Bia báo cáo thực hành công nghệ chế biến nước giải khát, bia rượu

Trường Đại học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh Viện Công Nghệ Sinh Học – Thực Phẩm - - CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐỒ UỐNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA GVHD :Nguyễn Ngọc Thuần TP.HCM, ngày tháng năm 2017 Mục lục LỜI MỞ ĐẦU I Tổng quan bia Khái niệm .5 Lịch sử phát triển Phân loại bia 3.1 Loại bia hỗn hợp .8 Một số dòng bia cải tiến II Tổng quan nguyên liệu .10 Nước 10 1.1 Thành phần hoá học nước nước sản xuất 10 1.2 Ảnh hưởng thành phần hóa học muối có nước đến quy trình cơng nghệ 10 1.3 Yêu cầu nước dùng sản xuất bia 11 Đại mạch 12 2.1 Phân loại .12 2.2 Cấu tạo hạt đại mạch 12 2.3 Thành phần hóa học đại mạch 13 2.4 Các chất chứa nitơ hạt đại mạch 14 2.5 Các chất chứa Nitơ phi protid .14 2.6 Các nhóm enzyme đại mạch 15 Hoa houblon 15 3.1 Thành phần hoá học hoa houblon 16 Bảng 2: thành phần hóa học hoa houblon .16 3.2 Chất đắng 16 3.3 Tanin .16 3.4 Tinh dầu 17 3.5 Phân loại hoa houblon 17 3.6 Gía trị dinh dưỡng 18 3.7 Chế phẩm hoa houblon 18 Men bia 18 4.1 Vai trò nấm men 18 4.2 Phân loại men .19 Thế liệu 19 5.1 Thế liệu dạng hạt 19 5.2 Nguyên liệu thay từ đường(hexoza) .20 III Quy trinh công nghệ: .20 Sơ đồ quy trình 20 Thuyết minh quy trình: 22 2.1 Nghiền: 22 2.2 Hồ hóa: 25 2.3 Đường hóa: 25 2.4 Lọc dịch đường .26 2.5 Houblon hóa: 27 2.6 Lắng 29 2.7 Làm lạnh nhanh: 29 2.8 Nhân mên giống: 31 2.9 Lên men chính: .31 2.10 Lên men phụ: 32 2.11 Lọc bia: .33 2.12 Chiết: 34 2.13 Chiết đóng nắp: 34 2.14 Thanh trùng: 36 2.15 Chiết lon: 38 IV Các tiêu chuẩn Việt Nam: 41 Tài liệu tham khảo: 42 LỜI MỞ ĐẦU Trong ngành công nghệ đồ uống nay, sản phẩm lên men chiếm tỉ trọng lớn thị trường đồ uống toàn cầu, đặc biệt sản phẩm đồ uống có cồn Do nhu cầu xã hội ngày tăng, để đáp ứng đầy đủ sản phẩm lên men cồn rượu ,bia, ngày cải tiến từ chất lượng đến đa dạng sản phẩm Và bia sản phẩm tiêu biểu sử dụng rộng rãi toàn cầu Đây loại đồ uống xuất từ lâu đời sản xuất với số lượng nhiều giới Bia sản phẩm có nống độ cồn thấp rượu dễ sữ dụng, giàu chất dinh dưỡng, việc cung cấp lượng calori lớn bia chứa hệ enzyme phong phú, đặc biệt enzyme kích thích tiêu hố amylaza Được sản xuất với nguyên liệu nước, đại mạch ươm mầm, hoa houblon với quy trình cơng nghệ đâc biệt nên bia có tính chất cảm quan hấp dẫn gnười, hương thơm đặc trưng vị dịu đắng, hàm lượng CO cao (4-5g/l) giúp người giải khác cách hiệu uống[1] Vì bia lựa chọn hàng đâu người sử dụng đặc biệt nam giới Trong năm gần ngành sản xuất bia nước ngày tăng trưởng tạo diện mạo cho ngành cộng nghệ đồ uống nước ta Lượng bia sản xuất ngày tăng thu hút nhiều nhân lực có kỹ thuật cao giúp tăng chát lượng sản phẩm Vì bia sản phẩm xem biều tượng nhiều quốc gia ngành cơng nghiệp chủ lực tồn cầu có Việt Nam I.Tổng quan bia 1.Khái niệm Đức: “Bia loại đồ uống thu nhận nhờ lên men không qua chưng cất, sử dụng hạt đại mạch nẩy mầm, hoa houblon, nấm men nước”[1] Pháp : “Bia loại đồ uống thu bằng cách lên men rượu dịch chiết chất từ đại mạch nẩy mầm, có bổ sung khơng q 30% ngun liệu thay khác hoa houblon”[1] Việt nam :“Bia đồ uống lên men có độ cồn thấp, làm từ nguyên liệu malt đại mạch, houblon, nấm men nước”[1] Theo QCVN …:2010/BYT Bia hơi: Đồ uống lên men có độ cồn thấp, chế biến từ malt đại mạch, nguyên liệu thay khác, hoa houblon, nấm men bia, nước [1] Bia hộp, bia chai: Đồ uống lên men có độ cồn thấp, chế biến từ malt đại mạch, nguyên liệu thay khác, hoa houblon, nấm men bia, nước, xử lý đóng hộp đóng chai [1] Q trình sản xuất bia gọi nấu bia Do thành phần sử dụng để sản xuất bia có khác biệt tùy theo khu vực, đặc trưng bia hương vị màu sắc thay đổi khác có khái niệm loại bia hay phân loại khác 2.Lịch sử phát triển Tài liệu lịch sử cho thấy khoảng 6.000 năm trước, văn