Khảo sát một số yếu tố ở công đoạn nấu ảnh hưởng đến chất lượng nước nha tại nhà máy bia sài gòn – cần thơ

Nhằm tìm hiểu sâu hơn về quy trình sản xuất bia Sài Gòn, được sự đồng ý của bộ môn Công nghệ thực phẩm, khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng – trường Đại học Cần Thơ và Công ty Cổ Phần

KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC NHA TẠI NHÀ MÁY BIA SÀI GÒN – CẦN THƠ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Mã ngành: 08

Năm 2011

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn đính kèm theo đây, với tên đề tài: “Khảo sát một số yếu tố ở công đoạn

nấu ảnh hưởng đến chất lượng nước nha tại Nhà máy bia Sài Gòn – Cần Thơ” do Nguyễn Quốc Phong thực hiện và báo cáo đã được hội đồng chấm luận văn thông

qua

Cần Thơ, ngày tháng năm 2011

Thầy Vũ Trường Sơn

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến:

Thầy Vũ Trường Sơn là người trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ và truyền đạt những kiến thức giúp tôi hoàn thành tốt luận văn này

Quý thầy cô Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng – Trường Đại học Cần Thơ đã giảng dạy truyền đạt những kiến thức bổ ích cho tôi trong suốt thời gian qua

Chân thành cảm ơn Ban Giám Đốc Công ty Cổ Phần Bia Sài Gòn – Cần Thơ, đã chấp nhận và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp tại công ty

Anh Lê Thành Phúc là người hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn trong thời gian thực tập tại công ty

Các anh chị công nhân trong nhà máy, đặc biệt là phân xưởng nấu đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Các bạn sinh viên lớp Công nghệ thực phẩm khóa 33 đã nhiệt tình giúp đỡ và đóng góp ý kiến cho tôi trong thời gian thực hiện đề tài này

Kính chúc tất cả mọi người được nhiều sức khỏe và luôn thành công trong cuộc sống Chân thành cảm ơn!

Cần Thơ, ngày 09 tháng 5 năm 2011

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Quốc Phong

TÓM LƯỢC

Khảo sát quy trình sản xuất bia

Nhà máy Bia Sài Gòn – Cần Thơ sử dụng nguyên liệu gồm 75% malt và 25% gạo để sản xuất bia Trong công đoạn nấu, dịch đường được bổ sung một số phụ gia hỗ trợ quá trình sản xuất như acid H 2 SO 4 , CaCl 2 , ZnCl 2 , caramel, acid lactic Dịch đường được đun sôi với houblon cao và houblon viên trong 70 phút Công đoạn nấu nước nha được thực hiện trong khoảng 2 giờ đối với một mẻ nấu thu được từ 6800 – 7000 lít nước nha

Nước nha được làm lạnh nhanh đến nhiệt độ 6 – 8 o C và bơm vào tank lên men, thời gian lên men kéo dài khoảng 21 ngày Nấm men sử dụng là Saccharomyces carlsbergensis Saccharomyces carlsbergensis là nấm men lên men chìm ở nhiệt độ 6–8 o C Sau thời gian lên men, bia đã đạt các chỉ tiêu hóa lý của công ty, bia được bơm qua lọc và pha bia theo các chỉ tiêu bia thành phẩm của nhà máy Bia được chiết vào chai và hoàn thiện sản phẩm

Kiểm soát một số yếu tố ở công đoạn nấu ảnh hưởng đến chất lượng nước nha

 Kiểm soát mức độ nghiền nguyên liệu

 Kiểm soát các yếu ảnh hưởng trong quá trình đường hóa

 Kiểm soát các yếu tố ảnh hưởng trong quá trình đun sôi

 Kiểm soát các yếu tố ảnh hưởng trong quá trình lọc

Kết quả khảo sát cho thấy rằng để nước nha lạnh đáp ứng được các chỉ tiêu chất lượng của Nhà máy thì cần kiểm soát chặt chẽ các quá trình đường hóa, quá trình lọc cũng như quá trình đun sôi về các yếu tố nhiệt độ, pH, thời gian …như sau:

 Nhiệt độ và thời gian đường hóa:

 65 o C trong 25 – 30 phút

 75 o C trong 15 – 20 phút

 pH đường hóa : 5,3 – 5,6

 pH tối thích cho quá trình lọc là 5,5

 pH sau đun sôi là 5,3

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM LƯỢC iii

CHƯƠNG 1 PHẦN MỞ ĐẦU 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY 2

2.1 GIỚI THIỆU CHUNG 2

2.2 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN 2

2.3 QUY MÔ CÔNG TY 3

2.4 SƠ ĐỒ TỔ CHỨC NHÀ MÁY 3

CHƯƠNG 3 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA SÀI GÒN 4

3.1 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 4

3.2 CÔNG ĐOẠN NẤU NƯỚC NHA 5

3.2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ công đoạn nấu nước nha 5

3.2.2 Mục đích công đoạn nấu nước nha 6

3.2.3 Nguyên liệu nấu nước nha 6

3.2.4 Nghiền nguyên liệu 19

3.2.5 Quá trình đường hóa 20

3.2.6 Lọc dịch đường 27

3.2.7 Quá trình đun sôi dịch đường với houblon 28

3.2.8 Lắng và làm lạnh nước nha 30

3.2.9 Bổ sung oxy 32

3.3 CÔNG ĐOẠN LÊN MEN 33

3.3.1 Mục đích 33

3.3.2 Sơ đồ quy trình công nghệ công đoạn lên men 33

3.3.3 Nấm men sử dụng trong sản xuất bia 33

3.3.4 Phương pháp lên men và nấm men sử dụng tại nhà máy 37

3.3.5 Một số biến đổi sinh hoá trong quá trình lên men 37

3.3.6 Kỹ thuật lên men 40

3.3.7 Lọc trong và pha bia 43

3.3.8 Bão hoà CO 2 và tàng trữ bia 43

3.3.9 Một số tiêu chuẩn bia thành phẩm của nhà máy 44

3.4 CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM 46

3.4.1 Rửa chai 46

3.4.2 Chiết bia vào chai 47

3.4.3 Thanh trùng 47

3.4.4 Dán nhãn và in date 47

3.4.5 Vô két và bảo quản 48

3.5 MỘT SỐ THIẾT BỊ CỦA NHÀ MÁY 48

3.5.1 Nồi nấu gạo và nồi nấu malt 48

3.5.2 Máy lọc khung bản Meura 2001 50

3.5.3 Nồi đun sôi dịch đường với houblon 51

3.5.4 Thiết bị lắng xoáy (Whirlpool) và thiết bị làm lạnh nhanh 52

3.5.5 Thiết bị lên men 53

3.5.6 Thiết bị lọc KG – FILLTER 54

CHƯƠNG 4 KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ Ở CÔNG ĐOẠN NẤU ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC NHA 56

4.1 MỨC ĐỘ NGHIỀN NGUYÊN LIỆU 56

4.1.1 Nghiền malt 56

4.1.2 Nghiền gạo 57

4.2 QUÁ TRÌNH ĐƯỜNG HÓA 57

4.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ 57

4.2.2 pH dịch cháo 58

4.2.3 Nồng độ cơ chất 59

4.3 QUÁ TRÌNH LỌC 60

4.3.1 Nhiệt độ lọc 60

4.3.2 pH của dịch đường 60

4.3.3 Áp lực lọc 60

4.3.4 Bề dày lớp bã lọc 60

4.4 QUÁ TRÌNH ĐUN SÔI DỊCH ĐƯỜNG VỚI HOA HOUBLON 61

4.4.1 Quá trình trích ly và hòa tan chất đắng vào dịch đường 61

4.4.2 Quá trình trích ly tinh dầu thơm và polyphenol 62

4.5 KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC NHA THÔNG QUA CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG 64

4.5.1 pH của dịch nha lạnh 65

4.5.2 Độ màu của dịch nha lạnh 65

4.5.3 Độ đục của dịch nha lạnh 66

4.5.4 Độ plato của dịch nha lạnh 66

4.5.5 Độ đắng của dịch nha lạnh 67

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 68

5.1 KẾT LUẬN 68

5.2 ĐỀ NGHỊ 68

TÀI LIỆU THAM KHẢO ix

PHỤ LỤC x

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 3.1: Thành phần hoá học của hạt đại mạch 8

Bảng 3.2: Nhiệt độ và pH tối thích của một số enzyme trong malt đại mạch 10

Bảng 3.3: Thành phần hóa học của hoa houblon 14

Bảng 3.4: Những yêu cầu cơ bản của nước dùng trong sản xuất bia: 18

Bảng 3.5: Thành phần chính của gạo 19

Bảng 3.6: Thành phần tro của nấm men 36

Bảng 3.7: Một số tiêu chuẩn bia sau khi lên men phụ của nhà máy 42

Bảng 3.8: Một số tiêu chuẩn bia TBF 44

Bảng 3.9: Một số tiêu chuẩn bia thành phẩm 44

Bảng 3.10: Nhiệt độ của khoang thanh trùng 47

Bảng 3.11: Thông số kỹ thuật nồi nấu gạo và nồi nấu malt 48

Bảng 3.12: Vận hành máy lọc Meura 2001 50

Bảng 4.1: Thành phần bột khô 57

Bảng 4.2: Tiêu chuẩn bột khô của Nhà máy 57

Bảng 4.3: Nhiệt độ tối thích của các loại enzyme 58

Bảng 4.4: pH tối thích cho các loại enzyme 58

Bảng 4.5: Sự phụ thuộc giữa pH môi trường với thời gian và hiệu suất đường hóa 59

