Tìm hiểu quy trình sản xuất bia

Các bước chính để lên men bia Đường hóa: tiến hành nấu malt ở 660C trong vòng 1h, sau đó nâng lên 760C  nồi lọc để lọc bã malt  thu được dịch đầu enzyme  amylase bắt đầu hoạt động. Hublon hóa: được tiến hành tại nồi hublon trong vòng 1h với sự có mặt của hoa hublon ( hoa bia). Lọc hublon: dùng thiết bị lọc gồm 1 thùng lọc kín. Bơm dịch vào trong thùng, dịch trong thẩm thấu qua chất lọc rồi đi ra. Lắng: Nước nha sẽ được bơm đến thiết bị lắng (Whirlpool). Quá trình lắng theo phương tiếp tuyến với thùng, dưới áp lực mạnh chất lỏng trong thùng sẽ xoáy cưỡng bức. Lực hướng tâm mạnh làm cho cặn tập trung vào tâm thùng và lắng xuống đáy. Thời gian lắng thường khoảng 20 - 30 ph. (Nếu nhanh hơn sẽ không tách hết cặn, còn lắng lâu hơn sẽ sinh ra những chất không cần thiết như DMS, chất này sẽ phân hủy tạo ra H2S gây mùi thối trong quá trình lên men, đồng thời lắng nhanh cũng để hạn chế sự oxy hóa xảy ra) Làm lạnh: dẫn dịch thu được qua thiết bị làm lạnh ở 160C. Lên men chính: là quá trình chuyển các chất đường và các dextrin có phân tử lượng thấp thành rượu etylic, CO2, và một số sản phẩm phụ khác theo yêu cầu kỹ thuật. Lên men phụ: chuyển hóa phần đường còn lại; ổn định hương vị và độ trong cho bia thành phẩm. Lọc bia: thực hiện trong hệ thống kín và nhiệt độ  0 – 10C để tránh tổn thất CO2, sự xâm nhập của oxy cùng các vi sinh vật. Bão hòa CO2: sử dụng thiết bị bugi phun CO2 với T = 0,2℃ và pH= 4,4 - 4,6. hàm lượng CO2 trong bia hơi là 4 – 5 g/l, bia lon là 4 g/l…. Chiết: chiết bia vào thùng hoặc vào chai. Trong quá trình chiết phải đầy thể tích bock, không sủi bọt, hao phí bia ít nhất. Các quá trình xảy ra trong quá trình lên men bia Quá trình sinh lý: thể hiện bằng sự sinh sản cảu nấm men. Quá trình sinh hóa: cơ bản là sự chuyển hóa đường thành rượu, CO2 và các sản phẩm phụ khác. Quá trình hóa lý: sự thay đổi độ chua và năng lực đệm.

ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN MÔN

KỸ THUẬT THỰC PHẨM 3

Đề tài:

Tìm hiểu quy trình sản xuất bia

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ NHÓM 2

DANH SÁCH NHÓM

1 Giang Thị Huỳnh Tiên

3 Phan Thị Kim Hoa

4 Nguyễn Thị Minh Thúy

5 Đinh Quốc Thi

6 Nguyễn Thị Thanh Hiền

Nguyên liệu

Quy trình sản xuất

Một số thiết bị sử dụng trong sản xuất

NỘI DUNG

- Là thành phần cơ bản trong quá trình

- Thành phần của nước ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng bia thành phẩm

Nước

• Không mùi, không vị; không màu

• Độ cứng tạm thời vào khoảng 0,72 mg đương lượng/1lit

• Độ cứng vĩnh cửu 0,26 – 0,72 mg đương

lượng/lit

• Độ oxi hóa 2 mg O2/lit ¾ Tổng số VSV < 100

tế bào /ml ¾ E.coli không quá 3 tế bào /lit ¾

pH là 6,8 – 7,2

Nước

• Malt là đại mạch nẩy mầm, là nguồn nguyên liệu chính cung cấp chất hoà tan cho dịch đường trước lên men