minh Trung Quốc cổ đại làm loại đồ uống giống bia có tên gọi kyui [2] Ở vùng Lưỡng Hà cổ đại, đất sét cho thấy việc làm bia nghề nghiệp kính trọng vào thời đó, phần lớn người làm bia phụ nữ Các phát cho thấy việc dùng lại dụng cụ chứa (chai, lọ, vại…) cho trình lên men nguyên liệu cung cấp kết đáng tin cậy khám phá ban đầu là: người làm bia di chuyển mang theo bình bên Các khắc đất sét Ebla phát năm 1974 Ebla, Syria, có niên đại 2500 năm TCN, tiết lộ việc thành phố cổ sản xuất loạt loại bia khác nhau, gồm loại bia có tên gọi "Ebla" Các dấu vết ban đầu bia trình làm bia tìm thấy Babylon cổ đại Vào thời điểm đó, phụ nữ thầy tu làm bia Một số loại bia sử dụng, đặc biệt nghi lễ tôn giáo Năm 2100 TCN, vua Babylon Hammurabi ban hành luật mình, có quy định chủ quán rượu[5] Bia phần chế độ ăn uống hàng ngày Pharaoh Ai Cập cách 5000 năm Sau đó, làm từ bánh mì lúa mạch nướng, sử dụng hoạt động tơn giáo Vai trị bia xã hội Ai Cập cổ đại lớn, khơng đồ uống Thơng thường, bia sử dụng để chữa số bệnh khác nhau, bia cịn xem q thích hợp để tặng cho Pharaoh Ai Cập, xem vật cúng tế để dâng lên vị thần Dựa bằng chứng lịch sử, người Ai Cập dạy cho người Hy Lạp cách làm bia Nhà văn Hy Lạp Sophocles (450 TCN) thảo luận khái niệm điều độ nói đến việc tiêu thụ bia văn hóa Hy Lạp, ơng tin rằng chế độ ăn uống tốt cho người Hy Lạp gồm bánh mì, thịt, loại rau bia (người Hy Lạp gọi bia "ζῦθος" (zythos) Tại châu Âu, thời Trung cổ, bia chủ yếu sản xuất gia đình Vào kỷ 14 15, việc sản xuất bia chuyển từ hoạt động gia đình sang hoạt động thủ công, với quán bia tu viện sản xuất bia hàng loạt để tiêu thụ Trong kỷ 15, Anh loại bia khơng có hoa bia biết đến ale, cịn việc sử dụng hoa bia đồ uống gọi bia Bia có chứa hoa bia nhập vào Anh từ Hà Lan sớm từ năm 1400 Winchester, hoa bia trồng quốc đảo từ năm 1428 Tính phổ biến hoa bia ban đầu hỗn hợp — Công ty bia rượu London xa tới mức thông báo "không hoa bia, không thảo mộc khác tương tự cho vào ale hay rượu (mùi) sản xuất — mà có liquor (nước), mạch nha, men bia" Tuy nhiên, vào kỷ 16, ale dùng để loại bia mạnh (nồng độ cồn cao) bất kỳ, tất ale bia sử dụng hoa bia Năm 1516, William IV, Công tước xứ Bavaria, thơng qua Reinheitsgebot (Luật tinh khiết), có lẽ quy định thực phẩm cổ áp dụng đến nay[8].Gebot quy định rằng thành phần bia bao gồm nước, lúa mạch hoa bia, với men bia bổ sung sau phát kiến Louis Pasteur vào năm 1857 Luật người Bavaria áp dụng nước Đức phần nước Đức thống năm 1871 thành Đế chế Đức thời Otto von Bismarck, kể từ cập nhật để phản ánh xu hướng đại sản xuất bia rượu Cho đến nay, Gebot coi tiêu chuẩn độ tinh khiết cho bia, điều gây tranh cãi Với phát minh động nước năm 1765, cơng nghiệp hóa sản xuất bia trở thành thật Các cải tiến công nghệ sản xuất bia xuất với đời nhiệt kế tỷ trọng kế vào kỷ 19, cho phép nhà sản xuất bia tăng tính hiệu kiểm sốt nồng độ cồn Cho đến cuối kỷ 18, mạch nha chủ yếu làm khô bằng lửa đốt gỗ, than củi, trấu, sau năm 1600 từ than cốc Nói chung, khơng có loại mạch nha số che chắn tốt khỏi khói sinh lị sấy, loại bia thời kỳ có thành phần khói hương vị chúng; chứng rằng nhà sản xuất mạch nha bia thường xuyên phải cố gắng giảm thiểu ám khói bia thành phẩm Sự phát minh lị nướng hình trống năm 1817 Daniel Wheelerđã cho phép tạo mạch nha nướng chín kỹ tạo tiền đề cho sản xuất loại bia đen (porter stout) Sự phát minh vai trị men bia q trình lên men vào năm 1857 Louis Pasteur giúp cho nhà sản xuất bia phương pháp ngăn chặn vị chua bia loại vi sinh vật không mong muốn Năm 1953, Morton W Coutts, người New Zealand phát triển kỹ thuật lên men liên tục Morton lấy bằng sáng chế cơng nghệ ơng cách mạng cơng nghiệp bia làm giảm thời gian ủ sản xuất bia trước tháng xuống chưa đầy 24 Công nghệ ông sử dụng nhiều nhà sản xuất bia lớn giới ngày nay, bao gồm Guinness Ngày nay, công nghiệp