Quy trình công nghệ sản xuất bia

GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 Quy trình công nghệ sản xuất bia LỜI MỞ ĐẦU I Lý chọn đề tài: Bia thức uống có độ cồn thấp, có vị đắng dịu, hương thơm đặc trưng, giàu dinh dưỡng, có hàm lượng CO2 bão hoà, tăng tính cảm quan với lớp bọt trắng mịn, giúp tiêu hoá thức ăn tốt hơn, bia có màu đặc trưng tuỳ theo loại bia vàng hay bia đen… bia có nguồn gốc từ lâu, cách 5000 năm, hương vị đặc trưng bia giúp công thức nấu bia không mai mọt theo thời gian mà lưu truyền ngày với nhiều phong cách trường phái nấu bia khác Ngoài thành phần bia CO2 rượu, bia có nhiều thành phần bổ dưỡng khác: chất đạm, vitamin ( đặc biệt vitamin nhóm B), chất khoáng, chất màu, chất thơm từ nguyên liệu tự nhiên Tất thành phần tham gia vào định hương, vị, mùi tiêu chất lượng khác bia thành phẩm, tạo nét độc đáo sản phẩm Nhân tố tạo nét độc đáo cho loại bia phụ thuộc vào trước tiên nguyên liệu, chủng loại nấm men sau tính chất trình công nghệ làm bia Bia dùng để giải khát hàng ngày sau làm việc mệt mỏi, dùng bữa tiệc họp mặt, làm quà biếu … loại sản phẩm sản xuất từ nhiều loại nguyên liệu nước, đại mạch nảy mầm, tinh chất hoa houblon lên men nấm men Bia dùng mức điều độ giúp người sản khoái, dễ chịu, tỉnh táo, tăng sức đề kháng cho thể, tốt cho tim mạch hệ tiêu hoá Tuy nhiên dùng bia với lượng nhiều có tác động xấu đến người Ở Việt Nam, bia du nhập từ năm 1890 với có mặt nhà máy bia Sài Gòn nhà máy bia Hà Nội, nghành bia Việt Nam có lịch sử 100 năm Từ có nhiều nhà máy bia khác đời với qui mô lớn đa dạng sản phẩm II Mục đích: Tìm hiểu công nghệ sản xuất bia cách tổng quát để nắm rõ ngành nước giải khát có truyền thống lâu đời Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 1  GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 Quy trình công nghệ sản xuất bia PHẦN I: TÌM HIỂU VỀ NGUYÊNLIỆU SẢN XUẤT I MALT ĐẠI MẠCH: 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MALT ĐẠI MẠCH: 1.1.1 Vai trò malt sản xuất bia: Trong công nghiệp sản xuất bia malt nguồn nguyên liệu chủ yếu dùng để sản xuất bia có vai trò quan trọng công nghiệp sản xuất bia Thành phần malt nhân tố định đến chất lượng bia thành phẩm sau này, chúng giúp cho bia có hương vị đặc trưng, có vị đắng dịu hài hòa tạo cảm giác thú vị cho người sử dụng Trong thành phần malt có chứa lượng Enzim phong phú Trong điều kiện thuận lợi nhiệt độ, PH Enzim hoạt động mạnh phân cắt hợp chất hữu có phân tử lớn thành hợp chất có phân tử lượng thấp Mặc khác thành phần malt có chứa nhiều tinh bột, đường đơn, protein, sắc tố tạo màu, mùi, vị làm cho bia có hương vị đặc trưng 1.1.2 Một số đặc tính malt: Malt loại ngũ cốc sản xuất từ lúa đại mạch Malt đại mạch gieo trồng loại thực vật xếp vào họ hordeum gồm: hordeum sativum, hordeum murium, hordeum jubatum… Tùy theo mục đích sử dụng mà malt đại mạch chia thành nhóm: đại mạch mùa đông (gieo hạt mùa đông, thu hoạch mùa hè) đại mạch mùa xuân (gieo hạt mùa xuân, thu hoạch mùa thu) Thường chu kỳ sinh trưởng đại mạch 100 – 120 ngày Trong công nghiệp người ta thường dùng dại mạch để chế biến bia giống đại mạch hàng (hordeum distichum) Dấu hiệu đặc trưng đại mạch hai hàng hình dáng cân đối tùy thuộc vào tư đặc điểm Đại mạch hai hàng chia thành ba nhóm nhỏ: đại mạch cúi, đứng xòe Đại mạch cúi có đặc điểm trục dẻo, gié hạt dài, sau trổ hoa làm đòng bắt đầu cúi xuống Đại mạch đứng có đặc điểm to cứng, dày hạt Loại trồng nhiều số nước Tây Âu Đại mạch xòe có gié ngắn, có hạt dường tính vuông góc với trục chủ yếu trồng nhiều Anh, Ailen Bắc Mỹ Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 2  GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 Quy trình công nghệ sản xuất bia Trong nông nghiệp người ta dùng đại mạch làm thức ăn gia súc chăn nuôi chế biến thức ăn cho gia súc, gia cầm,…thường dùng đại mạch đa hàng (hordeum polystychum) Giống đại mạch đa hàng chia làm hai nhóm: đại mạch bốn hàng (H.hexatichum) đại mạch sáu hàng (H tetratichum) thông thường giống đại mạch bốn hàng dùng để sản xuất bia không phổ biến Đại mạch hai hàng Đại mạch nhiều hàng Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 3  GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 Quy trình công nghệ sản xuất bia 1.2 THÀNH PHẦN CẤU TẠO CỦA MALT: Hạt malt đại mạch có ba phận chính: vỏ, nội nhũ phôi 1.2.1 Vỏ: Vỏ hạt chiếm tỉ lệ lớn giá trị dinh dưỡng Đối với công nghệ sản xuất bia vỏ hạt gây ảnh hưởng hai mặt: mặt bất lợi vỏ có chứa chất màu, chất đắng chất chát chất hòa tan vào dịch đường làm giảm chất lượng sản phẩm Mặt lợi lớp vỏ đóng vai trò xây dựng màng lọc trình tách bả khỏi khối cháo Vỏ hạt đại mạch từ vào chia làm ba lớp: vỏ trấu, vỏ quả, vỏ hạt Phần chiếm từ 8- 15% trọng lượng hạt Vỏ trấu cấu tử chiếm nhiều trọng lượng vỏ, hình thành từ đài hoa Đài hoa hình thành nên vỏ trấu phía (phía lưng) kết thúc sợi râu, đài hoa hình thành nên vỏ trấu phía (phía bụng) hạt…Đài hoa công cụ để bảo vệ quan bên hạt trình hình thành chuyển hóa Thành phần hóa học vỏ trấu chủ yếu xellulose kết chặt lại nhờ chất khoáng linhin Dưới lớp vỏ trấu lớp vỏ cấu tạo từ lớp tế bào, lớp xếp ngang tiếp đến lớp xếp dọc Với cấu trúc lớp vỏ dai bền vững Dưới lớp vỏ lớp vỏ hạt bai gồm hai lớp tế bào, tế bào lớp có thành dày, lớp trong suốt Lớp vỏ hạt có vai trò màng bán thấm: cho nước thấm vào bên hạt đồng thời giữ chất hòa tan hạt không cho thấm Lớp vỏ lớp vỏ hạt liên kết chặt với nhau, mối liên kết chắt nhiều so với liên kết chúng với lớp vỏ trấu 1.2.2 Nội nhũ hạt: Nội nhũ hạt thành phần lớn đồng thời phần có giá trị hạt, chiếm từ 45 – 68% trọng lượng hạt Phần hạt đại mạch giữ vai trò định đến chất lượng đại mạch sản xuất bia Ngoài nội nhũ tiếp giáp với lớp vỏ hạt lớp aloron Lớp aloron giàu protein, chất béo, đường xelluloza, pentoza, vitamin chất tro Dưới lớp aloran đến phần nội nhũ thật hạt Cấu trúc nội nhũ gồm tế bào lớn có thành mỏng chứa đầy hạt tinh bột, protein, xelluloza, chất béo, tro đường Các