• Malt gồm 3 bộ phận chính

 Vỏ: vỏ trấu, vỏ lụa và vỏ aleuron, chiếm 8-15% trọng lượng hạt

Phôi: là cơ quan sống, hô hấp của hạt, chiếm từ 2,5- 5% trọng

lượng hạt

Nội nhũ: Chiếm từ 45-60% trọng lượng hạt, giữ vai trò quyết định chất lượng của hạt đại mạch trong sản xuất bia Thành phần chủ yếu là tinh bột

• Malt có nhiều loại: malt vàng, malt đen và

nhiều loại malt khác

• Malt quyết định chất lượng thành phẩm:

 Malt cung cấp toàn bộ lượng gluxit để

chuyển hóa thành đường ⇒ cồn, các thành phẩm khác của bia

 Malt cung cấp các loại enzym amylase

 Malt chứa một lượng khá lớn protein

Malt

Hoa houblong

• Vai trò:

Tạo vị đắng đặc trưng

Tạo hương thơm đặc trưng

Tăng khả năng tạo bọt và giữ bọt

Tăng độ bền keo

Tính kháng khuẩn

• Tinh dầu thơm: tồn tại trong bia, tạo cho bia

có mùi thơm đặc trưng Bao gồm những

terpen, rượu, ceton, aldehyd, ester và acid

• Polyphenol: được dùng để kết lắng và loại

bỏ các protein ra khỏi dịch đường, làm ổn định thành phần và tăng độ bền keo của bia thành phẩm

Hoa houblong

CO2, C2H5OH Đồng thời còn tạo ra nhiều sản phẩm bậc hai

khác có ảnh hưởng đến chất lượng của bia

Đặc điểm của nấm men nổi và nấm men chìm

Nấm men nổi Nấm men chìm

- Lơ lửng trong dịch lên men,

tập trung nhiều ở vùng bề mặt

- Tạo thành chùm, lắng xuống đáy thiết bị lên men

- Thời gian lên men ngắn,

nhiệt độ lên men cao (12 –

SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ LÊN MEN BIA MALT

THUẦN TÚY

Các bước chính để lên men bia

• Đường hóa: tiến hành nấu malt ở 660C trong vòng

1h, sau đó nâng lên 760C ⇒ nồi lọc để lọc bã malt

⇒ thu được dịch đầu enzyme ⇒ amylase bắt đầu

• Lắng: Nước nha sẽ được bơm đến thiết bị

lắng (Whirlpool) Quá trình lắng theo phương tiếp tuyến với thùng, dưới áp lực mạnh chất lỏng trong thùng sẽ xoáy cưỡng bức Lực

hướng tâm mạnh làm cho cặn tập trung vào tâm thùng và lắng xuống đáy Thời gian lắng thường khoảng 20 - 30 ph

(Nếu nhanh hơn sẽ không tách hết cặn, còn

lắng lâu hơn sẽ sinh ra những chất không cần thiết như DMS, chất này sẽ phân hủy tạo ra

H2S gây mùi thối trong quá trình lên men, đồng thời lắng nhanh cũng để hạn chế sự oxy hóa

xảy ra)

• Làm lạnh: dẫn dịch thu được qua thiết bị làm lạnh ở 160C.

• Lên men chính: là quá trình chuyển các chất đường và các dextrin có phân tử lượng thấp

thành rượu etylic, CO2, và một số sản phẩm phụ khác theo yêu cầu kỹ thuật

• Lên men phụ: chuyển hóa phần đường còn lại;

ổn định hương vị và độ trong cho bia thành

phẩm

• Lọc bia: thực hiện trong hệ thống kín và nhiệt

độ ≤ 0 – 10C để tránh tổn thất CO2, sự xâm

nhập của oxy cùng các vi sinh vật

• Bão hòa CO2: sử dụng thiết bị bugi phun CO2 với T = 0,2 và pH= 4,4 - 4,6 hàm lượng CO2

trong bia hơi là 4 – 5 g/l, bia lon là 4 g/l…

• Chiết: chiết bia vào thùng hoặc vào chai Trong quá trình chiết phải đầy thể tích bock, không sủi bọt, hao phí bia ít nhất

•

• Đóng nắp: máy đống nắp chai thường được gắn liền với máy chiết Thời gian rót đầy đến khi đóng nắp thường không quá 5s.

