công nghệ sản xuất bia

công nghệ sản xuất bia

Mở đầu

Bia là loại nớc giải khát lên men rất bổ dỡng Bia có nồng độ rợu nhẹ (hàm lợng rợu khoảng 3% ữ 6%), có ga (hàm lợng CO2 khoảng 3 ữ 4 gam/lít), có bọt mịn, xốp & có hơng vị thơm ngon rất đặc trng Ngoài ra, bia còn chứa một số chất bổ dỡng

Chất đạm: đặc biệt là đạm hoà tan chiếm (8 ữ 10)% chất tan bao gồm prôtêin, peptit, aminoaxit

Gulucit: glucit tan (70% là dextrin, pentosan – sản phẩm caramen hoá)

Vitamin: chủ yếu là vitamin nhóm B (vitamin B1, B6)

Ngoài ra trong bia còn chứa một lợng các enzim khác nhau Đặc biệt

CO2 hoà tan trong bia có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát cho ngời uống bia, giúp tiêu hoá nhanh thức ăn và ăn uống ngon miệng, giảm mệt mỏi, tăng phần tỉnh táo nếu ngời uống sử dụng một liều lợng thích hợp Nhờ những đặc

điểm nêu trên, bia đợc sản xuất và sử dụng rộng rãi ở hầu hết các nớc trên thế giới với sản lợng ngày càng tăng

Nớc ta là một nớc gần xích đạo nên nóng và oi bức Vì vậy nhu cầu về nớc giải khát chiếm một vị trí quan trọng trong mùa hè, ngành công nghiệp nớc giải khát nói chung và ngành bia hiện nay nói riêng rất đợc quan tâm Ngoài các nhà máy bia có công suất lớn là nhà máy bia Hà Nội, nhà máy bia

Hà Tây và nhà máy bia Sài Gòn với tổng công suất khoảng 400 triệu lít/năm, gần đây đã xuất hiện rất nhiều nhà máy sản xuất bia liên doanh với nớc ngoài Các nhà máy này cùng với những cơ sở sản xuất quy mô nhỏ ở hầu hết các tỉnh thành trong cả nớc nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu dùng bia ngày càng tăng của mọi ngời Vào khoảng những năm 80 của thế kỉ trớc bia có thể coi là đồ uống xa xỉ đối với ngời lao động, nhng hiện nay đời sống của ngời lao động đã dần đợc cải thiện, mức sống ngày càng cao hơn nên việc sử dụng bia hàng ngày càng trở nên phổ biến Để đáp ứng nhu cầu này thì việc xây dựng thêm các nhà máy bia là rất thích hợp

phần 1 Lập luận kinh tế

Bia là một trong những loại nớc uống giải khát đợc a chuộng nhất hiện nay Trên thế giới bia đợc phổ biến rộng rãi và luôn đợc tiêu thụ với sản lợng lớn Có thể ví dụ cụ thể theo thống kê trớc đây thì các nớc Đức, Mỹ có sản lợng bia lớn hơn 10 tỉ lít/năm Còn ở Châu á thì sản lợng bia của Nhật & Trung Quốc cũng gần bằng với sản lợng bia của Đức & Mỹ là khoảng 7-10 tỉ lít/năm

Hiện nay ở Việt Nam đời sống của mọi ngời đều đợc nâng cao nên việc dùng bia làm nớc giải khát hàng ngày trở nên thông dụng hơn Tuy nhiều nhà máy mới mọc lên và đang áp dụng tiến bộ khoa học kĩ thuật, sử dụng dây truyền thiết bị hiện đại để tăng năng suất, nâng cao chất lợng nhng vẫn không đáp ứng đủ nhu cầu tiêu thụ Chính điều này đã thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất nớc giải khát nói chung và công nghệ sản xuất bia nói riêng Giữa sự phát triển ngành công nghiệp bia & tăng tr-ởng kinh tế có sự tác động tơng hỗ lẫn nhau Phát triển công nghiệp bia tạo công ăn việc làm cho rất nhiều ngời lao động, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng, có doanh thu lớn, góp phần vào tăng trởng kinh tế Ngợc lại, nền kinh tế phát triển tạo điều kiện cho đầu t mở rộng sản xuất, mở rộng thị trờng tiêu thụ cả trong nớc và nớc ngoài

Để thiết kế và xây dựng một nhà máy bia hoạt động có hiệu quả, việc

đầu tiên là phải chọn đợc một địa điểm xây dựng thích hợp, thuận tiện về giao thông đờng thuỷ, đờng bộ để dễ vận chuyển nguyên liệu, nhiên liệu, vật liệu và sản phẩm Phải gần nguồn cung cấp nớc, có hệ thống thoát nớc hợp lí không ảnh hởng đến vệ sinh môi trờng, đến sức khoẻ của ngời dân trong vùng Phải gần nơi đông dân c để có nguồn nhân lực dồi dào, tiêu thụ sản phảm thuận lợi Từ những yêu cầu trên thì Thị Xã Sơn Tây là một nơi có đầy

đủ các tiêu chuẩn để có thể xây dựng một nhà máy bia

Thị Xã Sơn Tây đang dần trở thành khu đô thị tiềm năng của đất nớc Thị Xã Sơn Tây năm bên dòng sông Hồng cách Hà Nội khoảng 40km có đ-ờng quốc lộ đi qua rất thuận tiện cho việc đi lại và vận chuyển Ngoài ra Thị

Xã Sơn Tây còn có khu du lịch Ao Vua – Khoang Xanh và sân gôn Đồng Mô thu hút một lợng khá lớn khách du lịch vào các ngày nghỉ cuối tuần và lễ tết Bên cạnh đó khu công nghệ cao Phú Cát đang phát triển với một số lợng lớn lực lợng lao động, đây là nguồn tiêu thụ bia rất lớn Thị Xã Sơn Tây là nơi có nhiều cảnh đẹp rất thanh bình nhng lại mang dáng dấp của một đô thị

đầy tiềm năng phát triển

Nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt & hoa houblon đều đợc nhập từ nớc ngoài nh úc, Sec và Slovakia, Trung Quốc, Đức, Đan Mạch các nguồn nguyên liệu này từ các cảng biển theo đờng quốc lộ chuyển về nhà máy rất dễ dàng Nguyên liệu thay thế đợc thu mua trong tỉnh và các tỉnh lân cận

Thị Xã Sơn Tây có nhiều con sông nhỏ chảy trong thị xã và con sông Hồng lớn vào bậc nhất nớc ta chảy qua, ngoài ra còn có nguồn nớc ngầm rất lớn Và Thị Xã Sơn Tây còn có 2 nhà máy nớc nên cung cấp đủ nớc sạch cho sản xuất bia và phục vụ sinh hoạt Tuy nhiên trong sản xuất bia cần thiết phải có một lợng nớc rất lớn và đạt yêu cầu kỹ thuật, để chủ động nhà máy

có thể khoan giếng và lắp đạt hệ thống lắng, lọc, xử lý độ cứng để ổn định sản xuất

Nhà máy sử dụng mạng lới điện quốc gia thông qua nguồn cung cấp

điện thị xã và qua trạm hạ áp của nhà máy Nhà máy có bộ phận chống cháy

nổ, bình cứu hoả, cửa thoát hiểm, máy phát điện công suất vừa đủ để khắc phục vụ nhà máy không bị gián đoạn sản xuất

Nhiệt sử dụng trong nhà máy phát đi từ lò hơi chạy bằng nhiên liệu than Có hai lò hơi làm việc đồng thời, ngời vận hành lò hơi phải có trình độ chuyên môn cao, phải thờng xuyên kiểm tra, bảo dỡng thiết bị, sửa chữa và thay thế phụ tùng ngay khi cần thiết

phần 2 Nguyên liệu sản xuất bia

Malt đại mạch là sản phẩm không tồn tại trong tự nhiên, nó là một sản phẩm nhân tạo: cho hạt đại mạch nảy mầm và sự nảy mầm dừng lại ở sấy khô

• Hạt đại mạch bao gồm:

- Lớp vỏ hạt: có vai trò nh một màng bán thấm, chỉ cho nớc thấm vào bên trong hạt đồng thời giữ các chất hoà tan trong hạt không cho thấm ra ngoài Vỏ hạt chiếm một giá trị khá lớn nhng không có giá trị dinh dỡng

Đối với công nghệ sản xuất bia vỏ hạt gây ảnh hởng hai mặt, mặt bất lợi là vì trong vỏ chứa các chất màu, các chất đắng & chất chát Nếu những chất này hoà tan vào dịch đờng sẽ làm giảm chất lợng của sản phẩm Mặt lợi của vỏ là

nó đóng vai trò xây dựng màng lọc trong quá trình tách bã khỏi khối cháo

- Nội nhũ: là phần lớn nhất đồng thời là phần giá trị nhất của hạt Cấu trúc của nội nhũ gồm các tế bào lớn có thành mỏng chứa đầy các hạt tinh bột, một ít protein, xelluloza, chất béo, đờng

- Phôi: là phần sống của hạt, trọng lợng cả phôi chỉ chiếm khoảng 5% so với trọng lợng của hạt Vai trò của phôi có tầm quan trọng đăc biệt không những đối với sự sống lu truyền của cây mà ngay cả trong công nghệ sản xuất bia Quá trình chế biến hạt để trở thành malt dựa vào sự nảy mầm của hạt hay sự phát triển của phôi Trong giai đoạn này quá trình sinh học chủ yếu xảy ra là sự hoạt hoá và tích luỹ hoạt lực của enzyme trong hạt Phôi

2,5-là trạm hoạt hoá và 2,5-là nhà máy sản xuất enzyme, nếu thiếu nó thì cơ sở lí thuyết của quá trình sản xuất malt coi nh sụp đổ

Malt đại mạch là nguyên liệu chính cho sản xuất bia, Malt đợc sản xuất từ đại mạch Quá trình quan trọng nhất để đại mạch chuyển thành malt

là quá trình nảy mầm Mục đích của quá trình này là biến hạt đại mạch thành sản phẩm giàu các enzim xúc tác sinh học, có hơng vị thích hợp, màu sắc mong muốn cho loại bia sẽ sản xuất Hoạt hoá & nâng cao năng lực của enzim chủ yếu có trong đại mạch, ứng dụng thuỷ phần hợp chất cao phân tử,

chuyển hoá một phần chính đại mạch (dịch chiết, dịch lên men) khi hoạt lực enzim tăng dễ dàng cho quá trình sản xuất bia, tạo nhiệt độ, độ ẩm và môi tr-ờng thích hợp để phôi phát triển, hệ enzim thuỷ phân trong hạt đại mạch giải phóng khỏi trạng thái liên kết để trở thành trạng thái tự do, tăng cờng hoạt

động tích luỹ các hệ enzim nh amylaza, proteaza và một số enzim khác Nhờ lợng tích tụ trong hạt kết quả là sự thuỷ phân tinh bột, protit, hemixenllulo, các phốt pho hữu cơ diễn ra triệt để hơn Sau quá trình nảy mầm đem sấy khô tách rễ và làm sạch

1.Thành phần hoá học của đại mạch.