bia cơng việc kinh doanh khổng lồ tồn cầu, bao gồm chủ yếu tổ hợp đời từ nhà sản xuất nhỏ Trong bia chủ yếu đồ uống chứa cồn số biến thái tồn tại, xuất phát từ giới phương Tây, loại bia qua công đoạn xử lý để loại bỏ bớt cồn, sản xuất gọi bia không cồn 3.Phân loại bia Có nhiều loại bia khác nhau, loại bia coi thuộc kiểu bia cụ thể Kiểu bia mác dán miêu tả hương vị tổng thể thông thường nguồn gốc bia, phù hợp với hệ thống tiến hóa qua lần thử sai số qua nhiều kỷ Yếu tố để xác định loại bia men bia sử dụng trình lên men Phần lớn kiểu bia thuộc hai họ lớn: ale- sử dụng lên men đỉnh, lager- sử dụng lên men đáy Bia có đặc trưng pha trộn ale lager gọi bia lai Đồ uống chứa cồn sản xuất từ việc lên men đường thu từ nguồn ngũ cốc nói chung khơng gọi "bia", chúng sản xuất bằng phản ứng sinh học gốc men bia Mật ong lên men gọi rượu mật ong, nước táo lên men gọi rượu táo, nước lê lên men gọi rượu lê, nước nho lên men gọi rượu vang Ale loại bia sản xuất bằng lên men nổi, thơng thường lên men nhiệt độ cao so với bia lager (15-23 °C, 60-75 °F).[3] Các men bia ale nhiệt độ tạo lượng đáng kể este, hương liệu thứ cấp sản phẩm tạo mùi khác, kết bia tạo có mùi vị hoa hay tương tự (nhưng khơng có thế) táo, lê, dứa, cỏ, cỏ khô, chuối, mận hay mận khô Các khác biệt kiểu loại ale nhiều so với loại lager, nhiều loại bia ale khó để phân loại chúng thuộc kiểu  Một số dòng tiêu biểu ale - Pale Ale: có hai loại American Pale Ale English Pale Ale (Mỹ Anh), chữ pale (nhạt) dùng để phân biệt màu bia với loại bia sẫm màu Pale ale thường có màu vàng hổ phách, dậy mùi hoa bia India Pale Ale (IPA): loại pale ale thường có nồng độ cồn cao giàu hoa bia Brown Ale: tất nhiên màu nâu, xuất xứ Anh quốc, đậm vị hạt mạch nha hoa bia Stout: loại bia đen (Guiness dry Irish stout) Stout sử dụng lúa mạch rang, khiến cho bia có màu đen huyền bí vị ngũ cốc rang caramel, mùi vị hoa bia Porter: loại bia đen, thường bị lầm với stout porter sử dụng lúa mạch khơng rang Có màu nâu sẫm, ngọt, chút mùi vị sơ la đắng nhẹ Wheat: bia từ mạch nha lúa mì Bia lúa mì thường vàng đục không lọc, giữ men lại thùng Thể bia đặc hay có mùi tương tự men mùi chuối, vani Hoegaarden loại bia thuộc dòng Lager loại bia tiêu thụ nhiều giới Chúng có nguồn gốc từ vùng Trung Âu, có tên gọi từ lagern ("lưu trữ") tiếng Đức Men bia lager loại lên men chìm, thơng thường lên men nhiệt độ 7-12 °C (45-55 °F) ("pha lên men"), sau lên men thứ cấp lâu 0-4 °C (30-40 °F) ("pha lager hóa") Trong giai đoạn lên men thứ cấp, lager làm chín Các điều kiện lạnh kiềm chế việc sản xuất tự nhiên este phụ phẩm khác, tạo hương vị "khô lạnh hơn" bia  Tiêu biểu: Pilsner Urquell (Séc), Heineken (Hà Lan), Bitburger (Đức), Tiêu biểu: Pilsner Urquell (Séc), Heineken (Hà Lan), Bitburger (Đức)… Các phương pháp sản xuất bia lager Gabriel Sedlmayr trẻ Anton Dreher khai phá Gabriel Sedlmayr trẻ người hoàn thiện bia lager màu nâu sẫm nhà máy bia Spaten Bavaria Anton Dreher người bắt đầu sản xuất bia lager, có lẽ màu đỏ hổ phách Viên khoảng năm 1840-1841 Với việc kiểm sốt q trình lên men hoàn thiện hơn, phần lớn nhà sản xuất bia lager sử dụng thời gian lưu trữ lạnh ngắn, thông thường từ đến tuần Phần lớn bia lager ngày dựa kiểu Pilsener, sản xuất lần năm 1842 thành phố Plzeň, Cộng hòa Séc Các loại bia lager Pilsener ngày có màu sáng cacbonat hóa nồng độ cao, với hương vị mạnh hoa bia nồng độ cồn 3-6% theo thể tích Các thương hiệu bia Pilsner Urquell hay Heineken ví dụ điển hình bia pilsener Hình 1: Bia ale Hình 2:Bia lager Lên men tự nhiên: Các loại bia dùng men bia hoang dã loại men bia nuôi cấy Tất loại bia trước có việc ni cấy men bia kỷ 19 gần với kiểu bia này, đặc trưng vị chua 3.1.Loại bia hỗn hợp Kiểu bia lai hay bia hỗn hợp sử dụng ngun liệu cơng nghệ đại thay (hoặc bổ sung cho) khía cạnh truyền thống sản xuất bia Mặc dù