Chúng em xin gửi lời ận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ệ Thực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường M t l n n a nhóm chúng em xin chân thành c m n!ội dung của bài tiểu luận, nhóm chúng em xin đư
Trang 1BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
MÔN: THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ NHÀ MÁY THỰC PHẨM
CỦA NHÀ MÁY BIAGVHD: Thầy NGUYỄN HỮU QUYỀN
Trang 2L I C M N ỜI CẢM ƠN ẢM ƠN ƠN
Trư c khi bư c vào n i dung c a bài ti u lu n, nhóm chúng em xin đội dung của bài tiểu luận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ủa bài tiểu luận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ểu luận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ược bày tỏc bày tỏlòng c m n chân thành nh t đ i v i th y Nguy n H u Quy n, th y đã t n t yất đối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ữu Quyền, thầy đã tận tụy ền, thầy đã tận tụy ầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ụy
d y d , truy n đ t và giúp đ chúng em trong môn h c này Chúng em xin g i l iền, thầy đã tận tụy ỡ chúng em trong môn học này Chúng em xin gửi lời ọc này Chúng em xin gửi lời ửi lời ời
c m n t i trườing Đ i h c Công Ngh Th c Ph m TP.HCM đã t o môi trọc này Chúng em xin gửi lời ệ Thực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường ực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường ẩm TP.HCM đã tạo môi trường ườingcho chúng em h c t p, làm vi c.ọc này Chúng em xin gửi lời ận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ệ Thực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường
M t l n n a nhóm chúng em xin chân thành c m n!ội dung của bài tiểu luận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ữu Quyền, thầy đã tận tụy
Trang 3M C L C ỤC LỤC ỤC LỤC
Trang 4L I M Đ U ỜI CẢM ƠN Ở ĐẦU ẦU
Bia là m t lo i đ u ng gi i khát r t đội dung của bài tiểu luận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ồ uống giải khát rất được ưa chuộng trên thế giới cũng như tại ối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ất đối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ược bày tỏ ưc a chu ng trên th gi i cũng nh t iội dung của bài tiểu luận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ế giới cũng như tại ư
Vi t Nam Đệ Thực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường ược bày tỏc s n xu t t nguyên li u chính là Malt đ i m ch, hoa Houblon,ất đối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ừ nguyên liệu chính là Malt đại mạch, hoa Houblon, ệ Thực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường
Nư c, N m men, nguyên li u thay th khác Nó có hất đối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ệ Thực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường ế giới cũng như tại ư ng v ng t nh đ c tr ngị ngọt nhẹ đặc trưng ọc này Chúng em xin gửi lời ẹ đặc trưng ặc trưng ưcho malt, hư ng th m và v đ ng d ch u c a hoa houblon, vì v y mà ngị ngọt nhẹ đặc trưng ắng dễ chịu của hoa houblon, vì vậy mà người ta ễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ị ngọt nhẹ đặc trưng ủa bài tiểu luận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ườii ta
r t d dàng phân bi t nó v i các lo i đ u ng khác V i l p b t m n bia có tácất đối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ểu luận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ệ Thực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường ồ uống giải khát rất được ưa chuộng trên thế giới cũng như tại ối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ọc này Chúng em xin gửi lời ị ngọt nhẹ đặc trưng
d ng gi i khát r t nhanh Trong bia có ch a nhi u ch t dinh dụy ất đối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ứa nhiều chất dinh dưỡng như protein, ền, thầy đã tận tụy ất đối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ưỡ chúng em trong môn học này Chúng em xin gửi lờing nh protein,ưvitamin, ch t khoáng và r t t t cho h tiêu hóa, giúp cho c th kh e m nh n uất đối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ất đối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ệ Thực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường ểu luận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ỏ ế giới cũng như tại
lược bày tỏng dùng thích h p ợc bày tỏ
V i nh ng đ c tính c a mình, bia đã tr thành m t lo i đ u ng h p d n vàữu Quyền, thầy đã tận tụy ặc trưng ủa bài tiểu luận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ở thành một loại đồ uống hấp dẫn và ội dung của bài tiểu luận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ồ uống giải khát rất được ưa chuộng trên thế giới cũng như tại ối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ất đối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ẫn và
được bày tỏ ưc a chu ng Trên th gi i s n lội dung của bài tiểu luận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ế giới cũng như tại ược bày tỏng bia ngày càng tăng đ ph c v nhu c uểu luận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ụy ụy ầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy
c a khách hàng Vi t Nam là nủa bài tiểu luận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ệ Thực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường ư c nhi t đ i nóng m, bia là lo i đ u ng r tệ Thực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường ẩm TP.HCM đã tạo môi trường ồ uống giải khát rất được ưa chuộng trên thế giới cũng như tại ối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ất đối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụyphù h p.ợc bày tỏ Lược bày tỏng tiêu th bia t i Vi t Nam tăng trung bình 12% giai đo n 2006-ụy ệ Thực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường
2010, tăng 13% giai đo n 2011-2015 Năm 2013, Vi t Nam tiêu th 3 t lít bia,ệ Thực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường ụy ỉ lít bia,
tư ng đư ng kho ng 3 t USD Trung bình, m i ngỉ lít bia, ườii Vi t tiêu th kho ng 32 lítệ Thực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường ụybia/năm S n lược bày tỏng bia tiêu th trong nụy ư c tăng đ u h ng năm, t 1,29 t lít nămền, thầy đã tận tụy ằng năm, từ 1,29 tỉ lít năm ừ nguyên liệu chính là Malt đại mạch, hoa Houblon, ỉ lít bia,
2003 tăng lên 2,8 t lít năm 2012 và 3 t lít năm 2013 D báo, kh năng s nỉ lít bia, ỉ lít bia, ực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường
lược bày tỏng bia Vi t Nam có th đ t 4,2-4,5 t lít vào năm 2015ệ Thực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường ểu luận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ỉ lít bia, Trong nh ng năm g nữu Quyền, thầy đã tận tụy ầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụyđây ngành công nghi p s n xu t bia Vi t Nam đã có nh ng bệ Thực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường ất đối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ệ Thực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường ữu Quyền, thầy đã tận tụy ư c chuy n m nhểu luận, nhóm chúng em xin được bày tỏ
mẽ Nhi u nhà máy bia đền, thầy đã tận tụy ược bày tỏc thành l p v i công su t hàng ch c tri u lít/năm,ận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ất đối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ụy ệ Thực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường
v i vi c áp d ng khoa h c kỹ thu t tiên ti n vào s n xu t làm cho năng su tệ Thực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường ụy ọc này Chúng em xin gửi lời ận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ế giới cũng như tại ất đối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ất đối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụycũng nh ch t lư ất đối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ược bày tỏng c a bia ngày càng đủa bài tiểu luận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ược bày tỏc nâng cao M c dù v y nó v n ch aặc trưng ận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ẫn và ưđáp ng h t nhu c u c a th trứa nhiều chất dinh dưỡng như protein, ế giới cũng như tại ầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ủa bài tiểu luận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ị ngọt nhẹ đặc trưng ườing c v ch t lền, thầy đã tận tụy ất đối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ược bày tỏng cũng nh s lư ối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ược bày tỏng Xu tất đối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụyphát t nhu c u th c t , m c tiêu và l i ích nên vi c xây d ng thêm các nhà máyừ nguyên liệu chính là Malt đại mạch, hoa Houblon, ầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường ế giới cũng như tại ụy ợc bày tỏ ệ Thực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường ực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trườngbia v i thi t b hi n đ i cung c p cho ngế giới cũng như tại ị ngọt nhẹ đặc trưng ệ Thực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường ất đối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ườii tiêu dùng m t loai bia có ch t lội dung của bài tiểu luận, nhóm chúng em xin được bày tỏ ất đối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ược bày tỏngcao, giá phù h p là c n thi t ợc bày tỏ ầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ế giới cũng như tại Hơn nữa, bia là một ngành sản xuất đem lại lợi nhuậncao, khả năng thu hồi vốn nhanh, và là nguồn thu quan trọng cho ngân sách quốc gia
Xu t phát t các nhu c u th c t trên, ất đối với thầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ừ nguyên liệu chính là Malt đại mạch, hoa Houblon, ầy Nguyễn Hữu Quyền, thầy đã tận tụy ực Phẩm TP.HCM đã tạo môi trường ế giới cũng như tại nhóm chúng em sẽ trình bày thiết kế nhà máybia năng suất 30 triệu lít/năm, với yêu cầu trọng tâm là “ Thiết lập mặt bằng phânxưởng chính của nhà máy bia” Đây là một nhà máy với năng suất trung bình, nếu
Trang 5được trang bị và tổ chức hợp lý sẽ có khả năng thích ứng linh hoạt với qui mô sản xuấttrung bình, cũng như có khả năng mở rộng qui mô sản xuất.