Thành phần hoá học của đại mạch rất phức tạp Các chỉ số về thành phần hoá học là nhân tố quyết định chất lợng của đại mạch để xem xét loại

đại mạch đó có đủ tiêu chuẩn để sản xuất malt hay không Đối với cộng nghệ sản xuất bia, các hợp phần sau quan trọng hơn cả:

a Nớc (thuỷ phần).

Thuỷ phần của đại mạch có ảnh hởng đến quá trình vận chuyển và bảo quản hạt Hàm ẩm cao sẽ kích thích quá trình hô hấp và tự bốc nóng của hạt Hai quá trình này là nhân tố quan trọng nhất làm hao tổn chất khô Thuỷ phần cao quá mức cho phép tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển

Đặc biệt nguy hiểm là các loại vi khuẩn hoại sinh gây thối rữa cho hạt

b Gluxit.

- Monosaccharit gồm glucoza, fructoza

- Disaccharit chủ yếu là saccharoza & maltoza

- Trisaccharit là đờng raphinoza

- Polysaccharit là hợp phần chiếm nhiều nhất trong thành phần gluxit của hạt đại mạch bao gồm: tinh bột, xelluloza, hemixelluloza, pentoza & amilan

• Tinh bột

Hơn một nửa khối lợng chất khô của đại mạch là tinh bột, với chủng giống có chất lợng cao có thể đạt 70% Với công nghệ sản xuất malt và bia,

tinh bột có 2 chức năng: thứ nhất là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi & thứ hai

là nguồn cung cấp chất hoà tan cho dịch đờng trớc lúc lên men Tinh bột đợc phân bố chủ yếu ở nội nhũ và một phần rất ít ở phôi Chúng tồn tại dới dạng khối lập thể, có kích thớc khá bé gọi là “hạt tinh bột” Tính chất hồ hoá của tinh bột có ý nghĩa lớn: tinh bột đã đợc hồ hoá sẽ đờng hoá nhanh hơn và triệt để hơn

Tinh bột gồm amylopectin và amyloza Amyloza bao gồm các gốc ờng glucoza liên kết với nhau qua cầu oxy α-1,4 glucozit và tạo mạch thẳng Amylopectin bao gồm các gốc đờng glucoza liên kết với nhau qua cầu oxy

đ-α-1,6 và α-1,4 glucozid và tạo mạch nhánh

Mạch amyloza đợc xoắn theo vòng và có cấu trúc không gian giống

nh chiếc lò xo Khi tiếp xúc với dung dịch I2 thì chúng bị hấp thụ vào khoảng không của chiếc lò xo và tạo thành phức chất phản quang màu xanh Khi cấu trúc lò xo bị phá vỡ thì tính chất này cũng không còn Đối với tác dụng của enzyme amylaza, mạch amyloza bị phân cắt thành các đờng đơn giản maltoza và glucoza Amylopectin là chất vô định hình, nó không tan trong n-

ớc nóng mà chỉ tạo thành hồ, với dung dịch I2 amylopectin chuyển thành màu tím

Trong môi trờng giàu nớc tinh bột bị thuỷ phân bởi hệ enzyme amylaza để tạo thành dextrin, đờng kép maltoza, một ít glucoza và một số oligosaccharit Các oligosaccharit này cùng với một ít dextrin thấp phân tử hoà tan bền vững vào nớc để tạo thành chất hoà tan của dịch đờng trớc lúc lên men

Sự thuỷ phân tinh bột bởi enzyme amylaza đóng vai trò lớn trong công nghệ sản xuất malt và bia vì đây là phản ứng có tính chất nền tảng để xây dựng cơ sở lí thuyết của quá trình ngâm, ơm mầm, sấy malt và đờng hoá nguyên liệu

• Xelluloza

Xelluloza đợc phân bố chủ yếu ở vỏ trấu, chiếm khoảng 20% chất khô của vỏ Phân tử xelluloza gồm 2000-10000 gốc đờng glcoza, xelluloza rất dai và khó bị phân cắt trong môi trờng bình thờng

Xelluloza không tan trong nớc, hầu nh không thay đổi về thành phần

và cấu trúc trong suốt tiến trình sản xuất bia Xelluloza đóng vai trò quan trọng trong quá trình lọc dịch đờng vì lớp vỏ trấu là vật liệu tạo lớp màng lọc phụ lý tởng

• Các hợp chất pectin và hợp chất keo

Nó là dạng keo vì khi chúng hoà tan vào nớc nóng thì tạo dung dịch

có độ nhớt cao Sự tồn tại của hợp chất pectin và chất dạng keo trong dịch ờng mang tính 2 mặt Mặt tiêu cực là làm cho dịch đờng có độ nhớt cao, khó lọc, còn mặt tích cức là tạo cho bia có vị đậm đà và làm tăng khả năng tạo và giữ bọt của sản phẩm

đ-• Saccharit thấp phân tử

Saccharit thấp phân tử chủ yếu là một số đờng đơn và đờng kép Các loại đờng đơn giản trong hạt đại mạch tuy ít nhng chúng đóng vai trò quan trọng đối với sự phát triển của phôi, đặc biệt là giai đoạn đầu của quá trình -

ơm mầm

c Các hợp chất chứa Nitơ

Hàm lợng các hợp chất chứa N2 trong đại mạch khoảng 9-10% chất khô của hạt Tuy chiếm tỷ lệ thấp nhng chúng đóng vai trò quan trọng đối với sự phát triển của phôi, đặc biệt là giai đoạn đầu của quá trình ơm mầm

• Protit

Protit là chỉ số quan trọng thứ 2 sau tinh bột để đánh giá xem lô hạt có

đủ tiêu chuẩn để sản xuất bia hay không Nếu hàm lợng cao quá bia dễ bị

đục, rất khó bảo quản, nếu quá thấp quá trình lên men sẽ không triệt để, bia

kém bọt, vị kém đậm đà và kéo theo chỉ số non yếu khác Hàm lợng protit tốt nhất cho sản xuất bia là 8-10%.

Khả năng tạo bọt và giữ bọt của bia cũng nh độ bền keo của chúng phụ thuộc trớc hết vào mức độ thuỷ phân của protit Không những thế các thông số này còn phụ thuộc vào tỷ lệ giữa các cấu tử sản phẩm tạo thành trong quá trình thuỷ phân

Protit trong đại mạch gồm 2 nhóm là protein và proteit

- Protein gồm một số nh levkozin, edestin, hodein và glutelin Trong quá trình sản xuất malt và bia thì levkozin, edestin và một phần hodein hoà tan vào dịch đờng và tồn tại trong bia còn các cấu tử khác bị kết lắng và thải

ra ngoài theo bã malt và cặn lắng

- Proteit đợc tạo thành từ một phân tử có bản chất protein và một phân

tử khác có bản chất phi protein Điểm chung của proteit là kém hoà tan hoặc hoà tan không bền vững Trong sản xuất bia, proteit gây ảnh hởng âm tính trực tiếp đến chất lợng sản phẩm, loại bỏ tối đa cấu tử này khỏi dịch đờng là công việc cần thiết nhng cũng rất khó khăn

• Các hợp chất chứa N2 phi protit

Albumin và pepton có vai trò lớn trong việc tạo và giữ bọt đồng thời làm tăng vị đẫm đà của bia Nhng ở hàm lợng cao chúng làm giảm độ bên keo của bia vì chúng chính là tác nhân gây đục

Peptit đợc tạo thành từ những gốc acit amin, chúng dễ dàng hoà tan vào dịch đờng để tạo dung dịch bền vững và tồn tại trong bia nh những thành phần dinh dỡng

Acit amin chỉ chiếm khoảng 1% chất khô nhng có vai trò lớn trong sản xuất bia, là nguồn cung cấp N2 cho nấm men, là tác nhân chính tạo melanoit, tham gia tạo bọt và tồn tại trong bia nh một thành phần dinh dỡng quan trọng

d Các hợp chất không chứa Nitơ.

Polyphenol: tập trung chủ yếu ở lớp vỏ, dễ dàng kết hợp với protit cao phân tử tạo phức chất dễ kết lắng, làm tăng độ bền keo của sản phẩm Mặt

khác sự hoà tan của polyphenol vào dịch đờng lại làm xấu đi hơng và vị của bia.

Chất chát và chất đắng thuộc nhóm lipoit, là nguyên nhân gây ra vị

đắng khó chịu cho bia

Phitin là muối đồng thời của Canxi và Magiê với axit inozit photphoric, khi bị thuỷ phân tạo inozit và axit phosphoric Hợp chất này là nguồn cung cấp photpho cho nấm men đồng thời làm tăng độ chua của dịch cháo ở giai đoạn đờng hoá, đây là biện pháp hữu hiệu để nâng cao hiệu suất thuỷ phân

Vitamin: B1, B2, B6, C, PP2, tiền vitamin A, E, acit pantoteic, biotin, acit pholievic và những dẫn xuất vitamin khác, chúng là nhân tố điều hoà sinh trởng của mầm

Chất khoáng: phân tích theo % trọng lợng tro: P2O5 35%; SiO2 26%;

K2O 21%; MgO 9%; CaO 2,8%; Na2O 2,4%; Fe2O3 1,5%; Cl 1% Các chất khoáng đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất malt và bia: nguyên

tố P tham gia hình thành hệ thống đệm của dịch đờng

e Pherment (enzyme).

