Khảo sát quy trình công nghệ trong sản xuất bia hơi tại Công ty cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên (nhà máy Bia Viccoba) (Khóa luận tốt nghiệp)

Khảo sát quy trình công nghệ trong sản xuất bia hơi tại Công ty cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên (nhà máy Bia Viccoba) (Khóa luận tốt nghiệp)Khảo sát quy trình công nghệ trong sản xuất bia hơi tại Công ty cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên (nhà máy Bia Viccoba) (Khóa luận tốt nghiệp)Khảo sát quy trình công nghệ trong sản xuất bia hơi tại Công ty cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên (nhà máy Bia Viccoba) (Khóa luận tốt nghiệp)Khảo sát quy trình công nghệ trong sản xuất bia hơi tại Công ty cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên (nhà máy Bia Viccoba) (Khóa luận tốt nghiệp)Khảo sát quy trình công nghệ trong sản xuất bia hơi tại Công ty cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên (nhà máy Bia Viccoba) (Khóa luận tốt nghiệp)Khảo sát quy trình công nghệ trong sản xuất bia hơi tại Công ty cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên (nhà máy Bia Viccoba) (Khóa luận tốt nghiệp)Khảo sát quy trình công nghệ trong sản xuất bia hơi tại Công ty cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên (nhà máy Bia Viccoba) (Khóa luận tốt nghiệp)Khảo sát quy trình công nghệ trong sản xuất bia hơi tại Công ty cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên (nhà máy Bia Viccoba) (Khóa luận tốt nghiệp)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NINH QUỐC TÙNG Tên đề tài: KHẢO SÁT QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ TRONG SẢN XUẤT BIA HƠI TẠI CÔNG TY CỐ PHẦN CHẾ BIẾN THỰC PHẨM THÁI NGUYÊN (NHÀ MÁY BIA VICCO-BA) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Cơng nghệ thực phẩm Khoa : CNSH-CNTP Khóa học : 2013-2017 THÁI NGUYÊN – NĂM 2017 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - NINH QUỐC TÙNG Tên đề tài: KHẢO SÁT QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ TRONG SẢN XUẤT BIA HƠI TẠI CÔNG TY CỐ PHẦN CHẾ BIẾN THỰC PHẨM THÁI NGUYÊN (NHÀ MÁY BIA VICCO-BA) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo Chuyên ngành Lớp Khoa Khóa học Giảng viên hƣớng dẫn: : Chính quy : Công nghệ thực phẩm : 45CNTP : CNSH-CNTP : 2013-2017 1.KS.Nơng Thị Hằng 2.ThS.Nguyễn Văn Bình THÁI NGUN – NĂM 2017 i LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình thầy bạn bè năm học vừa qua đặc biệt thời gian làm thực tập tốt nghiệp Khóa luận tốt nghiệp đƣợc hồn thành, ngồi cố gắng thân, đƣợc thầy cô khoa Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm giúp đỡ nhiều Tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới kỹ sƣ Nông Thị Hằng – Phó Giám Đốc sản xuất Cơng ty cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên toàn thể cán bộ, công nhân viên, kỹ thuật viên công ty tận tình bảo, tạo điều kiện giúp đỡ tơi suốt thời gian thực tập công ty Tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới thầy Nguyễn Văn Bình giảng viên khoa Cơng nghệ Sinh học Công nghệ thực phẩm, trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Ngun, ngƣời tận tình hƣớng dẫn tơi suốt q trình thực khóa luận tốt nghiệp Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến tồn thể thầy cơ, gia đình, bạn bè, ngƣời thân giúp đỡ, động viên suốt thời gian thực tập tốt nghiệp Thái Nguyên, ngày 15 tháng 05 năm 2017 Sinh viên Ninh Quốc Tùng ii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần hóa học gạo 19 Bảng 2.2 Sản lƣợng bia tính theo triệu hl 21 Bảng 2.3 Tình hình tiêu thụ bia giới năm 2004 