Trang 6PHẦN I: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
1 Lựa chọn loại bia sản xuất
Hiện nay ở Việt Nam lượng bia vàng được tiêu thụ mạnh nhất Do đó nhóm chúng emlựa chọn loại bia sản xuất có chất lượng cao và được tiêu thụ mạnh nhất đó là bia vàng
Houblon, không có mùi lạ.l
Bảng 1: Chỉ tiêu cảm quan
Trang 7TT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Bia hơi Bia Chai
1 Hàm lượng chất tan ban đầu % khối lượng 10,5 oBx 12 oBx
Trang 8TT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Mức chất lượng
5 Pseudomonas aeruginosa CFU/ml sản phẩm 0
6 Clostridium perfringens CFU/ml sản phẩm 0
Bảng 3: Các chỉ tiêu vi sinh (bia chai)
2 Ch n nguyên li u ọn nguyên liệu ệu
Nguyên liệu chính dùng cho sản xuất bia trong nhà máy là malt đại mạch, vànguyên liệu dùng để thay thế cho malt là gạo với tỷ lệ 20% nhằm giảm giá thành sảnphẩm, hoa houblon tạo hương vị đặc trưng cho bia,nước và các chất phụ trợ khác
2.1 Malt đ i m ch ại mạch ại mạch
Hạt đại mạch trải qua quá trình ngâm, ươm mầm sẽ trở thành hạt malt tươi; hạtmalt tươi lại tiếp tục qua quá trình sấy, tách rễ và đánh bóng sẽ trở thành hạt malt khôtiêu chuẩn có thể bảo quản dài ngày trong điều kiện khô, mát và được sử dụng để sảnxuất bia Trong quá trình xử lí hạt đại mạch để trở thành hạt malt hoàn thiện hệenzyme trong hạt đã được hoạt hóa và tăng cường hoạt lực, đặc biệt là hệ enzyme thủyphân thực hiện quá trình chuyển hóa các chất cao phân tử để tạo ra chất chiết của dịchđường
Nhà máy sử dụng loại malt có nguồn gốc từ đại mạch hai hàng, chủ yếu được nhập từ
Úc hoặc một số nước châu Âu như: Đức, Đan Mạch
Trang 9Nhà máy sản xuất bia vàng nên nguyên liệu là malt vàng, ta chọn loại malt có chấtlượng tốt thỏa mãn những chỉ tiêu sau:
1 Màu sắc Hạt malt có màu vàng rơm, sáng óng ánh
2 Mùi vị Vị đặc trưng cho malt vàng là vị ngọt nhẹ hay ngọt dịu,
có hương thơm đặc trưng, không được có mùi vị lạ
3 Độ sạch Malt cho phép là 0,5% hạt gãy vỡ, 1% các tạp chất khác
Bảng 4: Chỉ tiêu cảm quan
Trang 10TT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Chất lượng
Nhà máy sử dụng gạo là nguyên liệu dạng hạt được dùng để thay thế một phầnmalt vì gạo là nguyên liệu rẻ, nhiều, dễ dàng chọn lựa và mua tại Việt Nam, sẽ giúptiêu thụ sản phẩm nông nghiệp Hàm lượng chất chiết của gạo rất cao, tinh bột nhiều vìvậy sẽ giảm được lượng malt đáng kể Gạo sẽ làm bia nhẹ và trung tính
Ngoài gạo người ta cũng thường sử dụng nguyên liệu thay thế khác là ngô, thường sửdụng loại trắng đục ( hàm lượng tinh bột cao, protein thấp) Một trở ngại lớn khi đưangô vào sản xuất bia là phôi của chúng quá lớn, hàm lượng chất béo nhiều, khó lọc vàgiảm độ bền keo cũng như khả năng tạo bọt của bia
Các chỉ tiêu kỹ thuật của gạo:
Trang 11TT Tên chỉ tiêu Chất lượng
1 Hình thái Đồng nhất về kích thước, không có cám
2.3.1 Dạng hoa viên
Để sử dụng thuận tiện dỡ tốn kém trong thời gian bảo quản và vận chuyển,người ta nghiền nát cánh hoa khô thành dạng bột Sau đó cho qua máy ép viên địnhhình để thu gọn và được bọc trong giấy đặc biệt có nạp thêm khí trơ như hoa cánh khô.Giá trị chất lượng được tính theo α-axit đắng của hoa cánh và hoa viên như nhau Song
Trang 12hoa viên có hiệu quả sử dựng cao hơn nên tiết kiêm tốt hơn Loại hoa viên được sủdụng là loại hoa viên nén 90 có các chỉ tiêu sau:
Chỉ tiêu cảm quan ( bảng 8):
Chỉ tiêu cảm quan ( bảng 9):
2 Mùi vị Mùi thơm đặc biệt, dễ bay hơi, dễ nhận mùi Vị đắng rõ rệt
Bảng 9
Chỉ tiêu hoá học:
Trang 13- Hàm lượng α axit đắng 40±1 %.