Enzyme có vai trò đặc biệt trong công nghệ sản xuất bia Giai đoạn

-ơm mầm, hạt hút nớc bổ sung đến 43-44% thì hệ enzyme đợc giải phóng khỏi trạng thái liên kết, chuyển thành trạng thái tự do Đến giai đoạn ơm mầm hoạt lực enzyme đạt mức tối đa, nhờ đó đến giai đoạn đờng hoá chúng

có khả năng thuỷ phân hoàn toàn các hợp chất cao phân tử trong nội nhũ hạt Các sản phẩm thuỷ phân đợc hoà tan vào nớc và trở thành chất chiết của dịch

đờng Trong hạt đại mạch gồm 2 nhóm enzyme chính là hyđrolaza và decmolaza

- Hydrolaza gồm một số enzyme có vai trò thuỷ phân tinh bột:

- Diastaza: phân cắt tinh bột thành các sản phẩm dạng đờng và dextrin gồm 2 enzyme: α - amylaza và β - amylaza Enzyme α - amylaza phân cắt tinh bột thành glucoza và dextrin, là enzyme chịu nhiệt nhng lại kém chịu chua, nhiệt độ thích hợp 70°C, pH = 5,7 Enzyme β - amylaza tác động trực

tiếp lên mạch amyloza, mạch nhánh và hai đầu chính của amylopectin, sản phẩm là đờng maltoza và dextrin, nhiẹt độ thích hợp là 63°C, pH = 4,7.

- Sitaza gồm 2 enzyme: sitoclactaza và sitolitaza Enzyme đầu thuỷ phân hemixelluloza thành các sản phảm trung gian, còn enzyme sau thuỷ phân các sản phẩm trung gian thành sản phẩm cuối cùng là pentoza và hexoza Nhờ có quá trình phân cắt này, thành tế bào bị phá huỷ, tạo điều kiện cho các enzyme khác xâm nhập vào và nâng cao hoạt lực

- Proteinaza là enzyme thuỷ phân protein thành albumoza và pepton, sau đó chúng tiếp tục bị phân cắt thành peptit và polypeptit Độ chua thích hợp cho nhóm enzyme này hoạt động là pH = 4,6-5,0, nhiệt độ 50°C

- Peptidaza gồm 2 enzyme: đipeptiaza và polypeptidaza, chúng tác

động lên phân tử của các đipepti và polypeptit để phân cắt chúng thành axit amin Peptidaza hoạt động mạnh nhất ở pH = 7,5 và ở nhiệt độ 50-52°C

- Lipaza phá vỡ liên kết este giữa rợu đơn hoặc đa chức với các acid béo bậc cao Nhiệt độ tối u cho hoạt động của lipaza là 35°C, pH = 5

- Amilophosphataza tham gia vào quá trình thuỷ phân tinh bột, chúng cắt mối liên kết este của axit phosphoric trong phân tử amylopectin Nhờ quá trình này tinh bột đợc hồ hoá một cách dễ dàng hơn nhiệt độ tối u của enzyme này là 70°C, pH = 5,6

- Fitaza phá vỡ mối liên kết este giữa axit phosphoric với inozit, tức chúng tham gia thuỷ phân fitin Quá trình này đóng vai trò quan trọng trong sản xuất bia vì H3PO4 đợc giải phóng sẽ tăng độ chua tác dụng và tăng cờng lực đệm của dịch đờng

- Decmolaza xúc tác phản ứng oxy hoá khử của quá trình hô hấp và phân giải yếm khí gluxit (thực chất là quá trình lên men rợu) nghĩa là chúng tham gia trực tiếp vào quá trình trao đổi chất của tế bào Nhóm enzyme này

đóng vai trò quyết định trong việc hoạt hoá và phát triển của phôi ở giai đoạn

ơm mầm

2.Chỉ tiêu chất lợng của malt trong sản xuất bia:

• Hình dáng bên ngoài của hạt:

Hạt phải thống nhất về màu sắc: vàng nhạt óng ánh (giống nh màu rơm), hạt có màu xanh là hạt cha chín, màu đậm là thu hoạch bị ẩm, hạt có chấm màu nâu hoặc xám (đặc biệt là hai đầu hạt) là dấu hiệu bị mốc, không

có khả năng nảy mầm, hạt có mùi thơm đặc trng (giống màu rạ tơi)

Hạt phải thống nhất về độ thuần khiết của giống lúa: với một loại giống đại mạch có chế độ xử lý kỹ thuật để đạt chất lợng yêu cầu Trong sản xuất chỉ chấp nhận 5% các hạt ngoại lai khi dùng số lợng hạt đại mạch lớn

- Trọng lợng đại mạch nhỏ hơn (7 ữ 9)% trọng lợng hạt, không dùng hạt có chỉ số lớn hơn 9% (10% ữ 12%)

- Dung trọng:

Đại mạch loại 1 dung trọng ≥ 680g/l hạt

Đại mạch loại 2 dung trọng (650 ữ 680)g/l hạt

Đại mạch loại 3 dung trọng (630 ữ650)g/l hạt

- Trọng lợng tuyệt đối: đại mạch trung bình bằng (35 ữ 45)g/1000 hạt

Đại mạch loại nặng > 44g/1000 hạt

Đại mạch loại trung = (44 ữ 45)g/1000 hạt

Đại mạch loại nhẹ = (35 ữ 40)g/1000 hạt

Trong sản xuất chỉ dùng hai loại trên, loại thứ ba chỉ dùng với một tỷ

lệ nhất định thông thờng không quá (15 ữ 20)%

- Hàm lợng ẩm (w): phải đạt trung bình (10 ữ 15)% Khi bảo quản tốt nhất w = (12 ữ 13)% & không vợt quá 13% khi tàng trữ & w tối thiểu cho phép là 10% Trên 13% (nhất là > 15% ữ 16% hạt dễ bốc nóng, khó bảo quản, nếu độ ẩm < 10% hạt nhanh chóng mất khả năng nảy mầm

- Hàm lợng protit: di chuyển trong giới hạn (8 ữ 14)% chất khô của hạt Protit càng nhiều, tinh bột càng giảm & do đó chất hoà tan càng thấp

Đại mạch có nhiều prôtit quá thì khó chế biến Nhng ngợc lại protit < 8% thì

không thích hợp cho sản xuất bia vì bia ít bột Đại mạch chất lợng cao nếu protid chiếm từ (9 ữ 11)% chất khô.

- Hàm lợng tinh bột: chiếm từ (55 ữ 65)% trọng lợng hạt Đại mạch dùng để sản xuất bia phải có lợng tinh bột không nhỏ quá từ (63 ữ 65)% tính theo chất khô

Ngoài ra malt dùng để sản xuất bia không đợc lẫn cát, rác cỏ, các loại thóc khác, tất cả phải thuộc một nhóm đồng nhất Nhìn hạt thóc tốt, khô, vỏ mọng không có vết là loại đại mạch nhiều tinh bột chuyên dùng để sản xuất bia vàng

II Nguyên liệu thay thế.

Để hạ giá thành sản xuất, cải tiến mùi vị của bia và nhằm mục đích để

đợc lâu dài, trong sản xuất bia ngời ta thờng trộn lẫn một số đại mạch cha nảy mầm hoặc các loại ngũ cốc khác để thay thế thóc mầm, cũng có khi dùng tinh bột hoặc các loại đờng (gluco, saccaro, malto ) để làm nguyên liệu thay thế

Gạo là nông sản chủ yếu chủ yếu của các nớc phơng đông nh Việt Nam, Trung Quốc, Nhật, Triều Tiên , thành phần của gạo gồm tinh bột chiếm từ (70 ữ 75)% chất khô, các loại đờng chiếm từ (2 ữ 5)% chất khô, protit từ (7ữ 8)% chất khô, chất béo từ (1 ữ 1,5)% chất khô, chất khoáng từ (1 ữ 1,2)% chất khô Ta nhận thấy rằng gạo chứa nhiều tinh bột & ít protit

do đó trong quá trình nấu ta thu đợc một lợng lớn các chất hoà tan (khoảng 90% chất khô)

Qua đó ta thấy gạo là một sản phẩm phụ rất tốt thờng đợc dùng để nấu kết hợp với malt (tỷ lệ thờng là 20%) & thu đợc những loại bia có chất lợng cao

Ngoài gạo ngời ta còn dùng tiểu mạch, ngô làm nguyên liệu thay thế Tuy nhiên tiểu mạch không có vỏ trấu và khi bột tiểu mạch tiếp xúc với nớc thì protein của chúng dễ tham gia quá trình hydrat hoá để tạo thành phức chất keo tụ Phức chất này có đặc điểm là rất dai và dẻo, có thể kéo thành sợi

đợc gọi là gluten Vì tính chất quí giá này mà tiểu mạch chỉ đợc dùng để sản

xuất bánh mỳ, vạn bất tắc dĩ mới sử dụng chúng trong sản xuất bia Còn với ngô thì trong công nghệ sản xuất bia, loại ngô đợc dùng thay thế malt đại mạch chủ yếu là loại trắng đục (hàm lợng tinh bột cao, protein thấp) và đợc

sử dụng dới dạng bột đã nghiền nhỏ Một trở ngại lớn khi đa ngô vào sản xuất bia là phôi của chúng quá lớn, hàm lợng chất béo nhiều, khó lọc và giảm độ bền keo cũng nh khả năng tạo bọt của bia Để sử dụng loại cốc này

có hiệu quả, trớc lúc đa vào chế biến dịch đờng ngô phải qua một công đoạn tách phôi và vỏ

III Hoa houblon.