có số biến đổi nguồn khác nhau, nói chung bia hỗn hợp rơi vào thể loại sau:  Bia hoa bia rau cỏ hỗn hợp với số loại phụ gia từ hoa hay rau cỏ lên men q trình lên men, tạo chất lượng hài hòa cách rõ nét  Bia thảo mộc bia gia vị bổ sung chất chiết từ rễ, hạt, lá, hoa hay thảo mộc loại gia vị thay (hoặc bổ sung cho) hoa bia  Các loại bia tồn trữ thùng gỗ loại bia truyền thống hay thực nghiệm lưu trữ thùng gỗ tiếp xúc với gỗ (trong dạng mảnh nhỏ, mẩu hay hạt) khoảng thời gian (gỗ sồi phổ biến nhất) Thông thường, thùng gỗ hay miếng gỗ xử lý bằng số loại rượu mạnh hay đồ uống chứa cồn khác —việc sử dụng rượu bourbon, scotch sherry phổ biến  Bia hun khói loại bia mà mạch nha hun khói Thơng thường loại bia có mùi hương vị khói Các ví dụ điển hình kiểu bia truyền thống bia Rauchbiers Bamberg, Đức Tuy nhiên, nhiều nhà sản xuất bia nước Đức—chủ yếu nhà sản xuất bia thủ công Mỹ—cũng bổ sung mạch nha bia hun khói vào bia đen, ale Scotland loạt kiểu bia khác  Bia đặc biệt cách gọi chung để loại bia sản xuất mà sử dụng nguồn đường, hạt ngũ cốc tinh bột lên men khơng thơng dụng Hình 3: Các loại bia tiến 4.Một số dòng bia cải tiến Faro(Ale): loại bia Lambic người ta cho thêm đường vào để bia bị chua trở lại Những loại bia trộn Lambic bia lên men gọi bia Faro Fruit beer : Loại bia tập hợp loại bia phần lớn từ Bỉ, mà thành phần đuôc bổ sung thêm lượng hoa tương đối Loại bia sở Lambic, phần lớn Gauze loại bia lên men thông thường Người nấu thường co thêm anh đào,dâu,những nguồn hoa tương đối phong phú: táo, chuối đào Hương vị loại bia hoa thường rtấ khác Imperial stout(Ale):Loại bia có hương vị nồng độ mạnh Loại bia ban đầu tạo để xuất đến khu vực bị đóng băng Nga, Bia có màu tối màu đen,vị mạnh Non-Alcoholic beer: Đây loại bia không cồn Cồn thường loại bỏ bằng phương pháp chưng cất bay biện pháp công nghiệp khác Nâng nhiệt độ lên 750C, vịng 12÷13 phút giữ nhiệt độ khoảng 19 phút Đây nhiệt độ thích hợp cho enzyme α-amylase tác dụng lên amylose amylosepectin tinh bột tạo thành nhiều gốc glucose gốc tạo thành phân tử dextrin khác Nâng nhiệt lên 760C với mục đích làm giảm độ nhớt malt, tạo điều kiện thuận lợi cho trình lọc 2.4.Lọc dịch đường Lọc tiến hành máy lọc khung bản, nhiệt độ 760C nhiệt độ yêu cầu tối ưu độ nhớt, tốc độ lọc phụ thuộc vào mức độ nghiền malt, mức độ phân hủy malt, cấu tạo màng lọc Thiết bị sử dụng: Thùng lọc: 1 10 Hình Sơ đồ máy lọc Ghi chú: 1: Dịch vào 6: Ống gom dịch lọc 2: Lưới lọc 7: Dịch 3: Ống dẫn nước vệ sinh 8: Động 4: Vòi phun 9: Bộ phận chuyển bã 5: Răng cào 10: Thùng chứa bã Thùng lọc có đường kính 4800 mm, thể tích 317 hl Thiết bị thân trụ đáy bằng, gần đáy thiết bị có lớp lưới lọc bằng kim loại Bên thiết bị có cánh khuấy có tác dụng hình thành lớp lọc cào bã: phận cánh khuấy gồm ba cánh hàn kín trục, cánh có gắn xoắn thẳng đồng cào bã Cánh khuấy vận hành bằng motor dẫn động Đáy thiết bị có lắp hệ thống ống gom dịch lọc Ngồi phần rìa đáy có hố bã; phía thùng chứa bã với cấu vít tải đẩy bã ngồi Thiết bị cịn có cấu phụ trợ thùng cân bằng, hệ thống nước rữa bã hệ thống nước vệ sinh Nguyên tắc hoạt động: Dịch cháo sau đường hoá xong chuyển qua thùng lọc theo cửa số (1) Trước lọc cho nước nóng vào ngập bề mặt lưới lọc (khoảng hl), để tránh khối cháo dễ bít bề mặt khối lọc làm tắc nghẽn ống hạn chế tiếp xúc với oxy Lưới lọc sàng lưới làm bằng thép không gỉ Khi khối cháo chuyển vào thùng lọc cánh khuấy hoạt động để giàn bã bề mặt sàn lưới Nguyên tắc lọc dựa vào chênh lệch áp suất phía phía màng lọc, dịch đường tự chảy qua lưới lọc vào ống gom (6) Dịch tuần hoàn trở lại tiến hành bơm qua thùng houblon hoá Cánh khuấy gắn vào trục trung tâm Cả hệ thống nâng lên hạ xuống nhờ động (8) đặt đáy thiết bị Việc cào bã thực nhờ hệ thống lưỡi dao đẩy bã đặt nghiêng góc xác định so với cánh khuấy nhằm đưa bã từ tâm Sau lọc