22 Bảng 4.1 Lƣợng hoa dạng chế phẩm mà nhà máy sử dụng/1 mẻ nấu 29 Bảng 4.2 Bảng nhiệt độ, pH tối đa loại enzyme 34 Bảng 4.3 Bảng nhiệt độ, pH tối đa loại enzyme 41 Bảng 4.4 Sự thay đổi nhiệt độ trình nấu 44 Bảng 4.5 Sự thay đổi độ đƣờng thời gian lên men 47 iii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ máy tổ chức Hình 2.2 Sơ đồ mặt công ty .6 Hình 2.3 Hạt malt .14 Hình 2.4 Hoa viên cao hoa 16 Hình 2.5 Nấm men 16 Hình 2.6 Gạo 19 Hình 4.1 Sơ đồ quy trình sản xuất bia 27 Hình 4.2 Máy nghiền búa (nghiền gạo) 30 Hình 4.3 Máy nghiền trục (nghiền malt) 31 Hình 4.4 Thiết bị hồ hóa đƣờng hóa 34 Hình 4.5 Thiết bị nấu hoa 44 Hình 4.6 Hệ thống thiết bị lên men bia 48 Hình 4.7 Thiết bị lọc bia 50 iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ºS : Độ đƣờng KCS : Kiểm tra chất lƣợng CIP : Làm khử trùng TCN : Trƣớc Công nguyên v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC BẢNG ii DANH MỤC HÌNH iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iv MỤC LỤC v PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài 1.2.1 Mục tiêu tổng quát 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1.3 Ý nghĩa đề tài 1.3.1 Ý nghĩa khoa học 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu công ty 2.1.1 Lịch sử Công ty 2.1.2 Tổ chức máy công ty 2.1.3 Vệ sinh an toàn thực phẩm an toàn lao động 2.2 Tổng quan sản phẩm bia 2.2.1 Sơ lƣợc lịch sử ngành bia 2.2.2 Tình hình sản xuất bia giới 2.2.3 Tình hình sản xuất bia Việt Nam 2.2.4 Định nghĩa bia 10 2.2.5 Thành phần hóa học tác dụng bia 11 2.2.6 Vai trò bia kinh tế Quốc dân 11 2.3 Tổng quan nguyên liệu sản xuất 12 2.3.1 Nguyên liệu 12 2.3.2 Nguyên liệu phụ 18 2.4.Tình hình sản xuất ngồi nƣớc 20 vi 2.4.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ bia giới 20 2.4.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ bia Việt Nam 22 PHẦN 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 3.1 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 25 3.1.1 Đối tƣợng 25 3.1.2 Phạm vi 25 3.2 Địa điểm thời gian tiến hành 25 3.2.1 Địa điểm 25 3.2.2 Thời gian tiến hành 25 3.3 Nội dung nghiên cứu 25 3.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 25 3.4.1 Phƣơng pháp thu thập tài liệu thứ cấp 25 3.4.2.Tham gia sản xuất trực tiếp sở sản xuất 26 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 27 4.1 Quy trình cơng nghệ sản xuất bia 27 4.1.1 Sơ đồ quy trình sản xuất bia 27 4.1.2 Thuyết minh quy trình 28 4.2 Khảo sát công đoạn nấu bia 38 4.2.1 Q trình hồ hóa 38 4.2.2 Quá trình đƣờng hóa 39 4.2.3 Quá trình nấu hoa 43 4.3 Khảo sát công đoạn lên men 45 4.4 Khảo sát công đoạn lọc bia 49 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 52 5.1 Kết luận 52 5.2 Đề nghị 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 I Tiếng Việt 53 II Tiếng Anh 53 PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Từ lâu bia loại đồ uống đƣợc ƣa chuộng khắp giới Bia có mặt tiệc vui, lễ Tết, bữa ăn hàng ngày, đem lại cho ngƣời thoải mái tinh thần, bổ trợ sức khỏe, tác dụng giải khát có CO2, độ cồn nhẹ, hƣơng thơm vị đắng đặc trƣng với chất dinh đƣỡng phong phú bia Nếu uống bia điều độ không cốc/ ngày làm tăng trí nhớ, tăng sức đề kháng bệnh tim mạch Bia thứ đồ uống xa xỉ mà ngƣợc lại bia đƣợc tiêu dùng ngƣời giàu, ngƣời có điều kiện kinh tế trung bình Sản xuất bia ngành đƣợc ngƣời phát minh sớm ngày đƣợc cải tiến công nghệ, thiết bị nhằm đáp ứng đƣợc nhu cầu thƣởng thức tất ngƣời Ngày nay, đời sống vật chất tinh thần ngƣời tăng lên, nhu cầu tiêu dùng, nhu cầu ẩm thực tăng lên Trên Thế giới có nhiều nhà máy nói chung, Việt Nam nói