Hoa houblon là một loại cây sống lâu năm, thuộc họ cây leo, chiều cao trung bình của cây houblon thờng từ (10 ữ 15) m, lá cây hình bàn tay Hoa houblon gồm hoa đực và hoa cái Trong ngành sản xuất bia ngời ta chỉ

sử dụng hoa cái cha thụ phấn, hoa đực không sử dụng đợc vì nó rất bé và chứa rất ít hơng lupulin

Cấu tạo của hoa houblon có những thành phần chính sau: cuống hoa, cánh hoa và những hạt lupulin vàng óng tựa phấn hoa Những hạt phấn hoa này chứa chất đắng và chất thơm của hoa houblon Lợng hạt này phụ thuộc vào giống và điều kiện trồng hoa houblon Ngời ta đã chứng minh rằng ở

điều kiện thời tiết nhiều ánh nắng mặt trời thì hoa sẽ có nhiều hạt lupulin hơn

Hoa houblon có hình dạng quả trứng, dài từ (3 ữ 4) cm, màu hoa khi chín thờng từ vàng đến vàng óng Trọng lợng từng phần của hoa nh sau: cánh hoa (66 ữ 67)%, hạt lupulin (19 ữ 20)%, cuống hoa (7 ữ 8)% và những cuống con của cánh hoa (5 ữ 6)% Hiện nay có trên 100 giống hoa houblon trên thế giới

Thành phần chủ yếu trong hoa houblon: trong hoa houblon có chứa

đựng những hợp chất đặc trng cho loại hoa này nh chất thơm, tinh dầu thơm những hợp chất này có ý nghĩa quan trọng về kỹ thuật trong sản xuất bia Ngoài những hợp chất đặc trng trong hoa còn chứa đựng những hợp chất

nghĩa quan trọng trong kỹ thuật Thành phần hoá học của hoa houblon đợc tính ra % chất khô nh sau:

ức chế rất nhanh sự phát triển của vi sinh vật Vì vậy chúng có tính kháng khuẩn rất cao và nhờ đó làm tăng độ bền sinh học của bia thành phẩm

Thành phần chất đắng trong hoa houblon gồm nhiều hợp chất (tính theo % chất khô):

Khả năng hoà tan của α - acit đắng trong nớc khoảng 500 mg/l, trong dịch đờng thì ít hơn và trong bia thì hầu nh không đáng kể ở giai đoạn đun

sôi dịch đờng với hoa houblon các hợp chất humulon không hoà tan trực tiếp vào mà chúng phai trải qua giai đoạn trung gian là quá trình đồng phân hoá Sau đó các chất đồng phân này hoà tan và bị thuỷ phân thành các sản phẩm

có độ đắng cao hơn nhiều so với hợp chất nguyên thuỷ

• β - axit đắng

Nhóm axit này gồm: lupulon, colupulon, adlupulon, prelupulon Lupulon là hợp chất dạng tinh thể, màu trắng dạng lăng kính hoặc que dài, nóng chảy ở 92°C So với humulon thì lupulon kém đắng hơn nhng tính kháng khuẩn cao hơn

Nếu bị oxy hoá β - axit đắng chuyển thành hulupon, nếu phản ứng kéo dài hulupon sẽ bị polyme hoá trở thành nhựa mềm và sau đó thành nhựa cứng

• Nhựa mềm

Nhựa mềm là polyme của các axit đắng, là chất vô định hình, cha đợc xác định về thành phần hoá học Khả năng hoà tan của nhựa mềm vào dịch

đờng cao hơn β - axit đắng vì vậy chúng tạo ra đợc lực đắng khá lớn cho bia

Đây là hợp phần có giá trị của chất đắng

• Nhựa cứng

Nhựa cứng là polyme của các acit đắng nhng ở mức độ cao hơn nhiều

so với nhựa mềm Chúng đợc hình thành trong quá trình sấy và bảo quản Cấu tử này hầu nh không hoà tan vào nớc và dịch đờng, chúng thải ra ngoài theo cặn lắng Đây là hợp phần không có giá trị trong công nghệ sản xuất bia

Trong thời gian đun sôi dịch đờng với hoa houblon có đến 98% lợng tinh dầu bay ra ngoài theo hơi nơc, chỉ còn lại 2% tồn tại ở trong bia Đối với bia vàng thì lợng tinh dầu 2% này quyết định hơng thơm của chúng.

4.Chất có chứa Nitơ.

Trong hoa houblon có chứa 1 số chất mà những chất ấy có chứa N: protit, albumin, pepton, axitamin, muối amon trong số này có khoảng 44% những chất chứa N có khả năng kết tủa với axit phospho – wolfram Tiếp đến khoảng 20% là muối amon, amit và 19% amin và những chất khác

IV Nớc.

Nớc là 1 trong các nguyên liệu chính để sản xuất bia chiếm (80 ữ 90)% trọng lợng bia thành phẩm Thành phần hoá học và chất lợng của nớc

ảnh hởng trực tiếp tới toàn bộ kỹ thuật sản xuất và ảnh hởng rất lớn tới đặc

điểm, tính chất và chất lợng bia thành phẩm Trong quá trình sản xuất bia cần một lợng nớc rất lớn, một phần dùng để đun sôi, hồ hoá, đờng hoá, một phần để rửa men, rửa thiết bị và nấu hơi Việc sử dụng nớc rộng rãi nh vậy

đòi hỏi nớc phải có thành phần và tính chất thích hợp nhất định

Thành phần của nớc phụ thuộc vào nguồn của nó Nớc mạch thờng chứa nhiều muối và chất hữu cơ hơn, nớc ma chứa nhiều khí hơn Phụ thuộc vào thành phần của các lớp đất mà nguồn nớc đi qua, những dòng nớc mạch

có những lợng muối và chất hữu cơ theo tỷ lệ khác nhau Đặc biệt acit cacbonat rất thừa thãi trong đất, nó hoà tan cacbonat kiềm thổ và những cacbonat khác và đa chúng về các dạng bicacbonat Nớc thiên nhiên rất giàu

các muối hoà tan dạng ở dạng ion, trong đó nhiều nhất là các catrion Ca,

Mg, Na, K, Fe, Al và các anion -OH, -HCO3, -NO2

Trong trờng hợp dới khái niệm nớc dùng để nấu bia ta có thể hiểu là nớc dùng để nấu dịch lên men Thành phần và tính chất của nớc ảnh hởng

đến quá trình hồ hoá, đờng hoá Ngoài ra các muối của chúng đi vào thành phần của dịch đờng và hoa, tham gia vào sự hình thành mùi vị và một vài tính chất của bia

Các muối trong nớc tác dụng tơng hỗ với các thành phần, tính chất của dịch đờng và bia Các bicacbonat và cacbonat có trong nớc sẽ hoà tan những chất đắng trong vỏ malt, những chất đắng này gây cho dịch đờng và bia có vị đắng khó chịu Đặc biệt Na2CO3 và NaHCO3 hoà tan cả các chất chát của malt gây ảnh hởng xấu đến chất lợng của bia

Nớc để rửa men và thiết bị đỏi hỏi phải sạch, không đợc chứa nhiều các hợp chất hữu cơ và vi sinh vật Đặc biệt đối với các vi sinh vật và vi trùng có ảnh hởng trực tiếp đến những quá trình kỹ thuật sản xuất bia, phải thờng xuyên kiểm tra dới kính hiển vi để xác định lợng vi sinh vật có trong nớc, nếu lợng này nhiều quá ta phải tiến hành sát trùng Nớc dùng để rửa thiết bị không đợc chứa NH3 và các nitrit Tốt nhất ta nên dùng nớc có độ cứng thấp đến độ cứng trung bình Về mặt cảm quan nớc phải thoả mãn yêu cầu giống nh đối với nớc dùng để uống

- Các vi sinh vật gây bệnh: không có.

- Ecoli ≤ 2% (2 tế bào/lít)

V Nấm men.

Nấm men dùng để sản xuất bia là loại vi sinh vật đơn bào thuộc giống

Saccharomyces Nhiệt độ tối u cho sinh trởng của chúng là (25 ữ 30)°C,

nh-ng một số loài tronh-ng giốnh-ng này vẫn có thể phát triển tốt ở nhiệt độ (2 ữ 3)°C Nấm men bia ngừng hoạt động ở nhiệt độ trên 40°C và có thể chết dần ở nhiệt độ này nhng chúng lại chịu đợc nhiệt độ thấp rất tốt, thậm trí ở nhiệt độ -180°C chúng vẫn sống Khác với các vi sinh vật khác, nấm men bia có thể phát triển trong môi trờng có oxy lẫn môi trờng không có oxy Trong quá trình lên men bia, lúc đầu môi trờng mới có oxy hoà tan, nấm men dùng oxy

đó để oxy hoá cơ chất, tạo năng lợng cho sinh sản và phát triển Khi đã trải qua một giai đoạn lên men, lợng oxy hoà tan cạn dần thì tế bào nấm men lại thu năng lợng nhờ hệ enzim đặc biệt của mình qua phản ứng oxy hoá khử các cơ chất Nấm men đóng vai trò quyết định trong sản xuất bia vì quá trình trao đổi chất của tế bào nấm men bia chính là quá trình chuyển hoá nguyên liệu thành sản phẩm

Căn cứ vào tính chất của quá trình lên men bia, ngời ta chia nấm men

ra làm 2 loại: nấm men nổi và nấm men chìm

Nấm men nổi thuộc loại Saccharomyces cerevisiae, loại này chỉ phát

triển và tạo quá trình lên men bia ở nhiệt độ tơng đối cao từ (12 ữ 13)°C trở lên Sở dĩ ngời ta gọi chúng là nấm men nổi vì trong quá trình lên men, tế bào của chúng nổi lơ lửng trong dịch lên men và tập chung ở bề mặt dịch

Do trải đều trên toàn khối dịch lên men nên tế bào có điều kiện tiếp xúc rộng lớn với cơ chất trong môi trờng, tác động đều lên cơ chất ở khắp mọi nơi, xúc tiến quá trình lên men nhanh chóng và mạnh mẽ Tuy nhiên sử dụng nấm men nổi đòi hỏi phải kem theo biện pháp lọc cẩn thận mới có sản phẩm trong suốt, vì tế bào nấm men lởn vởn trong dịch lên men ngay cả ở cuối thời

kỳ lên men phụ

Nấm men chìm thuộc loài Saccharomyces carlsbergensis, loài này

phát triển tốt ngay ở nhiệt độ thấp khoảng (6 ữ 7)°C Công nghệ sản xuất bia bằng loài nấm men chìm đang đợc sử dụng rộng rãi trên hầu hết các tỉnh & thành phố của cả nớc Nấm men chìm có khả năng đặc biệt là trong quá trình phát triển, tế bào của chúng dính vào nhau thành chùm rồi 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 sau Do tính chất này mà bề mặt tiếp xúc giữa môi trờng với tế bào nấm men bị hạn chế, khả năng tiêu hao nguồn cơ chất để tạo thành các sản phẩm lên men chậm Đây là lý do để ngời ta ít

sử dụng loại nấm men chìm vào mục đích rút ngắn thời gian lên men bia hay còn gọi là công nghệ sản xuất bia ngắn ngày trừ trờng hợp lên men có khuấy trộn Vì nấm men lắng xuống đáy thiết bị thành lớp dính chặt nên thông th-ờng đến cuối giai đoạn lên men phụ, bia đã trong, khâu lọc thành phẩm trở nên đơn giản và dễ dàng

VI Nguyên liệu phụ.