dịch tiến hành phun nước ấm 76 oC để rửa đường hồ tan cịn sót lại u cầu sau rửa bã nồng độ chất khô < 1% đạt 2.5.Houblon hóa: Nâng nhiệt độ nồi đun lên 1000C giữ nhiệt độ suốt trình cấp houblon, thời gian cho hoa houblon lần khoảng 50 phút, Trong trình cấp hoa houblon, bổ sung acid lactic để điều chỉnh pH Mục đích q trình cấp houblon lần 1: o Trích ly chất đắng polyphenol, hợp chất chứa nitơ thành phần khác hoa houblon o Làm ổn định thành phần dịch đường, tạo cho bia co vị hoa houblon o Vơ hoạt tồn hệ thống enzyme vô trùng dịch đường tạo điều kiện cho trình lên men o Q trình đun sơi kéo dài xảy phản ứng caramen, tạo màu vàng đặc trưng cho bia Sau trình cấp houblon lần 1, tiến hành cấp houblon lần thời gian ngắn khoảng phút Mục đích q trình cấp houblon lần 2: trích ly tinh dầu hoa houblon Vì q trình đun sơi, phần lớn tinh đầu bị khuếch tán nước bay ngoài, phần cịn lại có nheiệt độ bay cao hơn, tốn dịch đường sau tiếp tục trình lên men, tồn lượng khác nhỏ dạng bền gây cho bia mùi thơm đặc trưng Thiết bị sử dụng: Cấu tạo: Thiết bị houblon hóa làm bằng thép khơng gỉ, có dạng hình trụ đáy chỏm cầu 1- Ống thoát hơi; 2- Nước vệ sinh ống chùm; 3- Bộ phận truyền nhiệt; 4- Ống tháo nước ngưng; 5- Ống cấp hơi; 6- Dịch vào; Thiết bị có đường kính 3750 mm Thể tích 308 hl Nguyên tắc hoạt động: Dịch đường từ thiết bị lọc chuyển vào thùng qua cửa đặt đáy Nếu thùng hoạt động dịch chuyển qua thùng trung gian Trong thùng houblon có phận truyền nhiệt dạng ống chùm, dịch ống vào khoảng cách ống nhằm truyền nhiệt cho dịch đường Khi dịch phun qua ống chùm lên nón phân phối có tác dụng cánh khuấy để dịch nồi ln chuyển động để q trình truyền nhiệt tốt Nhiệt độ houblon hóa 1000C thực 1h Sau dịch bơm qua thùng lắng xoáy tâm qua cửa Hơi gia nhiệt cho dịch vào theo cửa 5, nước ngưng tháo qua cửa Thiết bị lắng Whirlpool: Cấu tạo: Thùng Whirlpool Thiết bị có đường kính 4000 mm, thể tích 300 hl Nguyên tắc hoạt động: Dịch bơm vào thùng qua đường ống đột thu để có vận tốc lớn trước vào thiết bị, dịch đưa vào theo phương tiếp tuyến với thùng tạo nên lực xoáy tâm, cặn hoa lắng tập trung tâm đáy thùng, dịch đưa qua thiết bị làm lạnh trước tiến hành lên men Bã hoa lấy theo cách thủ cơng 2.6.Lắng Sau kết thúc q trình đun sơi, nước nha bơm sang thùng lắng cặng nhằm mục đích tách cặn tủa nóng Dịch nha 980C bơm vào thùng theo chiều tiếp tuyến sát thành thùng nhằm tạo lực xốy hướng tâm, cặn chất khong tan xoáy vào thùng theo hình nón (thời gian cho qua trình bơm 20 25 phút) Sau bơm xong để lăng 25 35 phút nhằm ổn địn dịng xốy tạo điều kiện cho cặn kết tủa xuống Sau tiến hành chiết rút 2.7.Làm lạnh nhanh: Mục đích: đưa nhiệt độ nhiệt độ thích hợp cho q trình lên men theo yêu cầu kỹ thuật Thiết bị sử dụng: Cấu tạo: Dùng thiết bị làm lạnh kiểu mỏng Thiết bị làm lạnh có cấu tạo gấp sóng chế tạo từ thép khơng gỉ, mổi tai có đục lổ trịn, với cấu tạo ghép chúng lại tạo thành đường dẫn, bia vào (1), bia (2), chất tải lạnh vào(3), chất tải lạnh (4), chất tải lạnh H20 3-40C Sơ đồ thiết bị làm lạnh Ghi chú: Đường chất tải lạnh vào Đường bia vào Nguyên tắc hoạt động: Dịch khỏi thùng Whirlpool khoảng 98 0C bơm vào thiết bị làm lạnh kiểu mỏng Trong thiết bị gồm nhiều Block nối với nhau, Block dịch đường nóng nước ngược chiều qua Block khác dịch nước lạnh đồng thời đảo chiều Qua Block nước lạnh thu nhiệt dịch nóng làm cho nhiệt độ dịch đường giảm nước tăng lên Cứ tiếp tục Block cuối nhiệt độ dịch đường giảm nước tăng lên Cứ tiếp tục Block cuối nhiệt độ dịch hạ xuống 16 0C, nhiệt độ nước tăng lên 900C, nước dùng lại cho q trình nấu sau 2.8.Nhân mên giống: Quá trình nhân men giống nhằm chuẩn bị lượng men giống ban đầu cần thiết Đồng thời hoạt hóa nấm men Quá trình nhân giống nấm men bia tiến hành qua giai đoạn Giai đoạn 1: Bắt đầu bằng nuôi cấy bề mặt Cho 100 150 ml dịch lạnh