong sản xuất bia

Trong quá trình sản xuất nhà máy có sử dụng các chất phụ gia sau:

- Ultraflo Max: phân cắt vách tế bào β – glucan để enzyme xâm nhập vào thủy phân tinh bột

- Acid lactic: để điều chỉnh pH thích hợp cho hoạt động của enzyme ở nồi malt, nồi gạo và điều chỉnh pH dịch nha ở nồi sôi hoa đạt giá trị mong muốn, bổ sung vào nồi malt, gạo và nồi sôi hoa Từ tháng 3/2014 không bổ sung acid lactic vào nồi sôi hoa

để giảm độ chua cho bia thành phẩm

- CaCl2: dùng lúc nấu malt cung cấp Ca2+ cho nấm men, tăng độ bền nhiệt cho hệ enzyme amylase giúp đường hóa triệt để Ion Cl- tạo vị đậm đà, ổn định thành phần sinh học của bia Ngoài ra, CaCl2 còn làm tăng khả năng trao đổi chất của nấm men, làm cho nấm men dễ dàng kết lắng, bổ sung vào nồi malt

- ZnSO4: kích thích sự phát triển sinh khối của nấm men, nếu thiếu kẽm nấm men lên men chậm nhưng nếu quá cao sẽ gây độc cho nấm men

- Caramel: tạo màu vàng cho bia để dịch đường đạt độ màu mong muốn, cho vào khi đun sôi với houblon

- Malturex – L (α – acetolactate decarboxylase): là enzyme dùng để rút ngắn thời gian lên men, hạn chế tạo ra diacetyl, bổ sung vào khi lên men phụ

- Collupulin: phân hủy các hợp chất cao phân tử trong bia hạn chế sự đục của bia khi bảo quản Nếu cho không hợp lý thì giảm khả năng tạo bọt của bia

- Vicant: có thành phần cấu tạo là erythobate và sodium metabisulphite Được sử dụng như chất chống oxy hóa giúp ổn định mùi vị, màu sắc cho bia

- PVPP (polyvinylpolypyrolidone): dùng làm bột trợ lọc cho máy lọc đĩa nhằm hấp thụ polyphenol làm tăng độ trong cho bia

- Hyflo và Standard: Hyflo để tạo màng lần 1, Standard dùng để tạo màng lần 2 trong quá trình lọc ống

Chương 3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 3.1 Quy trình công nghệ

Nhà máy bia – nước giải khát Sài Gòn Tây Đô sản xuất bia theo sơ đồ hình 14

Hình 14 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bia

(Tài liệu công ty Bia – Nước giải khát Sài Gòn – Tây Đô)

Houblon hóa Lọc dịch đường

Lọc bia

Bảo hòa CO2

Lên men Làm lạnh nhanh

Nghiền – Cân Nghiền – Cân

Đường hóa

Xử lý sơ bộ

Pha bia Lắng xoáy

Chiết lon

Xử lý sơ bộ

Malt Gạo

3.2 Thuyết minh quy trình

3.2.1 Tiếp nhận nguyên liệu

Nguyên liệu (gạo và malt) trước khi nhập vào silo sẽ được kiểm tra cảm quan để đảm bảo nguyên liệu không bị mốc, không chứa sâu mọt Malt được chứa đựng trong 2 silo mỗi silo có sức chứa 60 tấn malt, một silo chứa gạo với sức chứa 30 tấn Tần suất nhập liệu vào silo là 4 – 5 ngày/lần đối với silo gạo và 5 – 7 ngày/lần đối với silo malt Ngoài ra trong mỗi silo còn được bố trí quạt hút để hút bụi của nguyên liệu trong quá trình nhập liệu

3.2.2 Xử lý sơ bộ

Nguyên liệu từ silo được gàu tải vận chuyển đến máy sàng Sàng hoạt động theo nguyên tắc khí động và lắc phẳng được bố trí với độ nghiêng không lớn hơn 7,5o

so với phương ngang, nguyên liệu sẽ được đưa vào từ đầu cao hơn của sàng

Cửa nạp liệu của máy sàng được bố trí theo hình zít zắc giúp phân tán nguyên liệu,

để quá trình làm sạch hiệu quả hơn Sau khi qua cửa nạp liệu, nguyên liệu sẽ rơi xuống sàng Nhiệm vụ của sàng rung là tách sạn, hút bụi, làm sạch nguyên liệu trước khi đưa vào nghiền Để tách những tạp chất kim loại người ta có lắp một hệ thống nam châm ngay trên sàng rung