1.Chế phẩm enzyme Termamyl.

Dùng chế phẩm enzyme Termamyl để phá vỡ màng tinh bột biến chúng thành trạng thái hoà tan của dung dịch và thuỷ phân một phần tinh bột

Chế phẩm enzyme Termamyl có bản chất là enzyme α- amylaza chịu nhiệt, pH trung tính, ở dạng lỏng, đợc sản xuất từ dịch nuôi cấy vi khuẩn Bacillus licheniformiss trong phân tử có Ca2+ Nó có khả năng chịu nhiệt cao hơn các chế phẩm enzyme α- amylaza từ nấm men và nấm mốc, nhiệt độ tối

u là 90-95°C, điều này rất thuận lợi cho dịch hoá tinh bột gạo vì nhiệt độ hồ hoá gạo là 86°C Enzyme này thuỷ phân tinh bột ở mối liên kết α-1,4 glucozit trong phân tử amyloza và amylopectin Vì vậy tinh bột sẽ chóng bị phân giải thành dextrin tan trong nớc Hàm lợng sử dụng enzyme này là 0,1% so với nguyên liệu thay thế Khi sử dụng enzyme có thể tăng hiệu suát thu hồi chất hoà tan, tăng tỷ lệ nguyên liệu thay thế, giảm giá thành sản

2.Chế phẩm enzyme Cereflo.

Đây là tên thơng mại của enzyme β - glucanaza, hoạt động tối u ở pH

= 5,5 – 6,0, nhiệt độ 50 - 60°C, có tác dụng làm giảm độ nhớt dịch đờng, tăng hiệu suất lọc, tăng khả năng trích ly các chất vào dịch đờng Vì vậy đa ngay chế phẩm này vào đầu quá trình đờng hoá, nồng độ 0,06% so với nguyên liệu thay thế

Axit lactic để điều chỉnh pH đến pH = 5,3 – 5,5 khi đờng hoá

Các hoá chất vệ sinh tấy rửa thiết bị, thùng chứa, đờng ống: HNO3, NaOH, nớc vô trùng, nớc P3 chứa trong các thùng CIP

Không khí sạch dùng cho quá trình lên men sơ bộ nên cần qua bộ phận làm sạch không khí, lọc tách dầu, bụi đất cát, vi sinh vật Đó là thiết bị lọc túi

CO2 thu đợc từ quá trinh lên men cho qua máy nén vào kho thu hồi

CO2

Do gạo có cấu trúc hạt tinh bột cứng, cha bị tác động bởi enzyme, khó

bị hồ hoá nên cần chọn phơng pháp nghiền phá vỡ màng tinh bột, phá vỡ một phần cấu trúc hạt tinh bột, bọt nghiền càng mịn càng tốt

Chọn thiết bị là máy nghiền búa Cấu tạo của máy nghiền búa bao gồm một sàng phân loại hình trụ khuyết (có thể hình dạng khác), trong đó có

một roto quay, trên rôto lắp nhiều đĩa, trên mỗi đĩa đợc gắn nhiều lỡi dao bằng thép Bằng lực cơ học, khi rôto quay (thông thờng 2940 vòng/phút) các lỡi dao sẽ chém hạt nát vụn.

Kết quả nghiền gạo:

Ưu điểm chung của nghiền khô là nghiền theo ngày, có thể nghiền

tr-ớc khi nấu một ngày

• Nghiền ớt với các phơng pháp:

+ Nghiền ớt có ngâm

+ Nghiền ớt không ngâm

Ưu điểm của nghiền ớt là vỏ malt đợc giữ nguyên vẹn, hạn chế trích

ly các chất gây mùi vị lạ vào trong dịch đờng

• Thiết bị nghiền malt:

Chọn thiết bị nghiền malt là máy nghiền bốn trục, một sàng Máy nghiền bốn trục, một sàng đợc dùng trong trờng hợp malt có độ nhuyễn tốt, hoặc sản xuất các loại bia phổ thông Cấu tạo của máy nghiền trục có hai cặp trục phân bố trên và dới, ở giữa là sàng rung phân loại Malt sau khi đợc nghiền qua cặp rulô thứ nhất, bột nghiền đợc đổ xuống sàng lọt qua lỗ sàng

là bột và tấm bé Hai pha này đợc thu gom vào thùng chứa tạm, còn vỏ và tấm lớn nằm lại trên sàng đợc đổ vào cặp rulô thứ hai để nghiền lại một lần nữa

Chiều dài của rulô rất khác nhau, dao động trong khoảng 350 - 1250

Rulô nghiền đợc sắp xếp theo từng cặp Hai rulô trong một cặp chuyển động ngợc chiều nhau và chúng quay với tốc độ góc khác nhau (để tạo ra lực xé), thông thờng là khoảng 250 – 300 vòng/phút Mức độ nghiền malt đợc xác

định bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữa hai rulô Khoảng cách này thông thờng là khoảng 0,0 – 2,5 mm Máy nghiền phải sử dụng rulô nhẵn vì sau này dùng loại thùng lọc đáy bằng để lọc bã

Thiếu sót lớn nhất của máy nghiền trục kiểu này là ở cặp rulô thứ hai, tấm lớn và vỏ đều đợc nghiền cùng một chế độ nh nhau mà đáng ra nếu chúng đợc nghiền với lực ma sát khác nhau thì kết quả sẽ tốt hơn

Yêu cầu của malt sau nghiền là:

+ Vỏ trấu: 15-18%

+ Tấm thô: 18-22%

+ Tấm mịn: 30-35%

+Bột: 25-35%

II Phơng pháp nấu gạo.

Trong nấu gạo để tăng hiệu suất trích ly thì sử dụng enzyme hoặc sử dụng malt lót Nếu sử dụng malt lót 10% thì enzyme trong malt lót không giữ đợc hoạt lực (bị vô hoạt) khi ở nhiệt độ hồ hoá của gạo là 86°C Vì vậy, phải sử dụng kết hợp với enzyme có nhiệt độ hoạt động cao hơn 86°C Chế phẩm enzyme trên thị trờng thoả mãn điều kiện này là Termamyl

• Thiết bị nấu cháo

Nồi nấu cháo thân hinh trụ, đáy cầu và đỉnh cầu, đợc làm bằng thép không gỉ, cấu tạo hai vỏ có bao hơi bên ngoài để nấu Nồi nấu có cánh khuấy

để tăng cờng quá trình truyền nhiệt và chống cháy cháo Có nhiệt kế để đo nhiệt độ, van an toàn áp lực, đồng hồ đo áp suất, một đờng nớc lạnh vào, một

đờng nớc nóng vào, một đờng cháo sang nồi malt, một đờng nớc thải, van xả nớc ngng

III Chọn phơng pháp đờng hoá

Đờng hoá có mục đích phân cắt các hợp chất có phân tử lợng lớn thành đờng có khả năng lên men Nó trải qua 3 quá trình: hồ hoá, dịch hoá,

đờng hoá, mỗi quá trình diễn ra ở một nhiệt độ khác nhau trong một thời gian khác nhau.

• Có hai phơng pháp đờng hoá là:

- Phơng pháp đờng hoá toàn khối: tăng dần hoặc giảm dần nhiệt độ

- Phơng pháp nấu từng phần: tam phân đoạn, nhị phân đoạn, nhất phân

• Phơng pháp đờng hoá toàn khối:

- Ưu điểm: thời gian ngắn, thao tác đơn giản

- Nhợc điểm: cần điểm dừng ở các nhiệt độ trung gian Tuy nhiên, các hạt tinh bột khó hoà tan vẫn không đợc thuỷ phân triệt để làm giảm hiệu suất

đờng hoá

• Phơng pháp đun sôi từng phần:

- Ưu điểm: tạo bớc nhảy nhiệt độ, tránh dừng ở nhiệt độ trung gian

Đun sôi một phần dịch đờng để dịch hoá hoàn toàn tinh bột khó hoà tan, tăng hiệu suất hoà tan lên một đến hai lần, do đó làm tăng hiệu suất đ ờng hoá

- Nhợc điểm: thao tác phức tạp, thời gian kéo dài

Vì sử dụng nguyên liệu thay thế với tỷ lệ 35% nên chọn phơng pháp

đờng hoá đun sôi một lần có bổ sung chế phẩm enzyme Termamyl tỷ lệ 0,075% so với gạo để dịch hoá, đờng hoá nguyên liệu, enzyme Cereflo tỷ lệ 0,06% so với gạo để tăng hiệu suất trích ly các chất vào trong dịch đờng

• Thiết bị đờng hoá:

Thiết bị đờng hoá là một nồi hình trụ, đáy lồi và đợc chế tạo bằng

cấp hơi cho quá trình đờng hoá Mỗi mảnh có đờng hơi vào và đờng hơi

ng-ng thoát ra riêng-ng biệt áp suất hơi trên đờng-ng ống-ng trục có áp lực khoảng-ng 4-5 Kg/cm2, còn áp suất hơi giữa hai lớp vỏ của áo hơi thờng phải đạt khoảng 2,5-3 Kg/cm2 Có hệ thống chuyển động và cánh khuấy của nồi đờng hoá đ-

ợc đặt ở dới Tất cả các thiết bị phụ kiện nh đờng ống nớc nóng, nớc lạnh, cửa quan sát, van an toàn, nhiệt kế, áp kế, chuông báo thức đều đợc trang bị

đầy đủ ở nồi đờng hoá

IV Chọn phơng pháp lọc bã malt.

