Thiết kế xưởng thực nghiệm sản xuất bia trong trường năng xuất 1 triệu lít/ năm

Được sản xuất từ các loại nguyên liệu chính là đại mạch ươm mầm, hoahoublon và nước với một quy trình công nghệ khá đặc biệt, cho nên bia có cáctính chất cảm quan rất hấp dẫn đối với con

Được sản xuất từ các loại nguyên liệu chính là đại mạch ươm mầm, hoahoublon và nước với một quy trình công nghệ khá đặc biệt, cho nên bia có cáctính chất cảm quan rất hấp dẫn đối với con người : hương thơm đặc trưng, vịđắng dịu, lớp bọt trắng mịn với hàm lượng CO2 khá cao ( 4- 5g/l) giúp cơ thểgiải khát triệt để khi ta uống nhờ đặc tính bão hòa CO2

Hàm lượng các chất hòa tan trong bia không nhiều chỉ khoảng 5 – 10%tùy theo loại bia nhưng hầu hết các chất hòa tan này vào trong cơ thể đều rất

dễ được hấp thụ Bia có tác dụng tốt cho sức khỏe nếu ta sử dụng đúng liềulượng ( 2 cốc/ ngày) sẽ giúp kích thích quá trình tiêu hóa Ngoài ra, trong biacòn chứa các VTM và một số acid amin cần thiết cho cơ thể Năng lượng thuđược khi ta sử dụng một lít bia tương đương với 25g thịt bò, 150g bánh mì, vàbằng khoảng 500kcal

Ngày nay, khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, chất lượng bia ngàycàng cao, năng suất bia được cải thiện và nâng cao rất nhiều Rất nhiều loạibia được sản xuất : bia vàng, bia đen , bia cà phê…với các hình thức đa dạng :bia chai, bia hơi ( chiết bock ), bia lon….Bia không còn được coi là loại đồuống xa xỉ mà bia đã đáp ứng được nhu cầu của mọi tầng lớp giàu nghèotrong xã hội Ai cũng có thể uống bia, loại bia phù hợp với túi tiền của họ

Các nhà máy bia mọc lên ngày càng nhiều nhưng vẫn chưa đáp ứngđược đầy đủ nhu cầu tiêu dùng của thị trường do kênh phân phối, tiếp thị, bánhàng của công ty bia còn hạn chế, chưa rộng rãi Các nhà máy chủ yếu sảnxuất phục vụ cho mục đích kinh tế Mục đích đào tạo vẫn chưa được quan tâm

và coi trọng

Vấn đề thực tập của sinh viên tại các nhà máy bia để nắm bắt rõ côngnghệ thực tế và rút ngắn khoảng cách giữa lý thuyết và thực tiễn là một bàitoán khó Sinh viên tự liên hệ vào nhà máy, nhà máy quan tâm tạo điệu kiện

hướng dẫn sinh viên hiểu rõ và biết tiếp cận và vận hành các công đoạn làmột điều rất khó thực hiện.

Xuất phát từ những lý do trên, em đã chọn đề tài “Thiết kế xưởng thực nghiệm sản xuất bia trong trường năng xuất 1 triệu lít/ năm” Bia được

sản xuất phần lớn là bia hơi và một phần nhỏ bia chai Lợi nhuận bán sảnphẩm để trang trải các khoản phí đầu tư cho xưởng Bên cạnh mục đích sảnxuất, xưởng thực nghiệm sẽ là nơi hỗ trợ cho mục đích đào tạo Sinh viên sẽ

có nơi thực tập tốt, thầy cô giáo sẽ có nơi nghiên cứu và hướng dẫn sinh viên

CHƯƠNG 1 : LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

1.1 HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ BIA TRÊN THẾ GIỚI VÀTẠI VIỆT NAM

1.1.1 Trên thế giới

Sản xuất bia là một ngành công nghiệp phát triển rất nhanh chóng Từđầu thế kỉ 20 bia còn rất xa lạ với nhiều người, chỉ một thời gian sau nó đã trởnên phổ biến Ngành công nghiệp này đã có vị trí quan trọng ở nhiều nước vàđem lại nguồn thu nhập to lớn cho nền kinh tế quốc dân Sản lượng bia ngàycàng tăng cả về số lượng và chất lượng

Theo thống kê, các nước Đức, Mỹ có sản lượng bia lớn hơn 10 tỷlít/năm Mỹ là một nước phát triển, quy mô sản xuất lớn 5 công ty đã chiếm60% tổng sản lượng bia sản xuất ra Canada 2 công ty chiếm 94% tổng sảnlượng bia sản xuất ra Các nước Đan Mạch, Đức, Tiệp Khắc lượng bia tiêuthụ khá lớn nhiều hơn 100 lít/người/năm

Châu Âu hầu hết các nước đều sản xuất và tiêu thụ bia với sản lượnglớn thì ở Châu Phi chỉ một số nước là sản xuất và tiêu thụ nhiều bia Theo sốliệu thống kê được 10 nước có sản lượng bia cao nhất thế giới là : Mỹ, TrungQuốc, Đức, Braxin, Nhật, Anh, Mexico, Tây Ban Nha, Nam Phi

Các nước có mức tiêu thụ bia cao nhất là Tiệp, Đức, Italia, Úc, Bỉ, Áo, DanMạch, Hungari, Anh…

Châu Á có các nước phát triển như ; Nhật, trung Quốc và các nướcđang phát triển như : Lào, Việt Nam, Campuchia…đều có sản lượng sản xuất

và tiêu thụ bia ngày càng tăng lên nhưng tốc độ tăng trưởng là khác nhau tuythuộc và điều kiện mỗi nước

1.1.2 Tại Việt Nam

Việt Nam là nước Đông Nam Á, trong vùng nhiệt đới ẩm nên các loại

đồ uống đặc biệt là bia rất được ưa chuộng Bia xâm nhập vào nước ta sauthời kì Pháp xâm lược năm 1858 Năm 1875, Pháp cho xây dựng nhà máy biaSài Gòn ở miền Nam Năm 1890, nhà máy bia Hà Nội được xây dựng Trongthời gian này, bia sản xuất ra chủ yếu đáp ứng nhu cầu của quân đội Pháp vàkiều dân Pháp ở Việt Nam Cùng với sự phát triển của ngành kinh tế và trình

độ của khoa học kĩ thuật nền công nghiệp sản xuất bia của nước ta đang cónhững bước thay đổi lớn Rất nhiều nhà máy bia đã được xây dựng với quy

mô lớn và thiết bị hiện đại nhằm đáp ứng nhu cầu của nhân dân trong nước vàđóng góp phần lớn vào nền kinh tế quốc dân

Một số hãng bia nổi tiếng trên thế giới cũng đã đầu tư vào Việt Namnhư Carlberg, San Miguel, Heniken, tiger…với hình thức liên doanh liên kết.Việc này đã tạo một gương mặt mới cho ngành bia Việt Nam nhưng nó cũng

là thách thức lớn với doanh nghiệp trong nước, đòi hỏi các doanh nghiệp phảiđầu tư công nghệ hiện đại, cải thiện điều kiện lao đông và điều chỉnh bước đithích hợp trong môi trường cạnh tranh này

Năm Sản lượng ( triệu lít ) Bình quân ( lit/ người)

Việc xây dựng xưởng thực nghiệm phục vụ mục đích nghiên cứu nhằmtìm ra các sản phẩm mới, cải thiện và ổn định chất lượng sản phẩm, giảm tối

đa tổn thất trong sản xuất là vấn đề cấp thiết và rất đúng đắn

1.2 CHỌN SẢN PHẨM VÀ LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

1.2.1 Chọn loại bia dự định sản xuất :

Với mục đích sản xuất để nghiên cứu, và phục vụ nhu cầu cho nhân dânquanh vùng nên em chọn sản xuất loại bia vàng có chất lượng cao Sản xuấtchủ yếu là bia hơi để phục vụ nhu cầu vào mùa nóng, một lượng ít bia chai đểphục vụ công tác nghiên cứu là chính

Bia sản xuất ra phải đảm bảo đạt được các tiêu chuẩn :

* Chỉ tiêu cảm quan :

- Màu sắc : vàng sáng tự nhiên

- Độ trong : Trong suốt không có cặn, không có tạp chất

Sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam

- Độ bọt : Bóng bọt trắng mịn, bền bọt ở 20oC, có chiều cao bọt ít nhất 2cmkhi rót bia vào cốc, thời gian giữ bọt ít nhất 3 phút, sau khi tan hết bọt vẫnbám vào thành cốc.