hạt tinh bột nội nhũ malt có dạng hình tròn có kích thước lớn 20 -30 mm bé từ – 10 mm có Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 4  GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 Quy trình công nghệ sản xuất bia hạt có kích thước trung bình, trọng lượng riêng hạt tinh bột cao 1,5 – 1,6 chúng lắng xuống nhanh, tinh bột không tan nước kể dung môi hữu trung tính, có nhiệt độ hồ hóa 75 – 800C Ngoài thành phần tinh bột có chứa số tạp chất khác nito 0,5 – 1,5%; tro 0,2 – 0,7%; axit béo 0,6% Cấu tạo tinh bột gồm hai dạng polysacharide: amylo amypectin Amylo: chiếm từ 17 -24% trọng lượng tinh bột polyme dạng xoắn – thẳng gồm 60 – 600 gốc glucoza nối với qua cầu oxy & - 1,4 glucozit Amylopectin: chiếm từ 76 – 83% trọng lượng tinh bột, polyme dạng xoắn – nhánh gồm khoảng 2000 gốc glucoza nối với qua cầu oxy α- 1,4 glucozit mạch α - 1,6 glucozit mạch nhánh Tinh bột chịu tác động xúc tác hệ enzim amylaza (α β), hiệu xúc tác tùy thuộc vào nhiệt độ pH 1.2.3 Phôi: Phôi quan sống, hô hấp hạt Phôi thường chiếm 2,5 – 5% trọng lượng hạt Trong phôi có từ 37 -50% chất khô thành phần nito, khoảng 7% chất béo, – 6% đường saccaroza, – 7,5% pentoza, – 6,5% chất tro thành phần khác Vai trò phôi có tầm quan trọng đặc biệt sống lưu truyền mà công nghiệp sản xuất bia Quá trình chế biến hạt đại mạch để trở thành hạt malt đặc tản nảy mầm hạt, tức phát triển phôi Trong giai đoạn trình sinh học chủ yếu xảy hoạt hóa tích lũy hoạt lực enzim hạt Nhờ trình mà chất dinh dưỡng cao phân tử bị phân cắt thành sản phẩm thấp phân tử Một phần chất thấp phân tử chuyển phôi để nuôi ây non, phần lại tồn hạt để sa biến thành chất hòa tan dịch đường Phôi nằm phía gần đế hạt bao gồm phôi , phôi rễ nằm chúng phôi thân Tiếp giáp phôi nội nhũ lớp ngù Ngù lớp màng bán thấm: cho phép chất hòa tan từ nội nhũ thấm qua để chuyển phôi nước từ phía phôi vào nội nhũ 1.3 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA MALT: Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 5  GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 Quy trình công nghệ sản xuất bia Thành phần hóa học malt đại mạch phức tạp Nó phụ thuộc vào giống đại mạch, điều kiện đất đai, khí hậu, kĩ thuật canh tác điều kiện bảo quản.Thành phần hóa học malt nhân tố định chất lượng đại mạch để xem xét loại đại mạch có đủ tiêu chuẩn để sản xuất bia hay không 1.3.1 Nước: Thủy phần đại mạch có ảnh hưởng lớn đến trình vận chuyển bảo quản hạt Hàm ẩm cao kích thích trình hô hấp tự bóc nóng hạt Hai trình nhân tố quan trọng làm hao tổn chất khô Thủy phần cao mức cho phép tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển Đặc biệt nguy hiểm loại vi khuẩn hoại sinh gây thối rữa cho hạt Đại mạch có thủy phần cao làm tăng chi phí vận tải cách vô ích Người ta xác định hàm ẩm đại mạch tăng 1% hiệu suất thu hồi chiết giảm 0.76%, hàm ẩm tối đa cho phép đại mạch đưa vào bảo quản 13% 1.3.2 Gluxit: Gluxit chia làm bốn nhóm: mono, di-, tri polysacharide Monosaccharide đại mạch bao gồm glucoza, frcctoza xitaza Trong thành phần disaccharide chủ yếu saccharoza maltoza thành phần trisaccharude đường rasinoza Polysaccaride hợp phần chiếm nhiều thành phần gluxit hạt đại mạch Chúng bao gồm tinh bột, xelluloza, hemixelluloza, pentoza, amylan hợp chất hợp kẹo Ba cấu từ có ý nghĩa quan trọng công nghệ sản xuất bia a) Tinh bột: Tinh bột cấu từ chiếm vị trí nửa khối lượng chất khối lượng chất khô đại mạch chủng giống có chất lượng cao cao số lên đến 70% Trong công nghệ sản xuất malt via tinh bột có hai chức năng: Thứ nguồn thức ăn dự trữ cho phôi Thứ hai nguồn cung cấp hào tan cho dịch đường trước lúc lên men Tinh bột phân bố nội nhũ phần ét phôi Chúng tồn dạng khối dập thể, có kích thước bé ta gọi hạt tinh bột Hạt tinh bột đại mạch có hai kích cỡ: hạt to hạt bé Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 6  GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 Quy trình công nghệ sản xuất bia Hạt to hạt có kích thước đường kính khoảng 20-30 um, dạng hình cầu hình ovan Hạt loại bé có dạng hình cầu hay hình que, kích thước khoảng 2- 10um Tinh bột hạt đại mạch có tỷ trọng 1.5- 1.6, nhiệt lượng riêng 0.27 kcal/kg.oC (calori 17340 kJ/kg), dễ kết lắng nước, quay mặt phẳng ánh sáng phân cực sang bên phải có giới hạn góc quay 201.5- 204.30 Tinh bột không tan nước lạnh dung môi hữu trung tính,khi tiếp xúc với nước tinh bột hút nước trương nở Tính chất hồ hóa tinh bột có ý nghĩa lớn công nghệ sản xuất bia tinh bột qua hồ hóa đường hóa nhanh triệt để Tinh bột gồm hai polysaccharide hợp thành: amyloza amylopectin: Amyloza: chiếm từ 17-24% bao gồm từ 60-600 gốc glucoza liên kết với qua cầu oxi & đến 1.4 glucozit tạo mạch thẳng: phía đầu cực kín đầu cực aldehit Mạch amylose xoán theo vòng có cấu trúc không gian giống lò xo Khi tiếp xúc với dung dịch ion chúng bị hấp thu vào khoảng không lò xo tạo phức chức phản quan màu xanh Khi cấu trúc lò xo bị phá vỡ tính chất không Amyloza có dạng tinh thể có phân tử lượng khoảng 10.000- 100.000 đơn vị, dễ hòa tan nước nóng để tạo thành dung dịch không bền vững với độ nhớt thấp Dưới tác dụng enzim amyloza mạch amyloza bị phân cách thành đường đơn giản maltoza glucoza Amylopectin: chiếm khoảng 76- 83% tạo nên khoảng 2.000 gốc đường glucoza, xếp thành trục chính, có nhiều mạch nhánh Tại điểm phân nhánh gốc đường glucoza liên kết với qua cầu nối oxi – 1.6 glucozit, điểm khác mối nối liên kết oxi & - 1.4 glucozit Amylopectin chất vô định hình với khối lượng phân tử từ 400.000 – 1.000.000 đơn vị.Nó không hòa tan nước nóng mà tạo thành hồ với tác dụng dung dịch ion amylopectin chuyển thành màu tím Trong mối trương giàu nước tinh bột bị thủy phân hệ enzim amylaza để tạo thành đường dextrin, đường kép mantoza, lượng glucoza số Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 7  GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 Quy trình công nghệ sản xuất bia oligozaccharide với dextrin bậc thấp hòa tan bền vững vào nước