riêng mở rộng sản xuất xây dựng thêm để kịp thời đáp ứng nhu cầu Tiến khoa học công nghệ đƣợc áp dụng rộng rãi vào ngành thực phẩm, ngành sản xuất bia Tiêu biểu Thái Nguyên có nhà máy Bia Viccco-ba Bia loại đồ uống có độ cồn thấp, giàu dinh dƣỡng, thu nhận đƣợc cách lên men dịch đƣờng nhiệt độ thấp, việc cung cấp cấp lƣợng lớn, bia có chứa nhiều vitamin lƣợng enzym phong phú, đặc biệt nhóm enzym kích thích tiêu hóa thuộc nhóm amylase [1] Bia đƣợc sản xuất từ nguyên liệu đại mạch ƣơm mầm, hoa houblon, nƣớc nấm men.Với quy trình cơng nghệ sản xuất đặc biệt tạo tính chất độc đáo bia: hƣơng thơm đặc trƣng vị đắng dịu hoa houblon, với lƣợng đƣờng sót lại chủ yếu dextrin thấp phân tử, protid, axit hữu cơ, chất khoáng, chất tạo hƣơng tỷ lệ cân đối, tạo cho bia hƣơng vị đặc trƣng mà không tìm thấy loại đồ uống khác Đặc biệt hàm lƣợng CO2 bão hòa bia có tác dụng làm giảm nhanh khát cho ngƣời uống Nhờ đặc điểm này, bia đồ uống ngày đƣợc phổ biến rộng rãi toàn giới, sản lƣợng bia ngày tăng Trong khoảng 10 năm trở lại đây, ngành cơng nghệ thực phẩm nói chung cơng nghiệp sản xuất bia nói riêng nƣớc ta có diện mạo Lƣợng bia sản xuất đƣợc ngày tăng, đội ngũ cán kĩ thuật số ngƣời quan tâm đến công nghệ sản xuất bia ngày nhiều, năm gần kinh tế Việt Nam mở cửa, đặc biệt năm 2006 Việt Nam gia nhập WTO, nên thị trƣờng bia đa dạng, phong phú, gồm hãng bia nƣớc nhƣ: Sài Gòn, Hà Nội, Huda Huế… hãng bia nƣớc nhƣ: Heineken, Tiger, Sapporo Mặc dù sản lƣợng bia tăng nhanh ngày có nhiều nhà máy bia đƣợc xây dựng theo thông báo số 235/TB ngày 06/10/1993 văn phòng Chính phủ “khuyến khích việc sản xuất nƣớc loại bia, nƣớc giải khát có gas, nƣớc ngọt,…” theo hƣớng phấn đấu tự sản xuất vốn nƣớc, nhập thiết bị kỹ thuật công nghệ tiên tiến Song việc xây dựng nhà máy bia có cơng nghệ, thiết bị phù hợp với nguồn vốn, nguồn lực, phù hợp vơi điều kiện kinh tế, kỹ thuật mà đảm bảo chất lƣợng vệ sinh an toàn thực phẩm vấn đề đƣợc quan tâm Xuất phát từ vấn đề tiến hành thực đề tài “Khảo sát quy trình cơng nghệ sản xuất bia Cơng ty cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên (nhà máy Bia Vicco-ba)” 1.2 Mục tiêu đề tài 1.2.1 Mục tiêu tổng qt Khảo sát quy trình cơng nghệ sản xuất bia Công ty cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên (nhà máy Bia Vicco-ba) 1.2.2 Mục tiêu cụ thể - Khảo sát nguyên liệu sản xuất - Khảo sát công đoạn nấu bia - Khảo sát công đoạn lên men bia - Khảo sát công đoạn lọc bia - Phân tích số tiêu chất lƣợng bia thành phẩm 39 enzyme α-amylase malt lót enzyme cơng vào mạch tinh bột làm cho dịch cháo bị lỗng Sau ta nâng nhiệt dịch cháo sôi kéo dài thời gian đun sôi khoảng 30 phút Ở giai đoạn này, protein có gạo bị biến tính tạo số kết tủa keo Còn enzym α-amylase có malt lót bị kết tủa khơng hoạt động nữa, enzyme Teramyl thêm vào bền với nhiệt Và thời điểm đun sôi, chúng hoạt động với công suất tối đa Sau thấy mùi thơm nhẹ màu vàng dịch cháo, tức cháo chín, ta đóng van để nhiệt dịch cháo giảm dần Sau ta chuyển nồi cháo sang nồi đƣờng hóa thiết bị bơm, dịch cháo bơm sang nồi malt cánh khuấy nồi cháo nồi malt hoạt động liên tục - Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình: + Nhiệt độ: Nếu nhiệt độ cao làm cho khối cháo bị khê cháy cục dẫn đến ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm Nếu nhiệt độ thấp gây tƣợng vón cục khối cháo khối cháo khơng đƣợc chín nhuyễn + Nồng độ chất: Ảnh hƣởng đến hoạt tính enzym q trình hồ hóa - Sự cố thƣờng gặp cách khắc phục: Mất điện cố nguy hiểm.Việc điện trình nấu cháo làm cho bột gạo lắng xuống đáy, dễ xảy tƣợng khê cháy cục thời