báo cáo thực tập tốt nghiệp công ty bia VINAKEN

Nước ta đã và đang tiến hành xâydựng nhiều nhà máy sản xuất với quy mô từ vừa đến lớn, quy trình công nghệ, thiết bị hiện đại và nhiều đội ngũ cán bộ kĩ thuật có tay nghề để sản xuất ra

BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

Đề tài

Lớp: ĐHTP7A GVHD: Th.s Trần Thị Mai Anh Nhóm SVTH:

TP.HCM, ngày09 tháng 09 ăm 2014

LỜI CẢM ƠN

Để đạt được kết quả học tập như ngày hôm nay, chúng em vô cùng biết ơn sự dìu dắt và hướngdẫn tận tình của các thầy cô “Trường đại học Công nghiệp TP.HCM”, đặc biệt là quý thầy cô Viện Côngnghệ Sinh học và Thực phẩm đã giảng dạy và truyền đạt cho chúng em những kiến thức cần thiết của

TÌM HIỂU QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA BIGKEN LON

TẠI NHÀ MÁY BIA VINAKEN

Để thực hiện tốt bài báo cáo này, chúng em xin kính gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến quý thầy cô trong Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm, Ban Lãnh đạo “Công ty TNHH Tiến Đồng – Nhà máy bia VINAKEN”, các anh chị tại nhà máy đặc biệt là các anh chị tại phòng kỹ thuật KCS, và các anh chị công nhân đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi nhất để chúng em có thể hoàn thành tốt trong quá trình thực tập Đồng thời, chúng em cũng xin kính gửi lời biết ơn đến giáo viên hướng dẫn của chúng em: cô Trần Thị Mai Anh đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn giúp em hoàn thành bài báo cáo của mình

Tuy nhiên do sự hạn chế về thời gian, kiến thức và kinh nghiệm nên bài báo cáo của chúng em không tránh khỏi những thiếu sót Chúng em kính mong tiếp tục nhận được sự chỉ dẫn, giúp đỡ của các thầy cô, Ban lãnh đạo cùng với các anh chị tại nhà máy để bài báo cáo của chúng em được hoàn thiện hơn

Cuối cùng, chúng em xin kính chúc Ban giám hiệu nhà trường, quý thầy cô, Ban Lãnh đạo cùng các anh chị “Công ty TNHH Tiến Đồng – nhà máy bia VINAKEN” lời chúc sức khỏe và lời cảm ơn chân thành nhất

Nhóm thực tập xin chân thành cảm ơn!

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Tp Hồ Chí Minh, ngày……tháng… năm 2014

(Ký và ghi rõ họ tên)

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU

Bia là loại nước giải khát có truyền thống từ lâu đời, có giá trị dinh dưỡng và

độ cồn thấp, mùi vị thơm ngon, bổ dưỡng, được mọi người trên thế giới ưa chuộng.Khi đời sống kinh tế xã hội phát triển nhu cầu tiêu thụ bia của con người ngày càngtăng, thậm chí trở thành loại nước giải khát không thể thiếu hàng ngày của mỗingười trên thế giới Không những có lợi cho sức khỏe, ngành công nghiệp bia còngiúp thúc đẩy nền kinh tế trong nước, khi công nghiệp bia phát triển kéo theo sựphát triển của các ngành sản xuất khác

Do nhu cầu của thị trường, chỉ trong một thời gian ngắn, ngành sản xuất bia

có những bước phát triển mạnh mẽ thông qua đầu tư và mở rộng các nhà máy bia đã

có từ trước và xây dựng các nhà máy bia mới Nước ta đã và đang tiến hành xâydựng nhiều nhà máy sản xuất với quy mô từ vừa đến lớn, quy trình công nghệ, thiết

bị hiện đại và nhiều đội ngũ cán bộ kĩ thuật có tay nghề để sản xuất ra nhiều loại bia

có chất lượng cao, đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng và có thể cạnh tranhvới các loại bia trên thế giới Ở Việt Nam hiện nay thị trường tiêu thụ bia đã pháttriển rộng khắp từ Bắc vào Nam, từ thành thị tới nông thôn… Bên cạnh những công

ty bia lớn như: bia Sài Gòn, bia Hà Nội, Tiger, Heniken, Carlberg… các dòng biatươi Đức còn những cơ sở sản xuất bia nhỏ với các loại bia hơi, bia tươi đủ để đápứng mọi nhu cầu của thị trường Bằng việc kết hợp việc sử dụng công nghệ hiện đại

và nguồn nguyên liệu đạt chất lượng tốt nhất, nhà máy bia VINAKEN đã thực sựtạo ra một sản phẩm bia mang đậm phong cách mà người tiêu dung không thể nhầmlẫn với bất cứ một sản phẩm nào khác trên thị trường

Được thực tập tốt nghiệp tại nhà máy bia VINAKEN và được tìm hiểu “Quy

trình sản xuất bia Bigken lon tại nhà máy bia VINAKEN” đã cho chúng tôi tìm

hiểu thực tế, bố sung cho kiến thức đã học, nắm vững thêm về hệ thống và dâychuyền công nghệ, tìm hiếu và nắm vững nhiệm vụ của người kỹ sư trong công tácquản lý

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY BIA VINAKEN

1 Lịch sử hình thành và phát triển của công ty

Đầu những năm 2000, cùng với sự phát triển của Thành phố Hồ Chí Minh,ngày càng có nhiều khách hàng có nhu cầu thưởng thức những loại bia có chấtlượng Ông Dương Vương Hải (Giám Đốc Công ty) đã sang nước ngoài tìm hiểudây chuyền sản xuất bia tươi Đức, và nhập toàn bộ thiết bị về thành phố Hồ ChíMinh Do đó, nhà máy bia Vinaken (thuộc công ty TNHH Tiến Đồng) được thànhlập vào tháng 2/2005 và đặt tại 32/31 ấp Tiền Lâm, xã Bà Điểm, huyện Hóc môn,Tp.HCM VINAKEN cho ra đời thương hiệu BIG MAN BEER được sản xuất trên

sơ đồ thiết bị hiện đại, sử dụng toàn bộ các nguyên liệu tuyển chọn, đặc biệt từ cácnước Châu Âu Trong công nghệ sản xuất được chính các chuyên gia Đức nổi tiếngđến từ vùng Bavaria đảm nhận

Trong những năm gần đây, nhà máy bia Vinaken đã sản xuất các sản phẩmmang nhãn hiệu BIGMANBEER với sự đa dạng và phong phú về màu sắc và hương

vị như: bia(vàng, đen), bia Bigkenlon, chai thủy tinh Bigken, Smilerbia, bia PET.Công ty cũng sản xuất các loại bia xuất khẩu như: The RockRed Công ty BiaPrivateLimited (TRRBC) Singapore Mỗi loại bia có một quy trình công nghệ sản xuất đặctrưng, vì vậy mỗi bia mang hương vị đặc biệt riêng của mình mà chỉ có thể đượcthưởng thức trong Vinaken bia Hơn nữa, công ty không sử dụng bất cứ một loạihoá chất nào trong quá trình sản xuất và chế biến, bảo quản; vì vậy nó đã làm hấpdẫn mọi quý khách, mọi giới, mọi lứa tuổi, làm đắm say lòng người khi sử dụngloại bia này

Đến 5/5/2008, nhà máy bia Vinaken đã chính thức đi vào hoạt động với côngsuất lớn Để có sản phẩm hoàn hảo hơn và nâng cao chất lượng, công ty sản xuấtdựa trên các thiết bị hiện đại toàn bộ, cũng như việc sử dụng của tất cả các nguyênliệu được lựa chọn cẩn thận và được kiểm tra qua KCS của nhà máy

Từ Huế trở vào đã có hơn 30 nhà hàng BIG MAN và hơn 1000 đại lý Vinaken như:

 Nhà hàng điện ảnh phường 2 – Phan Đình Giót – Quận Tân Bình – Tp.HồChí Minh.