Bảng 4.6: Ảnh hưởng của thời gian đun sôi đến sự hoà tan chất đắng 61

Bảng 4.7: Tương quan giữa lượng protein khả kết và lượng chất đắng trong dịch đường 62

Bảng 4.8: pH môi trường và độ hòa tan chất đắng 62

Bảng 4.9: Tiêu chuẩn nước nha của Nhà máy 64

Bảng 4.10: Kết quả khảo sát các chỉ tiêu dịch nha lạnh trên 10 mẻ 64

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1: Sơ đồ tổ chức nhà máy bia Sài Gòn – Miền Tây 3

Hình 3.1 Quy trình sản xuất bia Sài Gòn 4

Hình 3.2 Công đoạn nấu nước nha 5

Hình 3.3: Đại mạch hai hàng 6

Hình 3.4: Cấu tạo hạt đại mạch 7

Hình 3.5: Cấu tạo một đoạn amylose 9

Hình 3.6: Cấu tạo một đoạn amylopectin 9

Hình 3.7: Malt đại mạch 11

Hình 3.8: Công nghệ sản xuất malt đại mạch 11

Hình 3.9: Hoa houblon 14

Hình 3.10: Houblon cao và houblon viên 16

Hình 3.11: Cơ chế tác động của hệ enzyme amylase 21

Hình 3.12: Sơ đồ đường hoá nguyên liệu của nhà máy bia Sài Gòn – Miền Tây 24

Hình 3.13: Thiết bị lọc khung bản thế hệ mới Meura 2001 27

Hình 3.14: Công đoạn lên men 33

Hình 3.15: Tế bào nấm men 34

Hình 4.1: Biểu đồ so sánh pH dịch nha lạnh 65

Hình 4.2: Biểu độ so sánh độ màu dịch nha lạnh 65

Hình 4.3: Biểu đồ so sánh đục dịch nha lạnh 66

Hình 4.4: Biểu đồ so sánh độ plato của dịch nha lạnh 66

Hình 4.5: Biểu đồ so sánh độ đắng của dịch nha lạnh 67

CHƯƠNG 1 PHẦN MỞ ĐẦU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong giai đoạn công nghiệp hoá – hiện đại hoá đ ấ t n ư ớ c hiện nay, ngành công nghiệp thực phẩm nói ch u n g và công nghệ sản xuất bia nói riêng của nước ta đã

kh ô n g n gừn g ph át tri ển Lượng bia sản xuất ra ngày càng tăng, đội ngũ cán bộ

kỹ thuật và số người quan tâm đến công nghệ sản xuất bia ngày càng nhiều

Bia là loại thức uống có độ cồn thấp, giàu năng lượng, chứa rất nhiều các vitamin, đường, acid amin… cung cấp giá trị dinh dưỡng Ngoài ra trong bia còn chứa một hệ enzyme khá phong phú, đặc biệt là enzyme kích thích tiêu hoá amylase Bên cạnh đó,

sự phát triển kinh tế và giao tiếp ngày càng tăng cũng là lý do để người tiêu dùng chú

ý nhiều đến bia

Hiện nay tại Việt Nam, một số thương hiệu bia đang chiếm ưu thế, đứng vững trên thị trường và có khả n ăn g tiếp tục phát triển trong quá trình hội nhập: Sài Gòn, Sài Gòn Special, 333, Hà Nội, Heineken, Tiger,… Chất lượng của các sản phẩm bia trên thị trường rất đa dạng Những công ty sản xuất bia muốn đứng vững trên thị trường cần phải không ngừng cải tiến và nâng cao chất lượng sản phẩm nhưng giá cả phải hợp lý luôn là điều được đặt lên hàng đầu

Bia Sài Gòn đã tồn tại rất lâu, chiếm được nhiều tình cảm của người tiêu dùng Sản lượng tiêu thụ bia Sài Gòn trên cả nước chiếm khoảng 35 – 40% và trở thành loại bia đầu tiên tại Việt Nam tiêu thụ với số lượng kỉ lục 1 tỷ lít / năm trong năm vừa qua Nhằm tìm hiểu sâu hơn về quy trình sản xuất bia Sài Gòn, được sự đồng ý của bộ môn Công nghệ thực phẩm, khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng – trường Đại học Cần Thơ và Công ty Cổ Phần Bia Sài Gòn – Cần Thơ, tôi tiến hành thực hiện luận văn tốt

nghiệp với đề tài “Khảo sát một số yếu tố ở công đoạn nấu ảnh hưởng đến chất

lượng nước nha tại Nhà máy bia Sài Gòn – Cần Thơ ”

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Kiểm soát chặt chẻ các quá trình đường hóa, quá trình lọc, quá trình đun sôi với các chỉ tiêu đánh giá như nhiệt độ, pH và thời gian, nhằm đánh giá chất lượng nước nha thông qua các chỉ tiêu chất lượng của Nhà máy

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY

2.1 GIỚI THIỆU CHUNG

Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Cần Thơ là công ty trực thuộc Tổng công ty Rượu – Bia – Nước giải khát Sài Gòn

Tên giao dịch: Western – Sai Gon Beer Joint Stock Company

Tiền thân của công ty WSB là Công ty bia Sài Gòn tại Cần Thơ, được thành lập từ hợp đồng liên doanh ký ngày 20/11/1996 giữa Công ty bia Sài Gòn và Công ty công

ty Bia – Rượu – NGK Hậu Giang Đến ngày 30/8/2000 Công ty liên doanh bia Sài Gòn tại Cần Thơ được bàn giao lại cho Công ty bia Sài Gòn thống nhất quản lý theo đúng chủ trương của Bộ Công nghiệp

Sau hơn một năm triển khai xây dựng và lắp đặt trên bề mặt diện tích rộng khoảng

máy bia tại Cần Thơ hiện đại với toàn bộ máy móc được nhập từ Đức bằng tổng kinh phí xây dựng và đầu tư khoảng 140 tỷ đồng

Ngày 01/01/2000 nhà máy chính thức đi vào hoạt động và sản xuất bia Sài Gòn xanh 450ml theo kế hoạch của Công ty bia Sài Gòn giao

Ngày 06/05/2003 Bộ trưởng Bộ Công nghiệp ban hành Quyết định số BCN về việc thành lập Tổng Công ty Bia – Rượu – NGK Sài Gòn Và Tổng Công ty Bia – Rượu – NGK Sài Gòn ban hành quyết định số 138/TCT/HC ngày 21/07/2003 đổi tên nhà máy bia Cần Thơ thành nhà máy bia Sài Gòn – Cần Thơ trực thuộc Tổng Công ty

74/2003/QĐ-Ngày 12/05/2004 Bộ trưởng Bộ Công Nghiệp ban hành quyết định số 1035/QĐ/TCB

về việc cổ phần hóa nhà máy bia Sài Gòn – Cần Thơ, trong đó Nhà nước nắm giữ 60% cổ phần

Ngày 24/11/2004 Bộ trưởng Bộ Công nghiệp ban hành quyết định số BCN về việc chuyển nhà máy bia Sài Gòn – Cần Thơ thành nhà máy bia Sài Gòn – Miền Tây Tiếp theo, Bộ Công nghiệp ban hành công văn số 1282/CV/TCCB ngày 16/03/2005 cho phép tổ chức Đại hội đồng cổ đông

147/2004/QĐ-Đại hội đồng cổ đông SWB được tổ chức vào ngày 04/04/2005 đã bầu ra hội đồng Quản trị, Ban kiểm soát, Giám đốc, Kế toán trưởng của Công ty cổ phần bia Sài Gòn Cần Thơ và thông qua phương án sản xuất kinh doanh năm 2005, phương án đầu tư sản xuất năm 2005–2007, WSB chính thức đi vào hoạt động ngày 01/05/2005

2.3 QUY MÔ CÔNG TY

Từ lúc thành lập đến nay, nhà máy sản xuất sản phẩm bia chai Sài Gòn xanh 450

ml với quy mô sản xuất là:

 Công suất thiết kế giai đoạn 1: 10 triệu lít/ năm

 Công suất thiết kế giai đoạn 2: 15 triệu lít/ năm đã được hoàn thành và đưa vào hoạt động cuối tháng 12/2003

 Công suất thiết kế tại thời điểm cổ phần: 28 triệu lít bia/năm

Tuy nhiên, có một khoảng thời gian ngắn nhà máy sản xuất bia chai Sài Gòn Special Hiện nay nhà máy sản xuất bia Sài Gòn đỏ với công suất 18 triệu lít/ năm

2.4 SƠ ĐỒ TỔ CHỨC NHÀ MÁY

Hình 2.1: Sơ đồ tổ chức nhà máy bia Sài Gòn – Miền Tây

BAN GIÁM ĐỐC

GĐ Công ty Phó GĐ công ty

XƯỞNG SẢN XUẤT

GĐ nhà máy

1 thống kê tổng hợp

TỔ ĐỘNG LỰC-BẢO TRÌ

1 tổ trưởng

4 trưởng ca

TỔ THÀNH PHẨM

1 tổ trưởng

4 trưởng ca

TỔ LÊN MEN

CHƯƠNG 3 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA SÀI GÒN

3.1 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

Hình 3.1 Quy trình sản xuất bia Sài Gòn

Công đoạn lên men

Công đoạn hoàn thiện sản phẩm

Công đoạn nấu nước nha

Hops, caramel, acid lactic, ZnCl 2

Nước,

H 2 SO 4

Bã lọc

3.2 CÔNG ĐOẠN NẤU NƯỚC NHA

3.2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ công đoạn nấu nước nha

Hình 3.2 Công đoạn nấu nước nha

Nồi malt

Gạo

Làm sạch, cân

Nghiền

Hòa bột ( 300C)