gian lâu gây chua khối cháo Để khắc phục cố trình sản xuất cần nhanh chóng khóa van để kiểm tra cố Ngồi ra, có cố bơm cháo sang nồi đƣờng hóa bị tắc đƣờng ống phải sục ngƣợc chiều với chiều khối cháo 4.2.2 Q trình đường hóa - Mục đích: Q trình đƣờng hóa tạo dịch đƣờng giàu chất chứa nitơ dễ đồng hóa, tạo điều kiện thuận lợi cho enzyme có malt đại mạch enzyme bổ sung hoạt động chuyển hóa hợp chất hữu cao phân tử khơng hòa tan dạng hợp chất phân tử thấp hòa tan, làm dinh dƣỡng cho nấm men tạo chất lƣợng bia, bia có vị ngọt, độ sánh, tăng khả giữ bọt cho bia 40 - Yêu cầu: Thiết bị đƣờng hóa phải đƣợc vệ sinh sẽ, kiểm tra trƣớc vào đƣờng hóa Trong q trình đƣờng hóa, bột malt khơng đƣợc vón hòn, q trình đƣờng hóa triệt để, lƣợng bột sót khơng đáng kể.Và thực nhiệt độ, thời gian đƣờng hóa theo yêu cầu - Cách tiến hành: Bơm nƣớc vào nồi với tỷ lệ malt : nƣớc 1:3 (tƣơng đƣơng với 700kg malt + 2200 lít nƣớc), cho 0,25kg enzym Fungamyl (E3), 200ml axit lactic;1,5kg CaCl2 điều chỉnh pH = 5,4 - 5,6 Giữ nhiệt độ 40ºC khỏang 30 phút để hoạt hóa enzym hemixenllulose, glucanase để thủy phân vỏ glucan protit phức tạp bao quanh phân tử tinh bột, tạo điều kiện cho enzyme công vào tinh bột phân cắt hợp chất cao phan tử dễ dàng Sau ta tiến hành đƣờng hóa cách nâng nhiệt từ từ theo giai đoạn: Giai đoạn 1: Nâng nhiệt độ nồi đƣờng hóa lên 50ºC giữ nhiệt độ 30 phút, giai đoạn đạm hóa Ở nhiệt độ thích hợp cho enzym protease hoạt động nhằm mục đích để thủy phân protein thành axit amine peptit, nguồn dinh dƣỡng cho nấm men hoạt động Thành phần chiếm - 7% so với tổng chất hòa tan dịch đƣờng Ngồi thành phần góp phần tạo cho bia có hƣơng vị đậm đà, tham gia vào trình giữ bọt cho bia, góp phần nâng cao chất lƣợng bia Giai đoạn 2: Bơm toàn dung dịch cháo từ nồi hồ hóa sang nồi đƣờng hóa, lúc nhiệt độ nồi đƣờng hóa 65ºC giữ nhiệt độ 50 phút để chuyển hóa đƣờng lần (chuyển hóa tinh bột thành đƣờng maltose, glucose) Đây nhiệt độ thích hợp cho enzyme amynophosphatase, dextrinase hoạt động Các enzyme có tác dụng giải phóng H3PO4 làm giảm pH dịch đƣờng, đồng thời dinh dƣỡng cho nấm men hoạt động Giai đoạn 3: Nâng lên nhiệt độ 74ºC vòng 40 phút để đƣờng hóa lần (chuyển hóa tinh bột thành đƣơng glucose dextrin), nhiệt độ thích hợp cho enzyme α-amylase hoạt động, nhờ hoạt động thủy phân enzym amylophosphatase, dextrinase, β-amylase tạo điều kiện thuận lợi cho α-amylase thực trình thủy phân triệt để 41 Cuối thời gian nhiệt độ 74ºC cần kết thúc q trình đƣờng hóa cách kiểm tra mức độ thủy phân hệ enzyme qua thử Iot Nếu dịch đƣờng làm cho Iot biến màu cho thấy mức độ thủy phân chƣa triệt để, dịch đƣờng khơng làm biến màu q trình đƣờng hóa đạt u cầu Q trình đƣờng hóa xảy nhiều biến đổi phức tạp, biến đổi protein biến đổi tinh bột, ngồi biến đổi vật lý, hóa học, biến đổi khống chế đƣợc Giai đoạn 4: Nâng nhiệt độ lên 78ºC giữ 10 phút sau bơm sang thiết bị lọc Các enzym hoạt động giai đoạn hệ enzyme amylase gồm: αamylase, β-amylase Chúng phân cắt tinh bột thành dextrin, maltose, saccharose… tạo nguồn cacbon cho nấm men sử dụng Và enzyme protease thủy phân protid thành albumine, pepton, peptid, axit amine, tạo nguồn nitơ cho nấm men, làm tăng khả tạo bọt giữ bọt cho bia Để trình đƣờng hóa đạt hiệu cao, ta phải tạo điều kiện cho enzyme hoạt động q trình đƣờng hóa thủy phân hợp chất cao phân tử dƣới tác dụng enzyme Yếu tố nhiệt độ pH hai yếu tố tác động trực tiếp đến hoạt động enzyme q trình đƣờng hóa Mỗi enzyme có khoảng nhiệt độ pH thích hợp Bảng 4.3 Bảng nhiệt độ, pH tối đa loại enzyme Nhiệt độ tối ƣu(topt)ºC pH tối ƣu (topt) α-amylase 