- Tan hết và có thể tạo kết tủa lắng nhanh khi
đun sôi với nước hoa thơm rõ rệt, vị đắng dịu
2.4 N ước c
Trong quá trình sản xuất bia, nước được sử dụng rộng rãi trong mọi khâu, từcác công đoạn chính như nấu, lọc đến các khâu vệ sinh Trong thành phần bia, nướccũng chiếm một lượng lớn (80 – 90%), góp phần hình thành nên hương vị của bia Bởivậy, nước dùng trong sản xuất bia phải có chất lượng tốt, đáp ứng được các chỉ tiêuquan trọng:
Trang 14trình sản xuất và cũng ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng Nước này
sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau như: nước nồi hơi, nước vệ sinh thiết bị, nước
vệ sinh nhà xưởng, nước thanh trùng Mỗi mục đích đòi hỏi chất lượng riêng, nướcđược sử lý theo yêucầu sử dụng
Do phải chi một chi phí khá lớn cho việc sử dụng nước, trung bình 6hl nước đểsản suất 1hl bia, nhà máy kết hợp sử dụng hệ thống nước của khu công nghiệp và nướcngầm Dù là nước nào thì vẫn cần phải xử lý để đạt yêu cầu cho sản xuất.Tùy mức độsạch của nước mà ta xử lý theo 4 giai đoạn:
Trong ngành sản xuất bia, các giống nấm men đựơc chia thành 2 nhóm:
Nhóm nấm men nổi với các đặc tính :
- Nhiệt độ lên men: 15÷25oC
- Lên men mạnh, quá trình lên men xảy ra trên bề mặt của môi trừơng
- Khi quá trình lên men kết thúc, các tế bào kết chùm, chuỗi, tạo thành lớp dày trên bềmặt cùng với bọt bia, bia tự trong chậm
- Khả năng lên men đừơng rafinase kém (chỉ đạt 33%)
Nhóm nấm men chìm với các đặc tính:
- Nhiệt độ lên men:6÷10oC
- Quá trình xảy ra trong lòng môi trừơng nên khả năng lên men tốt
- Có khả năng lên men hoàn toàn (vì có thể lên men đường rafinosse hoàn toàn)
- Khi lên men xong, các tế bào kết thành chùm hoặc chuỗi kết lắng xuống đáy thùnglên men rất nhanh, nhờ vậy bia chóng tự trong hơn hên men nổi
Trang 15Nhà máy sử dụng nấm men chìm Saccharomyces carlsbergensis với đầy đủ các đặc
tính của chủng nấm men chìm và nhiều ưu điểm vuợt trội:
- Lên men mạnh trong lòng môi trường; khi hết nguồn cacbon trong môi trường, có xuhướng kết chùm, chuỗi và lắng nhanh xuống đáy thùng lên men, làm trong bia nhanh
- Lên men được glucose, mannose, galactose, fructose, saccharose, malttose
- Đặc biệt rafinose và các dextrin đơn giản,được lên men tốt, thậm chí ở nhiệt độ thấp
từ 6÷10oC
- Không lên men được các đường: lactose, inulin…
- Ngoài ra chủng nấm men này còn có khả năng tái sử dụng tốt (6-8 đời), tỷ lệ tế bàochết <10%
- Hiện nay đựoc sử dụng khá phổ biến ở các nhà mày bia trên thế giới Sinh sản tốt ở8-25oC Ở nhiệt độ thấp (2÷8oC) chúng sinh sản chậm, nhưng vẫn lên men mạnh vì khảnăng tạo bào tử của nấm men này yếu Trong môi trừơng có đầy đủ vitamin (đặc biệt
là vitamin B6) chúng sẽ phát triển tốt nhưng ảnh hưởng của từng loại vitamin lên nấmmen là không giống nhau Khả năng kết lắng của nấm men phụ thuộc vào nhiều yếutố: cấu tạo thành tế bào nấm men, hàm lựơng nitơ hòa tan trong môi trường, nhiệt độ,trị số diện tích điện của tế bào và pH của môi trường
2.6 Nguyên li u ph tr khác ệu ụ trợ khác ợ khác
Trong công nghệ sản xuất bia, ngoài những nguyên liệu không thể thiếu đượcnhư malt, houblon, men, Nhà máy còn dùng đến một số nguyên liệu hay hóa chất phụ.Tùy theo yêu cầu kỹ thuật, công nghệ, mà những nguyên phụ liệu hoặc các hóa chấtnày được sử dụng với hàm lượng khác nhau, gọi chung những dạng này là phụ gia vàchia thành hai nhóm chính:
Trang 16- Các hóa chất đưa vào để ngăn chặn quá trình oxy hóa những thành phần trong bianhư acid ascorbic, H2O2,
- Các hóa chất dùng để điều chỉnh pH như: Acid lactic, CaCl2
- Chất tạo màu cho bia: caramen
2.6.2 Nhóm phụ gia gián tiếp
Nhóm này gồm tất cả nguyên liệu và hóa chất được sử dụng trong quy trìnhcông nghệ nhưng không được phép có mặt trong sản phẩm
- Các bột trợ lọc: PVPP ( pholyvinulpyrolblidone), kizelgua,
- Các hóa chất để vệ sinh thiết bị, vệ sinh phân xưởng như: H2SO4, KMnO4, NaOH…
- Các chất được dùng như tác nhân làm lạnh NH3, glycol, nước muối
3 Ch n ph ọn nguyên liệu ương pháp nấu ng pháp n u ấu
Mục đích của quá trình nấu là: Hoà tan các chất có trong malt, gạo Sử dụng hệenzyme của malt để thuỷ phân tinh bột thành đường, dextrin; thuỷ phân protein thànhaxit amin, peptide, polypeptide bên cạnh đó còn trích ly các chất chất trong hoahoublon để tạo hương vị đặc trưng cho bia
Quá trình nấu bia có thể chia làm 5 giai đoạn chính
- Nghiền nguyên liệu
- Hồ hoá và đường hoá
- Lọc dịch đường
- Nấu hoa
- Lắng xoáy và làm lạnh dịch đường houblon hoá
3.1 Nghi n nguyên li u ền nguyên liệu ệu
3.1.1 Nghi n malt: ền malt:
Có 3 phương pháp nghiền malt thường được dùng là: nghiền khô, nghiền ẩm vànghiền ướt
a) Nghiền khô: Là malt sau khi làm sạch được đưa vào máy nghiền mà không bổ
sung thêm nước
Trang 17Ưu điểm:
- Có thể nghiền trước khi nấu một thời gian lâu
- Nguyền tốt malt có độ nhuyễn kém
- Dễ vệ sinh
Nhược điêm:
- Không giữ được nguyên vỏ
- Khi nghiền bụi bay ra nhiều
b) Nghiền ẩm: Là malt sau khi làm sạch được ngâm trong nước rồi mới đem
nghiền, như vậy vỏ trấu cũng như các thành phần khác trong malt hút ẩm trởlên mềm và dai hơn Các thành phần trong malt dễ dàng tách khỏi vở trấu và vỏtrấu được bảo toàn khi nghiền
Ưu điểm:
- Phần vỏ trấu được bảo toàn
- Phần nội nhũ được nghiền đủ
Nhược điểm:
- Không khí xâm nhập vào dịch hèm tạo điều điện cho các phản ứng oxy hóakhông mong muốn xảy ra
c) Nghiền ướt: Chia thành hai loại nghiền ướt có ngâm và không ngâm Với thiết
bị nghiền ướt có ngâm, thì malt sẽ được ngâm trong phếu chứa với nhiệt độ
30-50 oC trong 10-30 phút, sau khi rút hết nước malt sẽ được nghiền nhẹ nhàngbằng đôi trục nghiền to
Ưu điểm:
- Vỏ trấu được bảo toàn
- Dung tích chứa trong thùng lọc lớn
Nhược điểm:
- Nghiền không tốt với các loại malt chưa nhuyễn
- Ngâm không đều
- Hoạt lực emzym và hoạt lực sinh học không được kiểm soát trong thùng ngâm
- Chi phí đầu tư lớn
Trang 18 Với những ưu điểm kể trên nhà máy sử dụng loại nghiền ướt có ngâm với maltcho vào nồi đường hóa và sử dụng loại nghiền khô cho malt lót.