- Mùi thơm : Đặc trưng cho bia sản xuất từ malt đại mạch và hoa houblon, có

vị đắng hài hòa, êm dịu, không có mùi lạ

* Chỉ tiêu hóa lý :

- Hàm lượng chất hòa tan ban đầu ở 20oC ( % khối lượng )

Bia chai 12o Brix và bia hơi là 10o Brix

- Hàm lượng cồn ở 20oC ( % V )

Bia chai 4,5 và bia hơi là 4,3

- Hàm lượng CO2 hòa tan ( g/l ) 4,9 – 5,6 g

* Hàm lượng các loại kim loại nặng

Theo tiêu chuẩn Việt Nam 5402 – 1994

* Bao bì nhãn hiệu, bảo quản, vận chuyển

- Bia chai được đóng trong chai thủy tinh màu nâu dung dịch 450 – 900 ml

- Bia hơi được chiết vò bock 10l hoặc 2 lít

- Nút bia cách đỉnh nút chai 45 – 55 mm

- Chai được dán nhãn thân, nhãn phụ và nhãn viền ở cổ chai và nắp chai

- Nhãn dán trên chai phải đủ 3 nhãn

- Bề mặt nhãn phải mịn, phẳng, không nhăn

- Nhẵn không bị rách hoặc sờn mép

- Khoảng cách từ đỉnh nút đến mép trên của nhãn chụp 2,5 – 3,5 cm

- Độ sai lệch giữa nhãn thân và nhãn lưng theo chiều cao

1.2.2 Lập luận kinh tế kĩ thuật

1.2.2.1 Địa điểm xây dựng xưởng thực nghiệm:

Là một xưởng thực nghiệm năng suất nhỏ 1 triệu lít bia/ năm, em chọnđịa điểm xây dựng xưởng tại khu vực xây dựng các xưởng thực nghiệm củanhà trường

Nằm ngay trong nội thành Nam Định, địa điểm này đáp ứng được đầy

đủ tất cả các tiêu chí thuận lợi để xây dựng xưởng thực nghiệm :

- Địa hình bằng phẳng, rộng rãi, nền đất thổ cư có thể xây dựng nhà mộttầng hay nhiều tầng

- Không nằm trong quy hoạch thu hồi đất của Thành phố

- Gần nguồn cung cấp nguyên liệu và thị trường tiêu thụ

- Đảm bảo các nguồn điện, nước, nhiên liệu…

Chính vì những lý do đó em đã chọn địa điểm đặt xưởng thực nghiệm tạiNam Định

1.2.2.2 Nguyên liệu

- Lượng gạo công ty sử dụng chủ yếu thu mua từ các đại lý, các vùng chuyêncanh trồng lúa của Nam Định, vì Nam Định là đất gạo nên nguồn gạo rất dồidào đồng thời giảm được giá thành vận chuyển xa Nếu thiếu thì mua bênngoài từ các địa phương lân cận như Ninh Bình, Hà Nam, Thái Bình…

- Lượng malt : Được nhập từ các đại lý nhâp khẩu malt ở ngay Nam Địnhhoặc các công ty phân phối malt trên thị trường

- Lượng men sử dụng : Thực hiện các bước để nuôi cấy nấm men từ bình tamgiác nhỏ, và nhân giống men cho đủ lượng men cần thiết sử dụng cho mụcđích lên men Tái sử dụng men sữa để tiết kiện kinh phí, tránh lãng phí hoạtlực lên men của men sữa

- Hoa houblon nhập từ các đại lý phân phối hoa ngay trên địa bàn Nam Định

1.2.2.3 Hợp tác hóa :

- Lượng bã bia, bã men thải ra bán cho các hợp tác xã nuôi cá và cơ sở sảnxuất thức ăn chăn nuôi trong quanh vùng để thu hồi ít kinh phí và không mấtcông vận chuyển đi đổ

- Công trình đường bê tông, lưới điên phối hợp với các xưởng khác trong khuvực cùng góp vốn xây dựng nên tiết kiệm được khá nhiều chi phí

1.2.2.4 Nguồn cung cấp điện :

- Xưởng sử dụng điện từ lưới điện quốc gia, kí hơp đồng với sở điện lực NamĐịnh, nên điện cung cấp luôn ổn định, nếu bị cắt điện sở điện lực phải báotrước 1 tuần

- Có trạm biến áp để điều chỉnh điện áp tiêu thụ phù hợp từng công đoạn

- Có máy phát điện dự phòng khi mất điện để trách làm gián đoạn quá trìnhsản xuất, tránh ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm do mất điện gây ra

1.2.2.5 Nguồn cung cấp hơi:

- Trong xưởng sản xuát bia, cần rất nhiều hơi nóng để phục vụ cho các côngđoạn như nấu, đường hóa, thanh trùng…Vì vậy, cần xây dựng khu lò hơi đểcung cấp hơi nóng phục vụ các khu sản xuất

- Sử dụng nhiên liệu đốt là than đá ( vì có hệ số cấp nhiệt cao 550kcal/kg ) vàgiá thành rẻ hơn dầu, gas…

1.2.2.6 Nguồn cung cấp nước và xử lý nước thải:

- Xưởng sẽ khoan giếng, và đầu tư quy trình xử lý nước, để cung cấp đủlượng nước phục vụ cho quá trình sản xuất và sinh hoạt Việc sử dụng nguồn

nước này tiết kiệm cho xưởng một lượng chi phí khá lớn so với sử dụng nướcthành phố.

- Vấn đề xử lý nước thải được xưởng rất trú trọng và đầu tư rất nhiều, cho xâydựng hẳn một khu xử lý nước thải riêng biệt trước khi thải ra ngoài

1.2.2.7 Nguồn nhân công :

- Do đặt xưởng ngay trong khuôn viên nhà trường và được nhà trường tạođiều kiện nên nhân công luôn dồi dào

- Sau các giờ học, sinh viên có thể xuống xưởng vừa nghiên cứu vừa hỗ trợsản xuất

- Các thầy cô giáo trong khoa vừa giảng dậy, vừa hướng dẫn sinh viên nghiêncứu, vừa là cố vấn cho xưởng

- Vì ngay trong trường, nên những sinh viên có nhu cầu kiếm tiền sinh hoạt cóthể phục vụ trong xưởng theo ca

- Các bộ phận kế toán, cơ khí, điện tử do các khoa trong trường phụ trách nênkhông phải thuê ngoài

1.2.2.8 Giao thông vận tải :

- Xưởng thực nghiệm đặt ở vị trí đường lớn, nên việc đi lại rất dễ dàng

- Đường vào xưởng là đường dải nhựa, thiết kế cho ôtô trọng tải lớn

- Nếu sau này xưởng phát triển muốn nhập khẩu malt trực tiếp từ nước ngoài

để tiết kiệm chi phí qua trung gian thì cảng biển chỉ cách công ty khoảng 40 –

60 Km.Vận chuyển bằng đường thủy tuy hơi chậm nhưng thuận tiện và giá rẻhơn cả

- Bia sản xuất ra phân phối ngay trong khu vực, nên việc vận chuyển tới cáccửa hàng, đại lý rất thuận lợi

1.2.3 Tính thực tế của xưởng thực nghiệm :

Mục đích xây dựng xưởng là để phục vụ cho công việc nghiên cứucủa sinh viên và giáo viên, vừa sản xuất vừa thí nghiệm Nên vấn đề lỗ lãikhông quan trọng, có thể lỗ hoặc hòa vốn cũng chấp nhận.Sinh viên dễ dàngthực tập trong xưởng mà không cần vất vả liên hẹ thực tập Có thể tiếp xúc,

trực tiếp vận hành công nghệ chứ không như “ cưỡi ngựa xem hoa ” khi thựctập ở các công ty khác.

Trong thời gian thực tập, sinh viên được hỗ trợ chi phí ăn uống, đươc đưa ra ýtưởng và được phân tích, nghiên cứu về tính khả thi của vấn đề đưa ra Cácthầy cô có điều kiện đánh giá chính xác năng lực thực hành của sinh viêntrong các kì thực tập

Và điều quan trọng là sinh viên sau khi thực tập có thể hiểu được công việctrong tương lai, môi trường làm việc ngoài thực tế và có nhiều kinh nghiệmquý báu hơn sau khi ra trường

CHƯƠNG 2 : CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN

CÔNG NGHỆ

2.1 CHỌN NGUYÊN LIỆU

Nguyên liệu chính trong sản xuất bia là malt, gạo( với tỷ lệ 70% malt,30% gạo để giảm giá thành sản phẩm), nước, hoa houblon và một số nguyênliệu phụ khác, vì là xưởng thực nghiệm phục vụ mục đích nghiên cứu nên cácnguyên liệu này được phân tích và chọn rất kĩ càng nhằm tạo ra loại bia cóchất lượng cao, các loại bia mới với các đặc tính mới lạ

2.1.1 Malt đại mạch

Malt đại mạch là nguyên liệu với đầy đủ tính chất và thành phần cầnthiết để sản xuất bia Đại mạch giống gieo trồng ( Hordeum sativum – jessen )thuộc nhóm thực vật có hạt ( Spermophyta ), phân nhóm bí tử ( an-giospermae), lớp một lá mầm(monocotyledonae), họ lúa mỳ( Gramineae) Họlúa mỳ bao gồm rất nhiều loài và chi Trong chi đại mạch, ngoài loài đượcthuần chủng và đưa vào gieo trồng ( hordeum sativum), còn có nhiều loại đạimạch hoang dại khác như H.murinum, H.jubatum, H.bubosum…Chu kì sinhtrưởng của hạt đại mạch là 100 – 120 ngày

Đại mạch gieo trồng là loại thực vật một năm Đại mạch thường đượcgieo trồng vào mùa đông ( gieo hạt mùa đông thu hoạch mùa hè) hay mùaxuân ( gieo hạt mùa xuân thu hoạch mùa thu), được trồng nhiều ở Nga, Mỹ,Canada, Pháp, Nga…

Đại mạch có giống 2 hàng và đại mạch đa hàng, trong đại mạch đahàng lại gồm có đại mạch 4 hàng và đại mạch 6 hàng Đại mạch 2 hàng cóđặc tính vượt trội hơn hẳn ( chỉ có hai bong hoa trên gié tạo hạt, hạt phát triểntốt tròn đều, vỏ trấu mỏng ) Vì vậy chủ yếu đại mạch hai hàng được dùngtrong sản xuất bia, còn đại mạch đa hàng chỉ dùng trong chăn nuôi và các mụcđích khác

Hạt đại mạch trải qua quá trình ngâm, ươm mầm sẽ trở thành hạt malttươi; hạt malt tươi lại tiếp tục qua quá trình sấy, tách rễ và đánh bóng sẽ trởthành hạt malt khô tiêu chuẩn có thể bảo quản dài ngày trong điều kiện khô,mát và được sử dụng để sản xuất bia Trong quá trình xử lý hạt đại mạch đểtrở thành hạt malt hoàn thiện hệ enzyme trong hạt đã được hoạt hóa và tăngcường hoạt lực, đặc biệt là hệ enzyme thủy phân thực hiện quá trình chuyểnhóa các chất cao phân tử để tạo ra chất chiết của dịch đường