70-75 5,6-5,8 β-amylase 60-65 4,8-5,2 Protease 50-60 5,2-5,6 Enzyme Nhà máy bổ sung axit H3PO4 để điều chỉnh pH nƣớc nấu từ 6,8 5,5-5,6 khoảng pH mà tất enzyme hoạt động tạo sản phẩm trình thủy phân nhƣ mong muốn 42 - Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình: + Nhiệt độ: Ở tº = 62 - 63ºC thu đƣợc nhiều maltoza độ lên men cuối đạt đƣợc cao Dịch đƣờng chứa nhiều maltoza lên men nhanh nấm men hoạt động tốt nấm men đƣợc giữ lơ lửng dịch lâu Nếu 6264ºC thời gian dài đạt đƣợc mức độ lên men cuối cao Nếu vƣợt nhiệt độ tới 72 - 75ºC thời gian dài thu đƣợc dịch có nhiều dextrin mức độ lên men cuối thấp Nhiệt độ đƣờng hóa có ảnh hƣởng lớn mà ln phải giữ khoảng nhiệt độ tối ƣu ezim suốt trình nấu: Nhiệt độ tạo maltoza = 62 - 65ºC (nhiệt độ tối ƣu β-amylaza) Nhiệt độ đƣờng hóa 72 - 75ºC (nhiệt độ tối ƣu α-amilaza) Nhiệt độ cuối qúa trình nấu 76 - 78ºC + Thời gian: Trong trình đƣờng hóa, enzym khơng hoạt động đồng thời mà theo giai đoạn độc lập nhƣ sau: Giai đoạn 1: enzym hoạt động mạnh sau 10 - 20 phút Hoạt tính đạt cực đại khoảng nhiệt độ 62 - 65ºC Giai đoạn 2: sau 40 - 60 phút hoạt tính ezim bắt đầu giảm, lúc đầu giảm chậm, sau giảm nhanh + pH: pH = 5,4 - 5,6 pH tối ƣu cho hoạt động loại ezim amylaza, hàm lƣợng chất chiết đạt đƣợc cao pH cao hơn, tạo nên nhiều đƣờng lên men độ lên men đạt cao Tuy vậy, pH dịch hèm phụ thuộc thành phần nƣớc nấu chất lƣợng malt, thƣờng có pH cao nhiều, khoảng 5,6 - 5,9 + Nồng độ (độ loãng) dịch hèm: Đối với dịch hèm lỗng, chất hòa tan dễ dàng vào dịch, dịch hèm đặc ezim đƣợc bảo vệ, không bị vô hoạt nhanh nhiệt Nhƣ vậy, dịch hèm đặc lƣợng đƣờng lên men độ lên men đạt đƣợc cao Tuy ảnh hƣởng nồng độ dịch hèm đến trình thủy phân tinh bột so với ảnh hƣởng yếu tố khác 43 - Các cố xảy q trình đƣờng hóa biện pháp khắc phục: + Trong trình nấu, điện kéo dài làm cho vi khuẩn gây chua xâm nhập, khiến cho dịch đƣờng hóa bị chua Để khắc phục cố cần phải có máy phát điện riêng để sản xuất + Nâng cao nhiệt độ nhanh vƣợt giới hạn nhiệt độ cho phép, hệ enzyme bị vơ hoạt hóa, phản ứng xảy không theo mong muốn, không tạo cấu tử theo yêu cầu làm chất lƣợng bia giảm Đặc biệt, vào thời điểm kết thúc nhiệt độ vƣợt 80ºC làm cho enzyme bị vô hoạt hóa hồn tồn Mặt khác, chất đắng, chất chát từ vỏ malt hòa tan vào dịch đƣờng nhiều gây ảnh hƣởng không tốt cho bia thành phẩm Để khắc phục cố này, ta nâng nhiệt cách từ từ 1ºC/ phút Đồng thời kiểm tra nhiệt độ thƣờng xuyên, nhiệt độ đạt yêu cầu nhanh chóng khóa van lại 4.2.3 Q trình nấu hoa - Mục đích: Trích ly lƣợng đắng tinh dầu thơm có hoa houblon vào dịch đƣờng tạo hƣơng vị đặc trƣng cho bia Làm tăng cƣờng độ bền màu, mùi cho bia sau phản ứng caramen, melanoidin Làm cho dịch đƣờng ổn định Tiêu diệt toàn hệ enzyme malt đại mạch tạo điều kiện thuận lợi cho enzyme nấm men thực trình lên men - Yêu cầu: thời gian nấu hoa cho hoa phải đảm bảo chiết suất hoàn toàn chất đắng, tinh dầu vào dịch đƣờng, lƣợng chất đắng cần phải đạt 124 - 127 mg/lít Thực quy trình nấu hoa theo quy trình cơng nghệ đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm - Tiến hành: Dịch lọc đƣợc cho vào nồi nấu hoa, đƣợc 1/3 nồi bắt đầu cấp vào nồi nấu hoa Khi dịch đƣờng sơi cho màu caramen (0,5kg) đƣờng kính trắng (50kg) Tiếp sôi đƣợc 10 phút cho cao hoa (0,4kg) Sôi đƣợc 20 phút cho 0,15kg bột trợ lắng Sau sôi đƣợc 60 phút cho hoa houblon viên (1,5kg) Lấy dịch đƣờng kiểm tra đạt kết thúc trình chuyển sang nồi lắng xốy Thƣờng độ đƣờng từ - 10ºS, sản lƣợng 9000 lít/mẻ Tổng thời gian nấu hoa khoảng 90 phút 44 Bảng 4.4 Sự thay đổi nhiệt độ trình nấu Tại Ngày