Có hai phơng pháp lọc dịch đờng là:

• Lọc ép khung bản:

- Ưu điểm:

+ Thời gian lọc nhanh

+ Hiệu suất thu hồi chất hoà tan cao

+ Dịch đờng trong hơn

+ Thể tích nớc rửa bã ít, diện tích chiếm chỗ nhỏ

+ Năng suất ổn định, không phụ thuộc độ nhuyễn của malt

- Nhợc điểm:

+ Dùng nhiều lao động thủ công cho tháo, lắp máy, tháo bã, rửa, vệ sinh thiết bị

+ Dễ bị oxy hoá bởi oxy không khí khi tháo dịch lọc

+ Lợng dịch đờng phải đủ lớn Phụ thuộc vào mức độ nghiền càng mịn càng tốt

• Lọc bằng thùng lọc đáy bằng:

- Ưu điểm:

+ Có khả năng tự động hoá lọc rửa bã và tháo bã

+ Dung tích làm việc của thùng lọc 220 kg/m3, tốc độ lọc nhanh

+ Dịch lọc không bị oxy hoá bởi oxy không khí

- Nhợc điểm:

+ Thời gian lọc dài hơn.

Xem xét về những u nhợc điểm của hai thiết bị lọc thì việc sử dụng phơng pháp lọc bằng thùng lọc đáy bằng là tiện lợi hơn

• Thiết bị lọc đáy bằng:

Thiết bị lọc đáy bằng là một thùng hình trụ (chế tạo bằng đồng hoặc thép trắng) có hai đáy: đáy thật và đáy giả Trên độ cao 10-15 cm từ đáy, thùng lọc đợc ghép một đáy giả thứ hai Đáy giả bao gồm nhiều mảnh kim loại đục lỗ mắt sàng ghép lại Hình dạng của các mảnh ghép thông thờng là hình rẻ quạt Trên đáy giả có lỗ hở, đờng kính từ 200 - 300 mm dùng để tháo bã malt ra ngoài

V Chọn phơng pháp lắng trong.

Sau quá trình nấu hoa, tách bã hoa, dịch đờng vẫn còn nhiều cặn nóng, cặn này gây ảnh hởng không tốt đến quá trình lên men và tạo sản phẩm, cần phải tách cặn nóng và làm nguội đến nhiệt độ lên men Quá trình tách cặn ở đây là tách cặn nóng, lợng cặn nóng tạo ra phụ thuộc vào:

- Phơng pháp nấu

- Phơng pháp đờng hoá

- Cờng độ đun sôi dịch đờng

- Loại và hàm lợng hoa houblon (loại hoa cánh cho cặn nhiều hơn cao hoa)

- Chất lợng lọc dịch hèm

- Độ nhuyễn malt

Mức độ tách cặn nóng càng nhiều càng tốt vì nếu để lâu thì thờng rất

dễ dàng bị kết lắng, làm đục bia, cặn nóng còn tạo nhiều mùi vị không tốt cho bia nên cần tách triệt để Tuy nhiên, cặn mịn thì dễ dàng bám vào thành thiết bị, loại bỏ cặn mịn kéo theo một số chất khác nữa làm cho bia rất nhạt Cặn mịn làm cho khả năng đảo trộn bia tốt, góp phần giữ bọt nên ta cần tách một phần cặn mịn

Các phơng pháp tách cặn:

• Phơng pháp cổ điển: Gồm hai bộ phận thiết bị là bể làm nguội đến

60°C và máy làm lạnh dịch đờng đến nhiệt độ lên men

- Ưu điểm: thao tác đơn giản, ở 60°C là nhiệt độ mà hầu hết các cặn thô đã kết lắng

- Nhợc điểm: dịch đờng đợc bão hoà oxy nhng lại không tiếp xúc với không khí vô trùng Vì để bể hở trong không khí nên dễ nhiễm tạp vi sinh vật

• Phơng pháp hiện đại: làm nguội và tách cặn trong hệ thống kín

- Ưu điểm: khắc phục đợc các nhợc điểm của phơng pháp cổ điển vì dịch đờng đợc bão hoà oxy trong không khí vô trùng, không bị nhiễm tạp vi sinh vật ở không khí

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

• Lắng trong hiện đại có ba phơng pháp:

- Tách cặn toàn bộ dịch đờng ở nhiệt độ cao 90°C

- Tách cặn cục bộ dịch đờng ở nhiệt độ cao 60°C

- Tách cặn toàn bộ dịch đờng ở nhiệt độ thấp

Nếu tách cặn toàn bộ, bớt đợc thao tác chuyển thùng, bớt thiết bị ly tâm mà hiệu qủa ly tâm vẫn đạt đợc tơng tự

Nếu tách cặn ở nhiệt độ thấp thì máy ly tâm và đờng ống có áo lạnh, máy làm lạnh dễ bị tắc vì cặn nóng cha đợc tách

Nếu tách cặn bằng máy lọc với bột trợ lọc điatomit thì cho chất lợng dịch đờng cao nhng chất trợ lọc đắt, phức tạp khi thao tác

Từ những xem xét trên thì phơng pháp tách cặn toàn bộ dịch đờng ở nhiệt độ 96°C sử dụng thùng lắng xoáy

• Thùng lắng xoắy

Thùng đợc chế tạo bằng thép không gỉ, chiều cao từ đáy đến vai thùng bình thờng là lớn gấp 1,2 – 1,3 lần đờng kính Đáy thùng có độ nghiêng 8-10% Trên thân thùng có cửa vệ sinh, có nhiệt kế, có ống thuỷ báo mức, còn trên vai thùng có cửa quan sát và đèn báo tín hiệu Nối tiếp cổ thùng là ống

thoát hơi, cao từ 4-5m hoặc hơn nữa Bề mặt bay hơi rộng, ống thoát hơi cao

sẽ tạo ra sức hút rất mạnh Với độ cao nh vậy việc hạ nhiệt độ của dịch từ

100°C xuống 90°C chỉ xảy ra trong 15-20 phút

VI Máy lạnh nhanh tấm bản.

Máy lạnh nhanh tấm bản có cấu tạo là những tấm bản gấp sóng, chế tạo từ thép không gỉ Các tấm bản có hình chữ nhật, có bốn tai ở bốn góc Trên mỗi tai đục thủng một lỗ tròn Với cấu tạo của từng bản nh vậy, khi lắp chúng lên khung máy thì sẽ tạo thành bốn mơng dẫn: dịch đờng vào máy, dịch đờng ra khỏi máy, tác nhân lạnh vào máy, tác nhân lạnh ra khỏi máy Thông thờng thì dịch đờng nóng đợc bơm vào một trong hai mơng dẫn phía trên, còn lúc đi ra khỏi máy thì theo mơng dẫn dới ngợc phía Tác nhân lạnh

đi vào mơng dẫn kia ở phía trên, ngợc chiều với dịch đờng và đi ra mơng dẫn

ở phía dới Máy lạnh nhanh tấm bản có thể là một cấp cũng có thể là hai cấp

VII Chọn phơng pháp lên men.

1.Lên men cổ điển.

Lên men cổ điển là quá trình mà sản phẩm có phân tử lợng nhỏ hơn phân tử lợng của các chất trong nguyên liệu, thu đợc bằng các phản ứng dị hoá xảy ra trong quá trình lên men

• Các phơng pháp lên men cổ điển gồm có:

- 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 lợng cao, mùi vị hài hoà

• Nhợc điểm:

- Chu kì lên men kéo dài

- Diện tích chiếm chỗ lớn, chi phí thiết bị và làm lạnh lớn

- Năng suất và hiệu quả không phù hợp vì tổn thất quá lớn

2.Lên men hiện đại.

Lên men hiện đại là những quá trình lên men mà sản phảm thu đợc phức tạp hơn, không thể thay thế bằng các phơng pháp hoá học, thực chất đó

là các quá trình sinh tổng hợp

• Các phơng pháp lên men hiện đại ra đời gồm có:

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

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

- Lên men theo phơng pháp liên tục và bán liên tục

• Ưu điểm:

- Chu kỳ lên men đợc rút ngắn 50 – 70%, tăng năng suất

- Chất lợng bia tiệm cận đợc với bia cổ điển

• Điểm khác nhau giữa lên men một pha và lên men gia tốc:

- Lên men một pha diễn ra trong các thùng kích thớc lớn

- Chất lợng sản phảm sẽ tốt hơn

- Chế độ công nghệ khác nhau

Từ các đặc điểm của các phơng pháp lên men, cộng với điều kiện sản xuất thực tế thì việc lựa chọn phơng pháp lên men một pha là hợp lí Phơng thức lên men gián đoạn với chủng Saccharomyces carlsbergensis, nhiệt độ lên men chính là 14°C, lên men phụ 1°C, thời gian lên men chính 8 ngày, thời gian lên men phụ 12 ngày

3.Thiết bị lên men.

Thiết bị lên men theo phơng pháp lên men một pha là thiết bị thân trụ

đáy côn Lên men chính và lên men phụ đợc thực hiện trong cùng một thiết bị

Thiết bị thân trụ đáy côn đợc đợc chế tạo từ thép không gỉ, phụ thuộc vào thể tích số áo lạnh trên thân có thể là một hoặc nhiều hơn Phần côn thiết

bị có thể trang bị áo lạnh hoặc không có áo lạnh Thiết bị đợc ốp bằng các vật liệu cách nhiệt: xốp hoặc thuỷ tinh, ngoài cùng đợc bọc bằng các lá kim loại Góc của đáy côn là 70°, trên thiết bị có của quan sát Dới đáy côn có đ-ờng ống xả nấm men và đờng lấy dịch ra

VIII Chọn phơng pháp lọc bia non.