Hiện nay, các cơ sở sản xuất bia ở nước ta thường sử dụng loại malt cónguồn gốc từ đại mạch hai hàng, chủ yếu được nhập từ Úc hoặc một số nướcchâu Âu như: Đức, Đan Mạch

Cấu trúc thành phần hóa học của hạt đại mạch gồm : vỏ trấu, vỏ quả, vỏhạt, lớp aloron, nội nhũ, ngủ, phôi lá, phôi rễ, lớp tinh bột

- Vỏ hạt chiếm 8-15% trọng lượn hạt, vỏ trấu chủ yếu là xenlulose, vỏquả dai bền và có tác dụng bảo vệ, lớp vỏ hạt có tác dụng như lớp màngbán thấm

- Phôi chiếm 2,5 – 5% trọng lượng hạt có tác dụng duy trì sự sống lưutruyền của cây, là nơi hoạt hóa và sản xuất enzyme

- Nội nhũ chiếm 45 – 68% trọng lượng hạt, chứa phần lớn chất dinhdưỡng gồm các tinh bột, chất béo, protein, đường khoáng…giữ vai tròquyết định chất lượng của đại mạch

Malt dùng trong sản xuất bia cần đảm bảo một số yêu cầu:

* Chỉ tiêu cảm quan:

- Màu sắc: hạt malt vàng có màu vàng rơm, sáng óng ánh, màu chuẩn là 0,3

độ iod; (malt đen có màu sẫm)

- Mùi vị: mùi vị đặc trưng cho malt vàng là vị ngọt nhẹ hay ngọt dịu, cóhương thơm đặc trưng, không được có mùi vị lạ

- Độ sạch của malt cho phép là 0,5% hạt gãy vỡ, 1% các tạp chất khác

2.1.2 Nguyên liệu thay thế :

Ngoài đại mạch, trong công nghệ sản xuất bia, để giảm giá thành sảnphẩm, người ta sử dụng một số loại nguyên liệu khác để thay thế Các loạinguyên liệu thay thế được chia làm hai nhóm : nhóm dạng hat như tiểumạch,gạo và thóc tẻ, ngô…, nhóm dạng đường như : đường mía và đường củcải ( saccharoza), đường thủy phân ( glucoza ), đường invertaza, xiro tinh bột

Gạo là nguyên liệu có giá trị dinh dưỡng cao, nguồn cung dồi dào, giáthành phải chăng nên rất thích hợp sử dụng làm nguyên liệu thay thế mộtphần malt Gạo có hàm lượng tinh bột khá cao, protein ở mức vừa phải chấtbéo và xenlulose ở giới hạn thấp Hơn nữa, Việt Nam đang là nước xuất khẩugạo lớn thứ nhất nhì trên thế giới nên nguồn cung cấp gạo luôn đảm bảo, giáthành luôn thấp nhất so với nhập khẩu Chính vì những lý do trên em chọn

TT Thành phần hoá học của malt % chất khô

gạo tẻ là nguyên liệu thay thế một phần malt trong sản xuất bia Loại gạo tẻ

để sản xuất phải đáp ứng các yêu cầu :

Thành phần chất khô của gạo :

Cấu tạo của hoa gồm những thành phàn chính cánh hoa, trục hoa,cuống hoa và hạt lupulin vàng óng tựa như phấn hoa Những hạt này chứachát đắng và chất thơm của hoa houblon Lượng hạt này phụ thuộc vào giống

và điều kiện gieo trồng của hoa Người ta đã chứng minh được rằng ở diều

kiện thời tiết có nhiều ánh nắng mặt trời hoa sẽ có nhiều hạt lupulin hơn.Trong công nghệ sản xuất bia, chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn, nếu hoa cái

đã thụ phấn thì giá trị công nghệ của chúng bị giảm đi rất nhiều Còn hoa đựcthì rất bé và chứa ít hương lupulin

Các hợp chất quan trọng nhất trong hoa phải kể đến : chất đắng ( axit đắng,  - axit đắng, nhựa mềm, nhựa cứng), tinh dầu thơm, polyphenol.Ngoài ra, còn một số chất khác nhưng không mang nhiều ý nghĩa trong côngnghệ sản xuất bia

-Hoa houblon được sử dụng dưới 3 dạng: hoa cánh, hoa viên và cao hoa

- Hoa cánh: hoa houblon tươi, nguyên cánh được sấy khô đến hàm ẩm 11%,sau đó được phân loại rồi xông hơi (SO2) để hạn chế sự oxy hóa và sự pháttriển của vi sinh vật

- Hoa viên: hoa houblon sau khi xử lý sơ bộ, được nghiền và ép thành cácviên nhỏ, xếp vào các túi polyetylen hàn kín miệng để tiện cho việc bảo quảncũng như vận chuyển

- Cao hoa: trích ly các tinh chất trong hoa bằng các dung môi hữu cơ (toluen,benzen ), sau đó cô đặc để thu lấy chế phẩm ở dạng cao

1 kg hoa viên = 1,3 – 1,5 kg hoa cánh

1 kg cao hoa = 7 – 10 kg hoa cánh

Các chỉ tiêu kĩ thuật của hoa:

- Hoa cánh có màu vàng hơi xanh, hoa viên có màu xanh, cao hoa có màu đenhoặc vàng Hoa cánh sử dụng là hoa cái chưa thụ phấn, nghiền còn dính

- Hoa có mùi thơm đặc trưng, không lẫn các tạp chất

Phụ thuộc và giống, điều kiện khí hậu, đất đai gieo trồng và kỹ thuật canh tác,thành phần hóa học của hoa houblon có sự khác nhau đáng kể Lựa chọn loạihoa có thành phần hóa học: ( tính theo % chất khô )

- Nước : 11 - 13 - protein ( N * 6.25) : 15 - 21

- Tổng chất đắng : 15 – 21 - xellulose : 12 - 14

- Tinh dầu thơm : 0.3 – 1 - chất khoáng : 5 – 8

- Polyphenol : 2.5 – 6 - Các hợp chất khác : 26 – 28

Xưởng thực nghiệm sẽ sử dụng hoa viên và cao hoa không sử dụng hoa

cánh sấy khô bởi các ưu điểm sau :

- Giảm được hao phí chất đắng trong thời gian bảo quản

- Tăng hệ số sử dụng hữu ích của chất đắng và các cấu tử khác

- Lược bỏ được thiết bị lọc bã hoa trong các nhà máy bia

- Giảm bớt được lượng chất màu antoxianogen và các cấu tử bất lợi kháccho chất lượng của bia.

2.1.4 Nước

Hàm lượng các chất hòa tan trong dịch đường trước lúc lên men là 10 13% ( trọng lượng ) đối với bia vàng và 16 – 22% ở bia đen Như vậy cónghĩa là hàm lượng nước trong bia thành phẩm chiếm đến 77- 90% Với một

-tỷ lệ lớn như vậy trong sản phẩm bia, ta có thể nói nước là một trong nhữngnguyên liệu chính để sản xuất bia

Thành phần hóa học và chất lượng của nước ảnh hưởng trực tiếp tới toàn bộ

kĩ thuật sản xuất và ảnh hưởng rất lớn tới đặc điểm, tính chất và chất lượngcủa bia thành phẩm Trong quá trình sản xuất bia càn một lượng nước rất lớn,một phần dùng để đun sôi, hồ hóa, đường hóa, một phần để rửa men, rửa thiết

bị và nấu hơi Việc sử dụng nước rộng rãi như vậy, nước phải có thành phần

và tính chất thích hợp

Nước thiên nhiên rất giàu các muối hòa tan ở dạng ion, trong đó nhiều nhất làcác catrion Ca, Mg, Na, K ,Fe, Al…và các anion – OH, - HCO3, - NO2…Thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng đến quá trình hồ hóa và đườnghóa Ngoài ra các muối của chúng đi vào thành phần của dịch đường và hoa,tham gia vào sụ hình thành của mùi vị và một vài tính chất của bia

Các muối trong nước có tác dụng tương hỗ với các thành phần và tính chấtcủa dịch đường và bia Các bicacbonat và cacbonat có trong nước sẽ hòa tannhững chất đắng trong vỏ malt( những chất gây cho dịch đường và bia vịđắng khó chịu ) Đặc biệt, NaCO3, NaHCO3 hòa tan cả các chất chát của maltgây ảnh hưởng xấu tới chất lượng của bia

Thiết bị rửa men và thiết bị đòi hỏi phải sạch, không chứa nhiều hợp chất hữu

cơ và vi sinh vật Đặc biệt, đối với các ci sinh vật và vi trùng có ảnh hưởngtrực tiếp đến những quá trình kĩ thuật sản xuất bia, phải thường xuyên kiểmtra dưới kính hiển vi để xác định lượng vsv có trong nước để tiến hành sáttrùng nếu cần

Nước dùng rửa thiết bị có độ cứng thấp đến trung bình, đặc biệt không chứacác muối NH3, nitrit

Về cảm quan cần đảm bảo yêu cầu như đối với nước uống

Nước dùng để nấu bia cần đảm bảo các tiêu chí :

- Hàm lượng muối cacbonat < 50mg/lit

- Hàm lượng muối magie < 100mg/lit

- Hàm lượng muối clorua 75 - 150mg/lit

- Hàm lượng muối CaSO4 130 – 200 mg/lit

- Kim loại nặng : không có

- Nước trong suốt, không màu, không mùi, không lẫn các tạp chất cơhọc

2.1.5 Chọn chủng nấm men :

Nấm men để sản xuất bia là loại vi sinh vật đơn bào thuộc giốngSaccharomyces, nhiệt độ tối ưu cho sinh trưởng và phát triển của chúng là( 25 – 30 oC), nhưng một số loài thuộc giống này vẫn phát triển ở 2 - 3 oC,giống này chịu được nhiệt lạnh nhưng không chịu được nhiệt nóng Nấmmen bia có thể phát triển trong môi trường có oxi hoặc không có oxi,Trong quá trình lên men bia, lúc đầu mới có oxi hòa tan, nấm men dùngoxi đó để oxi hóa cơ chất, tạo năng lượng cho sinh trưởng và phát triển.Sau một thời gian lên men, lượng oxi giảm dần, tế bào nấm men thu nănglượng từ hệ enzyme của chúng qua phản ứng oxi hóa khử các cơ chất Quátrình trao đỏi chất của nấm men bia chính là quá trình chuyển nguyên liệuthành sản phẩm