để trở thành chất hòa tan dung dịch đường trước lúc lên men b) Xelluloza Xenlluloza hạt đại mạch phân bố chủ yếu vỏ trấu chiếm khoảng 20% chất khô vỏ Xenlluloza bao gồm khoảng 2.000- 10.000 gốc glucoza, xấp xếp mạch dài, xoán lại thành chùm nên cấu trúc xenllucoza dai khó bị phân cắt môi trường thường.Xenllucoza không tan nước, không thay đổi thành phần cấu trúc suốt trình sản xuất bia Xenllucoza đóng vai trò đặc biệt quan trọng trình lọc dịch dường lớp vỏ trấu vật liệu tạo màng lọc phụ hữu hiệu gớp phần lọc bia c) Hemixelluloza: Hemixelluloza thành phần chủ yếu tạo nên thành tế bào, phức hệ bao gồm pentozan (polyme n gốc đường cacbon sau n/2 phân tử nước liên kết nhau), hexozan acid uronic Dưới xúc tác nhóm enzim sitaza hemixelloza bị thủy phân thành hexoza (galactoza manoza) pentoza (arabinoza xiloza), chúng hòa tan bền vững vào dung dịch đường tạo thành chất chiết nguồn cung cấp dinh dưỡng quan trọng cho nấm men sử dụng Quá trình phá vỡ thành tế bào bở enzim sitaza đóng vai trò quan trọng giai đoạn ươm mầm bước đột phá để enzim khác xâm nhập vào bên tế bào d) Các hợp chất pectin hợp chất dạng keo: Các hợp chất dạng pectin phân bố thành tế bào tạo màng trung gian chủ yếu protopectin Các chất dạng keo chúng hòa tan vào nước nóng tạo thành dung dịch có độ nhớt cao chất hydratcacbon nên thủy phân cho sản phẩm đường đơn galactoza xitoza Sự tồn hợp chất pectin chất dạng keo dung dịch đường mang tính chất hai mặt: Mặt bất lợi gây cho dung dịch có độ nhớt cao nên khó lọc, mặt có lợi tạo cho bia có vị đậm đà, tăng khả tạo bọt giữ bọt sản phẩm e) Saccharide thấp phân tử: Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 8  GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 Quy trình công nghệ sản xuất bia Saccharide chủ yếu số đường đơn đường kép, cấu tử chiếm nhiều saccharoza tới 1,8% chất khô hạt Loại đường phân bố phôi chiếm đến 5,5% trọng lượng phận Lượng glucoza fructoza hạt đại mạch không đáng kể, tổng lượng đường ngược khoảng 0,3-0,4% trọng lượng glucoza cao so với fructoza Các loại đường đơn hạt đại mạch không nhiều có vai trò quan trọng phát triển phôi đặc biệt giai đoạn đầu trình ươm mầm 1.3.3 Các hợp chất chứa nitơ: Hàm lượng hợp chất chứa nitơ chiếm tỷ lệ thấp đại mạch khoảng 9-10% so với lượng chất khô hạt có vai trò quan trọng công nghệ sản xuất bia chừng mực chúng định chất lượng sản phẩm cuối Phần lớn hợp chất tồn dạng cao phân tử chúng gọi protit, phần nhỏ tồn dạng phân tử thấp, dễ hòa tan, có tính chất khác với nhóm cao phân tử a)Protit: Protit số quan trọng thứ hai sau tinh bột để đánh giá xem lô hạt có đủ tiêu chuẩn để sản xuất bia hay không Nếu hàm lượng cao bia dễ bị đục,rất khó bảo quản, thấp trình lên men không triệt để, bia bọt, vị đậm đà kéo theo nhiều số non yếu khác Hàm lượng protit tốt cho sản xuất bia 8-10% Protit phân bố chủ yếu lớp vỏ alơron phôi,một phần nhỏ tế bào xung quanh nội nhũ Sự thủy phân protit trình quan trọng công nghệ sản xuất malt bia sản phẩm trình đóng vai trò định,đặc biệt sản phẩm tạo thành trình tương tác sản phẩm thủy phân hợp phần nội nhũ melanoid-một hỗn hợp vàng óng, có vị thơm dịu, nhân tố định hương vị bia đen Khả tạo bọt giữ bọt độ bền keo chúng phụ thuộc vào mức độ thủy phân protit tỉ lệ cấu tử sản phẩm tạo thành trình thủy phân Protit đại mạch chia thành hai nhóm: protit đơn giản hay gọi protein protit phức tạp gọi proteid Các đại diện tiêu biểu protein levkozin, edestin, Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 9  GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 Quy trình công nghệ sản xuất bia hodein glutein Còn proteid hợp chất tạo thành từ phân tử có chất prtein khác có chất phi protein đại diện nucleoproteid, lipoproteid, glucoproteid phosphoproteid Đặc điểm proteid hòa tan không bền vững gây ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm cần loại bỏ tối đa cấu tử khỏi dịch đường cần thiết khó khăn b) Các hợp chất chứa nitơ phi protit: Các đại diện tiêu biểu nhóm albumoza, penton, pentid, polypentid acid amin Albumoza penton có vai trò lớn việc tạo giử bọt, đồng thời làm tăng thêm vị đậm đà bia, hàm lượng cao làm giảm độ bền keo bia gây đục bia Peptid hỗn hợp nhiều hợp chất mà phân tử chúng tạo thành từ góc acid amin nhiều so với albumoza penton Căn vào số gốc acid amin hợp thành, chúng chia ra: di-, tri- polypeptid chúng dễ dang hòa tan vào dịch đường tạo thành dung dịch bền vững tồn bia thành phần dinh dưỡng Acid amin tự tồn đại mạch với lượng không nhiều khoảng 0.1% so với lượng chất khô hạt.Tuy chiếm tỉ lệ nhỏ vai trò công nghệ sản xuất bia lại lớn: nguồn cung cấp chất nitơ cho nấm men, tác nhân tạo melanoid,tham gia tạo bọt tồn bia thành phần dinh dưỡng quan trọng 1.3.4 Các hợp chất không chứa nitơ: Bao gồm hợp chất hữu vô không chứa nitơ, chúng hòa tan thành dung dịch chiết ly nước đại diện tiêu biểu polyphenol, chất đắng, fitin, acid hưu cơ, vitamin chất khoáng a)Polyphenol chất đắng: Polyphenol tập trung chủ yếu lớp vỏ hạt đại mạch, phần lớn hợp chất hòa tan tồn bia dẫn xuất catechin thuộc nhóm flavonid Những hợp chất dễ dàng kết hợp protit cao phân tử để tạo phức chất dễ kết lắng, làm tăng độ bền keo sản phẩm Tuy nhiên hòa tan polyphenol vào dịch đường lại nhân tố làm xấu hương vị bia Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 10  Quy trình công nghệ sản xuất bia GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 c) Nguyên lý hoạt động: Trước tiến hành thuỷ phân, thiết bị phải vệ sinh thật Sau vệ sinh xong, cho nước vào, bật cánh khuấy cho hoạt động Nguyên liệu sau nghiền nước nóng 520C dẫn vào thiết bị thuỷ phân, cấp vào thiết bị tiến hành thuỷ phân nguyên liệu 5.2.5 Thiết bị lọc khung bản: Nguyên lý hoạt động: sử dụng lực ép lớn để đưa chất lỏng có hàm lượng cặn cao qua màng lọc khung Cặn giữ lại lấy định kỳ Nước tháo liên tục qua hệ thống đường ống 5.2.6 Thiết bị lắng trong: a) Cấu tạo thiết bị: Thiết bị có dạng hình trụ, gồm hệ thống dao cào, chúng