Giai đoạn 720C (I)

Giai đoạn 830C

Giai đoạn 720C (II)

Giai đoạn đun sôi (1000C)

H 2 SO 4 (220ml)

Malt lót

Malt lót

Nồi gạo

CaCl 2 (1,2kg) A.Lactic (350ml)

Nước nha lạnh (6 – 80C)

3.2.2 Mục đích công đoạn nấu nước nha

Nhằm chuyển về dạng hòa tan tất cả các chất có phân tử lượng cao nằm dưới dạng không hòa tan trong bột malt Chúng sẽ cùng với những chất hòa tan có sẵn, tạo thành chất chiết chung Quá trình thủy phân các chất hữu cơ phức tạp trên là kết quả sự tác dụng của hệ thống enzyme có sẵn trong malt

Trong bột malt chỉ có 15% chất hòa tan và hiệu suất hòa tan bình thường trong mẽ nấu đạt từ 78 – 80%, như vậy còn lại 62 – 65% phải chuyển về dạng hòa tan qua quá trình đường hóa Các chất hòa tan có sẵn trong malt thường là: đường, dextrin, các chất vô

cơ và một phần là protein Các chất không hòa tan trong malt cần chuyển hóa gồm phần lớn là tinh bột, vỏ trấu, một phần protein có phân tử lượng cao và một số chất hổn hợp khác, khi nấu xong sẽ giữ lại trong bã hèm

Về mặt hiệu quả kinh tế, người ta cố gắng chuyển về dạng hòa tan càng nhiều càng tốt Tuy nhiên, không phải chỉ riêng về sản lượng mà ta cũng phải quan tâm về chất lượng, có những thành phần cần hạn chế càng ít càng tốt (như tannin trong vỏ trấu), trái lại có những phần khác như đường hay sản phẩm thủy phân của protein phải đặc biệt quan tâm

3.2.3 Nguyên liệu nấu nước nha

3.2.2.1 Malt

a Đại mạch

Hình 3.3: Đại mạch hai hàng

Đại mạch gieo trồng (hình 3.3) thuộc nhóm thực vật có hạt (Spermophyta), phân nhóm

bí tử, lớp một lá mầm (monocotyledonae), họ lúa mì (Graminae) Đại mạch là loại

thực vật một năm, được chia thành hai nhóm: Đại mạch mùa đông (hạt được gieo vào giữa tháng chín) và đại mạch mùa xuân (hạt được gieo vào giữa tháng ba và tháng tư)

Cả hai nhóm được chia thành nhiều giống khác nhau Căn cứ vào sự sắp xếp hạt trên bông mà chia đại mạch ra thành 2 loại: hai hàng và sáu hàng Hạt đại mạch hai hàng

to, đầy đặn, vỏ trấu có nếp nhăn đều và mỏng Hạt rất đồng đều, có hàm lượng chất

hoà tan tương đối cao, đồng thời lượng vỏ ít nên chứa không nhiều các hợp chất polyphenol Loại đại mạch hai hàng có tất cả các đặc điểm mong muốn cho sản xuất malt và bia Hạt đại mạch sáu hàng có kích cỡ không đồng nhất bởi vì các hạt thiếu không gian để phát triển đầy đủ, vỏ trấu dày nên thường dùng làm thức ăn gia súc Đại mạch mùa xuân hai hàng được sử dụng nhiều nhất trong sản xuất malt và bia do

đã được nghiên cứu một cách có hệ thống nhằm cải thiện chất lượng hạt đại mạch tốt cho quá trình sản xuất malt và bia Tuy nhiên, sản lượng đại mạch mùa đông hai hàng đang tăng lên cùng với chất lượng tương đương đại mạch mùa xuân hai hàng

b Cấu tạo hạt đại mạch

Gồm 3 bộ phận chính: Vỏ hạt, phôi và nội nhũ

 Vỏ: Vỏ hạt chia thành ba bộ phận chính: vỏ trấu, vỏ lụa và vỏ alơron Phần này

thường chiếm từ 8 ÷ 15% trọng lượng hạt

 Phôi: Là cơ quan sống, hô hấp của hạt Phôi thường chiếm từ 2,5 ÷ 5% trọng

lượng hạt Trong phôi có từ 37 ÷ 50% chất khô là thành phần nitơ, khoảng 7% chất béo, 5 ÷ 6% đường saccharose, 7 ÷ 7,5% pentose, 6 ÷ 6,5% chất tro và một số ít thành phần khác Tinh bột hầu như rất ít

 Nội nhũ: Chiếm từ 45 ÷ 68% trọng lượng hạt Phần này của hạt đại mạch giữ vai

trò quyết định chất lượng của đại mạch trong sản xuất bia Thành phần chính trong nội nhũ là hạt tinh bột hình tròn, có kích thước rất lớn (20 ÷ 30 µm) hoặc rất bé (2 ÷ 10 µm) Rất ít những hạt có kích thước trung bình Nếu hàm lượng protein trong đại mạch càng cao thì càng nhiều hạt tinh bột kích thước nhỏ Tinh bột đại mạch có nhiệt

hóa thì khi đường hóa sẽ nhanh và thuận lợi hơn Những hạt tinh bột, ngoài thành phần là tinh bột, còn chứa một số chất khác như: nitơ 0,5 ÷ 1,5%, tro 0,2 ÷ 0,7%, acid béo 0,6%

Hình 3.4: Cấu tạo hạt đại mạch

c Thành phần và tính chất của hạt đại mạch

Độ ẩm trung bình của đại mạch thường là 14 ÷ 14,5% Hàm lượng ẩm có thể thay đổi

từ 12% đến 20% tuỳ vào điều kiện thu hoạch Đại mạch có độ ẩm cao cần được sấy

khô để bảo quản được lâu và không làm mất khả năng nảy mầm Để bảo quản được

lâu, đại mạch phải có độ ẩm dưới 15%

Các hợp chất cacbonhydrat: Các hợp chất cacbonhydrat chiếm tỷ lệ lớn nhất nhưng

tính chất của chúng thì rất khác nhau Các hợp chất quan trọng là: tinh bột, các loại

đường, cellulose, hemicellulose và các chất keo

Bảng 3.1: Thành phần hoá học của hạt đại mạch

Nguồn: Nguyễn Thị Hiền và ctv., 2007

của đại mạch Kích thước hạt tinh bột lớn là 20 ÷ 30 µm và hạt tinh bột nhỏ là 1 ÷ 6

µm, không có cỡ trung bình Tinh bột tập trung chủ yếu ở nội nhũ và chỉ một phần ít ở

phôi Trong môi trường giàu nước, tinh bột được thuỷ phân thành đường glucose dưới

tác dụng của acid mạnh hay tạo thành dextrin, maltose, glucose dưới tác dụng của

enzyme amylase (Nguyễn Thị Thu Thuỷ, 2006) Tinh bột là nguồn cung cấp chất hoà

tan chủ yếu cho dịch đường và được nấm men sử dụng Thành phần hạt tinh bột gồm

hai thành phần amylose và amylopectin

 Amylose: Cấu tạo dạng mạch thẳng, không phân nhánh, chứa từ 300 ÷ 1000 gốc

glucose Thành phần cấu tạo gồm các gốc α–D–glucopyranose, liên kết nhau bằng liên

kết α–1,4–glycoside (hình 3.5) Amylose có các tính chất sau: dễ tan trong nước nóng

tạo dung dịch có độ nhớt không cao; kết tủa trong butanol và pentanol; cho màu xanh

đặc trưng với Iod

 Amylopectin: Cấu tạo mạch phân nhánh, thành phần gồm các

α–D–glucopyranose liên kết với nhau Trên mạch thẳng, các gốc glucose liên kết với

nhau bằng liên kết α-1,4-glycoside,liên kết tạo nhánh là các liên kết α-1,6-glycoside,

khoảng 18 ÷ 20 gốc glucose có một điểm phân nhánh (hình 3.6) Tính chất của

amylopectin: tan trong nước nóng tạo dung dịch có độ nhớt cao; kết tủa trong butanol

và pentanol; cho màu xanh đặc trưng với dung dịch Iod

Hình 3.5: Cấu tạo một đoạn amylose

Nguồn: www.cheng.cam.ac.uk/ /Starchstructure.html

Hình 3.6: Cấu tạo một đoạn amylopectin

Nguồn: www.cheng.cam.ac.uk/ /Starchstructure.html

 Cellulose: Có 5 ÷ 6% tập trung ở vỏ trấu và là hợp chất tạo cấu trúc Cellulose có

cấu trúc là một chuỗi β-D-glucopyranose không phân nhánh Cellulose không tan trong nước và không bị phá vỡ bởi enzyme của malt đại mạch Do vậy cellulose không ảnh hưởng đến chất lượng bia

 Hemicellulose: là thành phần chủ yếu của thành tế bào nội nhũ, bao gồm β–glucan

và pentosane kết hợp tạo nên khung bền vững cho thành tế bào nội nhũ Hemicellulose gồm: 80 ÷ 90% β-glucan và 10 ÷ 20% pentosane