 Nhà hàng điện ảnh Tân Phú – 254 Luỹ Bán Bích – Phường 4 – Quận TânPhú – Tp.Hồ Chí Minh

 Nhà hàng mãi mãi – 11 Tôn Đức Thắng – Quận 1 – Tp.Hồ Chí Minh

 Nhà hàng 350 Trường Chinh – Quận Tân Bình – Tp.Hồ Chí Minh

Trong chương trình chiến lược phát triển, BIG MAN đang mở rộng địa bànphục vụ đến khu vực phía bắc nhằm mang lại niềm vui cho quý khách và tất cả mọingười cùng được thưởng thức và sẽ mãi mãi liên tục được sử dụng loại sản phẩmbia tươi “thượng hạng” có một không hai này

2 Vị trí, mặt bằng và cơ cấu tổ chức nhà máy

Khu vực thanh trùng và chiết rót

Khu vực lên men và chứa bia vàng, bia đen và nồi lắng

Khu vực lên men và tàng trữ bia

Khu vực tàng trữ và chiết rót bia hơi

Nhà nấu, cô đặc, lọc dịch đã nấu xong P KCS

P men giống

Bồn nước cung cấp cho quá trình nấu và xayNghiền

nguyên liệu

w.c

Hình 1: Sơ đồ mặt bằng tổng thể nhà máy bia Vinaken

3 Cơ cấu tổ chức

Sơ đồ 1: Cơ cấu tổ chức của nhà máy bia Vinaken

4 Hoạt động kinh doanh của nhà máy

BIG MAN BEER và VINAKEN BEER là sản phẩm bia tươi nổi tiếng đã đivào cuộc sống và chiếm lĩnh thị trường cho những người sành bia tại thành phố HồChí Minh Loại bia này sản xuất từ nguyên liệu nhập khẩu từ Đức và được hướngdẫn sản xuất kỹ thuật, chuyển giao công nghệ bởi chuyên gia cao cấp của Đức vàluôn được chuyên gia điều hành từ xa cho quá trình phát triển để ổn định chất lượngsản phẩm lâu dài

Sau một thời gian hoạt động, BIG MAN BEER đã phát triển và mở rộngchiếm lĩnh thị trường đến cả khu vực miền Trung

Một số hoạt động kinh doanh của nhà máy:

Hình 2: Một số sản phẩm bia tại nhà máy bia Vinaken

3 Các sản phẩm chính của công ty

Bảng: Các loại sản phẩm bia trong công ty bia VINAKEN

Bia tươi đen Bock 30 hoặc 50 lítBia tươi vàng Bock 30 hoặc 50 lít

Bia lon Lon 330ml/thùng 24 lonBia chai Chai 330ml/thùng 24 chai

4 Giới thiệu về sản phẩm bia Bigken lon

Sản phẩm bia lon Bigken của nhà máy bia VINAKEN sản xuất trên dâychuyền hiện đại của Cộng hòa liên bang Đức Tất cả nguyên liệu đều được tuyểnchọn kĩ lưỡng và đã qua kiểm tra của phòng KCS của nhà máy, đem đến chất lượngtuyệt vời và hương vị tuyệt hảo cho người dùng

Thông tin sản phẩm

• Độ cồn: 4.8% thể tích

• Dung tích: 330ml

• Thành phần: Nước, Malt, Gạo, Hops

• Bao bì: đóng trong lon thiếc, 24 lon/thùng carton

• Hướng dẫn sử dụng: Ngon hơn khi uống lạnh, tốt nhất ở 10 – 150C

• Hướng dẫn bảo quản: Bảo quản nơi khô ráo và thoáng mát

• Tránh tiếp xúc trực tiếp với nguồn nóng hoặc ánh sáng mặt trời

• TCCS: 02/09/Vinaken - Số: 1581/2010:YTHCM-CNTC

• Thị trường:Bia lon Bigken được sản xuất và phân phối rộng rãi trên cả nước.

CHƯƠNG 2

TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU DÙNG TRONG SẢN

XUẤT BIA BIGKEN LON

1. Nguyên liệu chính

1.1. Malt

1.1.1. Khái niệm

Tất cả những hạt ngũ cốc như đại mạch, lúa mì, ngô,…sau khi cho nảy mầm

ở điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất định với điều kiện bắt buộc đều có thểgọi chung là malt Trong công nghệ sản xuất bia, malt đó là malt đại mạch

Hình 3: Bia lon Biken

Malt là nguyên liệu truyền thống, thiết yếu không thể thiếu trong công nghệ

sản xuất bia Qua quá trình nảy mầm, một lượng lớn enzyme xuất hiện và tích trữ

trong hạt đại mạch như: enzyme amylase, enzyme protease Các enzyme là các nhân

tố thực hiện việc chuyển các chất trong thành phần hạt đại mạch thành nguồn dinh

dưỡng mà nấm men có thể sử dụng để tạo thành sản phẩm bia Malt là sản phẩm

giàu enzyme xúc tác sinh học, có hương vị, màu sắc thích hợp

Hiện tại, nhà máy sử dụng malt nhập khẩu từ nước ngoài về, loại malt vàng

“CHATEAU PILSEN”.Malt vàng “CHATEAU PILSEN” thuộc chủng malt Bỉ, có

màu vàng rơm, sấy khô ở nhiệt độ 80 – 85oC Loại malt vàng này có thể sử dụng

chung cho tất cả các loại bia trong nhà máy

Đối với loại bia lon Bigken, lượng malt sử dụng cho 1 mẻ nấu như sau:

− Malt cung cấp toàn bộ lượng glucid (chủ yếu dưới dạng tinh bột) để chuyển hóathành đường và từ đường chuyển hóa thành cồn và các chất khác Để giảm giáthành, người ta có thể sử dụng ngũ cốc làm thế liệu và lượng tối đa là 50% chứkhông thể thay đổi hoàn toàn malt.

− Malt chứa đầy đủ enzyme amilaza để thủy phân tinh bột Nếu sử dụng thế liệunhiều thì lượng enzyme này cung cấp không đầy đủ và ta buộc phải bổ sungenzyme từ bên ngoài vào, chủ yếu là enzyme từ vi sinh vật

− Malt cung cấp khá đầy đủ lượng protein và có chứa hệ enzyme proteaza để thủyphân chúng Trong giai đoạn ươm mầm, hệ enzyme này được hoạt hóa mạnh

mẽ Khi chuyển sang giai đoạn nấu, chúng thủy phân protein tạo thành các phứcchất có khả năng giữ CO2 tốt, tạo vị bia đặc trưng

1.1.3. Yêu cầu và chỉ tiêu kiểm soát malt tại nhà máy bia Vinaken

Bảng 1: Yêu cầu của malt vàng trong sản xuất bia

Bảng 2: Các chỉ tiêu kiểm soát malt vàng

2 Độ hòa tan/chất khô xay nhuyễn > 80 %

3 Chênh lệch: xay nhuyễn/xay khô 1,2 – 1,5 %

 Cellulose

Có 5-6% cellulose tập trung ở vỏ trấu và là hợp chất tạo cấu trúc Giống nhưamylose, cellulose gồm các chuỗi glucoza 1,4 mạch dài không phân nhánh Tuynhiên, vị trí không gian của các phân tử glucose có liên quan với nhau Trong phân

tử amylose, vị trí thay thế vị trí tạo ra tính không hòa tan trong nước và không bịphá vỡ bởi enzyme của malt đại mạch Do vậy, cellulose không ảnh hưởng đến chấtlượng bia Cellulose đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình lọc dịch đường

vì lớp vỏ trấu sẽ tạo lớp màng lọc lý tưởng

glucan và pentozan có cấu trúc rất khác nhau và có ảnh hưởng khác nhau đến quátrình sản xuất bia và chất lượng thành phẩm.