nâng lên hạ xuống nhờ xilanh thủy lực quay nhờ hộp số đặt phần gầm, có tác dụng bảo vệ lớp bã lọc, gồm có hai đáy: Đáy giả đáy thật khoảng cách hai đáy Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 62  Quy trình công nghệ sản xuất bia GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 10-15cm Đáy giả bao gồm nhiều mảnh kim loại đục lỗ mắt sàng ghép lại, đường kính 200-300mm dùng để tháo bã malt Hệ thống phun nước rửa bã thiết kế thân thiết bị b) Nguyên lý hoạt động Thiết bị hoạt động nhờ chênh lệch áp suất phía phía màng lọc, dịch đường tự chảy qua lớp lọc để thoát c) Cách vận hành Cho bơm ly tâm bơm dịch malt từ nồi phối trộn theo đường ống thiết bị từ đáy lên Khi vào thiết bị dịch cháo dàn bề mặt đáy giả nhờ hệ thống dao cào để tạo lớp màng lọc phụ Khi bơm hết dịch cháo nồi phối trộn ta để yên 30 phút, mở van xả để tiến hành lọc Lúc đầu dịch lọc đục nên ta nên ta dùng bơm ly tâm nhỏ để bơm hồi lưu trở lại thùng lọc ( hồi lưu khoảng 15 phút) Dịch sau lọc bơm vào nồi houblon hóa Thời gian đầu tốc độ lọc nhanh, sau chậm dần mương mao dẫn lớp lọc bị tắt Trong trường hợp ta phải tạo lại lớp lọc Cách làm sau: Cho lưỡi dao quay góc 15-200 Dùng kích thủy lực hạ hệ thống dao cào xuống vị trí thấp cho vào quay 15-20 phút để xáo trộn lớp lọc (trong thời gian hệ thống robine tháo dịch đóng lại) Nâng hệ thống dao cào lên độ cao ngang tầm chiều cao lớp lọc, trả dao vị trí ban đầu cho hệ thống quay 15-20 phút để dàn bề mặt lớp lọc 3.4.2 Thao tác lọc lặp lại từ đầu Khi trình lọc dịch kết thúc lớp bã rửa nước nóng 780C Bã malt hệ thống cào dồn chỗ có lỗ hỏng để tháo bã qua đáy ™ Thiết bị lắng Whirlpool a) Cấu tạo Thiết bị lắng Whirlpool cấu tạo thép không rỉ có dung tích 650hl Trên thân thiết bị có gắn hệ thống ống thủy báo mức (5) bên hông thiết bị có cửa xả dịch vào theo phương tiếp tuyến (4), cửa tháo dịch (9), đáy thiết bị có rãnh chứa cặn (8), có hệ thống thoát (1) để tạo lực hút, đáy thùng có độ nghiên (7) nghiển 50 có thiết bị cửa vệ sinh (6), (2,3) CIP… b) Phương pháp thực Dịch sau houblon hóa bơm sang thiết bị lăng, dịch bơm theo phương tiếp tuyến với thành thiết bị tạo lực hướng tâm, nhờ có lực hướng tâm lớn, cặn lắng hút vào thùng lắng xuống đáy Khi nhiệt độ dịch hạ xuống 900C dịch đường bơm sang thiết bị làm lạnh nhanh, dịch tháo lần lược theo cửa mà không tháo hết lược, nhằm mục đích tránh tượng dịch bị xáo trộn làm đục dịch, sau tháo hết dịch sang thiết bị làm lạnh nhanh cặn bã cửa đáy 5.2.6 Thiết bị làm lạnh nhanh: a) Cấu tạo Máy có cấu tạo gấp song song, chế tạo từ thép không rỉ, có hình chữ nhật có tai bốn góc, tai có lỗ thủng lỗ tròn, lắp khung máy tạo thành bốn mương dẫn: dịch đường vào máy, tác nhân lạnh vào Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 63  Quy trình công nghệ sản xuất bia GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 máy tác nhân lạnh khỏi máy Tác nhân lạnh bơm từ phía dịch đường từ phía lên ngược chiều, tác nhân lạnh sử dụng glycol, sử thay đổi nhiệt b) Tiến hành Nước nha liên tục gia nhiệt qua vùng làm lạnh Cụ thể nước nha có nhiệt độ khoảng 90-950C qua ngăn thứ nhiệt độ giảm xuống 65-750C tiếp tục qua ngăn thứ hai 45-500C, ngăn thứ 30-350C, ngăn cuối lại khoảng 7-80C, nhiệt độ thích hợp cho trình lên men c) Phương pháp thực hiện: Thiết bị lọc dạng ống: áp lực bơm ly tâm nước vô trùng bơm vào đầy máy lọc Chất trợ lọc diatomit (trắng) có kích thước lớn cho vào bồn phối trộn với 200hl nước sau khuấy trộn để tạo thành hỗn hợp đồng nhất, sau bơm tuần hoàn sang thiết bị lọc 15 phút để tạo độ xốp bên ống lọc Quá trình tiến hành tương tự với bột diatomit đỏ nhằm tạo màng cho ống lọc sau dùng bơm ly tâm bơm bia từ bồn trung gian sang thiết bị lọc, bia bơm qua theo thiết bị lọc theo đường từ phía đáy thiết bị lên tao thành áp lực lớn đẩy cột nước lúc đầu để tạo thành mạng lọc theo đường ống khác Trong trình lọc ta bơm hỗn hợp bột diatomit trắng đỏ vào với đường dẫn dịch bia vào lọc nhằm mục đích bổ sung lượng bột ống lọc bị thất thoát giúp cho bia sau lọc Bia sau lọc theo đường ống phía qua buffer tank chuẩn bị cho trình bão hòa CO2 5.2.7 Máy bão hoà CO2 : Máy bão hoà CO2 CO2 sau làm sục vảo tank chứa bia non bão hoà với trợ lực máy bơm 5.2.8 Máy bơm: Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 64  Quy trình công nghệ sản xuất bia GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 Nguyên tắc hoạt động: Khi bánh xe quay, nước bắn chu vi vỏ trụ tạo thành vòng nước Vòng nước phần tiếp xúc với đỉnh ống lót C BXCT, phần ống lót tạo thành ngăn không khí 1, 2, 3, 4, 5, Các ngăn 1, 2, ngăn hút; ngăn 4, 5, ngăn đẩy Khi BXCT quay theo chiều kim đồng hồ thể tích ngăn tăng dần, chân không tạo thành, hút không khí từ ống hút qua khe cửa lưỡi liềm A vào khoang Đồng thời thể tích ngăn 4, 5, giảm dần, không khí từ chúng bị đẩy qua cửa dạng lưỡi liềm B vào ống đẩy Khi BXCT quay, phần nước bị đẩy vào ống đẩy , để trì vòng nước cần cần liên tục bổ sung đủ nước cho bơm, đồng thời cần tản nhiệt cho bơm hoạt động VI CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHỈ TIÊU CỦA BIA THÀNH PHẨM: 6.1 XÁC ĐỊNH ĐỘ CHUA: 61.1 Nguyên tắc: Lượng acid tổng số có bia tổng lượng acid định lượng dung dịch kiềm chuẩn để đưa pH dung dịch bia tới 8,2 không tính đến acid cacbonic 6.1.2 Dụng cụ - hoá chất - Máy đo pH Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 65  Quy trình công nghệ sản xuất bia GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 - Dung dịch NaOH KOH 0,1N - Dung dịch đêm pH = 7: Hoà tan 107,3 g KH2PO4 vào 500 ml dung dịch NaOH 1N, định mức tới 1l nước cất 6.1.3 Tiến hành: Lấy 100 – 200ml bia cho vào bình tam giác 500 – 1000 ml, lắc nhiệt độ 200C ngừng tách khí, lọc bia qua giấy lọc Đưa nhẹ nhàng đầu cực đo vào dung dịch đệm pH = 7, nhiệt độ 200C, chỉnh máy cho pH = 7, lấy đầu cực dùng bình tia rửa cẩn thận Lấy xác 50ml dịch bia tách CO2 vào bình tam giác 150ml, đưa nhẹ nhàng đầu cực đo vào cho dung dịch NaOH 0,1N để