Có hai loại nấm men : nấm men nổi và nấm men chìm

- Nấm men nổi : thuộc loại Saccharomyces cerevisiae chỉ phát triển vàlên men bia ở nhiệt độ tương đối cao 12 -13 oC trở lên Trong quá trìnhlên men, tế bào của chúng nổi lơ lửng trong dịch lên men và tập trung ở

bề mặt dịch Do trải đều trên toàn bộ khối dịch lên men nên tê bào cóđiều kiện tiếp xúc rộng với cơ chất trong môi trường, tác động lên cơchất ở khắp mọi nơi, xúc tiến quá trình lên men nhanh và mạnh mẽhơn Tuy nhiên sử dụng nấm men nổi đòi hỏi biện pháp lọc cẩn thậnmới có sản phẩm trong suốt, vì nấm men lởn vởn trong dịch lên menngay cả ở cuối thời kì lên men phụ

- Nấm men chìm Saccharomyces carlsbergensis loài này phát triển tốt

ngay ở nhiệt độ thấp khoảng 6 - 7 oC Nấm men có khả năng đặc biệt làtrong quá trình phát triển, tế bào của chúng dính vào nhau thành chumrồi lắng xuống đáy thiết bị lên men thành lớp chặt, thuận tiện cho việc

tách lớp tế bào đó làm nấm men giống cho đợt sản xuất tiếp theo Dotính chất này mà bề mặt tiếp xúc nấm men và môi trường bị hạn chế,khả năng tiêu hao cơ chất để tạo thành sản phẩm lên men chậm nênkhông sử dụng loài này vào mục đích rút ngắn chu kỳ lên men Nhưng

vì nấm men lắng xuông đáy thiết bị nên bia ở cuối lên men phụ đãtrong và khâu lọc rất dẽ dàng và đơn giản

Chính vì vậy, em chọn nấm men Saccharomyces carlsbergensis để lên men

bia

Đặc điểm: nấm men Saccharomyces carlbergensis, tế bào nấm men hình cầu

hay bầu dục, kích thước trung bình là 3 – 15µm, sinh sản chủ yếu bằngphương thức nảy chồi, có khả năng lên men ở điều kiện nhiệt độ thấp nêngiảm được sự nhiễm tạp và tạo được bia có chất lượng cao bền sinh học, nó

có khả năng lên men các loại đường glucose, fructose, maltose và đặc biệt

do nấm men có khả năng tổng hợp được enzyme melibiase nên lên men đượchoàn toàn đường rafinose, vào cuối quá trình lên men nó kết lắng xuống dướiđáy do tính chất tạo chùm của tế bào, thuận lợi cho việc tách men sau quátrình lên men để quay vòng tái sử dụng nấm men

Nguồn men giống:

Nấm men cấp cho quá trình lên men có thể lấy từ chủng gốc trải qua haigiai đoạn nhân men trong phòng thí nghiệm và nhân men sản xuất Trong giaiđoạn nhân men trong phòng thí nghiệm chủng nấm men gốc được bảo quảndạng đông khô hay bảo quản lạnh trong các ống thạch nghiêng được cấychuyển ra bình tam giác 100ml, rồi sang bình 1000ml, bình 5l, bình 20l trênmôi trường nước chiết malt có bổ sung thêm các chất dinh dưỡng chủ yếu làdạng muối khoáng Mỗi cấp cấy chuyển nuôi trong thời gian 24h ở 22 – 25˚C,nếu nuôi lắc thì thời gian có thể ngắn hơn Sang giai đoạn nhân giống sản xuấtnấm men được nuôi trong các canh trường có dung tích tăng dần 100l, 300l cho đến khi đủ lượng cấp cho lên men Trong giai đoạn nhân giống sản xuấtmôi trường dinh dưỡng để nuôi nấm men thường dùng trực tiếp dịch đườngsau lạnh nhanh từ phân xưởng nấu có bổ sung thêm các chất dinh dưỡng,nhiệt độ nhân giống là 16 – 20˚C, trong quá trình nuôi có sục khí ở thời gianđầu để nấm men phát triển sinh khối mạnh Mật độ dịch men giống sau nhângiống phải đạt khoảng 100 – 120 triệu tế bào/ml

Ngoài ra có thể tái sử dụng sữa men kết lắng sau lên men Sau khi lênmen chính, người ta tiến hành tháo sữa men Thông thường, cứ 1000 lít dịchđường cho khoảng 20 lít dịch sinh khối nấm men sệt, độ ẩm 85 – 88% Dịch

này được chia thành 3 lớp: lớp dưới cùng là lớp cặn bẩn và lớp trên cùng làlớp tế bào chết thường dùng làm thức ăn gia súc, chỉ có lớp giữa có màu trắngngà là nấm men sạch, có thể tái sử dụng Số lần tái sử dụng men sữa khoảng 6– 8 lần, tùy thuộc chất lượng nấm men Để tái sử dụng nấm men kết lắng cần

xử lý rửa, bảo quản và hoạt hoá men

Rửa men: Dịch bã men thu được sau lên men chính được lọc và rửanhiều lần bằng nước vô trùng ở 1 – 2˚C để loại bỏ cặn bẩn và xác nấm mencho tới khi đạt yêu cầu

Sữa men sạch được kiểm tra để xác định chất lượng, hoạt lực, sau đó bảoquản trong nước lạnh ở nhiệt độ 0 – 2˚C

2.1.6 Nguyên liệu CO 2 :

Trong sản xuất bia, CO2 là một nguyên liệu quan trọng không thể thiếu

CO2 được bổ sung vào bia trong quá trình bão hòa CO2 hoặc trong quá trìnhchiết

Ở các nhà máy lớn, người ta đầu tư cả hệ thống thu hồi, xử lý CO2 lấy từcác tank lên men, để phục vụ cho sản xuất

Xưởng thực nghiệm sản xuất với quy mô nhỏ, lượng CO2 phục vụ chosản xuất ít, nếu đầu tư hệ thống thu hồi và xử lý CO2 sẽ rất tốn kém mà khôngphù hợp với điều kiện thực tế

Vì vây, nguồn nguyên liệu CO2 phục vụ sản xuất cho xưởng thực nghiệm sẽđược mua chai, bình CO2 bán sẵn trên thị trường

2.2 CHỌN PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN :

2.2.1 Nghiền nguyên liệu :

Về cấu tạo hạt malt có 2 phần chính là vỏ và nội nhũ Để đảm bảo quá trìnhđường hóa đạt hiệu quả cao thì phần nội nhũ malt phải được nghiền càng nhỏcàng tốt Nhưng lớp vỏ trấu không mang thành phần chất chiết cần thiết củadịch đường nếu nghiền nhỏ sẽ làm dịch đường đắng chát gây ảnh hưởng âmtính đến tính chất cảm quan của bia thành phẩm, hơn nữa lớp vỏ trấu lại đóngvai trò tạo lớp màng lọc tích cực trong quá trình lọc dịch đường do đó chỉ nênnghiền thô malt Thực tế không có phương án nào thoả mãn tối ưu cho cácyêu cầu nêu trên mà để đảm bảo công nghệ sản xuất ra bia thành phẩm đạtchất lượng

Có 3 phương pháp nghiền malt thường được dùng là: nghiền khô, nghiền ẩm

và nghiền ướt

Nghiền khô: có ưu điểm là cấu tạo thiết bị đơn giản vận hành dễ dàng, có thểnghiền trước một ngày trước khi nấu, có thể nghiền malt có độ nhuyễn kémnhưng có nhược điểm là vỏ trấu thường bị nát làm dịch đường đắng chát, quátrình lọc khó khăn.

Nghiền ẩm: các thiết bị sử dụng cũng chỉ yêu cầu như nghiền khô, có thể khắcphục được một phần hiện tượng nát vỏ trấu

Nghiền ướt: yêu cầu thiết bị chịu ăn mòn, thiết bị có kích thước lớn, vận hànhnghiêm ngặt, nghiền xong phải nấu ngay nhưng có ưu điểm nổi trội là bảotoàn được lớp vỏ trấu trong quá trình nghiền do đó dịch đường thu được cóchất lượng cao, quá trình lọc thuận lợi

Căn cứ vào ưu nhược điểm chọn phương pháp nghiền khô, sử dụng thiết bịnghiền trục, vì máy nghiền trục có thể giữ lớp vỏ trấu không bị vụn Có tácdụng tạo lớp màng lọc phụ, giúp quá trình lọc dễ dàng hơn

Gạo là nguyên liệu chưa qua đồ hoá, nên hạt tinh bột còn rất cứng, khó thủyphân Nên bột nghiền yêu cầu nghiền càng mịn càng tốt sử dụng máy nghiềnbúa sẽ cho bột nhỏ mịn, chất lượng cao

2.2.2 Hồ hóa, đường hóa :

Vì nấu bia ở đây có sử dụng nguyên liệu thay thế nên không thể sử dụngphương pháp đường hóa toàn khối liên tục vì phương pháp này chỉ thích hợpkhi sử dụng 100% nguyên liệu là malt có độ nhuyễn tốt và lên men nổi Nếu

sử dụng phương pháp đường hóa gián đoạn đun sôi từng phần nguyên liệu đểtạo bước nhảy nhiệt độ thì yêu cầu phải có nồi phối trộn được bảo ôn, nhưngmột nhược điểm rất lớn là quá trình kéo dài tốn năng lượng để cấp hơi đốt vàbơm Do đó ở đây em chọn phương pháp nấu hồ hoá gạo riêng, dịch cháo sau

hồ hoá được đường hoá chung với matl Với phương pháp này thời gian nấuđược rút ngắn mà vẫn đảm bảo hiệu suất đường hoá, có thể thiết kế nồi cháo

và nồi malt cấu tạo giống nhau chỉ khác nhau về thể tích nên sẽ linh độngtrong tổ chức sản xuất Nồi nấu phải thiết kế hệ thống áo hơi để cấp nhiệt choquá trình nấu, đồng thời phải có cánh khuấy để hoà trộn đều dịch bột vàchống khê dịch ở sát vỏ

2.2.3 Lọc dịch đường :

Để tách bã malt và làm trong dịch đường thì các giải pháp thường đượcđặt ra là phân ly và lọc, tuy nhiên do lọc có ưu điểm là khả năng tách loại cặn

tốt hơn, chế tạo và vận hành thiết bị đơn giản hơn nên hiện nay hầu hết cácnhà máy bia đều sử dụng phương pháp lọc để làm trong dịch đường Thiết bịlọc dịch đường thường được sử dụng là máy lọc khung bản và thùng lọc đáybằng.