 Protein

Là hợp chất chứa nitơ có phân tử lượng cao và rất cao, khối lượng phân tửtới 20.000-30.000, không tan trong nước, kết tủa khi đun sôi.Các sản phẩm thủyphân của protein có ý nghĩa quan trọng cho sự tạo màu của bia, sự sinh sản và pháttriển của nấm men, sự tạo bọt, giữ bọt cho bia

Nếu hàm lượng protein lớn hơn 12% trọng lượng chất khô thì làm giảm chấtlượng bia, bọt kém.Nếu hàm lượng protein nhỏ hơn 10% trọng lượng chất khô thì

độ bền sinh học kém, khó bảo quản, bia dễ hỏng.Protein cũng là một trong nhữngnguyên nhân chính làm bia đục, kém bền vững

 Chất béo

Chất béo nằm ở lớp alơron và mầm Chất béo hầu hết là triglyxerit, khôngtan trong nước và hầu như không biến đổi trong hạt, được thải bỏ ra ngoài theo bã.Chất béo ảnh hưởng xấu đến bọt của bia

 Chất khoáng

− Các chất vô cơ quan trọng

+ Photphat (chủ yếu P2O5): 35%

− Sự có mặt của photphat là cực kì quan trọng, ví dụ: không thể xảy ra quá trìnhlên men khi không có photphat vì các nhóm photphat liên quan đến nhiều phảnứng xảy ra trong quá trình lên men

− Silicat đặc biệt nhiều trong vỏ trấu và trong hạt tinh bột Chúng có thể chuyểnsang dạng keo và có thể thấy trong cặn bia

− Một số muối khá quan trọng trong sản xuất bia cung cấp các nguyên tố vi lượngcho nấm men và bia

− Trong thành phần bia 12% có khoảng 1600 mg chất vô cơ tính theo oxit trong 1lít, trong đó 400 mg đưa vào từ nước, 1200 mg từ malt

 Polyphenol hay tanin

Chúng nằm ở vỏ trấu và trong lớp aloron của đại mạch.Với số lượng lớnchúng tạo ra vị đắng và chát khó chịu Hàm lượng nó tăng theo độ dày vỏ trấu

 Các vitamin

Đại mạch chứa chủ yếu các vitamin: B1, B2, C và E Các vitamin có cấu trúcphức tạp, trong quá trình bảo quản và chế biến chúng bị tổn thất nhiều

 Các hệ enzyme

Enzyme thủy phân tinh bột

+ -amylaza: dưới tác dụng của enzyme này làm giảm nhanh độ nhớt của dịch và khảnăng tạo màu của iot, nhưng lại tạo ra chậm các loại đường khử Do vậy, -amylase

là enzyme dịch hóa với sản phẩm chủ yếu là dextrin, một số oligosaccharit khác baogồm: maltose, glucose -amylaza thì không có trong hạt đại mạch chín và được sinh

ra trong quá trình nảy mầm

+ -amylaza: khi tác dụng lên amylose, sản phẩm chủ yếu là đường: glucose, maltose.Dưới tác dụng của enzyme này, tạo ra các đường khử mà nấm men có thể sử dụngđược -amylaza là enzyme đường hóa

Enzyme dextrinaza giới hạn

Tác dụng lên liên kết -1,4 glucoside của phân tử amylopectin, nhưng khôngtác dụng lên các liên kết -1,6 glucoside, tạo ra các chuỗi mạch thẳng dextrin.Enzyme này được tổng hợp trong quá trình nảy mầm

Các enzyme thủy phân thành tế bào “sitaza”

Enzyme -glucanaza hòa tan: đây là enzyme peptidaza, có khả năng thủy phânliên kết peptit nối liền các chuỗi -glucan trong thành tế bào, giải phóng các -glucan

hòa tan có phân tử lượng cao Ban đầu đã có trong hạt đại mạch chưa nảy mầm vàlượng enzyme này tăng lên trong quá trình nảy mầm của hạt.

− -glucanaza (endo glucanaza): enzyme này làm giảm độ nhớt của -glucan hòa tan.Enzyme này không có trong đại mạch chín, tăng lên trong quá trình nảy mầm

− -1,3-glucanaza: tác dụng lên các liên kết -1,3 glucosit trong các chuỗi mạch chỉ cóloại liên kết này

− -1,4-glucanaza: tác dụng lên các liên kết -1,4 glucosit trong các chuỗi mạch chỉ cóloại liên kết này

− Pentosanaza: các enzyme này thủy phân pentosan của thành tế bào Chúng đóng vaitrò không lớn lắm trong quá trình sản xuất malt

Các enzyme phân hủy protein

− Proteinaza (endopeptidaza): phân cắt các chuỗi peptit dài, làm cho protein dễ tanhơn

− Cacboxypeptidaza: xúc tác tách các axit amin từ các đầu chuỗi chứa nhóm cacboxylcủa các peptit

− Aminopeptidaza: xúc tác tách các axit amin từ các đầu chuỗi chứa nitơ của cácpeptit

− Dipeptitdaza: tạo ra các axit amin từ cơ chất là dipeptit

− Lipaza: cắt đôi các lipit

Bảng 4: Thể hiện giá trị pH và nhiệt độ tối ưu của 1 số enzyme

( 0 C)

Các enzyme oxy hóa

1.2.1. Giới thiệu chung về hoa houblon

− Hoa houblon có tên khoa học là Homalus Lupulus Trong công nghệ sản xuất

bia, houblon còn được gọi là hoa bia, được trồng nhiều ở Trung Âu và Bắc Mỹ,hiện tại chưa có loại nguyên liệu nào có thể thay thế hoàn toàn cho hoa houblon

− Tùy theo đặc điểm ta phân loại theo:

+ α nhựa mềm.

+ β nhựa cứng

− Thành phần hóa học hoa houblon

Bảng 5: Thành phần hóa học hoa houblon

• Chất đắng: là thành phần có giá trị nhất của hoa houblon, tạo vị đắng đặc trưng,

tham gia và sự tạo thành bọt và giúp bảo quản được bia lâu Khi hòa tan vàodịch đường và tồn tại trong bia, chất đắng là hợp chất có hoạt tính sinh học cao,tạo sức căng bề mặt giúp cho bia có khả năng giữ bọt rất lâu Nồng độ khá thấp,các chất đắng có khả năng ức chế rất mạnh sự phát triển của vi sinh vật Do đó,

có tính kháng khuẩn rất cao làm tăng độ bền sinh học của bia thành phẩm.Thành phần chất đắng gồm: Acid đắng là hợp chất tinh thể (gồm -acid đắng và-acid đắng) và nhựa đắng là hợp chất vô định hình (gồm nhựa mềm và nhựacứng)

• Tinh dầu: tinh dầu phấn hoa chiếm từ 0.5-1.5% trong thành phần hoa, chủ yếu

thuộc nhóm tecpen (C5H8)n và một phần là các cấu tử có mang oxy, đại diệnchính là geraniol (C10H8O) Thành phần hóa học trong tinh dầu thơm rất phứctạp, bao gồm đến 103 hợp chất khác nhau Nhóm các hợp chất chiếm tỉ lệ nhiềunhất trong tinh dầu thơm là hydrocacbon (75%) Trong quá trình đun sôi dịchđường với hoa houblon, có đến 98% lượng tinh dầu thơm bay ra ngoài theo hơinước, 2% còn lại tồn tại ở trong bia

• Chất chát tanin: chiếm khoảng 2-5% thành phần trong hoa Một mặt chúng có

tác dụng tốt đối với quá trình công nghệ, giúp cho dịch đường trong nhanh vàkết tủa các thành phần protein không bền, làm tăng độ bền vững keo của bia.Tuy nhiên bên cạnh đó, tanin còn làm kết tủa cả những phần protein bền, dẫnđến giảm khả năng tạo bọt của bia