chuẩn tới pH = 8,2 nhiêt độ 200C, lắc nhẹ chuẩn độ 6.1.4 Kết quả: Độ acid tính theo công thức: Ax = 2.n (ml/100ml bia) Trong đó: n: số ml dung dịch NaOH 0,1N 2: Hệ số qui chuẩn cho 100ml bia 6.2.XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CO2 62.1Phươnng pháp áp lực: 6.2.1.1 Nguyên tắc: Đo áp suất khí cổ chai bia, kết đo thể áp kế, nhiệt độ xác định, áp suất tỉ lệ với nồng độ CO2 có bia 6.2.1.2 Dụng cụ: - Dụng cụ đo áp lực - Bình cách thuỷ - Nhiệt kế 6.2.1.3 Tiến Hành: Trước xác định, chai bia cần làm lạnh làm ấm tới nhiệt độ 25 ± 0,5 C muốn cần nhúng chai bia lạnh vào bình cách thuỷ, sau láy lau kho phía đặt chai vào giá Tiếp vặn vít để nânng đầu chai lên, nút chai gần tiếp xúa với đuôi áp kế ta cắm thẳng vào nút chai Chỉnh xong ta vặn vít nâng chai cho nút chạm vào đuôi áp kế, cao su bọc đuôi áp kế bị nén vào đuôi nhọ đuôi áp kế chọc thủng nút chai áp lực CO2 biểu thị áp kế Đánh dấu mức bia chai, sau rót bia cốc, tráng đổ nước tới ngấn đánh dấu Tiếp theo dùng pipet hay rót thêm nước đến đầy tràn ban đầu Lượng nước cho thêm vào thể tích CO2 không khí chiếm chai (tính theo ml) 6.2.1.4 Kết quả: Hàm lượng CO2 bia tra bảng tính theo công thức sau ( Tương ứng với chai 0,33l 0,5l ) CO2 = ( P + ).( 0,122 + A ) Trong đó: P: Chỉ số đọc áp kế = atm 0,122 (g/l) : Hằng số hoà tan CO2 bia A: Hệ số phụ thuộc lượng CO2 chiếm bia 6.2.2 Phương pháp hoá học: Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 66  GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 Quy trình công nghệ sản xuất bia 6.2.2.1 Nguyên tắc: Dùng NaOH tác dụng với H2CO3 ( Tức với CO2 H2O ) để tạo muối cacbonat natri Định lượng cacbonat natri tạo lượng CO2 Phản ứng chính: 2NaOH + H2CO3 → Na2CO3 + 2H2O NaOHdư + HCl Phenolphtalein NaCl + H2O Na2CO3 + HCl Metyl da cam NaCl + CO2 + H2O 6.2.2.2 Hoá chất : o Dung dịch NaOH 2N, pha 80g NaOH /1l o Dung dịch phenolphtalein 1% cồn o Dung dịch metyl da cam 1% cồn o Dung dịch HCl 0,1 ml 6.2.2.3 Tiến hành: Dùng pipet lấy 33 ml dung dịch bia cho vào cốc 100ml, khuấy liên tục đũa thủy tinh để tách hết CO2 vòng 30 phút, tiếp cho 30 ml NaOH 2N, lắc để yên 10 phút Chuẩn bị hai cốc 100 hay 150 ml khô, dùng pipet lấy 10 ml bia cốc ( Sau lọc hay lắng ) cho vào cốc thứ nhất, cho 10 ml nước cất vào cốc thứ hai, thêm vào cốc giọt phenolphtalein dùng dung dịch HCl 0,12N trung hòa đến màu hồng Lượng dung dịch tiêu hao dung dich tác dụng với NaOH dư không tính Tiếp tục cho thêm vào cốc vài giọt metyl da cam rôig định phân tiếp đến màu da cam chuyển thành màu phớt hồng Ta đánh dấu lượng HCl tiêu tốncho cốc 6.2.2.4 Kết quả: Giả sử thí nghiệm thực, lượng HCl 0,1N tiêu hao a ml, thí nghiệm trắng b ml V = ( a –b )ml lượng dung dịch HCl 0,1N tham gia phản ứng với Na2CO3 tức phản ứng với CO2 Hàm lượng CO2 bia tính theo công thức: CO2(g/100 ml) = 0,0044 × V × (V + 30) Vo × 10 Trong đó: 0,0044: Lượng gam CO2 tương ứng 1ml dung dịch HCl 0,1N V: Thể tích HCl để kiềm hóa 30: Số ml NaOH 2N cho vào kiềm hóa V0: Thể tích bia chai khoảng 250 – 330 ml hoăc 500ml 10: Số ml bia kiềm hóa lấy phân tích Kết phân tích trung bình cộng lần kết xác định song song cho phép sai số lần không lên 0,1 Phương pháp có nhược điểm xác, tốn thời gian, tốn bia tốn hóa chất đẽ thực sở sản xuất bia 6.3 XÁC ĐỊNH ĐỘ ĐẮNG: 6.3.1 Nguyên tắc: Các chất đắng bia chiết bị acid hóa iso- octan Sau li tâm, độ hấp thụ lớp iso- octan đo bước sóng 275nm, so với mẫu iso- octan tinh khiết Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 67  Quy trình công nghệ sản xuất bia GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 6.3.2 Dụng cụ: Quang phổ kế UV, cuvet silica 10nm Máy ly tâm, vận hành với tốc độ 3000 vòng/phút Máy lắc tròn, biên độ dao động 2-3cm Pipet 0,5ml, 10ml 20ml 6.3.3 Hóa chất: Iso-octan ( 2,2,4-trimetyl pentan) dùng cho máy đo quang phổ UV, độ hấp thụ dung môi phải 0,01 đo 275nm cuvet mm, hiệu chỉnh nước cất Acid HCl 6N 6.3.4 Tiến hành: Loại bỏ CO2 mẫu bia khônng để bọt chỉnh nhiệt độ tới khoảng 200C trước phân tích Dùng pipet lấy xác 10ml mẫu vào ống ly tâm, thêm 0,5 ml HCl, 20 ml iso-octan 2-3 hạt thủy tinh, vặn nắp chai, lắc ống 15 phút 200C ± 10C, dùng máy lắc tròn đặt 130 ± vòng/ phút Ly tâm phút 3000 vong/phút Đo độ hấp thụ lớp iso-octanowr 275nm so với iso-octan tinh khiết 6.3.5 kết quả: Đơn vị đo độ đắng (UB) = 50 x A275 Trong đó: A275: Độ hấp thụ 275nm so với iso-octan tinh khiết 6.4 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG DIACETYL ( CH3-CO-CH3) 6.4.1 Nguyên tắc: Xác định chất vixinaldixetol bia máy đo quang phổ bước sóng cực tím Tách chất dixeton từ bia cách chưng cất Cho phản ứng phần chưng cất với dung dịch O-fenilendiamin tạo chất dẫn xuất quinoxanin Acid hóa đo quang phổ, chất thu từ phản ứng Tính nồng độ chất dixetol nhờ hệ số xác định qua chất chuẩn 6.4.2 Dụng cụ: Dụng cụ chưng cất Parnas hay Markam, để chưng cất nước chứa 100ml mẫu Ống đong 25ml 100ml Quang phổ kế đo bước sóng tia cực tím Các cuvet 10mm 6.4.3 Hóa chất - HCl 4N - O – fenilendiamin dung dịch có nồng độ 10g/l acid HCl 4N, chuẩn bị ngày bảo quản chỗ tối O – fenilendiamin độc gây dị ứng nên cần thao tác cẩn thận găng tay cao su - Dung dịch diaxetyl gốc, 5g/l nước, bảo quản dung dịch chai lọ thủy tinh màu nâu để tủ lạnh Thời gian bảo quản tháng - Dunng dịch diaxetyl chuẩn, 250mg/l: Hút 5ml dung dịch chuẩn gốc vào bình định mức 100ml định mức nước cất Bảo quản dung dịch chai lọ thủy tinh màu nâu, tủ lạnh, tháng 6.4.4 Tiến hành: Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 68  Quy trình công nghệ sản xuất bia GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 - Chuẩn bị mẫu: Ly tâm lọc mẫu chứa nhiều nấm men để dịch bia tinh khiết - Lấy 100ml mẫu đưa vào bình chưng cất mẫu đến thu 25 ml dịch cất cho thời gian đun nóng không phút thời gian đun nóng từ – 10 phút - Dùng pipet lấy 10 ml dịch cất cho vào ống nghiệm khô Thêm 0,5 ml dung dịch O – fenilendiamin lắc hỗn hợp Để yên chỗ tối khoảng 20-30 phút Thêm 2ml HCl 4N vào hỗn hợp phản ứng Đo quang phổ kế bước sóng hấp thụ 335nm so sánh với nước.