3.1.2 Nghi n g o ền malt: ạo
Nghiền gạo cũng có thể dùng các phương pháp trên, Nhưng dể đạt được hiệuquả hồ hoá và đường hoá cao yêu cầu gạo phải được nghiền thật mịn do đó giải phápnghiền gạo phương pháp nghiền khô bằng máy nghiền búa là phương pháp đơn giản
mà đạt được hiệu quả cao
3.2 H hoá ồ hoá
Với mục đích hồ hóa nguyên liệu thay thế là gạo Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trìnhđường hóa thủy phân tinh bột Gạo được nghiền bằng phương pháp nghiền búa rồi chovào nồi hồ hóa là thiết bị hình trụ, có cánh khuấy được gia nhiệt Bổ sung malt lót với
tỷ lệ 10% lượng gạo
3.3 Đ ường hoá ng hoá
Có hai phương pháp nấu bia nói chung là phương pháp ngâm, phương pháp đunsôi từng phần
a) Phương pháp ngâm chiết: Người ta hòa bột với nước ở một nhiệt độ xác
định, sau đó tăng giảm nhiệt độ bằng cách thêm nước nóng hoặc nước lạnh.Nói cách khác toàn bộ khối nấu được nâng nhiệt và giữ nhiệt tại các mứctheoyêu cầu của công nghệ (45 ÷ 500C, 60 ÷ 650C, 70 ÷750C) trong thời gian thíchhợp,sau đó có thể nâng nhiệt độ của toàn khối nấu lên 780C và chuyển sangthiết bị lọc
Ưu điểm:
- Thời gian nấu ngắn nên ít tốn năng lượng
- Không cần đầu tư lớn về thiết bị
Nhược điểm:
- Dịch nấu không được đun sôi nên đường hoá có thể không triệt để
- Không phù hợp với nhà máy có nguyên liệu thay thế
b) Phương pháp đun sôi từng phần:
Trang 19Người ta trích một phần của khối nấu đem đun sôi và sau đó trộn lẫnvới phầnchưa đun sôi nhằm mục đích nâng và giữ nhiệt độ của khối nấu qua các mứctheo các yêu cầu công nghệ Có thể tiến hành đun sôi một lần, hai lần hoặc balần.
Ưu điểm:
- Tạo ra bước nhảy nhiệt độ , tránh dừng ở các nhiệt độ trung gian
- Đun sôi một phần của dịch đường làm tăng năng suất sử dung nguyên liệu
- Chó phép loại bỏ kết tủa phức protein-tanin do đông tụ
- Điều chỉnh linh hoạt
Nhược điểm:
- Phương pháp này thường kéo dài thời gian
- Giá thành đầu tư cao
- Năng lượng tố kém
Nhà máy sử dụng nguyên liệu thay thế vì vậy không thể sử dụng phương phápngâm chiết Nhà máy sử dụng phương pháp pháp đun sôi từng phần nhưng vớimột số biến đổi như sau:
Nguyên liệu thay thế -gạo được đun sôi trong nồi nấu hồ hóa Mặt khác maltđược thủy phân một phần nhờ enzym của chính mình trong nồi đường hóa, sau
đó dịch cháo được bơm sang nồi malt để tiến hành đường hóa Với phươngpháp này sẽ có ưu điểm thời gian nấu được rút ngắn mà vẫn đảm bảo hiệu suấtđường hoá
3.4 L c d ch đ ọn nguyên liệu ịch đường ường hoá ng
Với mục đích tách địch đường với lớp vỏ và những phần nội nhũ hạt không tanLọc dịch đường có dùng nguyên phân ly hoặc lọc Có thể dùng các loại thiết bị sau:
a) Thùng lọc (Lauteur tun):
Thường chế tạo bằng thép không gỉ, có dạng hình trụ đáy phẳng nắp hình cầu.Xung quanh hình trị có lớp bảo ôn, Bên trong cách đấy khoảng 10÷15mm cómột đáy giả , đáy giả này gồm nhiều mảnh đồng đổ ghép lại Hỗn hợp dịch malt
sẽ được bơm vào bên trên đấy giả Dịnh đường qua khác rãnh nhỏ, chảy vàođường ống thu dịch Còn bã sẽ còn lại trên đáy giả là sẽ được rửa trôi qua cửa
xả bã/
Trang 20Ưu điểm:
- Có khả năng tách loại cặn tốt
- Chế tạo và vận hành thiết bị đơn giản
- Có tính tự động hóa cao
Nhược điểm:
- Thiết bị cồng kềnh chiếm nhiều diện tích
b) Máy lọc ép kiểu khung bản:
Thiết bị này gồm những khung bằng gang và những tấm bản dày có nhữngđường rãnh trên mặt khung Bề mặt tấm bảng được tráng một lớp đồng đỏmỏng Nguyên liệu lọc là những mảnh vải thô dày bằng bông hay bằng sợinhân tạo Các khung bản này được ép lại với nhau nhờ một trục vít ở giữa Dịch
sẽ được bơm vào từng khoang, và chảy qua màng lọc chạy vào đường ống thudịch
Ưu điểm:
- Lọc nhanh
- Chất lượng dịch lọc tốt, dịch trong hơn, hiệu suất hoa tan tăng 1%
- Hao tổn nước rửa bã thấp
- Chiếm ít điện tích
Nhược điểm:
- Sau mỗi lần lọc phải tháo lắp các khung bản do đó tốn nhiều sức lao động hơn
- Tính tự dộng hóa thấp hơn
- Thiết bị không kín nên dịch đường bị oxy hoá nhiều
- Chi phí vận hành và bảo trì cao
Dựa trên cơ sở ưu nhược điểm của các phương pháp Nhà máy dùng phươngpháp thùng lọc, vì trong quá trình nghiền, đã nghiền ướt phù phợp với phươngpháp này Hơn nữa phương pháp này có tính tự động hóa cao hơn hai phươngpháp còn lại Tuy lọc chậm hơn phương pháp máy ép khung bản nhưng vì diệntích lọc lớn lên có thể đáp ứng được nhu cầu sản xuất
3.5 N u hoa ấu
3.5.1 Quá trình cấp nhiệt
Trang 21Quá trình houblon hoá cần bốc hơi một lượng nước lớn (khoảng 8÷12% so vớithể tích chung của dịch đường trong một giờ) Việc cấp nhiệt cho thiết bị là hết sứcquan trọng Có các loại thết bị đun hoa với các kiểu cấp nhiệt như sau:
a) Cấp nhiệt trực tiếp:
Là loại thiết bị cổ điển, dùng than đốt dưới đáy Thiết bị chế tạo bằng sắt thânhình trụ, đáy hình chỏm cầu, kiểu hở, sau chết tạo bằng dồng để tăng khẳ năngtruyền nhiệt