- Lọc ép khung bản :

+ Ưu điểm : thời gian lọc nhanh ; hiệu suất thu hồi chất hòa tan cao; dịchđường trong hơn; thể tích nước rửa bã ít; thiết bị nhỏ ít tốn diên tích; năngsuất lọc ổn định không phu thuộc vào độ nhuyễn của malt và kích thước bộtnghiền

+ Nhược điểm : vệ sinh tháo lắp hơi phức tap, cần lượng dịch phải đủ lớn

- Thùng lọc đáy bằng :

+ Ưu điểm : giải phóng nồi đường hóa nhanh do thể tích thùng lọc lớn

Có kết cấu cơ giới hóa tự động nên vận hành đơn giản, tự độnglọc bã, rửa bã

+ Nhược điểm : Tốn diện tích; hiệu suất không cao khi lọc bột có kích thướcquá nhỏ; thời gian lọc dài

Xem xét những ưu nhược điểm trên em lựa chọn máy lọc khung bản để lọcdịch đường

2.2.4 Nấu hoa :

Nấu hoa nhằm mục đích bất hoạt hệ enzyme của malt, tiêu diệt vi sinhvật còn tồn tại trong dịch đường nhằm đảm bảo quá trình lên men sau này ổnđịnh, đảm bảo chất lượng của bia thành phẩm Quá trình nấu hoa trích ly cácchất có lợi của hoa vào dịch đường: chất đắng trong hoa houblon vào dịchđường, thành phần này tạo vị đắng dịu đặc trưng cho bia đồng thời cũng kìmhãm các vi sinh vật gây đục cho bia thành phẩm; các chất tanin làm kết tủađạm cao phân tử tạo màng kéo theo các phần tử dễ kết lắng trong dịch đường;tinh dầu thơm tạo hương cho bia thành phẩm Nấu hoa còn giúp ổn địnhthành phần, tính chất của bia Ngoài ra trong quá trình này còn diễn ra nhiềuphản ứng phụ khác như: phản ứng melanoid, phản ứng caramel hoá Để đảmbảo cấp nhiệt cho quá trình sôi mãnh liệt của dịch cần thiết kế cả hệ thống ốngchùm gia nhiệt trung tâm đồng thời với vỏ áo hơi

Kỹ thuật nấu bổ sung hoa 3 lần để đạt hiệu suất trích ly cao:

Phần 1: Bổ sung cao hoa khi dịch sôi khoảng 10 phút Phần cao hoa này cóhàm lượng axít đắng và tanin cao nhằm tạo vị đắng, kết tủa các đạm cao phân

tử trong dịch đường

Phần 2: Bổ sung 1/2 lượng hoa viên khi dịch sôi được khoảng 40 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 cungcấp tinh dầu thơm tạo hương cho bia.

* |Phương pháp cổ điển : gồm hai bộ phận thiết bị là bể nước nguôi đến 60oC

và máy làm lạnh dịch đến nhiệt độ len men

- Ưu điểm : thao tác đơn giản, ở 60oC là nhiệt dộ hàu hết căn thô đã kết lắng

- Nhược điểm : dịch đường tiếp xúc với không khí chưa vô trùng vì bể hở nên

dễ nhiễm vsv

* Phương pháp hiện đại : làm nguội và tách cặn trong hệ thống kín

- Ưu điểm : Khắc phục được những nhược điểm của phương pháp cổ điển

- Nhược điểm : thao tác phức tạp, hệ thông thiết bị nhiều hơn và cầu kì

* Lắng trong hiện đại :

- Tách cặn toàn bộ dịch đường ở nhiệt độ cao 90oC

- Tách cặn cụ bộ dịch đường ở nhiệt độ cao 60oC

- Tách cặn toàn bộ dịch đường ở nhiệt độ thấp

Nếu tách cặn toàn bộ bớt được thao tác chuyển thùng, bớt thiết bị ly tâm màhiệu quả vẫn cao

Nếu tách ở nhiệt độ thấp, máy ly tâm, đường ống có áo lạnh dễ bị tắc vì cặnnóng chưa được tách

Nếu tách bằng máy lọc và bột trọ lọc tốn kém, phức tạp khi thao tác

Vì những lý do trên tách cặn toàn bộ dịch đường ở nhiệt độ cao, sử dụng thiết

bị lắng xoáy

Để làm trong dịch đường có thể sử dụng các thiết bị: thùng thấp hở, thùng kínlọc ly tâm, máy lọc tấm, lắng xoáy Ở đây em chọn thiết bị lắng xoáy để làmtrong dịch đường Thiết bị lắng xoáy có cấu tạo đơn giản, vận hành dễ dàng,dựa vào lực ly tâm và trọng lực nên có thể đạt hiệu quả cao trong việc phân ly

bã hoa và các cặn lắng khác ra khỏi dịch đường Để tránh nhiễm tạp trong khilắng xoáy thì ống hơi ở thùng lắng xoáy thiết kế có đường kính bằng khoảng1/10 đường kính thùng để dòng hơi bốc lên đủ mạnh để ngăn ngừa sự nhiễmtạp Để tăng hiệu quả phân ly thì đường ống đưa dịch đường vào lắng xoáyphải thiết kế thu hẹp để tăng vận tốc dòng chảy trước khi vào tiếp tuyến với

thành thùng ở vị trí cách đáy 1/3 chiều cao thùng nhằm tận dụng hiệu quả lực

ly tâm Đường ống cấp dịch cũng nên thiết kế đoạn cong lên nhằm tách bớtmột phần cặn của dịch và ổn định dòng dịch Dịch trong được tháo ra bằng cảđường ống tiếp tuyến cách đáy một khoảng và cả phía đáy nhằm tránh kéotheo bã Bã hoa được tháo ra ở đáy thùng bằng việc xả nước vào thùng, đểtháo bã dễ dàng thiết kế đáy thùng hơi nghiêng so với mặt phẳng nằm ngangchừng 3 – 5˚

Làm lạnh dịch đường để hạ nhiệt độ dịch đường xuống tới nhiệt độ lênmen Để tránh nhiễm tạp giai đoạn này cần tiến hành làm lạnh nhanh dịchđường, đồng thời cũng để đẩy nhanh tiến trình sản xuất Ở đây em chọn thiết

bị trao đổi nhiệt kiểu tấm bản, làm lạnh 1 cấp, với chất tải nhiệt là nước lạnh2˚C để làm lạnh nhanh dịch đường Nước sau khi lấy nhiệt của dịch đườngđược dùng để phục vụ quá trình nấu và vệ sinh hệ thống nồi nấu Ngay saulạnh nhanh bố trí thiết bị sục không khí vô trùng vào dịch đường rồi đưa đilên men

2.2.6 Lên men bia :

Lên men là giai đoạn quyết định để chuyển hoá dịch đường houblon hoáthành bia dưới tác động của nấm men thông qua hoạt động sống của chúng.Quá trình quan trọng nhất và phức tạp nhất ở giai đoạn này là quá trình lênmen rượu của các loại đường ở trong cơ chất Song song với quá trình lênmen rượu hoặc sau đó, trong dịch lên men còn xảy ra rất nhiều quá trình hoásinh, sinh lý, hoá lý, hoá học và lý học phức tạp khác Những quá trình nàyđóng một vai trò hết sức quan trọng trong việc ấn định thành phần và chấtlượng của bia

Có 2 phương pháp lên men cơ bản :

* Lên men cổ điển : Các phương pháp

- Lên men chìm, gián đoạn trong thiết bị hở

- Lên men nổi

- Lên men trong thiết bị kín thu hồi CO2

Ưu điểm : bia có chất lượng cao, mùi vị hài hòa

Nhược điểm : Chu kỳ len men kéo dài,

Diện tích chiếm chỗ lớn, chi phí thiết bị và làm lạnh lớn Năng suất và hiệu quả thấp do tổn thất lớn

* Lên men hiện đại : Các phương pháp

- Lên men gia tốc trong thiết bị thân trụ, đáy côn

- Lên men một pha trong thiết bị có kích thước lớn

- Lên men theo phương pháp lien tục, bán liên tục

Ưu điểm : chu kì lên men rút ngắn 50 -70%, tăng năng suất

Chất lượng bia gần với bia lên men cổ điển

Công nghệ không phức tạp, dễ tự động hóa

Tốn ít diện tích, an toàn và vệ sinh tốt

Nhược điểm : chất lượng không bằng bia lên men cổ điển

Từ đặc điểm, ưu nhược điểm của phương pháp len men và điều kiện thực tế

em lựa chọn phương thức lên men gián đoạn, phương pháp lên men gia tốctrong thiết thân trụ đáy côn

Với bia chai : Bia chai có nồng độ dịch đường trước lên men là 12˚Bx

ở đây em chọn phương thức lên men gián đoạn theo mẻ, phương pháp lênmen gia tốc trong các thiết bị lên men kín thân trụ đáy côn, sử dụng chủng

nấm men thuộc loại Saccharomyces calbergensis chu kì lên men là 21 ngày.