 Đường: Hàm lượng đường trong đại mạch rất nhỏ 1,8 ÷ 2%, trong đó chủ yếu là

đường sucrose và một ít đường glucose và fructose

 Các hợp chất chứa Nitơ: Hàm lượng nitơ của đại mạch tính theo protein biến đổi

trong khoảng 8 ÷ 16% Các hợp chất chứa nitơ được chia làm hai nhóm chính: protein

và các sản phẩm thuỷ phân

 Protein: là các chất chứa nitơ có phân tử lượng cao, khối lượng phân tử có thể từ

20 nghìn đến 300 nghìn Da, không tan trong nước, kết tủa khi đun sôi Nhóm protein phân tử lượng cao là nguyên nhân gây đục bia Đại mạch chứa các protein sau: glutelin, prolamin, globulin, albumin

 Các sản phẩm thuỷ phân: sản phẩm protein thuỷ phân hoà tan trong nước và kết

tủa khi đun sôi Hầu hết các sản phẩm thuỷ phân có trong bia thành phẩm

 Chất béo: Đại mạch chứa khoảng 2% chất béo, nằm chủ yếu ở lớp alơron và mầm

Chất béo hầu hết là triglyceride Các chất béo không hoà tan trong nước, ảnh hưởng xấu đến bọt bia

 Các hợp chất vô cơ: Trong đại mạch có khoảng 2 ÷ 3% là các khoáng chất, trong

đó chủ yếu là các chất vô cơ Các chất vô cơ quan trọng là: photphat, silicat, muối kali

 Các enzyme: Trong malt chứa chủ yếu các enzyme thuộc nhóm thuỷ phân như

amylase, protease, phosphatase, lipase

Bảng 3.2: Nhiệt độ và pH tối thích của một số enzyme trong malt đại mạch

Nguồn: Bùi Thị Quỳnh Hoa, 2009

 Các hợp chất khác: Tuy với hàm lượng nhỏ nhưng polyphenol, tanin và vitamin có

tác động không nhỏ đến chất lượng bia và quá trình sản xuất

 Polyphenol và tanin: Nằm chủ yếu ở vỏ trấu và lớp alơron của đại mạch Với

hàm lượng cao chúng tạo cho bia có vị đắng chát khó chịu Hàm lượng của nó tăng theo độ dày của lớp vỏ trấu

 Các vitamin: Là các nguyên tố dinh dưỡng được tạo ra do cây trồng Đại mạch

(vitamin C), tocopherol (vitamin E)

d Công nghệ sản xuất malt

Malt (hình 3.7) là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt đại mạch, tiểu mạch,… sau khi cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất định với những điều kiện bắt buộc Malt trong sản xuất bia là malt đại mạch Đại mạch đã được cho nảy mầm và được hoạt hóa, tích tũy về khối lượng và hoạt lực của hệ thống enzyme trong hạt đại mạch Quy trình sản xuất malt đại mạch được tiến hành theo quy trình như hình 3.8

Hình 3.7: Malt đại mạch

Hình 3.8: Công nghệ sản xuất malt đại mạch

 Thu nhận, làm sạch và phân loại hạt đại mạch: Công đoạn này chủ yếu là loại bỏ

các hạt bụi, các bào tử vi khuẩn, nấm mốc bám trên vỏ đại mạch Các hạt đại mạch có kích cỡ khác nhau sẽ hút nước khác nhau và nẩy mầm không đồng đều Vì thế phải phân loại đại mạch theo cỡ hạt Hạt có cùng kích cỡ sẽ nẩy mầm đồng đều hơn, ảnh

hưởng tốt đến chất lượng malt thành phẩm

 Quá trình ngâm hạt đại mạch: Mục đích của quá trình ngâm là loại bỏ những hạt

lép, những hạt không lép nhưng không chắc, các tạp chất,… mà trong quá trình làm sạch và phân loại hạt chưa được loại bỏ ra khỏi khối hạt, đồng thời còn rửa sạch bụi

và một số vi sinh vật, côn trùng bám trên hạt Đại mạch khô có hàm ẩm 11 ÷ 13% sau khi được bảo quản ít nhất là từ 6 ÷ 8 tuần sau thu hoạch là có thể đưa vào sản xuất malt Ngâm hạt đại mạch để tạo điều kiện tăng độ ẩm của hạt lên 43 ÷ 45% đảm bảo cho quá trình nảy mầm (Hoàng Đình Hòa, 2002) Ngâm không chỉ bao gồm sự cung

cấp nước cần thiết cho hạt mà còn giữ cho hạt không bị ngạt thở, giữ cho hạt tránh nhạy cảm với nước và giảm tối đa các chất kìm hãm nảy mầm

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ngâm:

 Nhiệt độ nước ngâm

 Chủng loại và kích thước của hạt

Phương pháp ngâm hạt: Có nhiều phương pháp ngâm Các phương pháp ngâm khác nhau ở thời gian ngâm, thời gian mà hạt được nhúng ướt trong nước, phương pháp thông khí và nhiệt độ nước ngâm.Việc ngâm đại mạch phải đáp ứng các yêu cầu sau:

 Thời gian mà hạt hút nước đến hàm ẩm cần thiết là thấp nhất

 Ngâm thường xuyên trong nước

 Ngâm hoán vị nước – không khí

 Ngâm trong nước ấm hoặc nước nóng

 Phương pháp tưới nước hay phun nước

 Quá trình nảy mầm: Mục đích là tạo hay hoạt hoá hệ enzyme amylase có khả năng

đường hoá tinh bột dự trữ trong nội nhũ Tấn công và làm thay đổi khả năng thẩm thấu màng tế bào của nội nhũ Hoà tan protein bởi hệ enzyme protease, làm nội nhũ

mềm ra

Các điều kiện cần thiết cho quá trình nảy mầm:

 Độ ẩm: phải đủ để đảm bảo cho hạt nảy mầm trong vòng 5 ÷ 6 ngày

 Nhiệt độ: Thích hợp nhất cho tiến trình các giai đoạn ươm mầm là ở nhiệt độ 14

đoạn nảy mầm thu được sản phẩm là malt tươi

 Sấy malt tươi: Mục đích chính của quá trình sấy malt:

 Dừng quá trình nảy mầm và quá trình chuyển hóa tiếp theo

 Cung cấp cho malt hương vị phù hợp cho loại bia làm từ chúng

 Tách bớt nước trong malt tươi giúp cho malt ổn định chất lượng trong thời gian bảo quản

 Một số biến đổi trong quá trình sấy:

 Làm giảm hàm lượng nước từ > 40% xuống 5%

 Kết thúc các quá trình biến đổi và sự nảy mầm trong malt tươi

 Hình thành các hợp chất tạo hương và màu

 Hạn chế đến mức tối thiểu khả năng hư hỏng do vi sinh vật gây ra, làm tăng độ bền sinh học của sản phẩm

 Tách rễ và đánh bóng malt: Malt sau khi được sấy xong cần được loại bỏ rễ, bởi vì

rễ có chứa nhiều hợp chất có thể gây ra cho bia vị đắng khó chịu Người ta tách rễ nhờ một thiết bị chuyên dụng gọi là máy đập rễ Sau khi tách rễ, malt được đánh bóng bằng cách sử dụng một hệ thống chải đi hết bụi bẩn và làm cho hạt malt trở nên bóng

đẹp hơn

Malt sử dụng tại nhà máy: Nhà máy bia Sài Gòn – Cần Thơ sử dụng malt vàng nhập

từ Úc để sản xuất bia Malt được chứa trong những bao tải, mỗi bao tải có trọng lượng

50 kg

3.2.2.2 Hoa houblon

a Đặc tính thực vật của hoa houblon

Houblon (Humulus lupulus) thuộc họ Gai mèo (canabinaceae), cây lưu niên đơn tính

(30 ÷ 40 năm), có chiều cao trung bình từ 10 ÷ 15 m, lá cây to bằng bàn tay Trong sản xuất bia chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn Hoa đực không được sử dụng bởi vì

nó rất nhỏ, chứa ít lượng phấn hoa (lupulin), chất đắng cũng rất kém Hoa có dạng

hình chùy, dài từ 3 ÷ 4 cm, khi chín có màu vàng đến vàng óng Thành phần của một hoa như sau: Cuống 5 ÷6% tính theo chất khô của hoa, trục 7 ÷ 8%, lupulin 19 ÷ 20%, cánh và nhị hoa 66 ÷ 67% Hiện nay trên thế giới đang trồng trên 100 giống hoa houblon khác nhau Loại thực vật này chỉ thích hợp với khí hậu ôn đới nên được trồng nhiều ở Đức, Liên Bang Nga, Pháp, Mỹ, Trung Quốc và Triều Tiên… Về nguyên tắc, hoa houblon có thể dùng ở dạng tươi nhưng để bảo quản được lâu và dễ vận chuyển ta cần sấy khô chúng đến hàm ẩm 11%

Quá trình sấy hoa có thể bằng phương pháp tự nhiên (phơi khô) hoặc nhân tạo (sấy

Hình 3.9: Hoa houblon

b Vai trò của hoa houblon trong sản xuất bia

 Tạo cho bia có vị đắng dịu

 Tạo cho bia có hương thơm đặc trưng

 Làm tăng khả năng tạo và giữ bọt

 Làm tăng độ bền keo và ổn định sản phẩm

c Thành phần hóa học của hoa houblon

Bảng 3.3: Thành phần hóa học của hoa houblon

Tinh dầu thơm 0,3 ÷ 1 Các hợp chất khác 26 ÷ 28

Nguồn: Nguyễn Thị Hiền và ctv., 2007

Nước: Hoa houblon tươi mới hái chứa khoảng 75% nước Sau khi sấy nhanh ở 500C, lượng nước còn lại khoảng 11 ÷ 13% Hoa houblon sấy khô sẽ dễ bị rụng cánh và bị mất một phần hạt lupulin nhưng bảo quản dễ dàng hơn