- Tiêu tốn nhiều năng lượng
- Tuần hoàn và đảo trộn dịch đường kém
- Gây ô nhiễm môi trường xung quanh
b) Cấp nhiệt bằng hơi:
Nước đun tới áp suất 2-3 bar tạo hơi vào áo hơi bao bọc xung quanh đáy nồi nồinấu Hơi truyền nhiệt vào dịch đường và ngưng tụ lại trong khi dịch đường đầnđến nhiệt độ sôi
Ưu điểm:
- Hệ thống có tính tự dộng hóa cao
- Không gây thất thoát nhiệt và ô nhiễm môi trường
Nhược điểm:
- Cần phải thiết kế nồi chịu được áp suất cao, gây tăng chi phí
- Dễ gây nhiệt độ bề mặt đáy nồi tăng cao gây cháy dịch đường
c) Nồi đun hoa với hệ thông cấp nhiệt bên ngoài:
Dịch đường liên tục cho chảy vào hệ thống đương ống trong buồn trao đổinhiệt, nhờ thế dịch đường được cấp nhiệt Trong khi dịch đường còn lại đượccấp nhiệt dưới áp suất thường thì bên trong bộ trao đổi nhiệt có sự quá áp nhẹ
Trang 22Ưu điểm:
- Thời gian đun giảm 20-30% , tiết kiệm năng lượng
- Tăng hiệu suất chiết chất đắng từ hoa houblon
- Protein tạo keo kết tủa hoàn toàn
- Có thể điều chỉnh áp suất hơi nước dễ dàng
Nhược điểm:
- Cần thêm năng lượng để bơm tuần hoàn
- Cần bảo ôn để tránh thất thoát nhiệt
d) Cấp nhiệt bên trong:
Là nhiệt được cấp nhiệt bên trong thiết bị, bộ phận trao đổi nhiệt có dạng ốngchùm, dịch đường đi qua ống, còn hơi nóng xung quanh các ống Do đó hơi đần nguội
đi và ngưng tụ lại Dịch đường phân tán rộng ra ngoài nhờ một tấm chắn phia trênchùm ống Dịch tuần hoàn tốt bên trong nồi đun
Ưu điểm:
- Giá thành đầu tư thấp hơn, không phải bảo trì, không bảo ôn
- Không yêu cầu thêm năng lượng điện
- Không thêm bức xa nhiệt
- Có thể sử dụng sử dụng áp xuất hơi bão hòa thấp
- Dịch đường sôi không tạo bọt mà không cần rút không khí
3.5.2 Quá trình cho hoa vào nồi nấu
Nhiều phương pháp cho hoa vào nồi nấu, tất cả chỉ xoay quanh việc tạo chohiệu xuất trính ly cao nhất
Trang 23Nhà máy chọn phương pháp nấu bổ sung hoa 3 lần để đạt hiệu suất trích ly cao:
Phần 1: Bổ sung cao hoa khi dịch sôi khoảng 15 phút Phần cao hoa này có hàm lượngaxít đắng và tanin cao nhằm tạo vị đắng, kết tủa các đạm cao phân tử trong dịchđường
Phần 2: Bổ sung 1/2 lượng hoa viên khi dịch sôi được khoảng 60 phút
Phần 3: Bổ sung 1/2 lượng hoa viên trước khi đưa sang nồi lắng xoáy 10 phút
Phần hoa viên có hàm lượng axít đắng thấp hơn cao hoa mà chủ yếu để cung cấp tinhdầu thơm tạo hương cho bia
3.6 L ng trong và làm l nh d ch đ ắng trong và làm lạnh dịch đường houblon hoá ại mạch ịch đường ường hoá ng houblon hoá
Trong dịch đường sau khi đun sôi với hoablon có chứa các cặn ở dạng huyền phù
và cặn từ hoablon Để có thể cấy giống nấm men cần thiết phải làm trong dịch tách bỏcặn và làm lạnh tới nhiệt độ lên men
Nhược điểm:
- Nguy cơ nhiễm vi sinh vật lớn
- Thu hồi nhiệt kém
Trang 24- Chi phí lớn trong việc mua máy và bảo trì
c) Lọc:
Người ta dùng máy lọc với các chất trợ lọc diatomit, có thể tiến hành lọc ở nhiệt
dộ nóng, lạnh hay nhiệt độ bình thường
Ưu điểm:
- Thiết bị đơn giản
- Ít tốn kém cho việc lắp đặt và sử dụng
Nhược điểm:
- Tổn thất dịch đường lớn (2 -3%)
- Nếu vận hành không tốt thì việc phân tách tạp chất và dịch cũng không tốt
Từ những nhận xét trên nhà máy xử dụng phương pháp thùng lắng xoáyWhirlpool
3.6.2 Làm lạnh dịch đường
Phổ biến hiện nay là thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm bản Thiết bị này kín baogồm nhiều tẩm bản mảnh bằng thép không gỉ Các tấm bản này được ghép chặt với
Trang 25nhau trên một khung Trong đó phân thành 2 loại thết bị trao đổi nhiệt một cấp và haicấp
Ưu diểm:
- Bền, hiệu suất cao, đa năng
- Dễ vệ sinh, đảm bảo vô trùng
- Trong nguyên liệu sử dụng của nhà máy có nguyên liệu thay thế là gạo với tỉ lệ cao,
do vậy trong quá trình sản xuất cần phải bổ sung chế phẩm enzym Nhà máy sử dụngchế phẩm Termamyl (α-amylaza) giúp cho việc dịch hoá trong khi nấu dịch đườngđược dễ dàng Termamyl là chế phẩm lỏng, chịu được nhiệt độ cao và được sản xuất từ
vi sinh vật Bacillus lichenifomis Enzim này hoạt động tốt ở: nhiệt độ thích hợp là900C, pH thích hợp là 6
4.2 Phương pháp lên men
Có hai phương pháp lên men thường được sử dụng tại các cơ sở sản xuất bia:Lên men theo phương pháp cổ điển và lên men theo phương pháp hiện đại
Lên men theo phương pháp cổ điển.
Đặc điểm chính là hai quá trình lên men chính và lên men phụ được tiến hànhtrong các thiết bị riêng biệt ( ở phai phòng lạnh khác nhau, có hệ thống bảo ôn lạnhkhác nhau)
Ưu điểm:
Nhiệt độ lên men thấp 6÷ 9 oC nên thời gian lên men kéo dài, sản phẩm thu được cóhương vị đậm đà
Nhược điểm:
Trang 26Tốn diện tích mặt bằng, tốn thiết bị, thời gian lên men dài, năng suất giảm, hệ thốnglàm lạnh lớn, do vậy tốn chi phí đầu tư Việc vận chuyển dich từ khu lên men chínhsang khu lên men phụ gây tổn thất.
Lên men hiện đại.