Ở giai đoạn lên men chính dịch lên men được duy trì ở nhiệt độ 8˚C trongthời gian 6 ngày Sau lên men chính bia non được làm lạnh xuống 4˚C để nấmmen dễ dàng kết lắng và được tháo ra ngoài Cuối cùng hạ nhiệt độ dịch lênmen xuống 2˚C và tiến hành quá trình lên men phụ và tàng trữ để lão hoá bianon thành bia tiêu chuẩn đồng thời bão hoà CO2 cho bia.Sau lên men bia được

xử lý lọc và chiết chai

Với bia hơi : Bia hơi có nồng độ dịch đường trước lên men là 10,5˚Bx

ở đây em cũng chọn phương thức lên men gián đoạn, phương pháp lên mengia tốc trong các thiết bị thân trụ đáy côn, sử dụng chủng nấm men thuộc loại

Saccharomyces calbergensis chu kì lên men 15 ngày Lên men chính tiến

hành ở 8˚C trong thời gian 5 ngày Sau lên men chính dịch lên men được hạnhiệt độ xuống 4˚C và xả nấm men kết lắng, rồi hạ nhiệt độ dịch lên menxuống 2˚C và để thực hiện lên men phụ Sau lên men bia được xử lý lọc vàchiết box

2.3 THUYẾT MINH DÂY TRUYỀN CÔNG NGHỆ

Nghiền

Nước

Nấu hoa Lọc

Lắng xoáy

Lên men chính

Lọc bia

Bão hòa CO 2

và tàng trữ ngắn

Nghiền

Lên men Phụ

Bã Hoa houblon

Bã Nhân giống cấp I

Nhân giống cấp II

Men giống

Men sữa Xử lý

Men sữa

Bột trợ lọc

CO2

Bã

Bia hơi Bia

2.3.1, Nghiền nguyên liệu :

2.3.1.1 Mục đích và yêu cầu :

Tạo nhiều mảnh nhỏ để tăng bề mặt tiếp xúc giữa nguyên liệu và nước,làn cho sự xâm nhập của nước vào các thành phần chất của nội nhũ nhanhhơn Thúc đẩy quá trình hồ hóa, đường hóa và thủy phân khác nhanh và triệt

để hơn

Gạo nghiền càng nhỏ càng tốt; nội nhũ của malt phải nhỏ, lớp vỏ trấu khôngquá nhỏ có thể tạo lớp màng lọc phụ, trong lúc lọc sẽ làm bia trong hơn, ítchát hơn

2.1.1.2 Tiến hành :

- Gạo sau khi được cân theo khối lượng quy định được đổ vào phễu nạp liệucủa máy nghiền búa Sau khi nghiền xong, được vận chuyển vào nồi hồ hóa

để phối trộn với nước

- Malt sau khi được cân theo khối lượng quy định được đổ vào máy nghiềntrục Sau khi nghiền xong, malt lót được vận chuyển vào nồi hồ hóa để phốitrộn với gạo và chuyển vào nồi đường hóa

- Quá trình vận chuyển malt và gạo vào phễu nạp liệu của máy nghiền, và từmáy nghiền vào các nồi được thực hiện bằng thủ công không sử dụng : víttải, gầu tải… vì lượng malt gạo sử dụng ít, không hợp lý khi sử dụng máymóc Hơn nữa, giảm được giá thành và diện tích lắp đặt thiết bị đó

2.3.2, Hồ hóa :

2.3.2.1 Mục đích và yêu cầu :

Do sử dụng nguyên liệu thay thế là gạo với tỉ lệ 30% nên cần tiến hành

hồ hoá và dịch hoá gạo trong thiết bị riêng trước khi đường hoá chung vớimalt Vì gạo chưa trải qua quá trình đồ hóa nên thành tế bào chưa bị phá vỡrất khó cho việc giải phóng tinh bột để đường hoá Quá trình này giúp chuyểnthành phần tinh bột của gạo từ dạng không tan về dạng hòa tan và phân táchmột phần tinh bột Ta sử dụng lượng malt lót bằng 20%, tổng lượng bột gạocho vào nồi hồ hóa nhằm mục đích giảm độ nhớt của dịch cháo giúp cho quátrình nấu dễ dàng hơn, cung cấp hệ enzyme thủy phân tinh bột, tăng hiệu suấtchất chiết và cũng thuận lợi hơn cho quá trình đường hoá sau này

Sau khi nấu cháo, tinh bột phải hồ hóa hết để thuận tiện cho quá trình đườnghóa.

2.3.2.2 Tiến hành :

Sau khi vệ sinh xong nồi nấu, ta cho nước ở nhiệt độ môi trường với tỉ

lệ nước : bột = 5: 1 hòa đều với bột gạo Cho bột gạo đã nghiền vào nồi hồhóa Bật cánh khuấy, bổ sung acid lactic để hạ pH của hỗn hợp dịch xuống5,4 – 5,6

Sau đó, bổ sung lượng malt lót đã nghiền vào nồi, để yên trong 20phút ( đểbột malt và gạo có thể hút nước ) Tiếp đó, nâng nhiệt độ khối dịch lên 72oCgiữ trong 10 phút ( để enzyme amylaza trong malt có thể hoạt động) Sau đó,nâng nhiệt độ khối dịch lên 86 oC, bổ sung enzyme termamyl giữ trongkhoảng 30 phút ( đây là nhiệt độ tối ưu của enzyme này để chúng thủy phântinh bột), ở nhiệt độ này hầu hết tinh bột được hồ hóa Cấp nhiệt đun sôi khốidịch lên nhiệt độ 100oC trong khoảng 30 phút nhằm mục đích cho bột chínhết, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đường hóa tiếp theo Trong quá trình

hồ hóa, cánh khuấy luôn bật để tránh hiện tượng sinh nhiệt cục bộ, gây cháykhét Thời gian nâng nhiệt ở trong quá trình nên là 30 phút Thời gian đườnghóa khoảng 120phút

Giản đồ ToC -  trong quá trình hồ hóa:

2.3.3 Đường hóa :

2.3.3.1 Mục đích và yêu cầu:

Tạo điều kiện thích hợp thông qua điều chỉnh nhiệt độ, pH môi trường

để hệ enzyme của malt hoạt động, đặc biệt là hệ enzyme thuỷ phân phân cắtcác hợp chất cao phân tử trong dịch cháo ( chủ yếu là tinh bột và protein )thành các hợp chất thấp phân tử dễ hoà tan tạo thành chất chiết của dịchđường

Yêu cầu của quá trình đường hoá là dịch đường thu được chứa hàmlượng chất chiết tối đa và tỉ lệ giữa các thành phần là 80% đường có khả nănglên men

Trong quá trình đường hoá, tinh bột được thuỷ phân thành các đườngđơn giản và dextrin bậc thấp dễ tan; protein được thuỷ phân thành các hợpchất chứa nitơ chủ yếu là có khối lượng phân tử trung bình: peptide,polypeptide, albumose; các hợp chất chứa phospho như Fitin bị thuỷ phângiải phóng axit phosphoric làm tăng độ chua và lực đệm của dịch đường.Ngoài các quá trình thuỷ phân bởi enzyme, trong quá trình đường hóa còn cóthể xảy ra các phản ứng phi enzyme như phản ứng caramel hoá, phản ứngmelanoid, sự biến tính protein kém bền nhiệt, hoà tan các chất trong vỏ maltvào dịch đường

mẽ tạo nhiều sản phẩm của protid phân tử lượng bé, peptit, amino acid…Giaiđoạn này được gọi là “ đạm hóa”

Sau đó, bơm nốt 1/2 lượng dịch cháo còn lại vào nồi đường háo, nhiệt độchung của khối dịch là 65 oC, duy trì nhiệt độ này trong khoảng thời gian 50

phút Đây là nhiệt độ tối ưu để enzyme - amylaza hoạt động thủy phânamylopectin và amylose thành đường maltose và một ít dextrin Và ở nhiệt độnày một ít enzyme  - amylaza cũng bắt đầu hoạt động, phân cắt giữa mạchtinh bột, tạo nhiều đoạn ngắn( có nhiều đầu mạch) tạo điều kiện cho enzyme

- amylaza hoạt động mạnh và hiệu quả hơn Tiếp theo, tăng nhiệt độ lên 72

oC và giữ trong 30’, đây là nhiệt độ tối ưu để enzyme  - amylaza hoạt độngthủy phân tinh bột thành đường Nâng nhiệt độ khối dịch lên 75 oC và giữ yêncho tới khi quá trình đường hóa kết thúc Tốc độ nâng nhiệt khoảng 1oC/phút.Quá trình đường hóa diễn ra trong khoảng 180 phút

Giản đồ To -  trong quá trình đường hóa :

Lọc dịch đường có 2 giai đoạn: giai đoạn thứ nhất là lọc để tách dịch đường

ra khỏi bã, giai đoạn 2 là rửa bã để rút nốt phần chất hoà tan còn sót lại trongbã

Đặc trưng của dịch đường hòa tan là trong đó có rất nhiều các phân tử rắnnhỏ, trong quá trình lọc các phân tử này sẽ tạo ra lớp màng lọc phụ giúp dịchđường trong hơn