(Ab) - Làm mẫu chuẩn: dùng pipet cho 9,9 ml nước vào ống nghiệm khô, thêm 0,1 ml dung dịch diaxetyl chuẩn lắc Tiến hành dẫn Đo quang phổ kế bước sóng hấp thụ 335nm so sánh với nước (Ast) 6.4.5 Kết quả: Tính hàm lượng chất diaxetyl theo công thức: A335 - AB X = Ast - Ab Mẫu số (Ast - Ab) phải xấp xỉ 0,23 chuẩn bị mẫu dung dịch 6.5 XÁC ĐINH ĐỘ MÀU: 6.5.1 Nguyên tắc: So sánh màu bia thành phẩm với màu dung dịch chuẩn iod Từ thể tích iod 0,1N tiêu tốn ta tính độ màu dung dịch mẫu 6.5.2 Dụng cụ, hóa chất Dụng cụ: - Bình tam giác 150ml - Phễu thủy tinh lọc - Giấy lọc – bột trợ lọc - Pipet 1ml, 10ml - Hai ống nghiêm lớn loại Hóa chất: - Dung dịch iod 0,1N - Nước cất 6.5.3 Tiến hành: - Lấy khoảng 50ml dịch mẫu, lọc lại qua giấy lọc có bột trợ lọc, dùng bình tam giác 150ml hứng lấy dịch lọc - Dùng pipet hút xác 10 ml nước cất 10 ml dịch mẫu vừa lọc cho vào ống nghiệm lớn loại - Dùng pipet 1ml hút dung dịch iod 0,1 N nhỏ từ từ giọt vào ống nghiêm tương đương với màu ống nghiệm dừng lại Ghi thể tích iod 0,1N tiêu tốn - Lặp lại thí nghiệm 2,3 lần lấy kết trung bình ( Không có sai số lần thí nghiệm) 6.5.4 Kết quả: Một đơn vị màu EBC tương ứng với màu 0,06 ml iod 0,1N 100 ml nước cất VxF ĐM= 0,06 Trong đó: ĐM: Độ màu ( đơn vị EBC ) Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 69  Quy trình công nghệ sản xuất bia GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 F : Thể tích dung dịch iod 0,1 N tiêu tốn 6.6 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ETANOL: 6.6.1Nguyên tắc: Cồn có nhiệt độ sôi thấp nước Dựa vào tính chất ta tiến hành chưng cất tách cồn khỏi mẫu Sau dùng cồn alcolmetre để đo độ cồn dịch chưng cất dùng bình tỷ trọng để xác định tỷ trọng dịch cất, từ xác định hàm lượng cồn mẫu 6.6.2 Chuẩn bị mẫu thử: Tách CO2 khỏi bia thành phẩm: Lắc 250 – 400ml mẫu bình tam giác cốc thủy tinh dung tích 1000ml tay máy kkhi mẫu bia ngừng tách khí ( Lắc khôarng 30-40 phút ) 6.6.3 Dụng cụ – hóa chất: Dụng cụ: - Bộ chưng cất cồn - Nhiệt kế - Alcolmetre - Cân phân tích - Bình hút ẩm - Cốc thủy tinh 1000ml - Bình tỷ trọng dung tích 50ml - Bình định mức 200ml Hóa chất: - Nước muối lạnh - Nước cất - Mẫu bia thành phẩm 6.6.4 Tiến hành: - Dùng bình định mức lấy 100ml dịch mẫu ( Đã loại CO2 ), chuyển mẫu vào bình cầu hệ thống chưng cất - Tráng bình định mức nhiều lần nước cất, chuyển toàn nước tráng vào bình cầu hệ thống chưng cất - Lắp bình cầu vào hệ thống chưng cất tiến hành chưng cất tách cồn Ở đầu ra, ta hứng cồn bình định mức 100ml chứa sẳng 10ml nước cất - Ngâm bình cầu nước muối lạnh - Đun nhẹ bình để tránh trào bọt Khi bình cất bắt đầu sôi tăng nhiệt độ - Tiến hành chưng cất chất lỏng bình định mức gần đủ 100ml dừng lại Tráng đầu ống sinh hàn nước cất, tất nước cho vào bình định mức - Đem bình định mức ngâm lạnh chậu thủy tinh có chứa hỗn hợp nước muối lạnh đá lạnh, dùng nước cất định mức đến vạch - Dịch cất lại sau chưng cất giữ lại để xác định hàm lượng chất hòa tan ban đầu theo tiêu chuẩn TCVN 5561- 1991 6.6.5Tiến hành xác định độ cồn phương pháp: a Phương pháp sử dụng alolmetre: Đem dịch chưng cất bình định mức làm lạnh đến 200C chuyển vào ống đong 100ml dùng alcolmetre để đo độ cồn Độ cồn số đọc alcolmetre 200C b Phương pháp sử dụng bình tỷ trong: Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 70  Quy trình công nghệ sản xuất bia GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 - Rửa bình tỷ trọng 50ml, tráng nước cất, sấy khô, làm nguội bình hút ẩm, cân khối lượng bình tỷ trọng sấy - Cho nước cất 200C vào đầy bình, dùng giấy thấm lau khô bên bình tỷ trọng nước 200C - Đổ nước bình tỷ trọng ra, sấy khô bình tỷ trọng làm nguội bình tỷ trọng bình hút ẩm - Cho dịch cất làm lạnh nhiệt độ 200C vào đầy bình tỷ trọng, lau khô bên bình giấy thấm, cân khối lượng bình tỷ trọng dịch cất 200C - Lặp lại thí nghiệm 2,3 lần lấy kết trung bình ( Không có sai số lần thí nghiệm ) 6.6.5 Kết quả: 6.6.5.1 Phương pháp sử dụng alcolmetre: X = A (0Gl) Trong đó: A: Là số đọc cồn kế 150C 6.6.5.2 Phương pháp sử dụng bình tỷ trọng: Tỷ trọng dịch cất ( d20/d20 ) 200C tính theo công thức: M3 – M d20/d20 = M2 – M1 Trong đó: M1: Khối lượng bình tỷ trọng (g) M2: Khối lượng bình tỷ trọng nước cất 200C (g) M3: Khối lượng bình tỷ trọng dịch cất 200C (g) 6.7 KIỂM TRA BIA THÀNH PHẨM 6.7.1 Xác định tỷ trọng dịch đường: Trong vòng sau lấy mẫu phải xác định tỷ trọng dịch đường 200C, kết lấy số sau dấu thập phân Xác định tỷ trọng theo phương pháp: - Dùng bính tỷ trọng để xác định tỷ trọng dịch đường 200C - Dùng bình tỷ trọng: tráng bình tỷ trọng 10ml dịch lọc, đổ đầy dịch lọc vào bình ổn định nhiệt 200C, giữ nguyên 30 phút với mực nước bình ổn định nhiệt ngập vạch định mức bình Lấy bình lau khô bên ngoài, đê yên phút, cân bình để tính tỷ trọng tới số sau dấu thập phân - Làm 2,3 mẫu, lần cho giá trị tỷ trọng khác lớn hai đơn vị số thập phân thứ tư phải làm lại thí nghiệm 6.7.2 Xác định màu dịch đường phương pháp quang phổ: 6.7.2.1 Nguyên tắc: Đo độ hấp thu dịch đường bước sóng 430nm Màu dịch đơngf tính theo đơn vị EBC độ hấp thu với hệ số pha loãng 6.7.2.2 Dụng cụ – hóa chất: - Máy quang phổ đo độ hấp thụ 430nm, cuvet 5-10nm - Bộ lọc màng 0,45μm - Bột trợ lọc diatomit 6.7.2.3 Tiến hành: Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 71  Quy trình công nghệ sản xuất bia GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 Pha loãng mẫu để đo độ hấp thụ 430nm nằm giới hạn máy quang phổ Có thể dùng cuvet 10 để đo Dùng cuvet 5nm có ưu điểm bia đậm màu không cần pha loãng Mẫu lọc lọc màng, độ đục mẫu pha loãng < đơn vị EBC bỏ qua công đoạn Nếu cần thiết lọc dịch đường bột trợ lọc diatomit (1g/l) trước lọc màng Đặt máy quang phổ bước sóng 430nm, chỉnh máy 0,00 nước cất trước đo mẫu Tráng cuvet đổ đầy mẫu dịch đường Đo độ hấp thụ 6.7.2.4 kết quả: Màu dịch đường không pha loãng ( đơn vị EBC) = A.f.25 