Lên men hiện đại là những quá trình lên men mà sản phảm thu được phức tạphơn, không thể thay thế bằng các phương pháp hoá học, thực chất đó là các quá trìnhsinh tổng hợp
Ưu điểm:
- Chu kỳ lên men được rút ngắn 50 – 70%, tăng năng suất
- Chất lượng bia tiệm cận được với bia cổ điển
- Công nghệ không phức tạp, dễ tự động hoá
- Mặt bằng chiếm chỗ ít
- An toàn và vệ sinh tốt
Nhược điểm:
Chất lượng sản phẩm không bằng chất lượng bia lên men cổ điển từ dịch đường
Từ các đặc điểm trên nhà máy chọn phương pháp lên men hiện đại Phương thức lênmen gián đoạn với chủng Saccharomyces carlsbergensis, nhiệt độ lên men chính là8C, lên men phụ là 2C
Nhà máy chọn sản xuất bia chai có nồng độ dịch đường trước lên men là 12˚Bx , sửdụng chủng nấm men thuộc loại Saccharomyces calbergensis chu kỳ lên men là 18ngày Ở giai đoạn lên men chính dịch lên men được duy trì ở nhiệt độ 8˚C trong thờigian 7 ngày Sau lên men chính bia non được làm lạnh xuống 4˚C để nấm men dễ dàngkết lắng và được tháo ra ngoài Cuối cùng hạ nhiệt độ dịch lên men xuống 2˚C và tiếnhành quá trình lên men phụ và tàng trữ để lão hoá bia non thành bia tiêu chuẩn đồngthời bão hoà CO2 cho bia
Trang 275 Ch n ph ọn nguyên liệu ương pháp nấu ng pháp l c bia ọn nguyên liệu
Sau khi lên men, bia thu được còn cặn lạnh là xác tế bào nấm men và một sốhợp chất không tan vào dịch đường nhưng chưa được tách triệt để trước khi lên men.Lọc có chất trợ lọc có tuy có chi phí cao, cấu tạo phức tạp nhưng lọc được triệt để,hiệu quả Máy lọc có chất trợ lọc lại có nhiều loại khác nhau:
a) Máy lọc đĩa:
- Ưu điểm: bia lọc bằng thiết bị này có thể đạt đến độ trong tinh thể
- Nhược điểm: chu trình lọc ngắn, vệ sinh khó khăn, luôn phải bổ sung vật liệu lọc saumỗi lần tái sử dụng vì bị hao phí
Từ đặc điểm của các máy lọc trên nhà máy lựa chọn máy lọc khung bản có sử dụngbột trợ lọc (diatomit) là hợp lý hơn cả
6 Thuyết minh dây chuyền sản xuất
Nấu dịch với hoa
Nấu dịch với hoa
Hoa boublon
Bã malt
Trang 28Bão hòa CO2
ão hòa CO2
Bia chai thành phẩm
Trang 296.1 Nghi n nguyên li u ền nguyên liệu ệu
6.1.1 Nghi n malt ền nguyên liệu
Mục đích:
Nghiền nhỏ malt (theo yêu cầu kĩ thuật) để khi đường hóa thu được nhiều chấthòa tan nhất, có lợi cho quá trình sản xuất và chất lượng thành phẩm, hạn chế các chấtkhông có lợi tan vào dịch đường và sử dụng tốt nhất các thành phầm của malt
Với malt lót sau khi đem cân sẽ được nghiền khô bằng máy nghiền khô mộttrục Sau đó malt được đưa vào thùng phối trộn malt lót, bơm nước ấm để phổi chộncho dịch có nhiệt độ 26oC, rồi cho vào nồi cháo Bơm thêm nước để tráng rửa
6.1.2 Nghi n g o ền nguyên liệu ại mạch
Trang 30trình được quạt gió thổi và gầu tải vận chuyển sinh ra nhiều bụi nên ở những vị trí này
có bố trí đường ống thông với túi lọc và xyclon tách bụi
6.2 H hóa ồ hoá
Mục đích:
Chuyển tinh bột của nguyên liệu thay thế gạo từ những thành phần tinh bột không tan
về dạng hoà tan và một phần mạch tinh bột cũng được phân tách Ngoài ra, còn có một
số phản ứng thuỷ phân các hợp chất như khác như Protein, Hemixellulo nhằm tạođiều kiện cho hệ enzim của malt hoạt động triệt để
Tiến hành:
Trước khi nấu, tiến hành vệ sinh thiết bị bằng nước nóng Cho dịch malt lótvào nồi với lượng bằng 5% gạo được bơm từ đáy nồi với Bột gạo được phối trộn vớinước ấm để đạt nhiệt độ dịch khoảng 45˚C trước khi bơm vào nồi với tỉ lệ: bột/nước =1/4 Bật cánh khuấy, bổ sung axit lactic để hạ pH của hỗn dịch xuống khoảng 5,4 –5,6 Giữ ở nhiệt độ này trong thời gian 10 phút để tinh bột hút nước trương nở, đồngthời hệ enzyme trong malt đặc biệt là peptidase thực hiện quá trình đạm hoá
Cấp hơi để nâng từ từ nhiệt độ của khối dịch lên 72˚C với tốc độ 1oC một phút
và giữ trong khoảng 10 phút, để enzym α- amylaza hoạt động, quá trình dịch hóa tinhbột xảy ra Lúc này malt lót 2 được chuẩn bị
Tiếp tục nâng nhiệt của khối dịch lên 83˚C và giữ trong 5 phút để tinh bộttrương nở và hồ hóa nhanhhơn Quá trình hồ hóa sẽ càng làm tăng độ nhớt của dungdịch
Hạ nhiệt độ xuống 72oC bằng nước 26oC
Bổ sung malt lót 2 (5% gạo) tạo điều kiện cho quá trình dịch hóa tinh bột nầnnữa Qúa trình này diễn ra trong 10 phút sẽ làm giảm đáng kể độ nhớt của dịch cháo để
dễ dàng khuấy trộn cũng như bơm đi, mặt khác tạo nhiệt độ thuận lợi cho enzyme amylaza phân cắt mạch amyloza và amylopectin của tinh bột thành những mảnhdextrin nhỏ trước đó là cơ chất cho β-amylaza xúc tác quá trìnhđường hóa sau này ởnồi malt
Trang 31α-Tiếp tục nâng nhiệt độ lên, ở thời điểm đạt 84,50C thì đồng thời nghiền maltướt.Khi nhiệt độ đạt 1000C giữ 15ph để hồ hóa hoàn toàn tinh bột thì bơm qua nồimalt Thời gian nấu một mẻ khoảng 130 phút, lượng nước sử dụng/ gạo và malt lót là5/1.
6.3 Đ ường hoá ng hoá
Mục đích:
Tạo điều kiện thích hợp thông qua điều chỉnh nhiệt độ, pH môi trường để hệenzyme của malt hoạt động, đặc biệt là hệ enzyme thuỷ phân phân cắt các hợp chấtcao phân tử trong dịch cháo thành các hợp chất thấp phân tử dễ hoà tan tạo thành chấtchiết của dịch đường
Sau khi xuống malt xong, bổ xung nước để tỷ lệ nước/ malt = 4/1 Dịch có nhiệt
độ gần 450C sẽ được nâng nhiệt lên 500C và giữ ở nhiệt độ này trong 10 phút Đây làgiai đoạn enzyme proteaza thực hiện quá trình đạmhóa, sản phẩm chủ yếu của giaiđoạn này là các hợp chất thấp phân tử như peptit hoặc acidamin Hàm lượng các hợpchất chứa nitơ trong thành phần chất hòa tan của dịch đường chỉchiếm khoảng 5-7%nhưng chúng đóng vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo tiến trìnhlên men đượcbình thường Axit amin, peptid là nguồn dinh dưỡng nitơ cho nấm men, pepton,polypeptid góp phần không nhỏ cho việc tạo vị đậm đà , tham gia vào quá trình tạovàgiữ bọt cho bia
Bơm dịch cháo sang nồi malt hoà trộn với dịch bột malt, khi đó nhiệt độ củakhối dịch lên là 63˚C và giữ trong khoảng 20 phút Đây là nhiệt độ thích hợp cho
Trang 32Enzym β cắt hai gốc Glucozit trên toàn mạchAmyloza và mạch nhánh củaAmylopectin để tạo thành đường Maltoza.
Tiếp tục nâng nhiệt độ khối dịch lên 72˚C và giữ trong khoảng 20 phút đây lànhiệt độ tối ưu cho α- amylaza hoạt động Tại đây phần tinh bột hòa tan sẽ đượcđườnghóa hoàn toàn Giữ nhiệt khoảng trên 10ph thì kiểm tra tinh bột sót, nếu vẫn còn thì 5phút sau thử lại
Nâng nhiệt độ khối dịch lên 76˚C và giữ trong khoảng 20 phút, rồi bơm sangthùng lọc Thời gian đường hoá một mẻ khoảng 120 phút
Trang 33trong quá trình lọc các phân tử này sẽ tạo ra một lớp nguyên liệu lọc phụ làm cho dịchđường trong hơn.