Chất đắng: Là thành phần có giá trị nhất của hoa houblon, tập trung ở cánh hoa

Vai trò của chất đắng trong công nghệ sản xuất bia là rất lớn, chúng tạo cho bia vị đắng dịu rất đặc trưng Ngoài ra các chất này có hoạt tính sinh học cao, tạo sức căng

bề mặt giúp cho bia có khả năng giữ bọt lâu Với nồng độ khá thấp ở trong bia, các chất đắng có khả năng ức chế mạnh sự phát triển của vi sinh vật

Hoa houblon chứa 15 ÷ 21% nhựa đắng (tính theo phần trăm chất khô của hoa), trong

đó các chất chứa nhựa mềm tan trong hexan chiếm 90%, còn lại các chất nhựa cứng tan trong etes và methanol

Thông thường chất đắng có trong hoa khô là 16 ÷ 18%

 α–acid đắng (humulon): 6 ÷ 8%

 β–acid đắng (lupulon): 3%

 Nhựa mềm: 5%, đây là sản phẩm đầu của quá trình oxy hóa và polime hóa Ở giai

đoạn này thì chất đắng và khả năng kháng sinh chỉ còn một phần Tuy nhiên khả năng hòa tan cao nên lực đắng được tạo ra lớn, tạo giá trị cho hợp phần này

 Nhựa cứng: 2%, đây là sản phẩm cuối của quá trình Ở giai đoạn này thì chúng không thể hòa tan vào dịch đường và bị thải theo cặn lắng Chính vì vậy, hợp phần này không có giá trị trong sản xuất bia

Tinh dầu thơm: Hoa houblon có chứa 0,5 ÷ 1,5% tinh dầu thơm, với những loại hoa

houblon thơm có thể lên đến 3 ÷ 4% Các tinh dầu thơm được tạo thành trong các đài lupulin Tinh dầu hoa houblon không phải đơn chất mà có hơn 200 hợp chất Chúng chia thành 3 nhóm: hydrocacbon, các hợp chất chứa lưu huỳnh và các hợp chất chứa oxy Tinh dầu thơm tạo ra cho bia mùi thơm đặc trưng, rất nhẹ nhàng và dễ chịu Trong thời gian đun sôi dịch đường với hoa houblon, có đến 98% lượng tinh dầu thơm bay theo hơi nước, chỉ còn lại khoảng 2% trong bia

Polyphenol: Giá trị công nghệ lớn nhất của polyphenol là chúng được dùng để kết

lắng và loại bỏ các hợp chất protide cao phân tử ra khỏi dịch đường, làm ổn định thành phần và tăng độ bền keo cho bia thành phẩm Tất cả các hợp chất polyphenol đều thuộc nhóm flavonoid, phong phú về chủng loại, đa dạng về cấu trúc và khác nhau

về tính chất Chúng dễ dàng thực hiện phản ứng ngưng tụ để tạo thành các oligome và

dễ dàng polyme hóa để tao thành polyme Polyme này dễ dàng kết hợp với protein tạo thành các phức không tan Tất các những hợp chất polyphenol như thế được gọi là tannin

d Các chế phẩm của hoa houblon

Hiện nay, Nhà máy đang sử dụng hai chế phẩm là houblon dạng viên và houblon dạng cao

 Dạng viên: là sản phẩm được sản xuất bằng phương pháp nghiền Dạng viên thường thơm và ít đắng

 Dạng cao: là sản phẩm được trích ly bằng dung môi hữu cơ, có dạng sệt Dạng cao thường đắng và ít thơm

Hình 3.10: Houblon cao và houblon viên

3.2.2.3 Nước

Trong công nghệ sản xuất bia nước được sử dụng rộng rãi với nhiều mục đích khác nhau: dùng để xử lý nguyên liệu, nấu nguyên liệu, pha loãng dung dịch, làm nguội bán thành phẩm và thành phẩm, vệ sinh thiết bị, cấp nước cho lò hơi,… Ngoài ra nước chiếm tỷ lệ gần 90% trong bia nên chất lượng nước là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng bia thành phẩm Lượng nước sử dụng trong sản xuất bia thường trong khoảngg 3,7 ÷ 10,9hl/hl bia

Về chất lượng nói chung nước càng tinh khiết (hàm lượng các muối, các ion kim loại,… càng ít) thì càng tốt Tuy nhiên một số ion kim loại (Ví dụ: Zn, Ca,…) phải hiện diện trong nước ở mức độ cho phép thì mới đảm bảo cho quá trình sinh hoá khi nấu, lên men,… được thực hiện tốt và tạo nên mùi, vị cho bia

Trong sản xuất malt và bia nước được sử dụng theo 3 hướng khác nhau: ngâm đại mạch, sản xuất dịch đường, rửa thiết bị Tuỳ theo mục đích sử dụng mà nước được xử

lý khác nhau phù hợp với yêu cầu công nghệ của Nhà máy

a Nước dùng để ngâm đại mạch

Yêu cầu quan trọng nhất đối với nước dùng để ngâm đại mạch là không chứa nhiều tạp chất hữu cơ và vi sinh vật Mặc dù đại mạch đưa vào thùng ngâm không được sạch lắm, song vi sinh vật trong nước sẽ gây tác dụng xấu đối với đại mạch nhanh hơn, nhất là thời gian hạt bắt đầu trương nở

b Nước dùng để sản xuất dịch đường:

Thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng đến quá trình hồ hoá, đường hoá Ngoài

ra các muối đi vào thành phần của dịch đường làm ảnh hưởng đến mùi vị và một vài tính chất của bia

Hàm lượng các muối trong nước rất khác nhau, do đó khả năng tác động và ảnh hưởng của chúng đến tiến trình công nghệ cũng khác nhau phụ thuộc vào hàm lượng các ion trong nước mà dẫn đến những ảnh hưởng khác nhau

Các muối trong nước tác dụng tương hỗ với các thành phần trong malt và gây nên sự biến đổi thành phần và tính chất của dịch đường và bia Các bicacbonat và cacbonat

trong nước sẽ hoà tan những chất đắng trong vỏ malt tạo vị đắng khó chịu cho dịch

hưởng xấu đến chất lượng của bia Hàm lượng các muối trong nước khác nhau thì khả năng tác động và ảnh hưởng của nó lên quá trình sản xuất bia, chất lượng bia cũng khác nhau

khoảng khá rộng 5÷250 mg/l (tính theo CaO) Nó tồn tại nhiều nhất ở các dạng

hại vì nó làm giảm độ chua của dịch đường hoá do tác dụng với muối photphat của malt

Nếu pH tăng khả năng thuỷ phân của enzyme giảm, hiệu suất thuỷ phân cũng giảm

đường hoá

Trong sản xuất để tăng cường sự hoạt động của enzyme trong nhiều trường hợp người

cao sẽ có vị đắng khó chịu nhưng muối ăn với hàm lượng khoảngg 200mg/l sẽ tạo vị đậm đà cho bia

Đối với công nghệ sản xuất bia thì sắt là yếu tố quan trọng Nó tồn tại trong nước dưới

này ngoài ảnh hưởng đến màu sắc (đỏ nâu), mùi vị lạ cho sản phẩm mà còn ảnh hưởng đến tốc độ hút nước của hạt và làm chậm trễ tiến trình sản xuất Nếu hàm lượng Fe đủ lớn sẽ rút ngắn chu kỳ sinh trưởng của nấm men, làm cho sự cân bằng trong tiến trình sản xuất bị phá vỡ Ngoài ra nó còn xúc tác quá trình oxy hóa trong bia, làm giảm độ bền keo và tạo độ đục cho sản phẩm, nồng độ tối đa cho phép của sắt là 0,2 ÷ 0,5 mg/l

giảm vị đắng của hoa houblon, làm ức chế hoạt động của vi sinh vật

Trong nước chứa nhiều nitrat và nitrit Nếu hàm lượng của nó cao chứng tỏ nước

ảnh hưởng đến quá trình đường hoá

Tóm lại, các bicacbonat và cacbonat có trong nước dùng để sản xuất dịch đường đều làm giảm chất lượng của bia thành phẩm, vì chúng ảnh hưởng xấu đến quá trình hồ hoá và đường hoá Ngược lại các sunfat, clorua, nitrat canxi và magie đã trung hoà một phần hay toàn bộ những chất gây hại tạo nên bởi các bicacbonat và cacbonat

c Nước dùng để rửa thiết bị:

Tương tự như nước dùng để ngâm đại mạch, nước dùng để rửa thiết bị đòi hỏi phải sạch, không chứa nhiều tạp chất hữu cơ và vi sinh vật Đặc biệt là các vi sinh vật và vi khuẩn có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình kỹ thuật sản xuất bia, nên phải thường xuyên kiểm tra nước bằng kính hiển vi để xác định lượng vi sinh vật có trong nước, nếu lượng này nhiều quá phải sát trùng nước

d Phương pháp xử lí nước ở Nhà máy

Lọc cát để loại bỏ cặn bẩn

Nước được qua bồn trao đổi ion để khử độ cứng của nước, các hạt nhựa trao đổi ion được tái sinh bằng NaOH, HCl