nồi tháng nấu 25/3/2017 Kết kiểm tra Giai đoạn (tºC) Nhiệt độ Nhiệt độ thực tế cài đặt Đạt Nồi Nâng 90ºC 89,0ºC 90,0ºC Đạt cháo Nâng 100ºC 97,4ºC 100ºC Đạt Nâng 40ºC 38,0ºC 40,0ºC Đạt Giữ 52ºC 51,8ºC 52,0ºC Đạt Giữ 65ºC 64,4ºC 64,9ºC Đạt Nâng 74ºC 73,0ºC 74,1ºC Đạt Nâng 78ºC 77,6ºC 78ºC Đạt Sôi hoa 100ºC 100ºC Đạt Nồi malt Nồi hoa - Thiết bị: Hình 4.5 Thiết bị nấu hoa Khơng đạt Ghi 45 - Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình: + Thời gian đun sôi: Thƣờng đun sôi từ 1,5 - 2h, đun sôi kéo dài 2h không tăng thêm đƣợc kết tủa protein cặn đƣợc hình thành Cặn cần có kích thƣớc lớn để loại bỏ cách dễ dàng, song chúng luôn kéo theo số hợp chất có kích thƣớc nhỏ Cặn nhỏ kết việc sử dụng malt chất lƣợng kém, đun sôi chƣa đủ sử dụng nƣớc sôi với hàm lƣợng cacbonat cao + Cƣờng độ sôi: bọt xuất q trình đun sơi mãnh liệt làm cho keo tụ đƣợc tốt Các phần tử protein nhỏ bé bị biến tính đƣợc bọt bóng kéo lên bề mặt, chúng lại kết lại với tạo thành khối lớn Trong nồi đun sôi tốt bọt phải đƣợc tạo thành khắp nơi - Sự cố thƣờng gặp cách khắc phục: + Sự cố điện cố không tổn thất kinh tế cho công ty mà kéo theo hàng loạt q trình biến đổi Nó làm cho q trình nấu ngƣng trệ, làm giảm lƣợng hƣơng thơm hoa tiến hành nấu trở lại Do q trình sản xuất cơng ty có máy phát điện riêng q trình sản xuất liên tục + Sự cố hay thƣờng gặp q trình cấp khơng đều, cấp nhiều làm cho dịch đƣờng sôi mạnh, cấp nên q trình nấu làm cho dịch đƣờng sẫm màu Để khắc phục cố ta phải theo dõi trình cấp để có biện pháp giữ cấp kịp thời 4.3 Khảo sát cơng đoạn lên men - Mục đích: Cơ sở q trình chuyển hóa đƣờng thành rƣợu CO2 dƣới tác nhân nấm men - Cách thực hiện: Quá trình lên men diễn giai đoạn lên men lên men phụ + Lên men chính: +) Mục đích: Nhằm chuyển hóa chất hòa tan dịch đƣờng Houblon hóa thành rƣợu, CO2 số sản phẩm phụ khác nhờ phát triển nấm men 46 +) Tiến hành: Bơm đủ mẻ dịch đƣờng vào tank lên men tiến hành cấp lạnh vào tank lên men để trì nhiệt độ lên men từ - 10ºC cách mở 1/3 van đỉnh, 1/2 van giữa, van đáy đóng Áp suất tank (chƣa đóng van tank) Sau bơm dịch đầy tank đƣợc 24 tiến hành xả cặn thu hồi CO2, việc xả cặn đƣợc tiến hành lần liên tiếp cho tank cách 24 Đồng thời khóa van áp suất đạt áp suất 0,5 - 0,7 at để tránh làm ức chế nấm men Kiểm tra thông số mẫu trình lên men (nhiệt độ, áp suất tank lên men) ghi vào sổ theo dõi, ngày đầu lên men phải xả cặn ngày lần (5 10 lít cặn) Thời gian lên men từ - ngày, nhiệt độ lên men - 10ºC + Lên men phụ: +) Mục đích: Lên men lƣợng đƣờng sót lại q trình lên men chính, làm bia, ổn định hoàn thiện màu sắc, hƣơng vị bia, phân hủy diaxetyl hình thành lên men +) Tiến hành: Khi lên men đƣợc ngày, kiểm tra độ đƣờng xuống 2,8 - 3ºS tiến hành chuyển sang lên men phụ cách đóng van đỉnh, mở 1/3 van giữa, mở 1/2 van đáy, đóng van thu hồi CO2 Hạ nhiệt độ tank lên men xuống 5ºC Tại thời điểm cần lấy men cho tank sau tiến hành tiếp men sữa cho tank lên men tiếp theo, không lấy xả bỏ Sau 48 hạ tiếp nhiệt độ tank lên men xuống 2ºC trì nhiệt độ từ - ngày với áp suất tank lên men đạt 0,5 - 0,7 at Kiểm tra thơng số q trình lên men phụ: nhiệt độ, độ trong, áp suất ghi vào sổ theo dõi (thời gian lên men phụ 10 - 15 ngày, nhiệt độ - 4ºC) Kết thúc thời gian lên men phụ, chuẩn bị lọc hạ nhiệt độ tank lên men xuống 0,5ºC 47 Bảng 4.5 Sự thay đổi độ đƣờng thời gian lên men Giờ bơm Mẻ nấu Độ đƣờng (ºS) Mẻ nấu số 9,7 18h30’/ 24/3 Mẻ nấu số 9,5 1h/ 25/3 Mẻ nấu số 9,8 8h20’/ 25/3 Mẻ nấu số 9,6 14h/ 25/3 Cấp đầy Ngày Nhiệt độ lên men Độ đƣờng (ºS) Ghi kiểm tra (ºC) 8h/ 26/3 10 9,0 Chƣa lên men mạnh 8h/ 27/3 