trùng vào ống nghiệm, nhiệt độ khoảng 20 210C Giai đoạn 2: Chuyển thể huyền phù men cấy giai đoạn sang bình Carlsberg có chứa sẳn 12 lít dịch trùng Sục khí làm lạnh đến 200C Giai đoạn 3: Lấy 10 hl dịch lạnh vào thùng nhân giống số Dịch trùng thùng bằng cách gia nhiệt 90 0C (có sục khí nhẹ) giữ nhiệt độ khoảng 20 phút, giữ áp suất thùng 0,50,7 bar Sau tiến hành làm lạnh đến 18 0C Thể huyền phù men từ bình Carlsberg chuyển vào thùng cách 1h tiến hành sục khí 15 phút Giai đoạn 4: Lấy 40 hl làm lạnh đến 16 0C cho vào thùng nhân giống số Chuyển giống từ bình số sang tiến hành sục khí Giai đoạn 5: Thêm 100 hl dịch 160C sục khí vào thùng nhân giống số Giai đoạn 6: Bia từ thùng nhân giống số chuyển sang thùng lên men vừa, đưa vào thùng lên men mẻ 250hl dịch sục khí 2.9.Lên men chính: Quá trình lên men nhằm chuyển hóa đường thành ethanol Trong q trình lên men, nhiệt độ đóng vai trị quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến tóc độ lên men ảnh hưởng đến chất lượng bia Đối với men giữ ổn định 150C Sau kết thúc lên men chính, hạ nhiệt độ từ từ xuống 20C nhằm tạo điều kiện cho trình lắng men tạo điều kiện thuận lời cho trình lên men phụ Thời gian lên men đến 10 ngày tủy thuộc vào nhiệt độ pH Thiết bị lên men: Cấu tạo: Thiết bị có thân hình trụ, đáy với góc đáy thiết bị khoảng 75 °.Trên thân thiết bị có hệ thống áo lạnh Đối với thùng lớn thường có áo lạnh: áo thân áo đáy thiết bị Chất tải lạnh áo lạnh cồn 30 °, nhiệt độ 4-5°C Ở bên thiết bị bọc lớp bảo ôn giữ nhiệt độ thùng lên men cách ổn định không bị ảnh hưởng nhiệt độ môi trường Nhà máy sử dụng ba loại thùng lên men tích khác là: + 150 hl + 830 hl + 1350 hl Sơ đồ thùng lên men Ghi chú: Thân thùng Chất tải lạnh Đáy côn Van điện tử Áo lạnh Đường vệ sinh Van an toàn 10 Đường tuần hoàn Kính quan sát 11 Dịch vào bia Chất tải lạnh vào 12 Vòi phun tia Nguyên tắc hoạt động: Dịch đường đưa vào thiết bị theo đường ống(11) từ lên để tránh tạo bọt Sau lên men bia tạo thành lấy theo đường ống (11) Việc theo dõi áp suất thùng lên men thực nhờ đặt áp CO Trong q trình lên men khí CO tạo ra, CO2 tạo nhiều đến áp suất 0,5 bar van an tồn số (4) có lị xo mở để thu hồi CO nhằm tránh tượng nổ thùng Đến áp suất thùng thấp xuống lị xo đẩy chốt đóng van lại Thiết bị lên men làm việc áp suất dư 0,5 bar Khi tiến hành vệ sinh thiết bị, nước rửa xút theo đường ống dẫn(12) phun từ xuống Các áo lạnh (3) đặt thân đáy thiết bị nhằm tạo chênh lệch nhiệt độ dịch lên men, tạo dòng thuỷ lực tạo điều kiện cho nấm men tiếp xúc với dịch tốt hơn, đẩy nhanh trình lên men Đồng thời q trình lên men có tỏa nhiệt, áo lạnh có nhiệm vụ hạ nhiệt độ dịch xuống nhiệt độ lên men Cặn men lắng thiết bị tháo Chất tải lạnh glycol 2.10.Lên men phụ: Mục đích: Q trình lên men phụ tiến hành sau lên men nhắm chuyển hóa phần đường cịn sót lại sau q trình lên men đề tạo thành CO2 Ngồi ra, q trình lên men phụ cịn góp phần ổn định hương vị độ cho bia Nhiệt độ lên men 2÷40C với áp suất P=0,8÷1.13 atm Thời gian lên men: tùy thuộc vào loại bia mà có thời gian lên men khác 2.11.Lọc bia: Sau lên men, bia đem lóc để loại bỏ cặn bia xác men, nhắm đạt độ theo yêu cầu Thiết bị sử dụng: máy lọc đĩa Bia sau khỏi thiết bị lọc đĩa đục nên đưa qua thiết bị lọc tinh để tách phần cặn mịn, nấm men, bào tử cịn sót để đạt độ cần thiết cho bia Thiết bị lọc khung bản: Cấu tạo: Thiết bị lọc khung cấu tạo gồm dãy khung (3) (5) đặt xen kẽ liên tiếp Khung làm bằng thép không gỉ Ở khung có lớp giấy lọc (4) Dãy khung xếp xen kẽ liên tiếp Phía máy lọc có hai đường ống dẫn bia vào Các khung giấy lọc ép lại với máy ép thủy lực đặt đầu máy Hình 8: Sơ đồ thiết bị lọc khung bản Ghi chú: Bia vào Áp kế vào Bia Áp kế Khung lọc Chân máy Giấy lọc Thành đở Bản lọc Nguyên tắc hoạt động: Bia trước lọc sục CO đường ống để tăng hàm lượng CO bia ,phối trộn đất lọc với