1.2.2. Các chế phẩm của hoa houblon

Hiện nay trên thị trường phổ biến 3 dạng chế phẩm hoa houblon là: dạng cánhhoa khô, dạng viên và dạng cao Nhà máy bia Vinaken sử dụng 2 dạng là dạng hoaviên và hoa cao

− Dạng hoa houblon viên: để thuận lợi cho vận chuyển và bảo

quản, ta có thể nghiền nát hoa khô thành bột, sau đó cho vào

máy ép viên định hình để thu gom thể khối chúng lại, gói kín

những viên hoa này trong bọc giấy đặc biệt có nạp thêm khí

trơ

− Dạng cao hoa houblon: Dùng dung môi hữu cơ như hecxan, methanol, metylenchlorite hoặc tricloetylen để trích ly chất đắng trong hoa ra

dung môi, sau đó bằng biện pháp thích hợp tách dung môi sẽ

thu được dung dịch cao houblon sệt có màu xanh lá cây đậm

1.3.1. Vai trò trong sản xuất bia

Nấm men là loài vi sinh vật đơn bào, dùng trong sản xuất bia thường là các

chủng thuộc giống Saccharomyces Chúng có khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng

trong môi trường nước mạch nha như loại đường hòa tan, các hợp chất nitơ như

Hình 6: Hoa viên houblon

Hình 7: Cao hoa houblon

acid amin, peptit, vitamin và các nguyên tố vi lượng,…qua màng tế bào Vai tròchính của nấm men là trong quá trình lên men, chúng chuyển hóa cơ chất trong dịchđường thành các sản phẩm chính như rượu etylic và CO2 và các sản phẩm phụ nhưaldehyde, rượu bậc cao,…tạo nên hương vị đặc trưng cho sản phẩm bia.

1.3.2. Hình dạng và kích thước nấm men

Nấm men có nhiều hình dạng khác nhau: hình cầu, hình trứng hoặc ovan.Kích thước thường là: (kích thước trung bình: (2,5 – 4,5µm) (10,5 – 20µm), thểtích tế bào chiếm khoảng từ 50 – 500 µm Tỷ lệ giữa bề mặt bên ngoài và thể tíchcủa nó sẽ ảnh hưởng đến vận tốc khuếch tán các chất dinh dưỡng vào trong tế bào

và các sản phẩm trao đổi Tỷ lệ này càng lớn thì độ hoạt động sống của tế bào càngmạnh

1.3.3. Hình thức hô hấp của nấm men

Ở nấm men hô hấp là quá trình hô hấp khá phức tạp, nó xảy ra theo hai chiềuhướng khác nhau Vì thế người ta phân thành 2 loại hô hấp: hô hấp hiếu khí và hôhấp yếm khí

1.3.4. Cấu tạo tế bào nấm men

Tế bào nấm men cũng như nhiều loại tế bào khác được cấu tạo chủ yếu từcác phần cơ bản như sau:

− Thành tế bào cấu tạo từ nhiều thành phần khác nhau Trong đó chủ yếu là:glucan, manan, protein, lipid và một số thành phần nhỏ khác như kitin,volutin,…

− Màng nguyên sinh chất gồm các hợp chất phức tạp như: protein,phospholipit, enzyme permeaza…

− Chất nguyên sinh thành phần cấu tạo chủ yếu là: nước, protit, gluxit, lipit vàcác muối khoáng, enzyme và có các cơ quan trong đó

− Nhân tế bào

− Những thành phần

− Cơ quan con khác: không bào, ty lạp thể, riboxom,…

1.3.5. Thành phần hóa học nấm men

• Nước: 75 – 85%

• Chất khô: 15 – 25%

Trong nấm men bia ép tỉ lệ giữa trọng lượng ướt và trọng lượng khô là 4:1

Nguyên tố chủ yếu là cacbon, chiếm <50% chất khô Các nguyên tố chínhkhác: oxy (30-35%), nito (75%), hydro (5%), photpho (1%) Trong tế bào còn baogồm rất nhiều vết các thành phần khác như nhôm, canxi, đồng, crom, sắt, chì, natri,kali, lưu huỳnh, magie, niken,…

Các nhóm thành phần chính gồm các chất cao phân tử, đó là các protein 45% chất khô), cacbonhydrat (30-35%), acid nucleic (6-8) và lipit (4-5%)

(40-Trong sản xuất bia nấm men sử dụng có hai dạng chính là giống men nổi

(S.cerevisiae) và giống men chìm (S.carlsbergensis), tùy mỗi công ty mà có sự lựa

chọn khác nhau

Bảng 6: So sánh hai loại nấm men S.cerevisiae và S.carlsbergensis:

Men nổi (S.cerevisiae)

Men chìm (S.carlsbergensis)

Hình dạnh chủ yếu cầuhoặc ovan

Các tế bào nảy chồi đứngriêng lẻ hoặc cặp đôi.Hình dạng chủ yếu là hìnhcầu

Đặc tính sinh

lý

Khả năng lên mencác loại đườngtrisaccarit

Khả năng lên menđường tam (rafinoza)kém, chỉ đạt 30%

Có thể sử dụng hoàn toànđường raffinoza (lên menđường tam tốt)

Năng lực lên menđường disacarit

Không chứa gen MELkhông chuyển hóa

Chứa gen MEL chuyển hóa đường

melibioza đường melibioza melibioza.

Khả năng trao đổichất

Xảy ra mạnh trong quátrình hô hấp

Chủ yếu xảy ra trong quátrình lên men

Khả năng tạo sinhkhối

Hình thái Nổi lên bề mặt dịch

trong và cuối quá trìnhlên men chính

Lắng xuống đáy thiết bịkhi kết thúc lên menchính

Tách bằng cách xả cặn ởdưới đáy thiết bị lên men.Hiệu quả sử

1.3.6. Yêu cầu nấm men bia dùng trong sản xuất

− Thuần khiết, và một đời men giống có thể dùng được 6-10 chu kì lên men

− Mật độ tế bào không vượt quá 70 triệu tb/ml (khoảng từ 10.106 đến 20.106 tếbào/1ml dịch lên men)

− Tỉ lệ tế bào nảy chồi 15%-20%

− Tỉ lệ men chết dưới 5%

− Tế bào to khỏe, hình dáng đặc trưng

− Có khả năng chuyển hóa các đường đôi, đường đơn giản, các peptid, acid amin,giải phóng ra CO2 rượu etylic và nhiệt

− Men giống không nhiễm vi sinh vật

− Men khô được hoạt hóa trong thiết bị hoạt hóa có chứa dịch nha ở 140C và đượcsục khí liên tục trong 24 giờ

1.4. Nước

1.4.1. Vai trò của nước trong công nghệ sản xuất bia

Nước là nguyên liệu cơ bản nhất, không thể thay thế được trong sản xuất bia.Nước chiếm từ 90-92% trọng lượng bia thành phẩm Ngoài tham gia vào thànhphần bia, nước còn được sử dụng nhiều trong các quá trình: nấu, lọc, lên men, cungcấp cho nồi hơi, làm nóng, làm lạnh, vệ sinh…

Thành phần chất lượng nước sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sảnphẩm Do đó, nước dùng trong sản xuất bia luôn được xử lý và kiểm tra trước khiđưa vào sử dụng và phải thỏa mãn các chỉ tiêu chất lượng theo yêu cầu công nghệ

1.4.2. Các yêu cầu chỉ tiêu chất lượng của nước

Bảng 7: Yêu cầu chỉ tiêu chất lượng nước

(Sách công nghệ sản xuất malt và bia, Bùi Ái)

Chỉ tiêu vi sinh

Bảng 8: Chỉ tiêu vi sinh nước dùng trong sản xuất bia

Chỉ tiêu

Thể tích mẫu phân tích (ml)