2.3.4.2 Tiến hành

Sau khi vệ sinh máy lọc Ta bơm nước nóng 80 oC vào đầy camera ( khônggian tạo bởi khung và vải lọc ), nhằm kiểm tra độ kín của máy và nâng nhiệtcủa nó lên tránh sự mất nhiệt của cháo malt khi bơm vào Sau 30 phút, mởvan để tháo nước nóng ra Bơm cháo malt vào máy ngay sau khi nước tháohết, lúc bơm cháo mở van xả dịch ở mức độ nhỏ để không khí thoát ra ngoài.Sau khi cháo malt đã vào đều trong các camera thì tăng áp lực lọc lên 20 -30kN/m2( 0,2 – 0,3 at) bằng cách tăng lưu lượng cháo bơm vào và giảm lưulượng dịch đường thoát ra Trong 10 phút đầu tiên, lượng dịch đường thoát rarất đục, ta cho hồi lưu về máy lọc để lọc lại Khi nào dịch ra có độ trong đạtyêu cầu ta tiến hành bơm sang nồi nấu hoa Sau khi lọc hết lượng dịch đườngban đầu, tiên hành rửa bã ngay bằng nước nóng ở 80 oC Sau 5 phút, nước rửa

bã được bơm vào đầy các camera tiến hành lấy dịch rửa bã Khi hàm lượngđường sót trong bã < 2%, tiến hành ngừng rửa bã và tháo bã

2.3.5 Nấu hoa :

2.3.5.1 Mục đích và yêu cầu :

Quá trình nấu hoa có mục đích chính diệt vi sinh vật; kết lắng các phần tử khótan phân tán trong dịch đường; trích ly các chất đắng và tinh dầu thơm tronghoa houblon để đem lại hương vị đặc trưng cho bia thành phẩm

Trong quá trình đun hoa xảy ra một số biến đổi: sự đồng phân hoá cácα-axit đắng thành izo α-axit đắng có độ hoà tan cao hơn và lực đắng mạnhhơn, vị đắng dịu hơn; trích ly tinh dầu thơm của hoa tạo hương thơm đặctrưng cho bia vàng; tạo phức tanin-protein cao phân tử tạo màng kéo theonhiều phần tử khác kết lắng theo làm trong dịch đường, tạo độ ổn định keocho dịch; vô hoạt các protein enzyme của malt và diệt vi sinh vật tạp làm tăngtính ổn định sinh học của dịch đường đảm bảo quá trình lên men sau này dịchđường chỉ chuyển hoá bởi hệ enzyme của nấm men Ngoài ra trong quá trìnhnấu hoa do nhiệt độ cao xảy ra các phản ứng melanoid, phản ứng caramel hoálàm thay đổi tính chất cảm quan của dịch đường đặc biệt là độ màu của dịchđường Đun hoa còn có tác dụng làm bay hơi một số chất không mong muốnnhư dimethyl sulfua và các dẫn xuất; cô đặc dịch đường nhờ quá trình bay hơinước

Yêu cầu : trích ly được tối đa các chất có lợi trong hoa vào thành phần củadịch đường loại bỏ được những chất không có lợi cho dịch đường houblonhóa.

2.3.5.2 Tiến hành:

Vệ sinh sạch sẽ nồi nấu hoa Khi dịch lọc đưa sang nồi hoa thì mở vancấp hơi nhưng ở mức vừa phải để duy trì nhiệt độ dịch lọc trên 75˚C ( đểamylaza thủy phân nốt phần tinh bột còn xót lại nếu có), và hạn chế sự nhiễmkhuẩn Sau đó nâng dần nhiệt độ sao cho tới khi toàn bộ dịch lọc và nước rửa

bã được bơm sang nồi hoa thì dịch đường trong nồi cũng vừa sôi Khi dịch sôiđược khoảng 10 phút thì cho toàn bộ lượng cao hoa vào nồi Sau khi dịch sôiđược khoảng 40 phút thì cho 1/2 lượng hoa viên vào nồi Trước khi kết thúcđun hoa 10 phút thì bổ sung nốt 1/2 lượng hoa viên vào nồi Thời gian đunhoa khoảng 70 phút

2.3.6 Lắng xoáy :

2.3.6.1 Mục đích và yêu cầu :

Quá trình lắng trong cũng đồng thời làm lạnh sơ bộ dịch đường nhằmmục đích tách bỏ các phần tử rắn hay cặn, bã hoa ra khỏi dịch đường, tránhbia không bị đục

Đặc biệt là cặn nóng được tạo thành từ nhiệt độ trên 60˚C và cần được tách bỏ

vì chúng không có lợi gì cho quá trình lên men

Yêu cầu : các cặn lắng và bã hoa được loại bỏ hết khỏi dịch đi lên men

2.3.6.2 Tiến hành :

Dịch đường ra khỏi nồi hoa được bơm vào thùng lắng xoáy theophương tiếp tuyến với vận tốc 12 – 14m/s, dưới tác dụng của lực ly tâm vàtrọng lực các cặn lắng và bã hoa tách ra tập trung ở giữa thùng và lắng xuốngđáy Dịch ra khỏi thùng có nhiệt độ khoảng 85 - 90˚C được bơm sang thiết bịlàm lạnh nhanh Cặn tập trung ở đáy thùng khi bơm hết dịch được xối nước

xả bã ra ngoài Thời gian lắng xoáy khoảng 30 phút

2.3.7 Làm lạnh nhanh :

2.3.7.1 Mục đích và yêu cầu :

Quá trình làm lạnh nhanh nhằm mục đích hạ nhiệt độ của dịch đườngtới nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men đồng thời hạn chế tối đa sựnhiễm tạp vi sinh vật, ảnh hưởng tới lên men và chất lượng bia thành phẩm

Tạo điều kiện cho việc kết lắng các hợp chất hữu cơ kém chịu nhiệt vàtạo điều kiện cho việc bão hòa oxy phục vụ cho quá trình lên men

Yêu cầu : sau khi ra khỏi máy làm lạnh nhiệt độ của dịch đi lên men phải đạtkhoảng 8˚C, để tiến hành lên men tốt Nhiệt độ trong toàn bộ khối dịch phảiđồng nhất

2.3.7.2 Tiến hành :

Sau khi ra khỏi thùng lắng xoáy, dịch đường có nhiệt độ 90˚C, đượcdẫn vào máy lạnh nhanh kiểu tấm bản Máy được cấu tạo từ những tấm bảngấp sóng chế tạo từ thép 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 vớicác gioăng cao su tạo nên 4 mương dẫn: dịch đường vào máy, dịch đường rakhỏi máy, chất tải lạnh vào máy, chất tải lạnh ra khỏi máy Dịch đường nóngđược bơm vào một trong hai mương dẫn phía trên, chảy thành màng ziczactrên bề mặt các tấm bản trong khoảng trống giữa 2 tấm bản liền kề, dịchđường chảy các khoảng trống cách nhau 1 khoảng trống xen kẽ bởi chất tảilạnh, cuối cùng ra khỏi máy ở mương dẫn dưới ngược phía Nước lạnh 2˚Cđược đi theo chiều ngược lại từ mương dẫn vào ở phía dưới qua các khoảngtrống mà dịch đường không đi qua rồi ra ở mương dẫn phía trên đối diện.Nước lạnh qua trao đổi nhiệt với dịch đường trở thành nước nóng 75˚C đượcthu hồi về thùng nước nóng đưa đi phục vụ cho quá trình nấu

2.3.8 Bão hòa oxy vào dịch lên men :

2.3.8.1 Mục đích và yêu cầu :

Bổ sung O2 vào dịch đường trước khi lên men nhằm đảm bảo cung cấp

đủ lượng O2 ban đầu cho quá trình phát triển tạo sinh khối của nấm men tronggiai đoạn tiềm phát, thích nghi và phát triển

Yêu cầu : lượng oxi cung cấp phải phù hợp và được xử lý qua hệ thống lọckhí

Hệ thống xử lý khí mà xưởng thực nghiệm sẽ sử dụng là cột lọc khí Khôngkhí sẽ được hút qua lớp bong lọc, sau đó xử lý bằng hóa chất để thu khí oxy,rồi diệt khuẩn và đưa vào sản xuất.

2.3.8.2 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 đilên men Không khí nén sau làm sạch và khử trùng được bổ sung xuôi theochiều đường ống dẫn dịch đường vào thùng lên men

2.3.9 Cấp nấm men và tiến hành lên men :

2.3.9.1 Mục đích và yêu cầu :

Hòa trộn nấm men với dịch đường để nấm men thực hiện quá trình lênmen chuyển hoá dịch đường thành bia Quá trình lên men bao gồm 2 giaiđoạn: lên men chính, lên men phụ và tàng trữ bia Lên men chính nhằm mụcđích chuyển hoá các thành phần chất tan chủ yếu là các loại đường và dextrinthấp 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 nấmmen Lên men phụ và tàng trữ nhằm ổn định các thành phần của bia, tạo bọt,tạo các sản phẩm bậc cao mang hương và vị đặc trưng hài hoà của bia, tăng

độ bền keo, ức chế sự phát triển của vi sinh vật…

Yêu cầu : cung cấp đầy đủ môi trường cần thiết cho nấm men; nấm men đưavào lên men có chất lượng tôt; quá trình lên men diễn ra triệt để

bia chai và 10 ngày đối với bia hơi, duy trì áp suất khoảng 1 – 1,2at Ở giaiđoạn này lượng nấm men còn lại rất ít, hoạt lực giảm mặt khác do nhiệt độ rấtthấp nên quá trình chuyển hoá các hợp phần của khối dịch rất chậm.