11 9,0 Bắt đầu thu CO2 14h/ 27/3 10 8,0 8h/ 28/3 10,2 7,0 8h/ 29/3 9,2 6,5 14h/ 29/3 10 6,0 8h/ 30/3 10,3 5,8 14h/ 30/3 9,5 5,5 Dừng thu CO2 8h/ 31/3 5,0 Hạ nhiệt độ tank xuống 5ºC 8h/ 01/4 10,2 5,0 8h/ 02/4 5,0 3h/ 03/4 5,4 5,0 8h/ 04/4 Hạ xuống 2ºC 8h/ 04/4 3,4 Duy trì nhiệt độ 1-2ºC 14h/ 05/4 Tiếp men cho tank số lên men Ghi 48 Hình 4.6 Hệ thống thiết bị lên men bia - Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình: + Loại nấm men: Chỉ tiêu ảnh hƣởng đến thơng số q trình cơng nghệ đến hƣơng vị sản phẩm cuối khả kết bông, lắng khả sống nấm men + Tăng trƣởng nấm men: Vận tốc lên men phụ thuộc vào chất lƣợng nấm men, nhiệt độ nồng độ ban đầu dịch đƣờng Tăng trƣởng nấm men phụ thuộc vào yếu tố sau: +) Tỷ lệ men giống vừa phải, không lớn +) Cấy giống sớm tốt +) Sự phân bố đồng nấm men dịch +) Khả sinh trƣởng cực đại nấm men +) Nhiệt độ lên men thơng khí thích hợp + Lƣợng nấm men: cấy vào dịch vào khoảng 10 - 18 triệu tế bào/ ml dịch Nồng độ bia cao, tỷ lệ nấm men cấy ban đầu phải lớn để trì thời gian lên men + Nhiệt độ lên men: nhiệt độ lên men cao (khoảng 10 đến 25ºC), cƣờng độ men tăng lƣợng este, diaxetyl hình thành tăng + Ảnh hƣởng áp suất: sử dụng áp suất trình lên men (0,3 - 0,7 bar) làm tăng hòa tan CO2 nhƣng lại làm giảm tăng trƣởng nâm men.Vì ảnh hƣởng áp suất đến trình lên men ngƣợc lại so với ảnh hƣởng nhiệt độ trình lên men 49 + Nhiệt độ trình lên men phụ: nhiệt độ làm chín bia tăng lên cách làm giảm diaxetyl nhiệt độ cao; ngày 12ºC ngày 20ºC nhƣng dẫn đến nguy tự phân Q trình làm chín bia thực - 8ºC đặc biệt nấm men không kết lắng Bia đƣợc giảm từ nhiệt độ lên men đến nhiệt độ lên men phụ 24 - 36h Nhiệt độ giữ - ngày diaxetyl đƣợc khử hồn tồn (< 0,1mg/l) Các hợp chất khơng mong muốn khác nhƣ axetaldehyt, H2S mercaptan đƣợc khử trình - Sự cố thƣờng gặp cách khắc phục: + Sự tăng giảm nhiệt độ mức giới hạn: Nếu tốc độ lên men tăng hoạt động tế bào nấm men sinh nhiệt mạnh làm tăng nhiệt độ dịch đƣờng vƣợt yêu cầu, nhanh chóng cấp lạnh để hạ nhiệt độ giới hạn cho phép + Nếu cấp lạnh nhiều làm giảm nhiệt độ dịch đƣờng lên men < 6oC -> làm chậm q trình lên men phải đóng van lạnh đồng thời sục khí O2 để tăng hoạt động cho tế bào nấm men + Áp suất lên men cao: Khi nấm men hoạt động mạnh, sinh khí CO2 nhiều, khóa van làm tăng áp suất tank lên men mức cho phép Sự cố dẫn đến tƣợng bật nắp thùng, làm méo thân thiết bị => xử lý: nhanh chóng mở van, từ từ xả áp suất tank + Thân thiết bị bị rò gỉ dẫn đến chất tải lạnh hòa vào dịch đƣờng => khóa van dẫn lạnh Chuyển bơm dịch đƣờng sang tank lên men khác, kiểm tra mức độ rò gỉ có biện pháp khắc phục + Nhiệt độ, áp suất (p), pH vƣợt mức quy định làm bia giảm chất lƣợng => bổ sung phụ gia để hạ tăng pH, bơm chuyển sang tank lên men khác, điều chỉnh lại thông số cho lên men lại từ đầu + Gẫy can nhiệt => bục thùng => bơm chuyển dịch lên men sang tank khác thực lên men lại từ đầu 4.4 Khảo sát công đoạn lọc bia - Mục đích: Loại bỏ cặn mịn, cặn lơ lửng sót lại, xác nấm men sót lại, loại bỏ vi sinh vật bia làm cho bia có độ long lanh, tăng giá trị cảm quan cho bia 50 - Cách thực hiện: Trƣớc lọc cần vệ sinh máy lọc bia, tank thành phẩm theo quy trình CIP kiểm tra đƣờng ống bơm lọc hoạt động tốt Công ty tiến hành CIP máy lọc bia sau tuần dung dịch xút nóng 1% (3kg cho 300 lít nƣớc nóng 70 - 80ºC), tuần hoàn 30 - 45 phút Tráng rửa nƣớc 26ºC đến hết xút đƣợc (để máy thơng thống, tránh cáu cặn) Tiếp đẩy CO2 vào tank bão hòa đủ 0,5 - 0,8 at đẩy CO2 vào tank bia chuyển lọc đủ 0,5 - 0,8 at Lấy bia vào thùng phủ bột (khoảng 1/3 thùng), bật cánh khuấy