Mức khuyến cáo

Mức cao nhất cho phép Phương pháp đổ

hộp (sử dụng membrane vi lọc)

Phương pháp MPN +

Tổng số vi khuẩn 1000 10 cfu (ở 37oC)

1.4.3. Ảnh hưởng của nước đến các yếu tố công nghệ

− pH: có ý nghĩa rất quan trọng đối với nước dùng trong sản xuất bia Thôngthường pH của nước từ 6.5-7

− Ca:  ảnh hưởng xấu đến quá trình nấu bia, do làm giảm độ acid của hồ malt vàdịch đường hóa

− Mg: hàm lượng trong nước tuy ít hơn Ca, nhưng gây tác dụng xấu hơn Ca.MgCO3 thì hòa tan được, MgSO4 có vị chát, cả 2 làm ảnh hưởng đến vị bia

− Na: tồn tại trong nước dưới dạng Na2CO3, NaHCO3, NaSO4, NaCl

+ Na2CO3 và NaHCO3 làm giảm độ acid của hồ malt

+ NaSO4 với hàm lượng cao sẽ tạo cho bia có vị đắng

+ NaCl nếu dưới 20mg/l sẽ ít ảnh hưởng

− Fe: thường tồn tại dưới dạng Fe(HCO3)2, hàm lượng cao sẽ gây ảnh hưởng xấuđến chất lượng bia

− Các muối cacbonat và bicacbonat sẽ hòa tan chất đắng, chất chát trong vỏ malt(Na2CO3)  gây bia có vị đắng khó chịu, đồng thời làm giảm độ acid của hồmalt cản trở hoạt động của hệ enzyme

1.4.4. Xử lý nước

Nước được nhà máy sử dụng là nước giếng bơm lên, sau đó đem cho chảylọc qua cát rồi lọc qua than hoạt tính.Tại đây xảy ra quá trình hấp thụ các chất độc

có trong nước đồng thời loại bỏ màu, mùi, vị và các chất oxy hoá, các chất hữu cơ

có trong nước.Đến đây nước đã kết thúc quá trình lọc thô Nước sau khi hoàn tấtxong quá trình lọc thô này sẽ được sử dụng cho những quy trình nước không tiếpxúc trực tiếp khi sản xuất bia, ví dụ như: rửa lon, thanh trùng bia,…

Đối với nước dùng trực tiếp sản xuất nấu bia sẽ tiếp tục trải qua giai đoạn lọctinh RO Nước sau khi qua thiết bị xử lý than hoạt tính được đưa đến thiết bị xử lý

mềm Tại đây các thành phần làm cứng nước như Ca, Mg…được giữ lại đồng thờimột số các cation khác cũng được giữ lại Nước sau khi làm mềm độ cứng <17mg/lít là cơ sở vận hành màng lọc thẩm thấu ngược (RO)

Thiết bị thẩm thấu ngược: Đây là thiết bị quan trọng nhất quyết định đến

chất lượng nước thành phẩm Màng RO là một màng mỏng làm từ vật liệu CelluloseAcetate, Polyamide hoặc màng TFC có những lỗ nhỏ tới 0.001 micron.Tại đây dướitác dụng của áp suất thẩm thấu(được tạo ra bởi bơm cao áp) màng lọc thẩm thấungược loại bỏ các ion kim loại có trong nước đồng thời xử lý đến 90-99% các vikhuẩn có trong nước, làm cho nước có độ tinh khiết cao Chất lượng nước thànhphẩm phụ thuộc vào áp xuất thẩm thấu và chất lượng nước sau khi qua các thiết bịtiền xử lý trước RO Màng lọc RO chỉ vận hành đạt hiệu quả và chất lượng caonhất khi nước đi qua màng lọc phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Nước có độ cứng càng nhỏ càng tốt(< 17mg/l)

- Không có các chất oxy hoá

- Có độ trong càng lớn càng tốt và hạn chế vi khuẩn có trên màng vì khi dừng máyvới thời gian lớn chính các vi khuẩn này sẽ làm hỏng màng Đó là cơ sở để chúngtôi lựa chọn các thiết bị tiền xử lý cho RO như trên.Nước sau khi qua RO được đưavào bể chứa nước thành phẩm

Xử lý tiệt trùng cấp 1: Nước sau khi qua RO đảm bảo hoàn toàn về mặt lý

hoá của nước được xử lý bằng OZONE Dưới tác dụng của OZONE cho phép loại

bỏ hoàn toàn các vi khuẩn còn lại ở trong nước đảm bảo tiệt trùng tuyệt đối chonước thành phẩm

Hình 8: Hệ thống xử lý nước nguồn của nhà máy bia Vinaken

rẻ hơn, chất lượng bia thành phẩm giảm không đáng kể Tuy nhiên lượngnguyên liệu thay thế chỉ được sử dụng ở một tỉ lệ nhất định, không được quánhiều nếu không sẽ ảnh hưởng đến chất lượng và tính chất đặc trưng của bia Donước ta là nước nông nghiệp nên gạo là loại nông sản phổ biến và giá thành rẻ,thành phần hóa học tương ứng với thành phần hóa học của malt

− Gạo là một thế liệu hàng đầu để sản xuất bia vì:

• Hàm lượng glucid và protein khá cao, khả năng chuyển hóa thành chất hòatan tốt

• Giá thành rẻ và phổ biến

• Hàm lượng lipid thấp nên không ảnh hướng xấu đến độ bền bọt

• Cellulose ở giới hạn thấp là yếu tố lí tưởng cho việc sản xuất bia

 Yêu cầu về chất lượng của gạo

− Các chỉ tiêu về cảm quan: đồng nhất về kích thước, màu sắc, không có hạt bịmốc, mối mọt, không có mùi hôi, không có cát sạn

− Tính chất vật lý:

+ Độ ẩm: 12% - 14%

+ Độ hòa tan: 80% - 85%

2. Phụ gia

Các chất phụ gia được chia thành hai nhóm chính: trực tiếp và gián tiếp

• Nhóm phụ gia trực tiếp: gồm tất cả những nguyên liệu và hóa chất có mặt trongthành phần của sản phẩm với sự kiểm soát chặt chẽ hoặc với hàm lượng chophép

− CaSO4: thêm vào nhằm mục đích điều chỉnh độ kiềm của nước, điều chỉnh pH, bảo

vệ enzyme amylase khỏi tác động của nhiệt độ, làm ổn định vị bia tạo độ điềm,tránh vị sốc

− CaCl2: cho vào giai đoạn nấu tăng khả năng chịu nhiệt của enzyme -amylase Kíchthích hoạt động của amylase và protease, tăng cường khả năng kết lắng của proteintrong nồi lọc, đối với giai đoạn sau, cần thiết cho khả năng kết lắng hoàn toàn củanấm men và oxalat Đồng thời lượng canxi thích hợp là yếu tố quan trọng để ổnđịnh và tạo vị tốt cho bia

− Chế phẩm enzyme: Với trường hợp sử dụng nguyên liệu thay thế, enzyme trong

malt không đủ để phá vỡ tinh bột và các hợp chất khác như protein, β – glucan,trong nguyên liệu thay thế Với xu hướng sử dụng nguyên liệu thay thế với tỉ lệ caothì cần thiết phải sử dụng enzyme hỗ trợ cho quá trình đường hóa Một số chế phẩmenzyme thường dùng trong sản xuất bia là Termamyl, Fugamyl, AMG Hiện nay,nhà máy bia Vinaken sử dụng Termamyl và Ceremix

+ Termamyl là -amylase được sản xuất từ vi sinh vật Baccilus lichenfomis,

dạng lỏng, nhiệt độ tối thích của nó là 90oC Dưới tác dụng của enzyme này,tinh bột nhanh chóng bị thủy phân tạo thành dextrin và olygosaccharit tantrong nước