Sau khi lên men, bia non thu đợc còn cặn lạnh là xác tế bào nấm men

và một số hợp chất không tan vào dịch đờng nhng cha đợc tách triệt để trớc khi lên men

Có các phơng pháp lọc sau:

• Lọc có chất trợ lọc:

- Ưu điểm: lọc triệt để, hiệu quả

- Nhợc điểm: chi phí cao hơn, thiết bị cấu tạo phức tạp

• Lọc không có chất trợ lọc:

- Ưu điểm: chi phí lọc thấp, thiết bị đơn giản

- Nhợc điểm: nhanh bị bít, chỉ dùng để lọc hoàn thiện

Máy lọc có chất trợ lọc lại có nhiều loại khác nhau:

• Máy lọc đĩa:

- Ưu điểm: bia lọc bằng thiết bị này có thể đạt đến độ trong tinh thể

- Nhợc điểm: chu trình lọc ngắn, vệ sinh khó khăn, luôn phải bổ sung vật liệu lọc sau mỗi lần tái sử dụng vì bị hao phí

• Máy lọc khung bản:

- Ưu điểm: bề mặt lọc lớn, lọc trong và loại bỏ đợc nấm men, vật liệu

- Nhợc điểm: bia dễ bị oxy hoá, khó giữ nhiệt độ lạnh cho bia trong quá trình lọc nên làm giảm tính ổn định các hạt keo tạo độ nhớt Phải thay thế vải lọc nhiều lần, chi phí cao.

Từ đặc điểm của các máy lọc trên cộng với thực tế sản xuất thì việc lựa chọn máy lọc khung bản có sử dụng bột trợ lọc (diatomit) là hợp lí hơn cả

• Thiết bị lọc:

Máy lọc bia dùng bột trợ lọc diatomit là máy lọc bản, có tấm lọc là vải lọc công nghiệp Bộ phận chính của máy lọc ép là các khung và bản, chế tạo bằng gang hoặc các kim loại khác

Khung là một hình hộp vuông, rỗng, phía trên mỗ khung có một lỗ tròn, phía trong củ nó có một hoặc hai vách liên thông với khoảng không ở trong khung Các lỗ tròn, hổng của khung sẽ tạo thành một mơng kín khi các khung và bản đợc xếp khít vào nhau Mơng kín này đóng vai trò nh một đ-ờng ống, và nời ta sử dụng đờng ống này để bơm dịch vào máy lọc Dịch theo các vách liên thông sẽ tràn vào khoảng không của khung Nhờ đợc che kín bằng bằng hai bản ở hai bên cho nên khoảng không này trở thành một camera chứa dịch

Bản của máy lọc cũng có kích thớc tơng ứng nh khung nhng bề dày bé hơn, phía trong lòng của bản không rỗng nh khung mà đặc, trên đó đợc khía rãnh để tạo mơng chảy cho dịch ở hai đỉnh của một đờng chéo có hai lỗ tròn Các lỗ tròn của bản có số thứ tự là lẻ đợc liên thông với bề mặt của bản, còn bản có số thứ tự chẵn thì các lỗ tròn không có vách liên thông Khi các bản đợc lắp khít với khung, các lỗ tròn này sẽ tạo thành hai đờng ống kín gọi

là đờng ống cạnh trên và dờng ống cạnh dới Hai đờng ống cạnh này dùng để bơm nớc rửa vào máy lọc Phía góc dới của đời chéo kia có gắn rôbinê để tháo dịch đờng Các rãnh trên hai mặt của bản có thể đợc bố trí rất khác nhau nhng các dòng chảy này phải đợc tập trung về phía góc và có vách liên thông với rôbinê dẫn dịch

Toàn bộ khung và bản đợc xếp liên tục và xen kễ lên giàn máy nhờ có hai tai treo ở hai cạnh bên Giàn máy gồm hai vai dọc, thớt thủ và thớt đuôi

Thớt thủ đợc lắp cố định, còn thớt đuôi có thể chuyển động tịnh tiến: tiến – lùi dọc theo hai vai của máy nhờ vitme trung tâm, qua bộ phận tay quay hoặc bơm thuỷ lực Phía dới gầm máy có hai máng: một để hứng dịch lọc và một hứng bã Dọc theo máng hứng bã có vít tải để đẩy bã ra ngoài Khi tiến hành lọc bã, tất cả các bản đợc bọc kín hai mặt bằng vải lọc.

IX Thiết bị thu hồi & lọc khí CO2

Để thu hồi toàn bộ lợng khí CO2 d thừa trong quá trình lên men, sau

đó làm sạch khí CO2 để đến công đoạn cuối cùng khi đã lọc bia xong thì

ng-ời ta kiểm tra lợng CO2 trong bia cần thiết, nếu thiếu sẽ tiến hành sục khí

CO2 vào

Nguyên lý hoạt động: CO2 sinh ra ở quá trình lên men tự động đi vào balon, khi balon đầy thì bộ phận cảm biến đo báo về trung tâm điều khiển máy hút CO2 qua hệ thống lọc CO2 đợc đa qua một cột nớc rửa để giữ lại các tạp chất, sau đó đa qua hai cột than hoạt tính để lọc sạch khí Sau đó khí sạch

đợc đa vào téc chứa khí sạch để sử dụng

Sau quá trình lên men ta thu đợc bia, nhng nó có nồng độ cha đạt yêu cầu nên phải lọc để đạt yêu cầu nhất định theo yêu cầu của bia thành phẩm

Sơ đồ dây truyền công nghệ

SVTH: Nguyễn Minh Phơng CNSH-K45–

Malt & gạo

32

DÞch läc

ChiÕt bock Röa bock

XuÊt xëng

Thïng bock

Men gièng

phÇn 4 Quy tr×nh s¶n xuÊt bia

Yªu cÇu vÒ thµnh phÇn bét sau khi nghiÒn:

b Tiến hành:

Gạo đợc cân cho từng mẻ nấu sau đó đợc nghiền bằng máy nghiền búa Do gạo chứa nhiều hàm lợng tinh bột nên càng đợc nghiền nhỏ thì diện tích chịu ảnh hởng của enzim càng lớn và chuyển thành dạng hoà tan trong nớc một cách triệt để

Malt và gạo sau khi nghiền đợc chuyển đến phân xởng nấu để tiến hành quá trình đờng hoá

II Quá trình hồ hoá

1.Mục đích

Chuyển tinh bột của nguyên liệu thay thế gạo từ những thành phần tinh bột không tan về dạng hoà tan và một phần mạch tinh bột cũng đợc phân tách Ngoài ra, còn có một số phản ứng thuỷ phân các hợp chất nh khác

nh Protein, Hemixellulo nhằm tạo điều kiện cho hệ enzim của malt hoạt

Sau đó nâng nhiệt độ khối dịch lên 86°C, giữ nhiệt độ này trong thời gian 30 phút Đây là nhiệt độ hồ hoá, ở nhiệt độ này hầu hết tinh bột đợc hồ hoá

Tiếp theo cho thêm chế phẩm termamyl vào dịch trong 30 phút để thực hiện quá trình dịch hoá Chế phẩm enzyme này sẽ phân cắt nốt mạch tinh bột, làm giảm độ nhớt cho dịch

Tinh bột trong giai đoạn này tiếp tục đợc hoà hoá, độ nhớt giảm để đạt mục đích đun sôi dễ dàng Sau đó tiếp tục nâng nhiệt độ khối dịch lên 100°C

& giữ ở nhiệt độ này trong thời gian 40 phút với mục đích để bột chín hết, tạo điều kiện tốt cho quá trình dịch đờng hoá ở nồi malt Trong quá trình nấu cánh khuấy luôn hoạt động để tránh hiện tợng sinh nhiệt cục bộ gây cháy khét và tốc độ nâng nhiệt ở các giai đoạn là 1°C/phút

III Quá trình dịch đờng hoá: nồi đờng hoá

1.Sự đờng hoá

Mục đích là chuyển các chất không tan có trong thành phần chính của malt và gạo thành những chất hoà tan Trong hạt malt khô có 10% lợng chất khô là những hợp chất phân tử dễ hoà tan sau khi đờng hoá, ở trong dịch đ-ờng có (70 ữ 75)% lợng chất khô ở trạng thái hoà tan Có nghĩa là có (50 ữ 60)% từ các hợp chất chuyển thành các chất thấp phân tử dễ hào tan

Vậy quá trình đờng hoá là chuyển tất cả các chất cao phân tử ở trong nguyên liệu thành những chất phân tử thấp hơn dễ hoà tan vào trong nớc, các chất hoà tan nh các loại dịch đờng, axit amin Đờng hoá là một quá trình sinh hoá phức tạp xảy ra dới tác dụng của enzim Quá trình này phụ thuộc nhiều vào các yếu tố nhiệt độ, pH, độ pha loãng của hỗn hợp thuỷ phân

- Nhiệt độ có ảnh hởng lớn, không chỉ đến tốc độ đờng hoá, hiệu suất dịch đờng hoá mà có ảnh hởng đến tỷ lệ các thành phần của sản phẩm đờng hoá Nếu tăng nhiệt độ thuỷ phân lên một nhiệt độ nhất định thì tốc độ đờng hoá tăng lên rất nhanh Nhng nếu tiếp tục tăng quá giới hạn thì các enzim sẽ

bị giảm hoạt lực, quá trình dịch đờng hoá sẽ bị chậm lại hoặc ngừng Nhiệt

độ tối u cho enzim β - amylaza là ở (63 ữ 65)°C Nhiệt độ tối u cho α - amylaza là (72 ữ 75)°C, nhiệt độ giới hạn của α - amilaza là 78°C Vì vậy

điều chỉnh nhiệt độ là yếu tố quan trọng cho quá trình dịch đờng hoá để khống chế quá trình lên men về sau