Dùng đèn cực tím để tiêu diệt vi sinh vât

Bảng 3.4: Những yêu cầu cơ bản của nước dùng trong sản xuất bia:

Nguồn: Tài liệu Công ty cổ phần bia Sài Gòn

3.2.2.4 Thế liệu

Nhà máy bia Sài Gòn – Cần Thơ sử dụng gạo trong công đoạn nấu dịch đường với tỷ

lệ 25% Nhà máy sử dụng thế liệu gạo nhằm mục đích:

 Hạ giá thành sản phẩm,

 Tăng cường độ bền keo,

 Hàm lượng protein cao phân tử và tanin trong gạo rất thấp, hạn chế ảnh hưởng xấu đến chất lượng bia,

 Sản xuất bia nhẹ hơn và sáng màu hơn bia sản xuất hoàn toàn bằng malt,

 Gạo có hàm lượng tinh bột rất cao, hàm lượng protein thấp

Nguồn: Nguyễn Thị Hiền và ctv., 2007

3.2.4 Nghiền nguyên liệu

chuẩn bị cho giai đoạn nấu

Độ mịn của malt và gạo trong quá trình nghiền sẽ ảnh hưởng, vì:

 Nếu nghiền to thì quá trình hoà tan các chất tan xảy ra với hiệu suất thấp Do đó, quá trình hồ hoá, dịch hoá, thuỷ phân diễn ra chậm và ảnh hưởng đến công nghệ

 Nếu hạt càng nhỏ thì hiệu suất tan vào nước càng cao nhưng sẽ ảnh hưởng đến công nghệ: độ nhớt của khối cháo cao, dễ bị khét khi nấu Bên cạnh đó, polyphenol chất chát trong vỏ malt hoà tan nhiều vào trong dung dịch tạo ra mùi và màu không mong muốn của bia thành phẩm

3.2.5 Quá trình đường hóa

3.2.5.1 Mục đích quá trình đường hóa

Trong quá trình nảy mầm, malt đại mạch chứa một lượng chất hoà tan nhưng hàm lượng rất thấp, phần còn lại là các đại phân tử không tan như tinh bột, protein… Quá trình đường hoá là quá trình chuyển tinh bột thành đường làm nguồn thức ăn cho nấm

nhiều chất chiết và chất lượng dịch đường cao Phần lớn các chất chiết được tạo ra nhờ các phản ứng enzym thuỷ phân

3.2.5.2 Hệ enzyme trong quá trình đường hóa

Dưới tác dụng của enzyme α-amylase, amylose bị phân giải khá nhanh tạo thành

chậm đến triosemaltose, maltose Sản phẩm thuỷ phân gồm: 87% maltose, 13% glucose

Dưới tác dụng của enzyme α-amylase, amylopectin bị phân giải khá nhanh nhưng vì α-amylase không cắt được liên kết α-1,6-glycoside nên sản phẩm cuối cùng có khoảng 72% maltose, 19% glucose, dextrin phân tử thấp và isomaltose là 8%

β-amylase:

β-amylase xúc tác thuỷ phân các liên kết α-1,4-glycoside trong tinh bột, glycogen, polysaccharide đồng loại Phân cắt tuần tự từng gốc maltose một ở đầu không khử β-amylase được gọi là enzyme ngoại phân β-amylase phân giải 100% amylose thành

maltose Khi tới liên kết α-1,4-glucoside gắn với liên kết α-1,6-glucoside, β-amylase

sẽ ngưng tác dụng, phần saccharide còn lại là dextrin phân tử lớn β-limit dextrin

γ-amylase:

So với β-amylase, γ-amylase bền với acid hơn nhưng lại kém bền dưới tác dụng của

mốc và một vài loại vi khuẩn Enzyme γ-amylase có khả năng xúc tác thuỷ phân cả liên kết α-1,4-glycoside và α-1,6-glycoside trong tinh bột, glycogen, polysaccharide đồng loại, cả maltose và các olygosaccharide kiểu maltose γ-amylase là enzyme ngoại phân exo-enzyme γ-amylase thuỷ phân polysaccharide từ đầu không khử tuần tự từng gốc glucose một Chúng không thủy phân được các dextrin vòng Khi thủy phân tinh bột, cùng với việc tạo thành glucose còn có thể tạo thành olygosaccharide

Hình 3.11: Cơ chế tác động của hệ enzyme amylase

b Enzyme Protease:

Enzyme protease xúc tác quá trình thủy phân protein Trong hạt nảy mầm enzyme này thực chất bao gồm hai enzyme là proteinase và peptidase tác dụng kế tiếp nhau Dưới tác dụng của chúng protein sẽ bị biến đổi như sau:

Protein albumose peptide axit amin Albumose là polypeptide phức tạp nhưng không có tính đông tụ (Lương Đức Phẩm, 2005)

3.2.5.3 Sự thủy phân tinh bột

a Hồ hóa

Tinh bột không hòa tan trong nước lạnh, không hòa tan trong dung môi hữu cơ trung tính Khi ở trong nước lạnh bình thường, chúng hút nước và trương nở ra Vì thế khi gia nhiệt thể tích của khối bột tăng lên, các hạt tinh bột bị nén chặt, sau cùng chúng bị vỡ ra và tạo thành một dung dịch nhớt Độ nhớt của dung dịch phụ thuộc vào lượng nước pha vào và tùy theo cấu trúc của từng loại tinh bột Ví dụ: tinh

bột gạo trương nở hơn tinh bột malt

Quá trình này gọi là sự hồ hóa, sự hồ hóa tinh bột có thể xảy ra ở các nhiệt độ khác nhau tùy theo nguồn gốc của chúng, người ta gọi nhiệt độ hồ hóa là nhiệt độ ở đó

có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình công nghệ sau này, vì tinh bột được hồ hóa

sẽ đường hóa nhanh hơn Hồ hóa có nghĩa là làm trương nở và phá vỡ các hạt tinh bột trong dịch hồ nóng, nhờ vậy các enzyme amylase sẽ dễ tác dụng hơn là tinh bột chưa

hồ hóa

b Dịch hóa:

Dưới tác dụng của α - amylase các chuỗi dài amylose và amylopectin sẽ bị nhanh chóng cắt đứt thành những chuỗi nhỏ hơn, vì thế nên độ nhớt trong mẻ nấu giảm rất nhanh β - amylase chỉ có thể cắt từ từ vào cuối mạch của amylose và cuối mạch

nhánh của amylopectin và cứ cắt 2 gốc một như vậy

Dịch hóa có nghĩa làm giảm độ nhớt trong dung dịch tinh bột đã hồ hóa bởi

α-amylase

c Đường hóa:

α-amylase tuần tự phân cắt các chuỗi của amylose và amylopectin thành dextrin có

cắt, để hình thành các chuỗi nhỏ hơn, các loại đường khác như maltotriose và glucose có độ dài của chuỗi khác nhau cũng được hình thành

Đường hóa tinh bột phải kiểm tra, bởi vì những tinh bột và dextrin chưa phân cắt sẽ

là nguyên nhân gây đục cho bia

Mức độ đường hóa của tinh bột được kiểm tra bằng dung dịch 0,02N iodine

3.2.5.4 Sự thủy phân protein:

Mặc dù lượng protein và các sản phẩm thủy phân của chúng chỉ chiếm một lượng rất

tiếp vào sự hình thành chất lượng bia Các phân tử protein có phân tử lượng thấp (amino acid và peptid) là nguồn thức ăn chính của nấm men Các protein có phân tử lượng trung bình tham gia vào việc tạo bọt, gây cho bia có khả năng tạo bọt lâu, còn các protein có phân tử lượng cao thường là nguyên nhân gây đục bia

Sự thủy phân protein gồm 2 giai đoạn:

 Ở giai đoạn khi nảy mầm, do nhiệt độ thấp nên sự thủy phân sâu xa hơn và tạo nhiều protein bậc thấp (peptid bậc thấp và amino acid)

 Ở giai đoạn đường hóa tạo nhiều protein bậc trung (albumose, pepton, peptid bậc cao) một phần protein hòa tan sau khi đường hóa hoặc những quá trình về sau như đun sôi với hoa houblon, làm nguội chúng sẽ bị kết tủa và bị thải bỏ Phần khác còn lại trong dịch đường là các protein chịu nhiệt, phần lớn chúng tồn tại trong dịch đường ở dạng hòa tan sau khi đun sôi ở nhiệt độ cao, đây chính là protein hòa tan bền vững nhất

trên 100 ml dịch đường, nếu điều kiện trên không được đảm bảo thì:

 Nấm men tăng trưởng yếu

 Quá trình lên men chính và phụ chậm lại

 Mùi bia chưa chín bị giữ lại trong bia

Vì vậy việc cung cấp đầy đủ lượng α-amino acid cho nấm men để đảm bảo quá trình trao đổi chất là rất cần thiết Dịch đường chế biến từ các loại malt có độ phân giải bình thường luôn có đủ lượng α-amino acid cần thiết pH cũng làm ảnh hưởng quá trình thủy phân protein, ở pH = 5 khối lượng các chất có nitrogen hòa tan

kể cả amino acid, peptide, peptone và albumose sẽ tăng lên

3.2.5.5 Sơ đồ đường hóa

Malt và gạo được tiến hành đường hoá theo sơ đồ đường hoá (hình 3.12)

a Một số quá trình xảy ra ở nồi nấu gạo

Bột gạo được xích tải đưa xuống ống phối trộn trước khi vào nồi nấu gạo Đầu tiên cho 310kg bột g ạ o cùng 6,5hl nước vào nồi gạo qua đường ống (nhiệt độ lúc này

hoà đều vào nước Đồng thời một lượng acid sulphuric (220ml) được cho vào nồi gạo

này xảy ra quá trình hồ hoá

Hình 3.12: Sơ đồ đường hoá nguyên liệu của nhà máy bia Sài Gòn – Miền Tây

Hồ hoá: Khi ngâm bột với nước nóng, một lượng lớn nước ngấm vào các phân tử tinh bột làm hạt bột trương nở và thể tích bột tăng lên cuối cùng vỡ ra, xảy ra quá trình phân huỷ không có tính hoá học, gọi là quá trình hồ hoá Hạt tinh bột không liên kết chặt chẽ với nhau nữa, tạo điều kiện cho các enzyme amylase tấn công trực tiếp vào tinh bột

quá trình hồ hoá diễn ra nhanh hơn, triệt để hơn Giai đoạn này gần như toàn bộ tinh

vào 25kg bột malt lót để bổ sung enzyme amylase, nhằm giảm độ nhớt và tránh khét cho nồi gạo

Giữ nhiệt: khi nhiệt độ đạt 72oC giữ trong 20 phút, ở 72oC là nhiệt độ thích hợp cho emzyme amylase hoạt động định hình tiếp phần tinh bột vừa được hồ hoá, mạch tinh bột bị phân cắt thành dextrin mạch ngắn làm cho độ nhớt, độ sệt của khối cháo giảm xuống Lúc này cánh khuấy và bơm tuần hoàn chạy để khuấy đều các emzyme trong tinh bột hồ hoá tiếp xúc nhau Để thúc đẩy quá trình thuỷ phân nên tiếp tục nâng nhiệt

b Một số quá trình xảy ra ở nồi nấu malt

 Giai đoạn phối trộn:

đưa xuống ống phối trộn trước khi vào nồi nấu malt, quá trình phối trộn được thực

và 400ml acid lactic

giúp cho quá trình thuỷ phân tạo dịch đường diễn ra thuận lợi hơn, tăng hiệu suất chất hòa tan

và ổn định cấu trúc bậc 3 của amylase

Hỗ trợ các quá tình tiếp theo: cải thiện tốc độ lọc hèm, làm tăng tốc độ lắng

Bổ sung acid lactic vào để điều chỉnh pH nồi malt tạo môi trường thích hợp cho enzyme thuỷ phân tinh bột

÷ 5,6 đây là nhiệt độ và pH tối ưu của enzyme β-amylase hoạt động Dưới tác động của β-amylase các liên kết α-1,4 glucoside trong mạch amylose và amylopeptin bị cắt Tuy nhiên, β-amylase không phân cắt được các liên kết α-1,6 glycoside trong mạch amylopeptin Nên tác dụng của enzyme chỉ phân giải khoảng 64 ÷ 65% amylopeptin thành maltose trong 20 phút, phần còn lại là các dextrin bậc cao

Sản phẩm chủ yếu trong giai đoạn này là maltose, tức là chất tan lên men được Do

đó, việc điều chỉnh thời gian như thế nào để thu được phần trăm maltose thích hợp có

ý nghĩa quan trọng trong công nghệ

enzyme α-amylase hoạt động, enzyme này tác động mạnh lên các mạch amylose và amylopeptin của tinh bột, và bẻ gãy liên kết α-1,4 glucoside Tuy nhiên, enzyme này không thể phân hủy các liên kết α-1,6 glycoside, nhưng với cơ chế tác động của α-amylase lên tinh bột chúng vẫn tiếp xúc được với các liên kết α-1,4 glycoside cho sản phẩm chủ yếu là dextrin, một ít glucose và maltose Nhờ quá trình này độ nhớt giảm một cách nhanh chóng

Giữ trong 5 phút trước khi bơm sang thiết bị lọc

Mục đích: duy trì ở khoảng bù trừ nhiệt tổn hao trên đường ống và duy trì sự tồn tại của emzyme α-amylase trong nước nha, để tiếp tục thuỷ phân lượng tinh bột còn sót lại trong bã

3.2.5.6 Một số phụ gia trong quá trình đường hóa

a Acid sulphuric:

Đây là một acid mạnh được sử dụng để hạ pH của nồi gạo, tăng khả năng phân giải tinh bột Acid sulphuric đậm đặc rất háo nước, dễ gây bỏng rất nguy hiểm Do đó chỉ nên dùng acid sulphuric đã pha loãng 10 lần

b Canxiclorua:

α-amylase, giúp quá trình đường hoá triệt để hơn, tăng khả năng trao đổi chất của nấm men trong quá trình tổng hợp protein

Kết tủa các phosphate trong nước nha, làm giảm pH

Cải thiện tốc độ lọc hèm, giúp cho tế bào nấm men kết lắng tốt

Tạo cho bia có hương vị đậm đà ổn định thành phần sinh học của bia

Nếu sử dụng quá nhiều sẽ tạo cặn, khó vệ sinh

c Acid lactic:

Là một acid thực phẩm được dùng để chỉnh pH của dịch cháo ở nồi malt và chỉnh pH

giúp ổn định pH cho vào nồi đun sôi sao cho pH nước nha khoảng 5,3

d Clorua kẽm ( ZnCl 2 ):

Sự có mặt của ion kẽm sẽ kích thích sự phát triển sinh khối của nấm men Hàm lượng kẽm trong nước nha nên nằm trong khoảng 0,1 ÷ 0,2 mg/l Nếu thiếu kẽm nấm men sẽ lên men chậm, nhưng nếu sử dụng nhiều sẽ gây độc cho nấm men

Trong quá trình đun sôi và lắng trong nước nha, một phần kẽm bị hấp thu trong bã kết tủa Do đó lượng kẽm sử dụng phải được xác định bằng phương pháp thực nghiệm

e Caramel:

Dùng để tăng độ màu cho bia có sử dụng thế liệu Được cho vào khi đun sôi với hoa houblon

3.2.6 Lọc dịch đường

3.2.6.1 Mục đích của quá trình lọc dịch đường

Lọc nhằm tách dịch đường với vỏ malt và những phần nội nhũ không tan Ngoài ra, quá trình lọc còn mong muốn loại theo bã những chất không mong muốn như kim loại nặng, tanin, lipid…

Quá trình lọc chia thành hai giai đoạn:

 Giai đoạn 1: Lọc dịch cốt ra khỏi bã Trong quá trình lọc, bã đóng vai trò như một

bơm căng khí tạo một áp lực ép dịch đường ra khỏi bã Dịch đường qua lớp vải lọc và theo rãnh trên khung lọc vào đường ống chung đi qua nồi chờ Lượng nước nha thu được khoảng 2800 lít

 Giai đoạn 2: Rửa bã Sau khi lọc dịch ra khỏi bã trong bã còn lại một lượng đáng

kể các chất chiết Rửa bã nhằm thu hồi hoàn toàn lượng chất chiết còn trong bã, tăng

3.2.7 Quá trình đun sôi dịch đường với houblon

3.2.7.1 Mục đích của đun sôi dịch đường với hoa houblon

 Hòa tan chất đắng, chất thơm, chất chát tạo mùi vị và màu cho bia,

 Tiệt trùng dịch wort,

pH = 5,3 thích hợp cho quá trình lên men,

 Ở nhiệt độ cao polyphenol sẽ liên kết với protein tạo phức chất Khi lắng xuống nó

sẽ kéo theo các mảng nhỏ li ti khác làm tăng độ bền sinh học của bia và độ trong của dịch đường,

 Polyphenol, chất đắng, chất chứa nitơ trong bia là những chất tạo sức căng bề mặt

có hoạt tính cao, tạo độ bền bọt trong bia,

 Hình thành các hợp chất tạo hương, vị, màu cho dịch nha,

 Bay hơi một số chất dễ bay hơi hình thành trong quá trình đường hoá

3.2.7.2 Tiến hành đun sôi

Sau khi lọc, dịch đường thu được khoảng 7500 ÷ 7800 lít Dịch đường được bơm qua nồi chờ trước khi được bơm qua nồi đun sôi Nồi chờ giúp ổn định dịch đường, đồng thời nồi chờ được gia nhiệt nhẹ, tiết kiệm thời gian Dịch đường trong nồi chờ được

đun sôi dịch đường với houblon

Dịch đường tiếp tục được gia nhiệt, 10 phút trước khi dịch đường bắt đầu sôi bổ sung một lượng caramel nhằm tăng độ màu của dịch đường Đến khi dịch đường bắt đầu

Bơm tuần hoàn houblon cao trong 10 ÷ 15 phút để hoà đều lượng houblon cao và

ZnCl2 vào dịch đường Houblon cao được cho vào nồi với thời gian dài nhằm tăng hiệu suất trích ly chất đắng trong houblon cao Khoảng 10 phút sau cho acid lactic vào, bơm tuần hoàn trong 2 phút Acid lactic có tác dụng hạ pH dịch đường xuống 5,3 là pH thích hợp cho quá trình lên men Tiếp tục đun, 20 phút trước khi dừng đun cho houblon viên và caramel vào bình houblon 2 và bơm tuần hoàn 5 phút Houblon viên có hàm lượng tinh dầu thơm cao, có tác dụng tạo hương cho bia Quá trình đun sôi được thực hiện trong 70 phút Nếu thể tích bốc hơi không đạt thì có thể kéo dài thời gian đun, nhưng không được kéo dài quá 10 phút