+ Enzyme Ceremixlà một loại enzyme có hoạt lực mạnh, tác dụng rút ngắn thời

gian đường hóa Enzyme này được sử dụng để phụ giúp cho việc dịch hóa dễdàng Do tính ổn nhiệt cao của enzyme này nên quy trình nấu có thể đượcđơn giản hóa

− Acid sunfuric: có tác dụng điều chỉnh pH theo yêu cầu Khoảng pH 5,4-5,6 là thích

hợp cho nhóm enzyme amylase hoạt động, trong thực tế người ta thường đưa pH vềgần bằng 6

− Caramel: được cho vào lúc dịch lọc trong nồi cô hoa houblon, nhằm chủ yếu để tạo

màu cho bia thành phẩm

− ZnCl2: cho vào nhằm mục đích giảm nguyên nhân thoái hóa nấm men, bổ sung

thành phần vi lượng cho men hoạt động

− Acid ascorbic: Thêm vào trong lúc lọc bia, ngăn chặn quá trình oxy hóa nhữngthành phần trong bia

• Nhóm phụ gia gián tiếp: nhóm này gồm tất cả nguyên liệu và hóa chất được sửdụng trong quy trình công nghệ nhưng không được phép có mặt trong sản phẩm

− Các bột trợ lọc: Diatomit, kizelgua,…

− Các hóa chất để vệ sinh thiết bị, vệ sinh phân xưởng như: H2SO4, NaOH, KMnO4,…

Đóng thùng

Nước Malt

Cặn Cao hoa, hoa viên Caramen, Phụ gia

Sơ đồ 2: Quy trình công nghệ

sản xuất bia

1. Nghiền nguyên liệu

1.1. Nghiền malt

1.1.1 Mục đích

Đập nhỏ hạt thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp xúc với nước, làm cho sựxâm nhập của nước vào trong thành phần chất nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy quátrình đường hóa và các quá trình thủy phân khác nhanh và triệt để hơn

Đối với malt, mức độ nghiền phải thỏa mãn yêu cầu thu nhiều chất hòa tannhất mà không làm dịch đường bị đắng chát khó chịu do các thành phần của vỏ, tức

là phải nghiền nhỏ nội nhũ mà không nghiền nát vỏ malt

1.1.2 Cách tiến hành

Malt được đưa vào phễu chứa (phễu có sức chứa 300 kg malt) nhờ bộ phậnđiều chỉnh.Sau đó, được đưa xuống cặp trục 1 Tại đây, malt được nghiền thành bột,sau đó qua sàng rung, chỉ những hạt to và vỏ không lọt qua lỗ sàng tiếp tục đượcđưa xuống cặp trục 2, phần bột tấm mịn rơi xuống lỗ sàng được malt nghiền Maltsau khi nghiền được chuyển xuống thiết bị chứa tạm thời, tại đây malt được hòatrộn với nước trước khi chuyển qua thiết bị nấu với tỉ lệ là (malt:nước = 1:2,5)

Có 3 phương pháp nghiền: nghiền ở trạng thái khô, nghiền có phun ẩm vànghiền cùng với nước Ở nhà máy bia Vinaken sử dụng phương pháp nghiền khôcho các loại malt

 Nghiền malt khô

− Vỏ của hạt có cấu tạo chủ yếu từ xenluloza, các chất khoáng và các hợp chấtpolyphenol gồm: tanin, linin Ngoài ra còn chứa thêm một ít pentozan, các chấtmàu và chất đắng

− Nội nhũ của malt chứa chủ yếu tinh bột, dextrin và các chất khác Các thànhphần này của nội nhũ là nguồn chính cung cấp chất hòa tan cho dịch đường.Trong quá trình đường hóa, các chất trong nội nhũ phải chịu tác động củaenzyme để chuyển hóa thành các hợp chất thấp phân tử dễ hòa tan, bởi vậy sẽ rấthợp lý nếu những phân tử này của nội nhũ được nghiền thật mịn

− Trong quá trình nghiền malt, vỏ malt nên được giữ nguyên, để tránh không chocác chất chát, chất đắng hòa tan vào dịch đường gây khó chịu cho bia làm giảm

Hình 9: Malt sau khi nghiền

chất lượng bia đồng thời giúp cho quá trình lọc được hiệu quả hơn do vỏ trấu tạo

độ xốp nhất định cho màng lọc Nếu nghiền quá nhỏ, lớp bã sẽ bịt kín bề mặt lọclàm giảm khả năng lọc của thiết bị, làm giảm hiệu suất thu hồi các chất tan cònsót trong bã

 Yêu cầu của malt sau khi nghiền

 Ưu điểm nghiền khô

− Có thể nghiền trước khi nấu lâu được

− Nghiền tốt các malt có độ

nhuyễn kém

− Dễ vệ sinh

− Không giữ được nguyên vỏ

− Khi nghiền bụi bay ra nhiều

− Dung tích chứa trong thùng lọc nhỏ

1.2. Nghiền gạo

Cách tiến hành

Nguyên liệu được đưa vào máy nghiền búa qua phểu nạp liệu Gạo đượcnghiền nát nhờ vào lực va đập của búa nghiền vào thành trong của máy nghiền và

do sự cọ xát giữa các hạt với nhau Gạo sau khi được nghiền đạt kích thước yêu cầu

sẽ lọt qua lưới ra ngoài và được đưa lên xilo chứa nhờ gàu tải, những hạt bột gạochưa đạt yêu cầu nằm trên lưới và tiếp tục được búa nghiền cho đến khi có kíchthước đủ nhỏ lọt lưới ra ngoài được gạo sau khi nghiền Gạo đã nghiền được đưaxuống thiết bị chứa tạm thời và bổ sung nước, trước khi chuyển sang nồi nấu với tỉ

lệ (gạo:nước = 1:5)

Các búa quay xung quanh trục rôto với vận tốc 60 - 100 v/ph, do vậy mà hạt

bị đập nhỏ ra Buồng nghiền có thể đặt đứng hoặc nằm ngang Gạo được nghiềnmịn có thể chui qua lỗ sàng và di chuyển dọc theo chiều dài của trục quay

Yêu cầu gạo sau khi nghiền: độ mịn cao, càng mịn càng tốt.

Hình 10: Hệ thống máy nghiền của nhà máy bia Vinaken

+ Trích ly các chất chiết từ malt và gạo vào nước, thu được dịch đường

+ Góp phần tạo màu cho bia

− Thủy phân một số chất có phân tử lớn thành các chất phân tử lượng bé để cungcấp chất dinh dưỡng cho nấm men phát triển

• Các hệ enzyme trong quá trình thủy phân:

− α – amylase: xúc tác cho quá trình thủy phân liên kết α – 1,4 – glucid của tinh

bột, tập trung vào giữa mạch amylose và amylopectin Enzyme này làm giảmnhanh độ nhớt của dung dịch nên gọi là enzyme dịch hóa

t0

opt: 720C

pHopt: 5,5 – 5,8

Sản phẩm chủ yếu tạo thành là dextrin, một ít glucose và maltose.

− β – amylase : Xúc tác cho quá trình thủy phân liên kết α – 1,4 – glucid theo

từng cặp trên toàn mạch amylose và amylopectin, bắt đầu từ vòng không cónhóm khử và cắt theo hai gốc glucose

t0

opt : 650C

pHopt: 4,8 – 5,0

Sản phẩm chủ yếu tạo thành là maltose

− γ – amylase: Xúc tác cho quá trình thủy phân liên kết α – 1,4 – glucid và α –

1,6 – glucid trên toàn mạch amylose và maylopectin

t0

opt: 750C

pHopt: 5,5

Sản phẩm tạo thành chủ yếu là glucose và maltose

− Proteinase: Xúc tác chuyển protid thành albumoza và pepton, t0

opt = 500C, pH4,6 – 5,0

− Peptidase: chuyển polypeptid và peptid thành acid amin.