Sau khi lọc hết dịch đầu tiến hành rửa bã theo khối lượng dịch cần phải đạt tới Mởvan đáy và van xả cấp rửa bã, bơm nước nóng nhiệt độ (75 78)C vào thùng lọc theo
2 đường cấp nước (đường CIP & sục đáy), cho hệ thống dao cào hoạt động 10 phút,ngừng hệ thống dao cào 7 để lắng rửa tương tự như lọc dịch ban đầu
Dùng nước cứng để rửa bã vì vỏ malt có tanin mà tanin thì tan nhiều trong nước mềm
sẽ làm cho bia bị đắng Nếu dùng nước có nhiệt độ thấp thì dẫn đến hiệu suất chiếtđường thấp Nếu nhiệt độ của nước quá cao sẽ dẫn đến vô hoạt enzim amylaza và cáctinh bột sót được hồ hoá nhưng không được đường hoá và khó lọc Kết quả làm chodịch lọc bị đục dẫn đến bia bị đục
Trong quá trình rửa bã nhiệt độ của nước rửa là (75 78)C để hạn chế sự xâm nhậpcủa vi sinh vật, chú ý không để bã khô mới cấp tiếp nước lọc, để bã khô sẽ gây chát bia
và nhiều phản ứng phụ khác và để tránh hiện tượng oxy hoá chất tanin của vỏ malt tạomàu sẫm cho bia Thuỷ phân và thu hồi nốt lượng chất tan còn sót lại trong bã, đây lànhiệt độ mà độ nhớt của dịch đường thấp nhất không gây cản trở quá trình lọc
Trang 34Tiến hành rửa bã đến khi nào đủ lượng dịch sang nồi hoa theo yêu cầu, đồng thời kiểmtra độ đường sót ở bã đạt mức thấp nhất là (0,5 1)S thì sẽ kết thúc quá trìnhlọc.Thời gian rửa bã khoảng 60 phút.Tổng thời gian lọc khoảng 160 phút.
Tiến hành:
Khi dịch đường được bơm từ thùng lọc sang thùng đun hoa thì lập tức gia nhiệt độ,nâng nhiệt độ của dịch đường lên (70 ÷ 75)oC cho amylaza kịp thuỷ phân hết các tinhbột còn sót lại đến khi kết thúc rửa bã thì dịch đường ở trong mỗi nồi đun hoa cùngvừa sôi khi dịch đường sôi ta phải tăng cường hơi sao cho khối lượng dịch đường sôiở cường độ mạnh nhất đảm bảo lượng nước bay hơi trong quá trình đun nấu từ (4 ÷8)%
Nhà máy chọn phương pháp nấu bổ sung hoa 3 lần để đạt hiệu suất trích ly cao:Phần 1: Bổ sung cao hoa khi dịch sôi khoảng 15 phút Phần cao hoa này có hàm lượngaxít đắng và tanin cao nhằm tạo vị đắng, kết tủa các đạm cao phân tử trong dịchđường
Phần 2: Bổ sung 1/2 lượng hoa viên khi dịch sôi được khoảng 60 phút
Phần 3: Bổ sung 1/2 lượng hoa viên trước khi đưa sang nồi lắng xoáy 10 phút
Nồng độ dịch đường sau khi rửa bã thường thấp hơn nồng độ dịch đường yêucầu cho men từ (1,5 ÷ 2)% thời gian đun hoa còn phụ thuộc vào nồng độ dịch đường
đã đạt chưa
Toàn bộ quá trình kết thúc là lúc nhiệt độ phải đạt (100 ÷106)oC một số protein sẽ bịkết tủa ở nhiệt độ này do đó làm tăng độ trong và độ bền của bia Thời gian nấu trungbình từ 1- 2 tiếng, gia nhiệt nhanh nhằm đạt hiệu suất kết tủa protein không đông tụcao nhất và nhằm cô đặc giảm thể tích dịch đường
Trang 35Kết thúc quá trình nấu hoa dịch đường trong hơn, sẫm màu hơn, có hương đặc trưng
và có vị đắng pha ngọt Dịch này sẽ được bơm vào thùng lắng xoáy nhằm loại bỏ bãhoa
6.6 L ng xoáy ắng trong và làm lạnh dịch đường houblon hoá
Mục đích:
Quá trình lắng trong cũng đồng thời làm lạnh sơ bộ dịch đường nhằm mục đíchtách bỏ các phần tử rắn hay cặn, bã hoa ra khỏi dịch đường, tránh bia không bị đục.Đặc biệt là cặn nóng được tạo thành từ nhiệt độ trên 60˚C và cần được tách bỏ hoàntoàn vì chúng ảnh hưởng xấu tới quá trình lên men, làm bia kém chất lượng, sinh ramột số axít có hại cho độ bền của bia
30 phút
6.7 L nh nhanh ại mạch
Mục đích:
Quá trình làm lạnh nhanh nhằm mục đích hạ nhiệt độ của dịch đường tới nhiệt
độ thích hợp cho quá trình lên men đồng thời hạn chế tối đa sự nhiễm tạp vi sinh vật,ảnh hưởng tới lên men và chất lượng bia thành phẩm
Tiến hành:
Sau khi ra khỏi thùng lắng xoáy, dịch đường có nhiệt độ 90˚C, được dẫn vàomáy lạnh nhanh kiểu tấm bản Máy được cấu tạo từ những tấm bản gấp sóng chế tạo từthép hay hợp kim Cr – Ni Các tấm bản có hình chữ nhật, có 4 tai ở 4 góc, trên mỗi tai
có đục lỗ tròn Kết hợp xen kẽ các tấm bản với các gioăng cao su tạo nên 4 mươngdẫn: dịch đường vào máy, dịch đường ra khỏi máy, chất tải lạnh vào máy, chất tải lạnh
Trang 36ra khỏi máy Dịch đường nóng được bơm vào một trong hai mương dẫn phía trên,chảy thành màng ziczac trên bề mặt các tấm bản trong khoảng trống giữa 2 tấm bảnliền kề, dịch đường chảy các khoảng trống cách nhau 1 khoảng trống xen kẽ bởi chấttải lạnh, cuối cùng ra khỏi máy ở mương dẫn dưới ngược phía Nước lạnh 2˚C được đitheo chiều ngược lại từ mương dẫn vào ở phía dưới qua các khoảng trống mà dịchđường không đi qua rồi ra ở mương dẫn phía trên đối diện Nước lạnh qua trao đổinhiệt với dịch đường trở thành nước nóng 70 – 80˚C được thu hồi về thùng nước nóngđưa đi phục vụ cho quá trình nấu.