A.f.50 Trong đó: A: Độ hấp thu 430nm đo cuvet 10nm 5nm f: Hệ số pha loãng 6.7.3 Xác định độ nhớt: 6.7.3.1 Mục đích: Xác định độ nhớt dịch đường, sử dụng nhớt kế ống mao dẫn thủy tinh Phương pháp dùng cho dịch đường Cần phân tích vòng 50 phút kể từ bắt đầu lọc dịch đường 6.7.3.2 Nguyên tắc: Xác định độ nhớt 200C nhớt kế hiệu chuẩn 6.7.3.3 Dụng cụ: - Nhớt kế ostwald - Bình ổn nhiệt 200C - Đồng hồ bấm giây 6.7.3.4 Hóa chất: Dung dịch đường sucroza 20% 6.7.3.5 Tiến hành: Hiệu chuẩn: Hiệu chuẩn dụng cụ đo độ nhớt theo dẫn đảm bảo thực nhiệt độ không đổi 200C kiểm tra độ chuẩn dụng cụ cách đo độ nhớt 200C nước 1,002 mPa.s độ nhớt dung dịch đường sucroza 20% (m/m) = 1,945mPa.s Chuẩn bị mẫu lọc : lọc dịch đường, đảm bảo không hạt nhỏ Tiến hành đo: Đổ đầy dịch đường vào nhớt kế đo độ nhớt theo dẫn Lặp lại thí nghiệm nhiều lần lấy giá trị trung bình 6.7.3.6 Kết quả: Tính độ nhớt dung dịch theo mpa.s theo công thức đưa tùy theo thiết bị sử dụng 6.7.4 Xác định độ đắng dịch đường: 6.7.4.1 Mục đích: Xác định chất đắng, chủ yếu acid iso- alpha có dịch đường Áp dụng cho dịch đường 6.7.4.2 Nguyên tắc: Các chất đắng trích ly từ dịch đường acid hóa iso- octan, sau xác định phương pháp đo quang phổ 6.7.4.3 Tiến hành: Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 72  Quy trình công nghệ sản xuất bia GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 Hút 5ml dịch đường nước vào ống ly tâm 35ml, thêm 0,5 ml HCl, 20ml iso- octan 2- hạt thủy tinh Vặn chặt nắp, lắc ống 15 phút 200C, dùng máy lăc tròn đặt 130v/phút Ly tâm phút 3000v/p đo độ hấp thu lớp isooctan 275nm so với iso-octan tinh khiết 6.7.4.4 Kết quả: Đơn vị đắng ( UB; Biterness units ) = 100.A275 Trong đó: A275: Độ hấp thu bước sóng 257 nm 6.7.5 Xác định hàm lượng polyphenol: 6.7.5.1 Mục đích: Xác định hàm lượng polyphenol tổng số dịch đường bia phương pháp quang phổ Phương pháp áp dụng cho loại dịch đường 6.7.5.2 Nguyên tắc: Các chất polyphenol phản ứng với Fe dung dịch kiềm Đo độ hấp thụ dung dịch màu đỏ 600nm, so với mẫu trắng 6.7.5.3 Dụng cụ: - Máy quang phổ - Cuvet 10mm - Máy ly tâm - Bình định mức có nút mài 25ml, 50ml, 100ml, 1000ml - pipet chia độ 0,5ml, 1ml, 10ml, 25ml 6.7.5.4 Hóa chất: Hỗn hợp cacboxymetyl xenluloza/ acid ethylendiamintetraaxetic ( CMC/ ETDA) Thêm từ từ 10g Na-CMC 2g Na2-EDTA vào 500ml nước, khuấy liên tục Khi hòa tan chất, để yên 1-3 Sau khuấy dùng máy đồng hóa để hòa tan hoàn toàn chuyển vào bình định mức 1lit định mức nước cất Có thể ly tâm để làm dịch Dung dịch dùng tháng Dung dịch chứa ion Fe3+, 5,6g/l hòa tan 3,5g citrate sắt amoni xanh (16% Fe) với 100ml, dung dịch hoàn toàn trong, pha dung dịch dùng tuần Dung dịch chứa amoni, pha loãng 100ml amoniac đậm đặc (d= 0,92g/ml )với nước cất thành 300ml 6.7.5.5 Tiến hành: Mẫu thực: Lấy 10 ml dịch đường 8ml hỗn hợp CMC/EDTA vào bình định mức 25ml, đậy nắp lắc kỹ Thêm 0,5 ml dung dịch chứa ion Fe vào mẫu phân tích, lắc đều, thêm 0,5 ml dung dịch amoniac lắc Định mức tới 25 ml, lắc Sau 10 phút đo độ hấp thu 600 nm, đảm bảo dung dịch đo Mẫu trắng: Hòa tan 10 ml dịch đường 8ml CMC/EDTA bình định mức 25ml thêm 0,5ml dung dịch amoniac, lắc Đinh mức nước cất Để yên 10 phút đo độ hấp thu Đảm bảo dung dịch đo phải 6.7.5.6 Kết quả: Tính hàm lượng polyphenol theo công thức: P = A.820.f Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 73  Quy trình công nghệ sản xuất bia GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 Trong đó: P: Hàm lượng poluphenol(mg/l) A: Độ hấp thu 600nm F: Hệ số pha loãng 6.7.6 Xác định độ lên men: 6.7.6.1 Mục đích: Xác định độ lên men dự kiến cảu dịch đường lên men nấm men 6.7.6.2 Nguyên tắc: Vô hoạt hệ enzym amylotic(nếu có) dịch đường nhiệt độ cao Làm nguội dịch đường lên men với nấm men Độ lên men dịch đường xác định biến đổi tỷ trọng dịch trình lên men 6.7.6.3 Dụng cụ: -Bình tam giác - Máy lắc, máy khuấy từ - Phễu lọc, giấy lọc 6.7.6.4 Hóa chất: Chủng nấm men tuyển chọn Mỗi chủng nấm men cho kết khác 6.7.6.5 Tiến hành: Chuẩn bị mẫu: Để có kết tốt nhất, dịch đường dùng để lên men nên có tỷ trọng 1,052 Để vô hoạt hóa enzym diastaza, nhanh chóng cân đối khối lượng 300-400ml mẫu đun sôi phút, làm nguội thêm nước cất để đạt khối lượng ban đầu Gạn lấy phần dịch trong, lọc qua giấy lọc a) Phương pháp thông thường: Xác định tỷ trọng dịch đường ban đầu 200C (d1) lấy 200ml cho vào bình 500ml, thêm 15g nấm men sữa rửa dịch đường mẫu đậy nắp chặt Đặt nhanh lên máy lắc, lắc liên tục, giữ nấm men dạng huyền phù 24 giờ, 20 ± 10C Lọc số mẫu để tránh bay đo tỷ trọng 200C Lắc tiếp phần lại xác định tỷ trọng để khẳng định dịch lên men hoàn toàn (d2) b) Phương pháp lên men nhanh: Xác định tỷ trọng dịch đường ban đầu 200C (d1), lấy 300-400ml dịch đường cho vào bình 500ml, cho tiếp 30g nấm men sữa lắc với vận tốc 100-150v/phút Sau lấy phần dịch lên men xác định tỷ trọng cảu dịch lọc 200C Phần lại tiếp tục cho lên men đê khẳng định dịch lên men hoàn toàn (d2) 6.7.6.6 Kết quả: Độ lên men biểu kiến tính theo công thức: ( E1 – E2 ) x 100 Độ lên men biểu kiến (%) = E1 Trong đó: E1: Lượng chất hòa tan (g) 100ml dịch đường trước lên men E2: Lượng chất hòa tan bieeu kiến (g) 100ml dịch đường lên men Độ lên men thực = độ lên men biểu kiến x 0,81 Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 74  Quy trình công nghệ sản xuất bia GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 PHẦN III XÁC ĐỊNH LẠI QUY TRÌNH SẢN XUẤT VÀ CÔNG THỨC SẢN XUẤT I Quy trình sản xuất dự kiến:Trong trình làm đồ án nhóm thay đổi quy trình sản xuất so với ban đầu (quy trình trang sơ trang 30) II Công thức nguyên liệu sản xuất:( tính theo 100000 lít bia thành phầm) Malt (độ ẩm 10.4%) ma = m12/1,8 = 4932 (kg) Gạo ( độ ẩm %) mb = m13/1.8 =2087 (kg) Cao houblon: mc = m11/1.8= 13 (kg) Nấm men: md = mmen/1.8= 110.5 (kg) CO2 me = 88.5/1.8 = 49 (kg) III Chỉ tiêu chất lượng bia: Chỉ tiêu Tiêu chuẩn Cảm quan Màu Vàng nhạt đặc trưng bia Mùi Có mùi thơm nhẹ, mùi lạ, mùi caremen