• Thanh trùng bia: thanh trùng trong 1ph 20s, nhiệt độ 800C

• Kiểm tra, làm khô, dán nhãn: kiểm tra ngay sau khi bia ra khỏi máy thanh trùng, đưa qua

bộ phận thổi khí để làm khô vỏ, dán nhãn bia, kiểm tra, xếp kết thùng, thành phẩm

Các quá trình xảy ra trong quá trình lên

• Quá trình hóa lý: sự thay đổi độ chua và năng lực đệm

Các phương pháp lên men bia

o Phương pháp lên men cổ điển

o Phương pháp lên men hiện đại

Lên men cổ điển

 Lên men chính :

- Dịch lên men sau khi làm lạnh được chuyển vào thùng lên men Dịch men giống được chuyển

vào thùng lên men theo luồng dịch đường với tỉ

lệ men giống 0,5 lít men giống đặc/100 lít dịch lên men nhằm tạo điều kiện cho nấm men tiếp xúc tốt với môi trường và nhanh bước vào gian đoạn lên men đầu.

- Nhiệt độ lên men chính là 8 - 100C, không tạo

áp suất dư.

- Thời gian lên men chính khoảng 8÷9 ngày đêm

Lên men phụ:

- Quá trình lên men phụ được tiến hành trong các thùng kín đặt trong phòng lạnh từ 1÷20C Nhiệt độ lên men phụ khoảng 0,5 ÷ 20C, áp suất dư 0,3 ÷ 0,7 at

- Bia non được chuyển vào từ đáy thiết bị nhằm giảm sự tạo bọt và giảm mất mát CO2 với hệ

số chứa đầy là φ = 0,95 - 0,98%

- Quá trình chuyển bia non vào thiết bị lên men phụ có thể tiến hành từ từ và kéo dài 1 ÷ 2 ngày đêm

Một số phương pháp lên men cổ điển

 Lên men dịch đường có nồng độ cao

 Lên men chìm, gián đoạn, trong thết bị hở

 Lên men nổi

 Lên men trong thiết bị kín kết hợp thu hồi CO2

Lên men hiện đại

Khái niệm: lên men hiện đại là quá trình lên men mà sản phẩm thu được phức tạp hơn, khác

xa về bản chất so với chất khởi thủy trong nguyên liệu và không thể thay thế bằng phương pháp hóa học

Cả quá trình lên men chính và lên men phụ được thực hiện trong cùng 1 thiết bị

Một số phương pháp lên men hiện đại

 Công nghệ lên men một pha

 Phương pháp lên men liên tục

 Lên men bằng phương pháp bán liên tục

Hệ enzyme xúc tác quá trình lên men bia

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên

men

• Chất lượng của nấm men sản xuất

• Lượng nấm men gieo cấy ban đầu.

• Nồng độ chất hòa tan của dịch đường Houblon hóa.

• Nhiệt độ của dịch lên men.

• Áp suất bề mặt.

• Hàm lượng Oxy và thế Oxy hóa khử GH.

• Cường độ khuấy đảo dịch lên men.

• Nồng độ của sản phẩm lên men

Thiết bị sản xuất bia

Máy nghiền trục

• Gồm hai trục nghiền đặt song song và quay ngược chiều nhau.

• Nguyên lý làm việc: khi trục quay, lực ma sát giữa trục và vật liệu sẽ kéo vật liệu vào khe hở giữa hai trục sinh lực nén ép.

• Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, chắc chắn, máy làm việc êm, kích thước sản phẩm đều.

• Nhược điểm: năng suất không cao, mức độ

nghiền không cao.

• Ứng dụng: dùng nghiền malt trong sản xuất bia

Thiết bị lọc khung bản (lọc hublon)

• Nó được cấu tạo chủ yếu là khung và bản Khung giữ vai trò chứa bã lọc và là nơi nhập huyền phù vào

Bản tạo ra bề mặt lọc với các rãnh dẫn nước lọc hoặc

là các lỗ lọc.