6.8 Bão hoà O2 vào d ch lên men ịch đường
Mục đích:
Bổ sung O2 vào dịch đường trước khi lên men nhằm đảm bảo cung cấp đủlượng O2 ban đầu cho quá trình phát triển tạo sinh khối của nấm men trong giai đoạntiềm phát, thích nghi và phát triển logarit
Tiến hành:
Sau khi ra khỏi máy lạnh nhanh, dịch đường có nhiệt độ 8˚C dịch đường được
bổ sung oxy dưới dạng không khí nén sục vào đường ống cấp dịch đường đi lên men.Không khi được hút qua màng lọc, đi qua tháp rửa, qua hấp phụ bằng than hoạt tính,khử trùng, lọc xốp trước khi nạp vào dịch Không khí nén sau làm sạch và khử trùngđược bổ sung xuôi theo chiều đường ống dẫn dịch đường vào thùng lên men
6.9 C p n m men và ti n hành lên men ấu ấu ến hành lên men
M c đích: ục đích:
Hòa trộn nấm men với dịch đường để nấm men thực hiện quá trình lên menchuyển hoá dịch đường thành bia Quá trình lên men bao gồm 2 giai đoạn: lên menchính, lên men phụ và tàng trữ bia
- Lên men chính :
Nhằm mục đích chuyển hoá các thành phần chất tan chủ yếu là các loại đường vàdextrin thấp phân tử của dịch đường đã được houblon hoá thành rượu etylic, CO2,glyxerin và các rượu bậc cao khác, axit hữu cơ, este… dưới tác dụng của nấm men
- Lên men phụ và tàng trữ :
Trang 37Là quá trình lên men tiếp các loại đường cao phân tử chủ yếu là maltoza, dextrin …ngoài ra nó có tác dụng sau:
- Ổn định thành phần chất lượng của bia, tạo ra hương vị bia và giữ bọt
- Khử rượu bậc cao và aldehyt đến mức cho phép
- Một số este đặc trưng được tạo thành do axit tác dụng với rượu làm cho bia thơm
- Nhiệt độ và áp suất tương đối cao làm cho bọt bia được tạo ra ở dạng liên kết bềnvững hơn, lâu tan và mịn
- Do tiến hành ở nhiệt độ thấp, thời gian kéo dài dẫn đến các chất hữu cơ, xác men, bãmen lắng xuống làm cho bia trong, thuận tiện cho quá trình lọc bia
Tiến hành:
Lên men chính
Quá trình lên men chính được diễn ra trong 5 7 ngày ở điều kiện nhiệt độ8C Trong 3 ngày đầu (không tính ngày chuyển dịch đường sang) lượng đường giảmnhanh, tốc độ lên men trung bình giảm (1,5 2)Bx một ngày Nhiệt độ do đó phảithường xuyên kiểm tra và khống chế ở nhiệt độ Sau đó tốc độ lên men giảm dần đến
độ đường còn (2 3)% ta hạ nhiệt độ chuyển sang lên men phụ
Men giống được đưa vào yêu cầu phải là nấm men thuần khiết, không lẫn tế bào lạ.Truyền men giống vào nước nha là cho giống men vào đường để cho men cùng chảyvào thùng lên men, để cho tế bào nấm men phân bố đều trong toàn bộ khối dịch đườngban đầu tạo điều kiện cho men sinh trưởng và phát triển
Một điều kiện cần lưu ý là trong quá trình lên men nhiệt độ của dịch đường tăng lên do
đó phải thường xuyên làm lạnh thùng lên men Nếu nhiệt độ tăng sẽ gây ảnh hưởngxấu đến chất lượng bia vì vậy phải khống chế nhiệt độ trong một thời hạn nhất định.Trong quá trình lên men người ta thường xuyên kiểm tra độ đường, độ màu, sự tạo bọt,khi lên men chính được một ngày thì tiến hành thu hồi CO2, khi lên men được 24h thìkiểm tra độ đường
Để kiểm tra xem quá trình lên men kết thúc hay chưa người ta sử dụng phương pháp:
- Quan sát độ bọt: khi quá trình lên men chính kết thúc thì trên bề mặt bia có một lớpbọt đều
- Nồng độ chất hoà tan: nếu sau 1 ngày nồng độ chất hoà tan trong bia giảm (0,1 0,2)% thì quá trình kết thúc
- Độ trong : nếu sau 24h bia trong hoàn toàn thì quá trình lên men chính kết thúc
Trang 38Lên men chính kết thúc ta hạ nhiệt độ xuống 4C trong 24h rồi hạ nhiệt độ xuống 2C
để lên men phụ và tách men sữa ra
Lên men phụ
Được thực hiện ngay trong cùng một thiết bị lên men chính Sau khi kết thúcquá trình lên men chính tiến hành hạ nhiệt độvà thu hồi nấm men Sau thu hồi nấmmen tiến hành hạ nhiệt độ xuống 1 – 2oC và quá trình lên men phụ bắt đầu Toàn bộquá trình lên men phụ được tiến hành khoảng 12 ngày, mỗi ngày đều xả cặn men docòn trong dịch bia non lắng xuống Với điều kiện nhiệt độ thấp, nồng độ chất hoà tannhỏ đảm bảo cho CO2 hoà tan tốt trong bia Trong toàn bộ quá trình lượng chất hoàtan giảm (2 ÷ 2,5)oBx
6.10 L c bia ọn nguyên liệu
Mục đích:
Bia sau khi lên men đã được làm trong tự nhiên (nhờ quá trình lắng khi lên menphụ) nhưng chưa đạt mức độ cần thiết Do đó, cần phải lọc tiếp để loại bỏ hoàn toàncặn, kết tủa nhằm tăng độ bền của bia, tăng giá trị cảm quan, ổn định các thành phần
Quá trình lọc gồm 2 giai đoạn: giai đoạn tạo màng lọc và giai đoạn lọc
- Giai đoạn tạo màng lọc: Bột trợ lọc diatomide được hoà với nước và bơm vàothiết bị lọc để tạo màng lọc Sử dụng 2 loại bột trợ lọc là Hyflosuppercell vàStandarlsuppercell mỗi loại 5kg cho một lần tạo áo lọc
- Giai đoạn lọc: Bơm bia vào để tiến hành lọc, trong giai đoạn đầu dịch bia ra cònđục nên cần tuần hoàn khoảng 15 phút Trong quá trình lọc bột trợ lọcdiatomide và vinyl polypyriolidone được bổ sung bằng bơm định mức Ngoài
ra, đối với sản phẩm bia chai trong quá trình lọc còn bổ sung các hoá chấtchống oxy hoá, chống đục như: polyclarlc, vicant, collupulin cùng với bột trợlọc lần 2
Bia sau lọc được bơm sang các tank chứa bia trong để ổn định và bão hòa CO2
Trang 396.11 Tàng tr , n đ nh tính ch t c a bia thành ph m và bão hòa CO ữ, ổn định tính chất của bia thành phẩm và bão hòa CO ổn định tính chất của bia thành phẩm và bão hòa CO ịch đường ấu ủa bia thành phẩm và bão hòa CO ẩm và bão hòa CO 2
và thu hồi CO2 khi cần thiết
6.12 Hoàn thi n s n ph m ệu ản phẩm ẩm và bão hòa CO
- Chiết chai:
Quá trình chiết chai cũng tuân theo nguyên tắc chiết đẳng áp, sau đó chai đượcdập nút, ra khỏi máy chiết chai chai qua bộ phận soi chai trước khi vào hầm thanhtrùng
- Thanh trùng:
Mục đích của quá trình này là nhằm diệt nấm men còn sót để nâng cao độ bềnsinh học của bia Thiết bị thanh trùng thường có nhiều khoang, mỗi khoang phun nướcnóng ở một nhiệt độ khác nhau Nhiệt độ tối đa để thanh trùng khoảng 65oC Quá trình
Trang 40thanh trùng cần đảm bảo nhiệt độ của chai đi vào và đi ra khỏi thiết bị là bằng nhau,đồng thời không quá chênh lệch so với nhiệt độ môi trường.
- Hoàn thiện:
Bia sau thanh trùng sẽ theo băng tải vào bộ phận dán nhãn, bắn chữ, sau đó qua
máy xếp két và lưu kho hoặc đưa ngay đến các nơi tiêu thụ