bỏ vào Vị Vị đắng nhẹ, có hậu vị CO2 0.3_0.4% Chất tro 0.2% Chất hòa tan 5_10% Đạm thủy phân 0.1_0.3% Glycerin 0.1_0.3% Chất khoáng 0.14_0.38% Hoá lý Độ cồn 3_6% Vi sinh Samonella Không Colifrom Không Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 75  Quy trình công nghệ sản xuất bia GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 PHẦN IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60 năm xây dựng phát triển ngành đồ uống Việt Nam thành tựu đáng tự hào Tốc độ tăng trưởng bình quân hàng năm nghành đồ uống Việt Nam cao, sản phẩm phong phú, đa dạng chất lượng sản phẩm Và tất loại đồ uống ưa chuộng bia Đó nhận định ngành bia Với xu hướng nên nhóm định chọn đề tài bia để khảo sát làm đồ án nhằm hiểu kỹ ngành bia Tuy nhiên trình làm nhóm có thiết sót nên nhóm cung mong góp ý chân thành thầy cô tất bạn Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 76  [...]... cao, sản phẩm phong phú, đa dạng về chất lượng và sản phẩm Và trong tất cả các loại đồ uống được ưa chuộng nhất vẫn là bia Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 30  GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 Quy trình công nghệ sản xuất bia CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA I CÔNG SUẤT HOẠT ĐỘNG DỰ KIẾN CỦA NHÀ MÁY: Công suất hoạt động của nhà máy mà theo nhóm 5 dự kiến với một quy mô công nghệ sản xuất... GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 Quy trình công nghệ sản xuất bia Theo công nghệ sản xuất bia truyền thống nấm men chìm lên men ở 7 - 150C, khi kết thúc quá trình lên men chúng lắng xuống thiết bị còn lân men nổi ở 18 – 220C, cuối quá trình lên men các tế bào kết thành từng chùm và bị hấp thụ vào bọt khí CO2 rồi nổi lên trên dịch men Nên trong sản xuất bia phương pháp len men nổi thì nấm men... nhân làm lạnh NH3, glycol, nước muối Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 29  Quy trình công nghệ sản xuất bia GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 PHẦN II: TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BIA I 1.1 GIỚI THIỆU ĐÔI NÉT VỀ SẢN PHẨM BIA: Lịch sử hình thành và phát triển của nghành bia: Đầu tiên bia được hình thành một cách ngẫu nhiên, dưới các tác động của vi sinh vật đã làm... Vai trò của nước đối với công nghệ sản xuất bia: Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 16  GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 Quy trình công nghệ sản xuất bia Nước có vai trò quan trọng nó ảnh hưởng đến chất lượng của bia đặc biệt là hương vị của thành phẩm Với một tỷ lệ lớn 77- 90% trong bia thành phẩm, nước được xem là một trong những nguyên liệu chính để sản xuất bia vì hàm lượng các chất... quy trình công nghệ nhưng không được phép có mặt trong sản phẩm Các bột trợ lọc: PVPP, kizelgua, Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 28  Quy trình công nghệ sản xuất bia GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 Các hóa chất để vệ sinh thiết bị, vệ sinh phân xưởng như: H2SO4, KMnO4, NaOH Các chất được dùng như tác nhân làm lạnh NH3, glycol, nước muối Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 29  Quy. .. quá trình hồ hóa và đường hóa c Nước dùng để rửa men và thiết bị: Giống như nước dùng để ngâm đại mạch, nước dùng để rửa men và thiết bị đòi hỏi phải sạch không chứa nhiều tạp chất hữu cơ và vi sinh vật Đặc biệt các vi sinh vật và vi Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 17  GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 Quy trình công nghệ sản xuất bia khuẩn có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sản xuất bia, ... http://www.ebook.edu.vn  Trang 21  GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 Quy trình công nghệ sản xuất bia bằng bàn tay Hoa houblon có hoa đực và hoa cái , có khi cây có cả hoa đực và hoa cái Cánh hoa có màu vàng –xanh đến lúc chín thì chuyển thành màu vàng hoa cau Trong công nghiệp sản xuất bia ta chỉ sử dụng loại hoa cái chưa thụ phấn thì giá trị công nghệ của chúng bị giảm đi rất nhiều 4.3 Bảo quản hoa Houblon:...                 Quy trình công nghệ sản xuất bia bình thường sau ít nhất 6- 8 tuần bảo quản Do đó các nhà sản xuất malt không sản xuất malt từ đại mạch vừa thu hoạch xong mà bắt buộc phải có hệ thống kho dự trữ nguyên liệu trong khoảng 2 tháng trước khi đưa vào chế biến thành malt đại mạch 1.4.2 Yêu cầu của quá trình bảo quản: Đảm bảo một cách chắc chắn việc bảo quản 60-70% lượng đại mạch cần để sản xuất... sinh khối cũng giảm đi bởi hiện tượng tự phân của tế bào 5.4 Lựa chọn chủng nấm men trong sản xuất bia Việc lựa chọn chủng nấm men trong sản xuất bia là việc hết sức quan trọng góp phần quy t định chất lượng của sản phẩm Dưới đây là các đặc tính cơ bản mong muốn có đối với bất kì chủng nấm men nào dùng trong sản xuất bia: ¾ Tốc độ len men nhanh ¾ Sử dụng đường có hiệu quả, tạo độ cồn cao ¾ Có khả năng... bị thủy phân bởi enzim lipaza, một số sản phẩm thủy phân được chuyển đến phôi để nuôi cây non, số còn lại tồn tại trong dịch đường hoặc bị thải ra ngoài theo bã malt Chất béo và lipoid tồn tại trong bia sẽ làm giảm độ bền keo của sản phẩm 1.3.6 Enzim: Nhóm 5  http://www.ebook.edu.vn  Trang 11  GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 Quy trình công nghệ sản xuất bia Enzim là những hợp chất hữu cơ có ... bia CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA I CÔNG SUẤT HOẠT ĐỘNG DỰ KIẾN CỦA NHÀ MÁY: Công suất hoạt động nhà máy mà theo nhóm dự kiến với quy mô công nghệ sản xuất 50 triệu lít/năm II QUY TRÌNH SẢN... Trang 29  Quy trình công nghệ sản xuất bia GVHD: Ths Trần Văn Dũng                 PHẦN II: TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BIA I 1.1 GIỚI THIỆU ĐÔI NÉT VỀ SẢN PHẨM BIA: ...                 Quy trình công nghệ sản xuất bia PHẦN I: TÌM HIỂU VỀ NGUYÊNLIỆU SẢN XUẤT I MALT ĐẠI MẠCH: 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MALT ĐẠI MẠCH: 1.1.1 Vai trò malt sản xuất bia: Trong công nghiệp sản xuất bia