• Nguyên lý làm việc: Khung và bản được xếp liên tiếp nhau trên giá đỡ Giữa khung và bản là vách ngăn

lọc Ép chặt khung và bản nhờ cơ cấu đai vít xoắn

nhờ tay quay Lỗ dẫn huyền phù nhập liệu của khung

và bản được nối liền tạo thành ống dẫn nhô ra để

ghép với hệ thống cấp liệu Nước lọc chảy ra từ bản qua hệ thống đường ống và lấy ra ngoài Bã được

giữ lại trên bề mặt vách ngăn lọc và được chứa trong khung Khi bã trong khung đầy thì dừng quá trình lọc

để tiến hành rửa và tháo bã.

• Ưu điểm: năng suất lọc cao.

• Nhược điểm: trở lực của thiết bị lớn, chi phí vận hành, bảo dưỡng cao

• Ứng dụng: lọc bã malt trong sản xuất bia

Thiết bị lắng whirlpool

ba dưới của nồi lắng xoáy để giảm thiểu hấp thụ

oxygen vào dịch nha.

• Ưu điểm: năng suất lắng cao

• Nhược điểm: thiết kế phức tạp, khó bảo trì, chi phí lắp đặt và vận chuyển cao

• Ứng dụng: loại bỏ cặn nóng của dịch nha sau khi nấu ở nồi sôi hoa hublon

Hublon hóa

• Nguyên tắc:

Dịch đường sau khi lọc cho vào thùng trung gian rồi đưa vào nồi đun sôi để tiến hành quá trình houblon hóa theo đường ống phía dưới Dịch đường được đun nóng nhờ một buồng đốt đặt bên trong thiết bị; buồng đốt trong có dạng ống chùm gồm 108 ống truyền nhiệt Hơi đi bên ngoài ống, dịch đường đi bên trong ống và tiến hành trao đổi nhiệt cho nhau.

Dẫn dịch đường vào nồi đun sôi, khi dịch đường vừa sôi thì cho cao hoa, ZnCl2, caramen vào Hoa viên cho vào trước khi kết thúc quá trình houblon hóa khoảng 15-25 phút Trong quá trình houblon hóa sử dụng các phụ gia như ZnCl2, acid lactic để bổ sung thêm nguyên tố vi lượng cho dịch đường

và sử dụng caramen để tăng khả năng tạo màu.

• Ưu điểm:

- Áp suất đun sôi cao

- Thời gian đun sôi giảm 20 – 30%, tiết kiệm năng lượng.

- Thực hiện đun sôi tốt làm giảm pH, màu dịch sáng hơn, vị ngọt hơn và độ bền hương vị gia tăng

- Cần thêm năng lượng điện để bơm tuần hoàn

- Cần bảo ôn để tránh thất thoát nhiệt.

- Tăng tiền đầu tư

Làm lạnh

• Cấu tạo: thiết bị làm lạnh ở nhà máy là thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng Đó là thiết bị kín bao gồm nhiều tấm bản mỏng bằng thép không gỉ.

• Nguyên lý: dịch đường chảy vào từ một đầu, chảy qua các khía tạo thành giữa hai tấm bản

và đi ra đường khác, trong khi nước hoặc tác nhân làm lạnh chảy theo chiều ngược lại theo các rãnh kế tiếp của tấm bản Các đường rãnh trên các tấm bản đảm bảo dòng chảy thay đổi hướng liên tục để có hiệu quả trao đổi nhiệt

• Ưu điểm:

- Gọn nhẹ

- Thu hồi được nhiều năng lượng

- Vệ sinh trong chu trình kín

- Không nhiễm trùng vi sinh vật

• Nhược điểm:

- Trở lực của thiết bị lớn

- Lắp đặt khó khăn

Thiết bị thanh trùng

• Dùng thiết bị thanh trùng Tunel Máy thanh

trùng này có 8 khoang với các nhiệt độ khác nhau

• Nguyên lý: chai được nạp vào một đầu của

hầm tunel và được di chuyển dưới các hầm có phun nước ở các nhiệt độ khác nhau Các chai được vận chuyển bằng hệ thống băng tải dạng thanh chuyển động liên tục Nhiệt độ của các khoang được bố trí sao cho bia dần dần được nâng lên tới nhiệt độ thanh trùng