- Sự thuỷ phân tinh bột: tinh bột là nguồn cacbon chủ yếu để thu chất hoà tan trong quá trình dịch đờng hoá malt Sự thuỷ phân tinh bột xảy ra dới

tác dụng của hệ thống men thuỷ phân α, β - amilaza tại khoảng nhiệt độ (60

ữ 78)°C, sản phẩm tạo thành là glucoza, maltaza, dextrin

- Các enzim thuỷ phân protit là những enzim chịu nhiệt nếu nhiệt độ lớn hơn 60°C thì hoạt lực của chúng giảm xuống rất nhanh, pH tối thích của enzim này là 5,8 ữ 6,2 Nếu pH < 4,5 thì hoạt lực của chúng giảm đi 80%, nhiệt độ thích hợp cho enzim này là (50 ữ 55)°C

- Độ pH cũng có ảnh hởng đến hoạt động của enzim, mỗi enzim có

pH tối thích riêng, pH tối u đối với amylophosphataza là 5,5 ữ 5,7; với α - amylaza thì pH tối u là 5,5 ữ 5,7; với β - amilaza thì pH tối u là 4,8 ữ 5,0 Độ

pH của dịch đờng thấp hơn làm cản trở sự hoạt động của nấm men là giảm hiệu suất hoà tan, dịch đờng bị đục, khó lọc, bia sẽ có màu sẫm và vị đắng khó chịu Vậy phải điều chỉnh pH phù hợp để bia có chất lợng cao

- Nồng độ các chất: nồng độ các chất trong quá trình dịch đờng hoá cũng gây ảnh hởng không nhỏ tới quá trình đờng hoá Nồng độ dịch đờng có thể thay đổi nhờ sự tăng giảm giữa khối lợng nớc và bột malt

- Những quá trình thuỷ phân khác: ngoài những quá trình trên, trong quá trình đờng hoá còn xảy ra sự thuỷ phân các axit béo, các hợp chất phospho và các cao phân tử dới tác động của nhiệt độ và môi trờng còn có sự biến tính, keo tụ của protein nhờ đó lại đợc những pha protein có phân tử l-ợng lớn ra ngoài, tránh đợc sự kết tủa sau này làm đục bia

Trong quá trình đờng hoá có sự tạo thành melanoid do đó làm tăng ờng độ màu của dịch, tính cảm quan tăng, mùi thơm đặc trng

từ từ để hạ nhiệt độ cháo malt xuống và các men không bị phá huỷ

Sau khi trộn phần cháo đã đun sôi với toàn bộ lợng malt, ta đợc hỗn hợp dịch có nhiệt độ (50 ữ 52)°C giữ ở nhiệt độ này thời gian 30 phút Đây

là nhiệt độ tối u cho men proteaza hoạt động mạnh mẽ và sẽ tạo ra nhiều sản phẩm của protit phân tử lợng thấp, peptit, aminoaxit

Sau đó bơm nốt 1/2 khối cháo còn lại từ nồi hồ hoá sang nồi đờng hoá nhiệt độ sẽ đạt (60 ữ 65)°C, duy trì ở nhiệt độ này trong thời gian 30 phút để thực hiện quá trình đờng hoá lần 1 Đây là nhiệt độ tối u cho enzim β - amylaza hoạt động phân cắt amylopectin và amyloza thành đờng maltoza và một ít dextrin Tiếp theo tăng nhiệt độ lên 75°C và giữ trong thời gian 30 phút, đây là quá trình đờng hoá lần 2 Tại 75°C là nhiệt độ tối thích cho enzim α - amylaza hoạt động phân cắt amylopectin dextrin là chủ yếu Sau

đó nâng nhiệt độ dịch đờng hoá lên 76°C và duy trì đén khi nào đờng hoá hết Dùng iod để thử đến khi thấy iod đổi sang màu cánh dán thì kết thúc quá trình đờng hoá và đa dịch đờng đi lọc

IV Lọc dịch đờng

1.Mục đích

Quá trình này nhằm tách dịch đờng ra khỏi bã malt và các tạp chất không tan khác Đặc trng của dịch đờng hoà tan trong đó có chứa rất nhiều phân tử rắn nhỏ trong quá trình lọc các phân tử này sẽ tạo ra một lớp nguyên liệu lọc phụ làm cho dịch đờng trong hơn

2.Tiến hành

Quá trình lọc đợc tiến hành theo 2 giai đoạn:

- Tách lọc dịch trong (chứa các chất hoà tan của malt) khỏi bã malt

- Dùng nớc nóng (75 ữ 78)°C để thu hồi những phần tử hoà tan chủ yếu còn bám ở phần bã malt

Trớc khi lọc ta tiến hành bơm nớc lọc, nhiệt độ của nớc từ (75 ữ 78)°C vào dới đáy sao cho chiều cao của nớc cách mặt sàng là 1 ữ 1,5cm Nớc vào

từ dới chiếm đầy các ống dẫn và khoảng không gian giữa đáy chính và lới

gây khó khăn cho quá trình lọc Sau khi đờng hoá song dịch đờng đợc nâng lên nhiệt độ 76°C và đợc bơm sang thùng lọc, vừa bơm dịch đờng đồng thời bật hệ thống cánh khuấy để cào và đảo trộn lớp bã lọc, phân bố đều bã trong thùng Sau đó ngừng khuấy và để thời gian lắng khoảng 20 ữ 30 phút, ta mở van dẫn dịch xuống bình trung gian Lúc đầu dịch vẫn còn đục đợc hồi lu về thùng lọc Khi dịch lọc song thì đóng van hồi lu và mở van dẫn dịch sang nồi hoa.

Sau khi lọc hết dịch đầu tiến hành rửa bã theo khối lợng dịch cần phải

đạt tới Mở van đáy và van xả cấp rửa bã, bơm nớc nóng nhiệt độ (75 ữ 78)°C vào thùng lọc theo 2 đờng cấp nớc (đờng CIP & sục đáy), cho hệ thống dao cào hoạt động 10 phút, ngừng hệ thống dao cào 7 để lắng rửa tơng

tự nh lọc dịch ban đầu

Dùng nớc cứng để rửa bã vì vỏ malt có tanin mà tanin thì tan nhiều trong nớc mềm sẽ làm cho bia bị đắng Nếu dùng nớc có nhiệt độ thấp thì dẫn đến hiệu suất chiết đờng thấp Nếu nhiệt độ của nớc quá cao sẽ dẫn đến vô hoạt enzim amylaza và các tinh bột sót đợc hồ hoá nhng không đợc đờng hoá và khó lọc Kết quả làm cho dịch lọc bị đục dẫn đến bia bị đục

Trong quá trình rửa bã nhiệt độ của nớc rửa là (75 ữ 78)°C để hạn chế

sự xâm nhập của vi sinh vật, chú ý không để bã khô mới cấp tiếp nớc lọc, để bã khô sẽ gây chát bia và nhiều phản ứng phụ khác và để tránh hiện tợng oxy hoá chất tanin của vỏ malt tạo màu sẫm cho bia Thuỷ phân và thu hồi nốt l-ợng chất tan còn sót lại trong bã, đây là nhiệt độ mà độ nhớt của dịch đờng thấp nhất không gây cản trở quá trình lọc

Tiến hành rửa bã đến khi nào đủ lợng dịch sang nồi hoa theo yêu cầu,

đồng thời kiểm tra độ đờng sót ở bã đạt mức thấp nhất là (1 ữ 1,5)°S thì sẽ kết thúc quá trình lọc

V Đun sôi dịch đờng với hoa houblon

1.Mục đích

Để trích ly các thành phàn chính của hoa houblon vào dịch đờng chủ yếu là chất đắng, tinh dầu thơm và polyphenol Trong những sản phẩm thuỷ

phân của protein có những chất cao phân tử, những chất này sớm hay muộn cũng sẽ bị thuỷ phân và gây đục cho bia.

- Polyphenol trong hoa houblon có khả năng kết lắng với các cấu tử này để tạo ra kết tủa, để loại chúng ra ngoài làm tăng độ bền keo cho sản phẩm sau này, lợng protein cao phân tử trong dịch đờng đợc loại trừ tốt thì chất lợng bia càng cao

- Trong quá trình nấu hoa có một vài sự biến đổi về thành phần và tính chất của dịch đờng

- Nồng độ dịch đờng: do bay hơi nớc khi đun sôi dịch đờng mà nồng

độ dịch đờng tăng lên thích hợp với từng loại bia

- Độ màu của dịch đờng: làm cho màu sắc nớc thay đổi từ nhạt sang

đậm vì hiện tợng caramen hoá các sự hình thành melanol và các chất màu của hoa houblon chuyển từ hoa vào dịch

- Do tanin và chất đắng hoà tan vào dịch đờng nên khi đun sôi các chất này kết hợp với protid tạo thành kết tủa lắng xuống dới và kéo theo các chất khác làm cho dịch đờng trong hơn

2.Tiến hành

Khi dịch đờng đợc bơm từ thùng lọc sang thùng đun hoa thì lập tức gia nhiệt độ, nâng nhiệt độ của dịch đờng lên (70 ữ 75)°C cho amylaza kịp thuỷ phân hết các tinh bột còn sót lại đến khi kết thúc rửa bã thì dịch đ ờng ở trong mỗi nồi đun hoa cùng vừa sôi, khi dịch đờng sôi ta phải tăng cờng hơi sao cho khối lợng dịch đờng sôi ở cờng độ mạnh nhất đảm bảo lợng nớc bay hơi trong quá trình đun nấu từ (4 ữ 8)% Nồng độ dịch đờng sau khi rửa bã thờng thấp hơn nồng độ dịch đờng yêu cầu cho men từ (1,5 ữ 2)% thời gian

đun hoa còn phụ thuộc vào nồng độ dịch đờng đã đạt cha

Toàn bộ quá trình kết thúc là lúc nhiệt độ phải đạt (100 ữ 106)°C một

số protein sẽ bị kết tủa ở nhiệt độ này do đó làm tăng độ trong và độ bền của bia Hoa đợc cho vào dới dạng hoa viên tuỳ theo yêu cầu mà lợng hoa khác nhau, vì hoa này rất quý hiếm nên phải tiết kiệm khi sử dụng Thời gian nấu