cho kg bột trợ lọc diatomit Lấy bia vào thùng lọc bật bơm lọc Duy trì tuần hồn 10 - 15 phút Sau kiểm tra thấy bia chuyển vào tank bão hòa Nếu lọc bị bí đuổi bia máy lọc vào thùng chứa bia hồi thực thao tác lọc nhƣ lúc đầu Khi lọc đầy tank bão hòa dừng lọc, đuổi bia máy lọc thùng chứa bia hồi Kiểm tra tiêu bia lọc ghi vào (số theo dõi chất lƣợng bia thành phẩm) Hình 4.6 Thiết bị lọc bia - Các yếu tố ảnh hƣởng đến q trình: Sự thất CO2 q trình lọc,cho nên để giảm thất thoát lọc cần hạ nhiệt độ lọc bia xuống 0ºC 51 Giảm chất hòa tan bia phần bị hấp thụ bột trợ lọc, làm giảm độ nhớt khả tạo bọt cho bia - Sự cố thƣờng gặp cách khắc phục: Khi bị bí lọc đuổi bia máy lọc vào thùng chứa bia hồi thực lọc lại 52 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Qua thời gian thực tập tìm hiểu quy trình sản xuất bia Công ty cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên (nhà máy bia Vicco-ba), thu đƣợc kết sau: - Quy trình cơng nghệ sản xuất bia Vicco-ba - Khảo sát công đoạn nấu gồm: Mục đích, cách tiến hành, yếu tố ảnh hƣởng đến trình nấu, cố biện pháp khắc phục - Khảo sát công đoạn lên men gồm: Mục đích, cách tiến hành, yếu tố ảnh hƣởng đến trình nấu, cố biện pháp khắc phục - Khảo sát công đoạn lọc bia gồm: Mục đích, cách tiến hành, yếu tố ảnh hƣởng đến trình nấu, cố biện pháp khắc phục 5.2 Đề nghị Tiếp tục tìm hiểu, nghiên cứu yếu tố ảnh hƣởng tới chất lƣợng bia từ đƣa giải pháp nâng cao chất lƣợng bia thành phẩm Tiếp tục tìm hiểu, đánh giá trạng môi trƣờng công ty đề xuất phƣơng án xử lý phế phụ phẩm công ty 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tiếng Việt Nguyễn Thị Hiền, Lê Thanh Mai, Lê Thị Lan Chi, Nguyễn Tiến Thành, Lê Viết Thắng(2009), Khoa học - công nghệ malt bia, Nxb khoa học kỹ thuật, Hà Nội Hồng Đình Hồ (1998), Cơng nghệ sản xuất malt bia, Nxb khoa học kỹ thuật, Hà Nội Lê Thanh Mai (2009), Công nghệ sản xuất malt bia, Đại Học Bách Khoa Hà Nội Lê Thanh Mai, Nguyễn Thị Hiền, Phạm Thu Thủy, Nguyễn Thanh Hằng (2007), Các phương pháp phân tích ngành cơng nghệ lên men, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Lê Ngọc Tú (2000), Hóa Sinh Cơng nghiệp, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Hà Duyên Tƣ (2010), Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6063-1995, Bia Phân tích cảm quan Phương pháp cho điểm, tiêu chuẩn Việt Nam - tổng cục tiêu chuẩn II Tiếng Anh Andreson, R.G (2002) “Brewing Research International: A survivor in changing time” Journat of the Brewery History Society 108: 56 – 58 Anderson, R.G (1993) “Highlights in the History of Intenational Brewing Science” Ferment 6: 191 – 198 10 Anderson, R.G (1998) “Horace Brown and “Friengs” : A Triumvirate of Sequicentenaries”.Ferment 11: 325 – 328 11.Anderson,R.G.(1989) “Yeast ang th Victorian Brewwers: Incidents and personnalities in the search for the true ferment” Journal of the In sstitute of Brewing 95: 337 – 345 ... tổng quát Khảo sát quy trình cơng nghệ sản xuất bia Cơng ty cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên (nhà máy Bia Vicco-ba) 1.2.2 Mục tiêu cụ thể - Khảo sát nguyên liệu sản xuất - Khảo sát công đoạn... HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - NINH QUỐC TÙNG Tên đề tài: KHẢO SÁT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TRONG SẢN XUẤT BIA HƠI TẠI CÔNG TY CỐ PHẦN CHẾ BIẾN THỰC PHẨM THÁI NGUYÊN (NHÀ MÁY BIA. .. sinh an toàn thực phẩm vấn đề đƣợc quan tâm Xuất phát từ vấn đề tiến hành thực đề tài Khảo sát quy trình cơng nghệ sản xuất bia Công ty cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên (nhà máy Bia Vicco-ba)”