2.3. Quy trình công nghệ

Tỷ lệ gạo : malt là 25% : 75% Trong một mẻ Gạo 225 kg, 1000 lít nước

Malt 700 kg, 2000 lít nước

Giản đồ nấu bia Bigken lon

Chú thích: (1) Bổ sung CaSO4, Termamyl; (2) Bổ sung CaSO4, Ceremix; (3) Hộicháo

Hình 11:Giản đồ nấu bia lon Bigken

Tại nồi hồ hóa (nồi nấu gạo):

3

21

− Bật cánh khuấy nồi gạo, đồng thời mở bơm, bơm toàn bộ lượng gạo (đã đượcxay đúng số lượng yêu cầu và đã được phối trộn với nước, theo tỷ lệ 1 : 5) sangnồi nấu gạo.

− Tráng nước lại nồi phối trộn rồi bơm hết sang nồi nấu gạo

− Hai quá trình này thực hiện khoảng 10 phút, thể tích dịch trong nồi nấu chiếmkhoảng 2/3 nồi

− Mở van hơi gia nhiệt, nâng nhiệt độ nồi gạo lên 600C, giữ trong 15 phút Bổsung 0,4 kg CaSO4 và 100 g termamyl

− Tại nhiệt độ này, bột gạo hút nước và trương nở, dưới tác động của enzyme-amylase (chế phẩm Termamyl) nới lỏng các liên kết, thủy phân tinh bột Trongphân tử tinh bột có chuỗi mạch dài tạo nên từ các gốc glucoza (amyloza vàamylopectin) bị thủy phân nhanh chóng, hình thành mạch ngắn hơn Khi nhiệt

độ tăng từ 65oC–72oC: tinh bột gạo tiếp tục trương nở được hồ hóa và làm vỡcác hạt tinh bột trong dịch hồ nóng Quá trình này làm giảm độ nhớt của dịch đã

hồ hóa Vì dưới tác động của amylase các chuổi amylopectin tiếp tục phân cắtnhỏ lại và làm giảm độ nhớt của dịch cháo

− Tiếp tục nâng nhiệt lên 950C và giữ trong 40 phút

− Để các hạt tinh bột còn lại sẽ bị trương nở hoàn toàn, thực hiện quá trình hồ hóatriệt để bột gạo Và tạo điều kiện cho Termamyl hoạt động tối ưu

Tại nồi đường hóa (nồi malt):

− Sau khi thực hiện nồi gạo gần 70 phút thì tiến hành khởi động nồi malt

− Bật cánh khuấy nồi malt, đồng thời mở bơm, bơm toàn bộ lượng malt (đã đượcxay đúng số lượng yêu cầu và đã được phối trộn với nước theo tỷ lệ 1 : 2,9) sangnồi malt

− Tráng nước lại nồi phối trộn rồi bơm hết sang nồi malt

− Hai quá trình trên thực hiện trong khoảng 10 phút, thể tích dịch trong nồi maltchiếm khoảng nồi

− Bổ sung 1,2 kg CaSO4 và nâng nhiệt lên 460C Bổ sung enzyme Ceremix 150g

và giữ nhiệt trong 15 phút

− Giai đoạn này để thực hiện đạm hóa dịch malt, tạo điều kiện cho enzymeprotease hoạt động thủy phân protein thành acid amin và polypeptit bậc thấp.Tạo điều kiện thủy phân -glucan giảm độ nhớt dịch đường Chuẩn bị cho giai

đoạn đường hóa Thời điểm kết thúc đạm hóa tại nồi malt phải tính sao chotrùng với thời điểm kết thúc hồ hóa triệt để ở nồi gạo.

− Tiếp tục nâng nhiệt lên 520C và giữ trong 10 phút Để cho quá trình đạm hóadiễn ra hoàn toàn

Hội cháo:

− Tại thời điểm kết thúc đạm hóa và hồ hóa triệt để tiến hành bơm chuyển dịch hồhóa từ nồi gạo sang nồi malt kết hợp bơm nước lạnh hòa trộn vào nồi malt tạothành hỗn hợp dịch sao cho khi kết thúc bơm tại nồi dịch phải đạt 65oC Giữ tạinhiệt độ 65oC trong vòng 30 phút để đường hóa hỗn hợp dịch

− Lấy mẫu thử kiểm tra độ pH, nếu pH cao thêm acid H2SO4, pH của dịch lúc nàyđạt tiêu chuẩn là 5,45 – 5,65

− Nâng nhiệt lên 740C và giữ nhiệt trong 25 phút, đây là t0 thích hợp cho α –amylase tác dụng lên amylose và amylopectin của tinh bột tạo thành nhiều gốcglucose và dextrin Sản phẩm chủ yếu của công đoạn này là dextrin (chính cácdextrin này sẽ tạo độ bền và độ dày của bọt)

− Sau 25 phút, mẫu dịch sẽ được mang đi thử iod Sự thủy phân tinh bột cần đượctheo dõi do tinh bột còn sót và các dextrin mạch dài gây ra đục bia Sự thủy phântinh bột được kiểm tra bằng iot Phương pháp kiểm tra này có tên: thử iot vàluôn được thử với mẫu dịch đã được làm nguội Việc thử iot dựa trên nguyên tắcdung dịch iot chuyển sang màu xanh ở nhiệt độ phòng với tinh bột và dextrin cóphân tử lượng lớn, ngược lại đường và các dextrin có phân tử lượng nhỏ hơnkhông làm mất màu nâu của iot

− Khi thử thấy dịch đường mẫu không làm mất màu iot thì kết thúc quá trìnhđường hóa, không thì tiếp tục quá trình đường hóa, thường tại nhiệt độ này đãđường hóa hoàn toàn Thời gian thủy phân các phân tử tinh bột cho đến khi dịchthủy phân không làm mất màu iot gọi là thời gian đường hóa

− Nếu thử iod đạt thì tiếp tục nâng nhiệt lên 760C và chuyển sang nồi lọc Nânglên 760C với mục đích làm giảm độ nhớt của hồ malt , tạo điều kiện thuận lợicho quá trình lọc Tinh bột sót lại trong dịch đường là nguyên nhân làm tăng độnhớt, gây khó khăn cho quá trình lọc

2.4. Các biến đổi xảy ra trong quá trình nấu bia

Sự biến đổi hóa học :

Sự phân cắt tinh bột thành dextrin và maltose (đường mà nấm men sử dụngđược)

Biến đổi hóa lý:

− Sự tủa lắng protein: khi nhiệt độ tăng, các protein kém chịu nhiệt sẽ bị kếttủa

− Sự tạo thành các melanoide: do acid amin tác động các chất đường tại nhiệt

độ cao tạo thành

Các biến đổi khác:

− Khi nấu phosphat vô cơ kết tủa nhiều với Ca với Mg của nước và malt

− Chất khoáng cũng hòa tan theo tỉ lệ của chất hòa tan

− Keo (colloide) như pectine và hemicellulose đều hòa tan khi đun sôi

− Rosine đắng trong vỏ cũng hòa tan ít và có thể cho ra vị khó chịu

− Tanin và resine đắng làm tăng màu khi pH càng cao

2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đường hóa

− Nhiệt độ

− pH

− Nồng độ enzyme

− Nồng độ cơ chất

− Thời gian đường hóa

• Ảnh hưởng của nhiệt độ

Đây là yếu tố quyết định khả năng hoạt động của enzyme, mỗi enzyme cóhoạt độ tối ưu khác nhau nếu nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao so với nhiệt độ tối ưuthì khả năng hoạt động của enzyme không cao, dẫn đến tốc độ đường hóa xảy rachậm

Ví dụ: Ở to = 62-63oC thu được nhiều maltoza nhất và độ lên men cuối đạtcao nhất Dịch đường chứa nhiều maltose sẽ lên men nhanh hơn Nếu vượt quá

nhiệt độ này tới 72-75oC trong thời gian dài thì thu được dịch có nhiều dextrin vàmức độ lên men cuối thấp hơn.