nước vô trùng bơm vào thiết bị để tạo lớp đất lọc Sau tạo lớp đất xong ta tiến hành bơm bia cần lọc vào khung có hịa trộn với đất lọc chất chống oxi hóa theo tỉ lệ thích hợp vào khung nhờ lỗ thông đường ống dẫn khung Chất chống oxy hố tác dụng với oxy cịn lẩn bia gây ảnh hưởng xấu đến trình bảo quản bia, đất lọc tạo lớp trợ lọc cho bia trước qua thiết bị lọc Bia đục bơm vào thiết bị lọc qua đường ống số (1) Dưới vận tốc lớn bia phân bố vào khung (3) Tại bia khuyếch tán qua hai phía đất lọc vào lớp giấy lọc (4), sau vào Nấm men chất cặn bã giữ lại lớp đất lọc giấy lọc Bia từ theo đường ống số(2) Áp suất vào lớn áp suất Nếu áp suất vào tăng bar phải dừng lọc, lúc phải xả đất lọc cũ thay bằng lớp đất lọc đồng thời tiến hành vệ sinh thiết bị Lưu lượng lọc bia đẩy cặn bít mao dẫn làm giấy 2.12.Chiết: Có yếu tố q trình rửa chai:  Nhiệt độ  Chất tẩy rửa  Áp lực phun Chai qua nhiều vùng máy có nhiết độ, nồng độ dung dịch áp lực phun khác nhau: o Vùng 1: Phun rửa chai Sử dụng dung dịch xút 2% nhiệt độ 70÷800C với áp suất phun p=0,8÷1,5 bar, thời gian vùng khoảng 10÷15 phút o Vùng 2: Ngâm Sử dụng nước nhiệt độ 60÷700C với áp suất p=1÷1,5 bar Thời gian khoảng 5÷6 phút Chức vùng tẩy rửa bên trong, bên với xút o Vùng 3: Sử dụng nước phun nhiệt độ 50÷600C thời gian qua khỏi vùng 5÷6 phút Chức rửa xút o Vùng 4: Sử dụng nước theo tiêu chuẩn nhà mày để tráng lại chai Chai sau qua thiết bị rửa chai băng tải chuyển tới máy kiểm tra chai, với chai lạ (chai nhà máy sử dụng), chai sử mẻ bên vật lạ bị đẩy ngồi hệ thống Sau chai tiếp tục chay qua công đoạnkiểm tra cuối (dùng đèn huỳnh quang soi quan sát bằng mắt thường) để loại bỏ chai lưng, cặn, tủa, không đạt tiêu chuẩn khỏi hệ thống trước vào hệ thống chiết rót 2.13.Chiết và đóng nắp:  Chiết chai Chai sau qua công đoạn kiểm tra dẫn qua băng tải dài trước vào thiết bị khác với mục đích ổn định lưu lượng chai, tránh gây ngã, đỗ chai Trên bề mặt băng tải có cảm ứng dị chai bề mặt băng tải bôi trơn giảm đổ chai Sau chai đưa vào thiết bị chiết Khi bắt đẩu vào hệ thống, piston dập xuống tiếp CO2 xả xuống trước, áp suất chai đạt 2,2 2,4 bar van bia tự động mở khóa, bia chảy xuống thành bên chai nhằm khơng tạo bọt thất CO2 Nắp chai xếp phễu, sau di chuyển theo hướng khuôn dập đẩy nắp vào miệng chai Đúng thời điểm đó, piston dập xuống đóng chặt nắp vào chai Thiết bị sử dụng: Cấu tạo: Sơ đồ máy chiết Ghi chú: Đường ống Đường ống thong Đường ống chân khơng Van hình nón Cam điều khiển Chốt van xả Chốt van chân không Van điều áp CO Đường ống thêm CO Nguyên tắc hoạt động:  Quá trình chiết bia vào chai gồm công đoạn sau:  Hút chân không lần  Loại bỏ phần khơng khí bên chai giai đoạn khoảng 90% lượng không khí đẩy ngồi  Nén CO2 lần  Tăng hiệu cho q trình hút chân khơng lần  Hút chân không lần 2:  Tiếp tục đẩy phần khơng khí cịn lại ngồi  Sau giai đoạn chai cịn khoảng 1% khơng khí  Nén CO2:  Tạo cân bằng áp để thực trình chiết Chiết bia:  Bia rót vào chai tựa theo thành chai  Hồn thành trình chiết:  Nén CO2 tinh khiết:Nhằm điều chỉnh mức chiết  Hồn thành q trình chiết:  Trở lại vị trí ban đầu để chuẩn bị chiết chai khác  Quá trình chiết bia lon đơn giản chiết bia chai Q trình khơng hút chân khơng nén CO2 lần 2.14.Thanh trùng: Mục đích: nhằm tiêu diệt toàn tế bào vi sinh vật (kể nắm men) giúp ổn định chất lượng sản phẩm kéo dài thời gian bảo quan thuận tiện cho người sử dụng Các yếu tố ảnh hưởng: Các loại vi sinh vật khác bị tiêu diệt nhiệt độ khác Do đó, phải xử lý nghiêm ngặ để loại bỏ loại vi sinh vật khác có bia Nhiệt độ thời gian trùng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm bia, tùy thuốc vào hàm lượng vi sinh vật khác thời gian xử lý khác Tùy thuộc vào kích thước bao bì có phương pháp trùng khác Thiết bị sử dụng: Thiết bị trùng: Cấu tạo: Sơ đồ thiết bị trùng Ghi chú: 1, 2, 10 Các