Trên sàng có bố trí một lưới sàng, kích thước của lỗ lưới nhỏ hơn kích thước của hạt nguyên liệu (2 mm), lưới chỉ có tác dụng thông gió để luồng không khí từ quạt thổi bên dưới sàng thổi lên, đủ để nâng hạt nguyên liệu lên, còn các hạt đá, sạn nặng hơn thì nằm lại bên dưới sàng Khi sàng rung, dưới tác dụng của lực ma sát và do sự khác nhau của tính chất bề mặt của nguyên liệu và tạp chất, hạt nguyên liệu sẽ di chuyển về phía đầu thấp hơn của sàng, rơi xuống phễu tháo liệu và được gàu tải vận chuyển đến máy nghiền Đối với đá, sạn sẽ di chuyển về hướng ngược lại (phía đầu cao hơn của sàng) và ra ngoài qua cửa tháo sạn Để tách bụi, tạp chất nhỏ lơ lửng người ta có gắn thêm quạt hút thông với sàng rung Không khí có lẫn bụi được đưa đến các máy tách sạch bụi và được thải ra ngoài Đối với lưới sàng, phải tiến hành làm vệ sinh 1 tuần/lần nhằm tránh hiện tượng tạp chất làm tắt lưới sàng Đối với nam châm thì 2 – 3 ngày/lần

3.2.3 Nghiền – Cân

Mục đích

Quá trình nghiền malt là đập nhỏ hạt thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp xúc với nước, làm cho sự xâm nhập của nước vào các thành phần chất của nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy quá trình đường hóa và các quá trình thủy phân khác nhanh và triệt để hơn (Hoàng Đình Hòa, 1998)

Quá trình nghiền gạo: gạo được nghiền trước khi đưa vào hồ hóa cùng với lượng malt lót (5%) để xúc tiến quá trình phân hủy các chất có trong nguyên liệu phụ (Trần Minh Tâm, 2000)

Cân để xác định khối lượng gạo và malt cho mỗi mẻ nấu

Thao tác

Nguyên liệu sau quá trình làm sạch, sẽ được gàu tải vận chuyển vào phễu nạp liệu của máy nghiền Trước khi malt và gạo tiếp xúc với bộ phận nghiền sẽ được đưa qua nam châm nhằm loại bỏ các mảnh kim loại còn sót lại trong nguyên liệu, tránh ảnh hưởng tới quá trình nghiền

Đối với nguyên liệu là gạo, sử dụng máy nghiền búa để làm nhỏ nguyên liệu Gạo được nghiền nát nhờ vào lực va đập của búa nghiền vào lưới nghiền và do sự cọ xác giữa các hạt với nhau Lưới nghiền có kích thước lỗ lưới là 2 – 2,5 mm, hạt được búa va đập đến khi nào có kích thước nhỏ hơn lỗ lưới thì sẽ rơi xuống phễu tháo liệu và đưa ra ngoài

Đối với nguyên liệu là malt: malt được nghiền nhỏ bằng máy nghiền trục gồm có 2 cặp trục đặt ngược chiều nhau làm vỡ cấu trúc của malt, loại máy này tạo ra bột malt có kích thước thích hợp vừa đảm bảo bột malt được nghiền mịn lại vừa giữ được lớp vỏ trấu nguyên vẹn làm thành một lớp trợ lọc tốt, tăng hiệu suất của quá trình lọc Kích thước khe hở giữa các cặp trục có sự khác nhau, đối với cặp trục phía trên dùng để nghiền thô là 1,5 mm, còn đối với cặp trục phía dưới dùng để nghiền mịn thì có kích thước nhỏ hơn khoảng 0,45 – 0,75 mm Sau khi qua phễu nạp liệu của máy nghiền, hạt malt được nghiền sơ bộ ở 2 trục phía trên, sau đó bột malt sẽ rơi xuống 2 trục phía dưới tiếp tục nghiền cho đến khi đạt đường kính theo yêu cầu là 2,2 – 2,5 mm thì kết thúc quá trình nghiền

Sau khi nghiền xong, bột gạo và bột malt được gàu tải vận chuyển đến bồn cân tự động Khối lượng bột gạo cần cho một mẻ nấu là 770 kg, khối lượng bột malt là

Thao tác

Do gạo là nguyên liệu chưa được ươm mầm nên cần nấu trước malt khoảng 80 phút, lượng bột gạo dùng cho một mẻ nấu là 770 kg, tổng thời gian nấu gạo là 110 phút Bột gạo từ bồn cân tự động được vít tải vận chuyển vào nồi nấu, trước khi cho bột gạo vào nồi tiến hành cho khoảng 3 hl nước vào trước nhằm chống bột gạo dính vào

đáy nồi gây khét

Sau đó ta tiến hành cấp malt lót lần 1: 63 kg malt lót được cấp vào cùng một đường ống với 2 hl nước để tránh malt bị vón cục, lúc này cánh khấy cũng bắt đầu hoạt động cho đến hết quá trình nấu gạo Khi cấp malt lót xong ta tiến hành nhập liệu