pH = 5,5–5,6 là pH tối ưu cho hoạt động của cả hai loại enzyme amylaza,hàm lượng chất chiết đạt được cao hơn khi pH cao hơn, tạo nên nhiều đường có thểlên men và độ lên men đạt cao hơn

Hiệu quả việc giữ pH 5,5–5,6:

− Rút ngắn, tối ưu hóa của quá trình đường hóa

− Độ lên men cuối đạt cao hơn

− Sự thủy phân protein cao hơn, tạo nhiều sản phẩm thủy phân protein thấpphân tử hơn là các sản phẩm cao phân tử

− Giảm độ nhớt

− Lọc dịch đường nhanh hơn

− Hạn chế tăng màu khi đun sôi dịch đường

− Năng suất sản xuất tăng và giảm khả năng tạo độ lắng

− Ổn định hàm lượng kẽm trong dịch đường

− Nhiều bọt hơn và bọt bền hơn

− Vị bia hài hòa hơn

Cường độ của quá trình đường hóa ảnh hưởng rất nhiều vào khối lượng củaenzyme hoạt tính.Vì vậy cần phải điều chỉnh khối lượng của chúng một cách hợp lí

• Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất

Ảnh hưởng khá mạnh đến khối lượng và chất lượng của các sản phẩm thủyphân do sự phân cắt của nhóm enzyme amylase

− Trước khi tiến hành lọc, thiết bị lọc được rửa thật kỹ bằng nước Cấp nước nóngvào đáy nồi lọc cho ngập lưới lọc khoảng 1- 2 cm Bật cánh khuấy tốc độ nhanh,đồng thời mở van bơm, bơm toàn bộ lượng dịch từ nồi malt sang nồi lọc Lấynước nóng tráng nồi malt rồi bơm hết sang nồi lọc Quá trình này được thực hiệntrong khoảng 10 phút

− Ban đầu dịch đường cháo được bơm từ nồi đường hóa sang nồi lọc theo chiều từdưới lên để tránh oxi hòa tan vào trong dịch đường Cánh khuấy nồi lọc quaynhẹ để đánh đều cho dịch đường được phân bố đều trên bề mặt của lưới lọc, saukhi bơm hết dịch đường thì dừng cánh khuấy, đóng van để cho dịch đường tạomàng lọc tự nhiên Sau thời gian khoảng 5 phút khi dịch đường đã tạo mạngxong, bơm chuyển dịch lọc bắt đầu hoạt động điều khiển để bơm dịch từ vònggom dịch tuần hoàn về trên bề mặt lớp bã trong nồi lọc (nguyên lý hoạt động củabơm là cân bằng áp suất) cho đến khi chất lượng dịch đạt yêu cầu thì mới tiếnhành quá trình lọc dịch đầu tiên

− Để đạt mục đích chất lượng dịch lọc, cánh khuấy cần hoạt động ở vị trí hợp lý

để quá trình quay thuận dao cắt bã không làm hỏng màng lọc tự nhiên đã tạothành từ thời điểm ban đầu

− Đến khi thể tích lọc dịch đầu được khoảng 30% thể tích dịch đầu thì ta bắt đầuchạy cánh khuấy theo chiều thuận để cắt bã tạo cho dịch từ trên lớp bã có thểthấm nhanh xuống gần lớp màng lọc tự nhiên để đạt được tốc độ lọc Quá trìnhdịch lọc ra nhỏ hơn mức tối thiểu đã đặt và sau một thời gian sẽ cho phép cánhkhuấy đi xuống cắt bã Nếu dao cắt bã đi xuống thấp quá có thể làm hỏng mànglọc tự nhiên sẽ gây nên hiện tượng dịch lọc không đạt chất lượng theo yêu cầu,lúc này lại phải quay về bước tạo lại màng lọc để tiến hành lọc tiếp Chú ý cánhkhuấy hoạt động quay theo chiều thuận là cắt bã nhằm tăng tốc độ lọc, nếu quaytheo chiều ngược là ép bã ra thành nồi để gạt bã ra ngoài

− Dịch đường xả ra lúc đầu còn rất đục, ta phải bơm hồi lưu trở lại nồi lọc Quátrình bơm hồi lưu kéo dài 5-10 phút, sau đó thì dịch đường bắt đầu trong.Lấymẫu thử sau 15 phút.

− Khi thể tích dịch đầu thu được đạt yêu cầu, nồi lọc chuyển sang quá trình rửa bã.Quá trình rửa bã mục đích là thu hồi hết độ đường còn sót lại trong lớp bã Khikết thúc quá trình rửa bã, thì hệ thống cánh khuấy sẽ đưa lên vị trí trên cùng củalớp bã sau đó mở của xã bã ở phía gần thành nồi và chạy cánh khuấy quayngược hạ dần dần xuống để đẩy ép bã ra ngoài Cánh khuấy chạy ngược đượcđiều khiển theo biến tần, chạy từ từ xuống và có khóa với giá trị dòng điện củađộng cơ quay Nếu quá trình hạ nhanh quá, lớp bã dày quá sẽ gây cản trở cánhkhuấy làm việc lớn, dòng của động cơ sẽ lớn, giá trị dòng điện đạt yêu cầu sẽđược tìm trong quá trình chạy thử và dùng giá trị này để bảo vệ động cơ cánhkhuấy không cho hạ xuống nữa Quá trình rữa bã được thực hiện 4 lần cho đếnkhi tổng lượng dịch đưa sang nồi cô hoa là khoảng 6000 lít và nồng độ theođúng yêu cầu kỹ thuật Dùng nước nóng 78oC rửa bã nhằm giảm độ nhớt dịchthủy phân, tạo điều kiện cho enzyme -amylase tiếp tục chuyển hóa lượng tinhbột còn sót lại, thu hồi hết chất hòa tan còn sót lại trong bã, tăng sự khuếch táncác chất hòa tan vào trong dịch đường

− Đến lúc vị trí cánh khuấy hạ xuống đến mặt lưới và chạy ngược gạt bã ra ngoàivới tốc độ cao thêm một thời gian rồi phun nước nóng 78 độ vào rửa sạch lướilọc, ống, vòng gom dịch nhằm hết sạch lớp bã còn bám lại trên mặt lưới thì kếtthúc quá trình hoạt động ở nồi lọc bã, sẵn sàng cho mẻ lọc tiếp theo

− Toàn bộ lượng dịch sau quá trình lọc bã sẽ được đưa qua nồi cô hoa để thực hiệncông đoạn houblon hóa tiếp theo

3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc bã

Những yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ lọc dịch đường là: nhiệt độ lọc, áp suất

lọc, loại thiết bị lọc, thao tác của người vận hành, chất lượng dịch đường trước khi

để thủy phân thì chúng sẽ đi vào thành phần dịch đường, đây là nguyên nhân làmdịch đường bị đục và bia bị chua

Nhiệt độ tối ưu cho quá trình lọc là 780C

• Độ nhớt của dịch đường

Độ nhớt của dịch đường không chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ, nó còn phụ thuộcvào nồng độ dịch đường và thành phần riêng của nó Hàm lượng chất hòa tan caothì dịch đường càng có độ nhớt cao

Nếu dịch đường chứa nhiều hydrat cacbon dạng polymer như α - glucan hoặc

các chất dạng keo thì độ nhớt của nó tăng lên đáng kể và do đó tốc độ lọc càng thấp

• pH của dịch đường

Khi pH của dịch đường giảm thì tốc độ lọc tăng lên Tuy nhiên nếu tiếp tục

hạ pH xuống đến một mức nào đó thì tốc độ lọc bắt đầu giảm

pH tối ưu cho quá trình lọc là 5,5

• Áp suất lọc