khoang nước thường nước nóng 11 Mơtơ 12 Lớp lưới phun 13 Băng tải 14 Tank truyền động 15 Đường ống tuần hoàn P Bơm HE Bộ phận trao đổi nhiệt Thiết bị có 10 vùng nhiệt độ có vùng độc lập cần đảm bảo nguyên tắc: nhiệt độ tăng dần đến nhiệt độ trùng Sau giảm dần đến nhiệt độ bình thường Nhiệt độ nâng nhằm tránh chai khỏi bị nứt vỡ thay đổi nhiệt độ đột ngột đồng thời đảm bảo ổn định bia Nguyên tắc hoạt động: Chai bia sau ghép nắp băng chuyền chuyển dần vào máy trùng Chai bia vào đầu đầu máy nhờ băng tải hoạt động liên tục.Nước phun theo nguyên tắc sau: Đường ống dẫn nước phun vùng bơm từ vùng 10 sang ngược lại Tương tự vùng 9, vùng Nếu nhiệt độ vùng không đạt yêu cầu , van tự động cấp nước nóng hay lạnh cho vùng Nước điều chình nhiệt hai thiết bị trao đổi nhiệt dạng khung đặt bên Chu kỳ trùng 65 phút Độ trùng (PU): 205 PU Nhiệt độ bia ra: 300C 2.15.Chiết lon: Rửa lon: Lon băng tải vận chuyển tới thiết bị rửa lon theo phương nằm ngang, sau khỏi thiệt bị lon đổi chiều quay xuống để loại bỏ nước Thiết bị: máy phun nước áp lực Về nguyên tắc hoạt động hệ thống chiết rót, đóng nắp, trùng, bia lon hồn tồn tương tự với hệ thống chiết rót bia chai IV.Các tiêu chuẩn Việt Nam: Tên tiêu chuẩn/quy chuẩn TCVN 6057:2009 TCVN 5562:2009 TCVN 5563:2009 TCVN 5564:2009 TCVN 5565:1991 TCVN 6058:1995 TCVN 6059:2009 TCVN 6063:1995 TCVN 7087:2008 TCVN 7042:2009 QCVN 40:2011/BTNMT TCVN 5944 - 1995 Bia chai, bia hộp Tổng số vi sinh vật hiếu khí, CFU/ml sản phẩm E coli, CFU/ml sản phẩm Staphylococcus aureus, CFU/ml sản phẩm Chỉ tiêu xác định Tiêu chuẩn bia lon Xác định hàm lượng etanol Xác định hàm lượng cabon dioxit Xác định độ acid Xác định hàm lượngchất hòa tan ban đầu Xác định diaxetyl chất diaxeton Phương pháp xác định độ đắng Phân tích cảm quan – phương pháp cho điểm Ghi nhãn thực phẩm – bao gói sẵn Tiêu chuẩn bia Chất lượng nước thải đầu Chất lượng nguồn nước ngầm TCVN 4884:2005 ( ISO 4833:2003 ) TCVN 6846:2007 ( ISO 7251:2005 ) TCVN 4830-1:2005 ( ISO 6888-1:1999, Amd 1:2003 ); TCVN 4830-3:2005 ( ISO Streptococci faecal, CFU/ml sản phẩm Pseudomonas aeruginosa, CFU/ml sản phẩm Clostridium perfringens, CFU/ml sản phẩm 6888-3:2003 ) TCVN 6189-2 ( ISO 7899-2 ) ISO 16266:2006 TCVN 4991:2005 ( ISO 7937:2004 ) Chỉ tiêu hóa học bia Tên tiêu Sản phẩm bia Hàm lượng diaxetyl, mg/l Bia Tổng số vi sinh vật hiếu khí, CFU/ml sản phẩm E coli, CFU/ml sản phẩm Clostridium perfringens, CFU/ml sản phẩm Tổng số nấm men nấm mốc, CFU/ml sản phẩm Phương pháp thử TCVN 6058:1995 TCVN 4884:2005 ( ISO 4833:2003 ) TCVN 6846:2007 ( ISO 7251:2005 ) TCVN 4991:2005 ( ISO 7937:2004 ) TCVN 8275-1:2009 ( ISO 21527-1:2008 ) Tài liệu tham khảo: Thuần, N.N., Công nghệ sản xuất đồ uống 2017 Arnold and J P, Origin and History of Beer and Brewing Prehistoric Times to the Beginning of Brewing Science and Technology, 2005 McFarland, B., World's Best Beers: One Thousand Craft Brews from Cask to Glass Sterling, 2009 Hồ, P.T.H.n.Đ.n., Cơng nghệ sản xuất Malt và Bia 2002, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội Sưởng, H., Giáo trình Công Nghệ Sản xuất bia 1992, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội PGS.TS Lê Thanh Mai, Công nghệ sản xuất Malt và Bia Trường Đại học bách khoa Hà Nội ... men 10-13% bia vàng 16-22% bia đen Như có nghĩa thành phần bia thành phẩm hàm lượng nước chiếm 77-90% Vì nước ngun liệu để sản xuất bia 1.1.Thành phần hoá học nước nước sản xuất Nước thực chất... liệu để sản xuất bia bia hàm lượng nước chiếm đến 90÷92% trọng lượng bia Thành phần hàm lượng chúng ảnh hưởng lớn đến quy trình cơng nghệ chất lượng bia thành phẩm Nước công nghệ sử dụng quy... loại men bia nuôi cấy Tất loại bia trước có việc ni cấy men bia kỷ 19 gần với kiểu bia này, đặc trưng vị chua 3.1.Loại bia hỗn hợp Kiểu bia lai hay bia hỗn hợp sử dụng nguyên liệu công nghệ đại