770 kg bột gạo và 13 hl nước xuống cùng một lúc với áp lực mạnh để hòa tan bột gạo trong nước, tiếp đó ta phun thêm 3 hl nước tráng rửa nồi Thời gian pha bột khoảng 9 phút Trong quá trình pha bột bổ sung acid lactic 80% làm chất xúc tác cho phản ứng thuỷ phân tinh bột, đồng thời điều chỉnh pH dịch bột về khoảng 5,2 – 5,6 là pH tối thích cho enzyme amylase hoạt động thuỷ phân tinh bột, nâng cao hiệu suất quá trình đường hoá, lúc này nhiệt độ của nồi gạo đạt 30o

C

Tiếp theo, nâng nhiệt từ 30oC lên 72oC trong 18 phút, trong thời gian này hạt tinh bột bắt đầu hút nước và trương nở, làm tăng độ nhớt của dịch bột, giữ nhiệt độ 72oC trong khoảng 20 phút, tạo thời gian và nhiệt độ thích hợp cho enzyme α – amylase hoạt động tác dụng lên các phân tử amylose và amylosepectin, phân cắt các liên kết 1,4 – glucoside thành những dextrin ngắn hơn và glucose, lúc này tinh bột đã được dịch hóa một phần

Kế tiếp, nâng nhiệt từ 72o

C lên 83oC trong 10 phút và giữ ở 83o

C trong 5 phút để thực hiện quá trình hồ hóa tinh bột Ở giai đoạn này các phân tử tinh bột hút nước

và trương nở mạnh, mạch tinh bột duỗi thẳng ra giúp cho quá trình thuỷ phân nhanh hơn Kết thúc giai đoạn này phần lớn tinh bột đã được hồ hóa, nhưng ở nhiệt độ này thì enzyme α – amylase đã bị vô hoạt

Để cung cấp thêm enzyme α – amylase giúp cho quá trình hồ hóa triệt để ta tiến hành cấp malt lót lần 2 Trước khi cấp malt lót phải thêm 6 hl nước để làm giảm độ nhớt và hạ nhiệt độ của nồi gạo từ 83oC xuống 72oC trong 2 phút giữ nhiệt độ 72oC trong 25 phút, trong thời gian hạ nhiệt độ được 1 phút thì tiến hành bổ sung malt lót lần 2: 63 kg malt với 2 hl nước, nhằm cung cấp thêm một lượng enzyme amylase giúp tinh bột được hồ hoá triệt để hơn, đồng thời làm giảm độ nhớt của nồi cháo, giúp cho quá trình đun sôi dễ dàng hơn

Cuối cùng, nâng nhiệt lên 100oC trong thời gian 25 phút (khi nhiệt độ nồi gạo đạt

90oC thì nồi malt bắt đầu hoạt động) và giữ nhiệt độ 100o

C trong 30 phút để tinh bột được hồ hóa hoàn toàn, tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình sau

Giãn đồ nấu bia của công ty thể hiện ở hình 15

Hình 15 Giãn đồ nấu bia

(Tài liệu công ty Bia – Nước giải khát Sài Gòn – Tây Đô)

3.2.5 Đường hoá

Là quá trình quan trọng nhất trong quá trình sản xuất dịch lên men Trong suốt quá trình đường hoá, bột malt và nước trộn với nhau, các thành phần của malt hoà tan vào nước và ta thu được dịch đường

Mục đích

Chiết tối đa các chất hòa tan trong nguyên liệu, chuyển các chất không tan của bột nghiền sang dạng hoà tan (Nguyễn Thị Hiền và ctv, 2009) Thực chất của quá trình

này là sự thủy phân các hợp chất cao phân tử dưới sự xúc tác của enzyme amylase,

protease,…thành các phân tử bậc thấp, hòa tan vào nước để trở thành chất chiết của dịch đường

Thao tác

Khi tiến hành nâng nhiệt nồi gạo lên 90oC, thì nồi malt bắt đầu hoạt động, cho 2184

kg bột malt và 74 hl nước được phun vào cùng một đường ống dẫn với áp lực mạnh

để tránh hiện tượng vón cục, khi xuống malt xong thì tráng lại đường ống với 2 hl nước, đảm bảo bột malt không còn sót trong đường ống và thành nồi Cùng lúc với quá trình pha bột malt, tiến hành bổ sung 2,4 kg CaCl2 nhằm bổ sung Ca2+ cho hỗn hợp với tác dụng làm tăng độ acid của hồ malt giúp cho quá trình thủy phân dịch đường diễn ra thuận lợi hơn, tăng tính bền cho hệ enzyme α – amylase, cải thiện sự kết lắng của nấm men Ngoài ra, còn bổ sung 300 - 500 ml acid lactic để điều chỉnh

pH của môi trường về pH = 5,6 – 5,8 thích hợp cho enzyme amylase hoạt động Thời gian xuống malt từ 19 – 20 phút lúc này nhiệt độ nồi malt khoảng 35oC tiến