Giai đoạn lọc: Bơm bia vào để tiến hành lọc, trong giai đoạn đầu dịch bia racòn đục nên cần tuần hoàn khoảng 15 phút Trong quá trình lọc bột trợ lọcdiatomide được bổ sung bằng bơm định mức Bia sau lọc được bơm sang thiết

bị lọc ống xốp để lọc tinh, tiếp đó được bơm lên các tank chứa bia trong để ổnđịnh và bão hòa CO2

2.3.11 Bão hòa CO 2 , Tàng trữ ngắn, ổn định tính chất bia thành phẩm :

Bơm một lượng CO2 vào tank tang trữ trước để đẩy hết không khí có trongtank ra ngoài, tránh không để bia bị oxy hóa do tiếp xúc với O2 Sau đó, bơmbia đã lọc vào tank từ dưới lên Khi đã bơm hết bia, tiến hành bão hòa CO2

cho tới khi hàm lượng CO2 trong bia đạt 4,5 – 5 g/lít Trong quá trình tàng trữbia, duy trì áp suất trong tank ở 1,8 kg/cm2 và thu hồi CO2 khi cần thiết.( Trong quá trình bơm bia sau khi lọc vào tank tang trữ có thể bổ sung chấtmàu ( caramel), và một số chất khác để đảm bảo các chỉ tiêu của bia bằngcách bổ sung vào đường ống bơm bia vào tank tàng trữ.)

2.3.12 Hoàn thiện sản phẩm :

* Bia hơi được chiết bock để phục vụ cho nhu cầu trong ngày của các cửahàng, đại lý ở các vùng lân cận Quá trình chiết bock tuân theo nguyên tắcchiết đẳng áp để đảm bảo yêu cầu: rót đầy thể tích thùng bock, không sủi bọt

và hao phí bia ít nhất

* Bia chai : bia sau một thời gian tàng trữ được bơm sang phân xưởng chiếtchai để nạp vào các chai Hệ thống chiết chai gồm một số công đoạn chínhsau:

- Rửa chai: chai được ngâm trong nước nóng trước, kế tiếp được rửa bằng xútnóng, sau đó rửa sạch bằng nước, hệ thống thổi khí làm khô rồi đi qua bộphận soi chai ( có người ngồi quan sát) trước khi đưa sang máy chiết chai

- Chiết chai: quá trình chiết chai cũng tuân theo nguyên tắc chiết đẳng áp, sau

đó chai được dập nút, ra khỏi máy chiết chai chai qua bộ phận soi chai trướckhi vào hầm thanh trùng

- Thanh trùng: mục đích của quá trình này là nhằm diệt nấm men còn sót đểnâng cao độ bền sinh học của bia

Thiết bị thanh trùng thường có nhiều khoang, mỗi khoang phun nước nóng ởmột nhiệt độ khác nhau Nhiệt độ tối đa để thanh trùng khoảng 65oC Quátrình thanh trùng cần đảm bảo nhiệt độ của chai đi vào và đi ra khỏi thiết bị làbằng nhau, đồng thời không quá chênh lệch so với nhiệt độ môi trường

- Bia sau thanh trùng sẽ được lấy ra và dán nhãn, sau đó được xếp két và lưukho hoặc đưa ngay đến các nơi tiêu thụ, phòng thí nghiệm

2.3.13 Quy trình công nghệ xử lý nước cấp và nước thải :

2.3.13.1 Xử lý nước cấp :

Nước được lấy từ giếng khoan sẽ được lọc qua hệ thống giàn mưa ( khử Fe2+),

bể cát bao gồm 2 bể lọc thô và 2 bể lọc tinh hoạt động luân phiên sẽ đượcchứa trong bể chứa trung gian, rồi qua bình lọc than hoạt tính, lọc ion tiếp đóqua đèn cực tím để khử trùng đạt yêu cầu phục vụ cho các hoạt động cụ thể

* Nước dùng để nấu và rửa sữa men kết lắng:

Nước sau xử lý sơ bộ được bổ sung nước zaven và sục khí để khử trùng, rồibơm qua cột lọc cát thạch anh để loại bỏ các tạp chất rắn Tiếp theo nướcđược tẩy màu bằng than hoạt tính và khử clo dư Cuối cùng nước được đi qua

hệ thống lọc thẩm thấu ngược để loại bỏ các muối tan và tạp chất hữu cơ cònlại

Nước sau xử lý có độ thuần khiết cao, đạt các chỉ tiêu:

Tổng lượng sắt, mangan < 0,1mg/l

Hàm lượng chất rắn tồn đọng < 0,1mg/l

Hàm lượng canxi, magie < 0,08mg/l

Hàm lượng clo dư < 0,1mg/l

* Nước dùng để rửa chai:

Nước sau xử lý sơ bộ được bổ sung nước zaven và sục khí để khử trùng, rồiqua bể lọc chứa vật liệu khử sắt, mangan Sau đó nước được tẩy màu bằngthan hoạt tính và khử clo dư Tiếp theo nước được làm mềm qua trao đổi ion(cationist), cuối cùng được tinh lọc bằng lọc lõi sợi Nước sau xử lý ở đây cóhàm lượng clo dư < 0,05mg/l

2.3.13.2 Xử lý nước thải

Nước thải trong quá trình sản xuất của nhà máy qua hệ thống cống rãnh đượcđưa tới bể lắng sơ bộ tại đây nhờ quá trình lắng dưới tác dụng của trọng lựccác tạp chất nặng được tách ra, các rác thải hữu cơ cũng được loại bỏ nhờ cácsong chắn rác Tiếp theo nước được đưa qua bể điều hoà, ở đây nước sẽ đượctrung hoà một phần để thuận lợi cho các quá trình xử lý sinh học tiếp theo.Nước thải từ bể điều hoà sẽ được đưa qua bể mêtan hoá với lớp lọc là bùnchứa hệ vi sinh vật kị khí, tại đây nước thải sẽ được đi từ dưới lên qua lớpbùn, các cặn lắng sẽ được giữ lại ở dưới Nước sau xử lý yếm khí sẽ chảy tràn

qua các máng thu sang bể aeroten, ở đây thực hiện sục khí để tăng cường hoạtđộng phân giải hiếu khí của hệ bùn hoạt tính Sau đó nước thải được đưa qua

bể lắng đứng để tách bùn rồi được lắng trong lần cuối ở bể tiếp xúc trước khithải ra theo hệ thống nước thải bên ngoài nhà máy Bùn thu được ở bể lắngđứng một phần tuần hoàn vào bể aeroten, phần còn lại được ép khô đưa sang

2.3.14 Nhân men giống và xử lý men sữa :

2.3.14.1 Nhân men giống :

* Các bước thực hiện nhân giống :

- Chuẩn bị môi trường:

+ Thực hiện quá trình thủy phân ( hồ hóa, đường hóa ) lấy dịch chiết malt

- Cấy men giống :

+ Từ ống nghiệm chứa men giống ta cấy sang bình 50 ml

+ Sau 24h, ta tiếp tục cấy chuyển môi trường từ bình tam giác 50ml sang100ml, cứ vậy ta cấy sang tới bình 1000ml

Lượng men giống phải đảm bảo cấp đủ cho một ngày sản xuất khoảng 800 lítmen giống

Vậy cần có

1tank chứa 800l men đủ cung cấp cho một ngày

Men sữa sau khi thu hồi cần được qua các bước kiểm tra và xử lý:

Kiểm tra chất lượng men sữa

Thu hồi men sữa

Rây men và rửa men

Lắng men

Rây men và rửa men Đưa đi lên men

Bảo quản men sữa Hoạt hóa men

* Kiểm tra chất lượng men sữa :

- Chọn tank lên men tốt, không xảy ra sự cố, hiệu quả lên men cao để thu hồimen Kiểm tra đời men, càng ít đời càng tốt

- Kiểm tra cảm quan :

+ Mùi vị : thơm đặc trưng, không có mùi lạ

+ Trạng thái men sữa : kết bông

+ Không nhiễm khuẩn : kiểm tra bằng kính hiển vi

+ Nhuộm màu : Lượng men chết < 5% thì chấp nhận

* Thu hồi : trước khi thu hồi cần vệ sinh kỹ đò dùng, đường ống, bỏ phần đầu

và phần cuối, lấy chủ yếu phần men sữa ở giữa trong tank lên men

* Rây và rửa men : Rây để loại bỏ cặn, chọn ra men tốt kết kết bông Rửa men để đảm bảo vệ sinh, hạn chế nhiễm khuẩn và không gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng bia và hiệu quả của quá trình lên men

Quá trình rửa men gồm các công đoạn : lắng men( thường khoảng 1 giờ)

gạn nước bổ sung nước vô trùng  gạn nước

* Bảo quan men : xưởng sẽ chọn giải pháp bảo quản men ở nhiệt độ 4oC trongnhà lạnh tạo môi trrường thuận lợi để men không chết, sống tốt phục vụ cho lên men bia

* Hoạt hóa men : Nếu quá trình bảo quản lớn hơn 5 ngày cần hoạt hóa men trước khi sử dụng, ta cần cung cấp môi trường để men thích nghi, phát triển tốt trước khi đưa vào lên men

Môi trường dinh dưỡng để hoạt hóa gồm : nước chiết malt, có bổ sung NaCl , glucose, KHPO4, K2HPO4, peptone

CHƯƠNG 3 : TÍNH CÂN BẰNG VẬT LIỆU

Xưởng thực nghiệm được thiết kế với năng xuất 1 triệu lít/ năm, cơ cấu sảnphẩm 70% bia hơi, 30% bia chai Nồng độ dịch đường trước lên men của biachai là 12o Bx, của bia hơi là 10o Bx Sử dụng nguyên liệu thay thế là gạo với

tỷ lệ thay thế là 30% cho tổng lượng gạo và malt sử dụng

Trong quá trình sản xuất không thể tránh khỏi tổn thất ở các công đoạnnên trong quá trình tính toán ta cần phải tính lượng tổn thất này Lượng tổnthất phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chất lượng nguyên liệu, chế độ côngnghệ, thiết bị…

Để đơn giản ta tính cân bằng sản phẩm cho 1000l bia Giả thiết :

Malt có độ ẩm : 8%, hiệu suất chiết 80%

Gạo có độ ẩm : 12%, hiệu suất chiết 85%

Tổn thất trong các công đoạn lần lượt là :