3.2.7.3 Quá trình hoà tan các thành phần của houblon

Quá trình hoà tan chất đắng: Hoa houblon chứa các α và β-acid đắng kém hoà tan Khi đun sôi các α-acid này sẽ hoà tan và đồng phân hoá tạo thành iso-α-acid dễ hoà tan hơn Các đồng phân của acid đắng dễ hòa tan hơn còn có độ đắng cao hơn α và β-acid đắng Chỉ có khoảng 1/3 các nhựa đắng hoàn tan vào dịch đuờng so với tổng lượng nhựa đắng có trong hoa Hiệu suất của quá trình nấu hoa hay quan hệ giữa lượng iso-humulon trong bia với lượng houblon đưa vào khoảng 30%

Quá trình hoà tan tinh dầu thơm: Độ tan của tinh dầu thơm trong nước khoảng 50 mg/l (Nguyễn Thị Hiền và ctv., 2007) Trong quá trình đun sôi dịch đường, tinh dầu bị lôi cuốn theo hơi nước và bị mất từ 50 ÷ 80% sau 30 phút và từ 90 ÷ 95% sau 3 giờ Houblon viên được cho vào trước khi dừng đun 20 phút, hạn chế sự mất tinh dầu thơm đồng thời cũng có đủ thời gian để đảm bảo việc chuyển hoá cần thiết các nhựa đắng Quá trình hoà tan polyphenol và những chất chứa nitơ: Các chất chát của hoa houblon thuộc nhóm catorin, trong dịch đường chúng chuyển thành những dung dịch keo mang điện tích âm Trong dịch đường có protein và pepton mang điện tích dương, chúng sẽ cùng với các chất chát tạo thành những phức chất hoà tan ở nhiệt độ cao, nhưng khi hạ nhiệt độ chúng sẽ kết tủa Khi bị oxy hoá, các chất chát biến thành flobafen, chúng tạo thành với protein những phức chất không hoà tan ở nhiệt độ cao, kết tủa trong quá trình đun sôi Sự giảm chất chát trong dịch đường tỷ lệ thuận với thời gian đun sôi

pH càng thấp thì tốc độ kết tủa của chất chát với protid càng nhanh Trong thành phần của hoa houblon còn có những chất chứa nitơ Hoa houblon chứa nhiều các hợp chất nitơ có phân tử lượng trung bình và phân tử lượng thấp, những chất này hoà tan trong dịch đường trong thời gian đun sôi và làm nguồn dinh dưỡng cho nấm men

3.2.7.4 Sự gia tăng màu

Trong quá trình đun do sản phẩm của phản ứng caramel và phản ứng Maillard làm tăng độ màu của dịch đường Phản ứng caramel sử dụng đường maltose và glucose Các hợp chất caramel được hình thành có bản chất keo, vị đắng nhẹ và có màu nâu Cần khống chế quá trình caramel trong quá trình nấu bia vàng Sự caramel hoá sẽ càng mạnh khi nhiệt độ của thành thiết bị nấu tăng cục bộ Nồi nấu càng cao thì lớp dịch

đường dưới đáy chịu áp lực lớn nên có nhiệt độ cao hơn làm phản ứng caramel xảy ra nhanh hơn

pH của dịch đường cũng có ảnh hưởng đến phản ứng caramel, đường khử tham gia phản ứng dễ dàng hơn trong môi trường kiềm nhẹ, sự tạo thành màu tăng cùng với pH của dịch đường Phản ứng Maillard là phản ứng giữa đường khử và acid amin tạo thành các sản phẩm melanoidin Một số sản phẩm của phản ứng Maillard như furfurylaldehyd, hydroxymetylfurfural gây ra một số vị không mong muốn khi đun sôi dịch đường (Nguyễn Thị Thu Thuỷ, 2006)

3.2.7.5 Quá trình keo tụ protetin

Dịch đường sau khi lọc có chứa một lượng chất keo đáng kể như protid, pectin, pentosane, polyphenol… Khi đun sôi với houblon thì các chất chiết như acid đắng và một số chất khác cũng ở dạng keo hoà tan Khi nhiệt độ tăng lên sự bền vững keo của

cả hệ thống ở dạng hoà tan bị phá vỡ, các phần tử keo dính lại nhau và xảy ra hiện tượng keo tụ

Quá trình keo tụ protein xảy ra theo 2 giai đoạn: đầu tiên mất nước, sau đó keo tụ Các phần tử protein sau khi mất nước chúng liên kết lại với nhau, lớn dần và từ từ lắng xuống

3.2.7.6 Ổn định thành phần dịch đường

Về mặt sinh học, dịch đường khi chuyển sang nồi đun sôi có thể chứa các vi khuẩn chịu nhiệt Đun sôi trong vòng 15 phút ở pH thấp của dịch đường cũng đủ để tiệt trùng dịch đường Ngoài ra, houblon cũng có một số chất kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật trong dịch đường

Về mặt hoá sinh, công đoạn nấu dịch đuờng với houblon được thực hiện ở nhiệt độ

hoạt sẽ tránh được sự biến đổi cấu trúc phân tử đường trong quá trình lên men mà những chất này có thể gây cản trở hoặc có tác động xấu đến độ bền sinh học hay khả năng giữ bọt của bia thành phẩm

Về mặt bền keo, để cải thiện tính bền keo của bia cần phải loại bỏ các hợp chất nitơ bằng cách đông tụ và kết tủa chúng bằng sự liên kết của protein và tanin

3.2.8 Lắng và làm lạnh nước nha

3.2.8.1 Mục đích

Dịch đường sau khi đun sôi với hoa houblon có chứa cặn ở dạng huyền phù và cặn hoa houblon Công đoạn lắng nhằm mục đích loại bỏ cặn để làm trong dịch đường Phần cặn houblon không được nhà máy tái sử dụng mà thải bỏ

Làm lạnh nước nha là hạ nhiệt độ nước nha về nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên

gây sốc nhiệt để tiêu diệt vi sinh vật còn sót và tránh sự phát triển của tạp khuẩn

3.2.8.2 Lắng nước nha

Nước nha sau khi được đun sôi chứa một lượng cặn nóng ở dạng huyền phù và cặn houblon Nhà máy sử dụng thiết bị lắng xoáy (Whirpool), thiết bị lắng bằng lực xoáy hướng tâm Kết tủa tanin – protein, xác hoa và cặn rắn trong dịch đường được loại bỏ Nước nha được bơm vào bồn lắng ở 1/3 chiều cao của thiết bị tính từ đáy lên và được bơm theo hướng tiếp tuyến với thành bồn lắng Khi bơm vào trong bồn lắng, dịch đường xoáy tròn trong thiết bị, các kết tủa sẽ dịch chyển vào tâm của dòng chảy, phần dịch đường trong xoáy ở thành thiết bị Dịch đường trong được lấy ra khỏi thiết bị ở vị trí khoảng 1/2 và dưới đáy thiết bị Vị trí lấy dịch đường trong nằm ở sát thành thiết

bị Phần cặn lắng sẽ được thải bỏ qua đường xã cặn Tốc độ bơm dịch đường vào thiết

bị không được quá nhanh, dòng xoáy tốt nhất có tốc độ là 5m/s để tránh lực xé làm biến dạng cấu trúc của β–glucan gây khó khăn cho công đoạn lọc bia

Mật độ và độ đặc của bánh cặn phụ thuộc vào kết tủa của quá trình đun sôi và thành phần của nguyên liệu Sử dụng houblon viên không những giúp cho việc tạo cặn tốt mà quá trình bơm dịch đường vào thùng hay tháo cặn ra cũng sẽ dễ dàng Thời gian lắng tối ưu từ 20 ÷ 40 phút Không nên kéo dài hơn để tránh nguy cơ

Dịch đường trong, sau khi được rút ra khỏi thùng lắng còn để lại dưới đáy một phần cặn đục, gọi là kết tủa nóng chúng chứa khoảng 75% dịch đường và 25% cặn rắn Cặn rắn lại được tách ra, dịch đường trong được thu hồi lại

Cần phân biệt cặn kết tủa ở đáy thùng lắng gọi là “kết tủa nóng” Cặn kết tủa khi dịch đường hạ nhiệt để lên men gọi là “kết tủa lạnh”

3.2.8.3 Làm lạnh nước nha

Nhà máy sử dụng phương pháp lên men chìm, nấm men chỉ có thể hoạt động ở nhiệt

độ thấp, nên dịch đường cần được hạ nhiệt độ càng nhanh càng tốt ở khoảng 6÷8C Điều phải hết sức quan tâm khi hạ nhiệt độ dịch đường là phải tránh mọi

sự nhiễm khuẩn, dịch đường bị nhiễm sẽ làm hỏng chất lượng của bia Thời điểm

thuận lợi cho sự phát triển vi sinh

Trong quá trình hạ nhiệt phải đảm bảo các yếu tố sau:

 Dịch đường cần phải đảm bảo vô trùng

 Cung cấp oxy từ 8 ÷ 10 mg/l

 Dịch đường phải trong và được loại bỏ các kết tủa nóng

 Đảm bảo loại trừ ít nhất một phần kết tủa lạnh để các keo không còn lơ lửng trong bia non