Quy trình sản xuất bia

Quy trình sản xuất bia

Lời Nói Đầu

Năm 1980,người pháp xây dựng một nhà máy sản xuất bia ở làng Đại Yên

,Ngọc Hà, Hà nội,chủ yếu phục vụ nhu cầu của quân viên chính.nhu cầu vềbia của người việt Nam lúc đó hầu như không có ,vố đầu tư cho công ty lúcbấy giờ nhỏ vì thế công suất và sản lượng thấp,chưa đến 1 triệu lít trênnăm.Toàn bộ kỹ thuật sản suất,nguyên liệu đều do người pháp quản lý>Năm1954,sau khi thực dân Pháp rút khỏi Việt Nam,nhà máy thuộc quyền sở hữucủa nhà nước Đến tháng 8 năm 1957chính phủ chủ động cho khôi phục lạinhà máy nhờ giúp đỡ của chuyên gia Tiệp Khắc.Từ đó đến nay nhà máykhông ngừng phát triển ,mở rộng quy mô nâng cao công suất từ tháng 7năm2003 chuyển thành tổng công ty Bia - rượu – NGK Hà nội Nhờ đầu tư đổimới công nghệ đúng đắn,kịp thời nên nhiều năm nay ,sản phẩm của công tyluôn đạt chỉ tiêu chất lượng và sản lượng tiêu thụ ngày càng cao .Hiệnnay,công suất đạt

Sơ đồ nhà máy Bia Hà Nội

Vườn hoaBảo

Cổng sau

Cổng chính

Bảo vệY tế

Kế hoạch

Sân chơi thể thao tổng công ty

HABECO

TRARDINGHội trường

Khu hạ vỏ

Tổ ôtô xe nâng

Nhập nguyên

liệuNhà

vệ sinh

DC chiết chai 230.000c/h

thường xuyênDC1

DC2DC chiết

V-P XNTP

P.Thay đồ CNP.Kỹ thuật CN

Kho xăng

Xử lý nước sạch

DC chiết chai 130.000c/hDC chiết lon

Lên mem 1

Lên mem 2

Lên mem 3

Kho bia chai

Kho bia lon

Xử lý nước thải

Kho vỏ chaiKho

xuất biaT.TrườngTiêu thụ lươngTiền P.Tổ

P.Vật tưNhà xe

SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

HoaĐường

SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN NGHIỀNI Nghiền

1 Mục đích của các quá trình:

a) Mục đích của qúa trình làm sạch malt và gạo.

Nhằm tách các tạp chất thôn như bụi, rễ malt, rác thải, sỏi,sạn, kim loạira khỏi nguyên vật liệu nhằm tránh các ảnh hưởng bất lợi cho quá trình sảnxuất và chất lượng sản phẩm.

b) Mục đích của quá trình nghiền malt và gạo.

Phá vỡ nội nhũ của hạt thành nhiều mảnh nhằm làm tăng bề mặt tiếp xúccủa nguyên vật liệu hạt với nước, tạo điều kiện cho enzym thuỷ phân tấn côngđược vào các liên kết trong phân tử tinh bột.

Trung

lót

2 Cách tiến hành:

Nguyên liệu được tời vận chuyển chảy qua một sàng rung có kích thướclỗ sàng đủ lớn để các hạt nguyên liệu lọt qua cùng với bụi tấm nhỏ Các tạpchất có kích thước lớn hơn sẽ giữ lại trên sàng, nguyên liệu và bụi tấm lọtxuống sàng thứ hai có kích thước lỗ nhỏ để tách phần bụi tấm ra khỏi nguyênliệu Phần nguyên liệu này sẽ đi tiếp qua phần tách đã có gắn nam châm đểtách kim loại Sau khi làm sạch nguyên liệu, nguyên liệu đi qua một cân điệntử rồi chuyển tiếp vào thùng trung gian Thùng trung gian chứa lượng nguyênliệu của một mẻ nấu Từ thùng trung gian nguyên liệu được đưa đến máynghiền Với cả hai loại nguyên liệu malt và gạo đều sử dụng máy nghiền búa.Nhưng với mỗi loại nguyên liệu yêu cầu về bột nghiền là khác nhau Sau khiđược nghiền nguyên liệu được đưa vào 3 thùng khác nhau: bột gạo, bột malt,và bột malt lót Nhờ vậy tải nguyên liệu từ 3 thùng chứa đi vào các nồi nấucháo và dịch đường.

MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG NẤU

Chú thích:

MT1: Nồi cháo số 1 W1: Tank nước 960CMT2: Nồi cháo số 2 W2: Tank nước 30CRC1: Nồi malt 1 W3: Tank nước 860CRC2: Nồi malt 2 W4: Tank nước 780CT1: Thiết bị thu hồi năng lượng S1, S2: Silo malt

ST: Tank hòa đường S3, S4: Silo ch ứa g ạoT2: Thùng trung gian

Máy lọc khung bản

S4

II Nấu

Mục đích: Chuyển về dạng hoà tan tất cả các chất có phân tử lượng caonằm dưới dạng không hòa tan trong bột malt cùng với những chất hòa tantrong tinh bột thành những chất hòa tan chung của dịch đường nhờ tác độngcủa hệ enzym có sẵn trong malt.

* Cách tiến hành: Ban đầu người ta cho một lượng nước khoảng 10hl ởnhiệt độ 450C vào để lót nồi Sau đó tiến hành xuống toàn bộ lượng bột gạocho một mẻ nấu, khoảng 10% lượng malt lót và 1 lượng CaCl2 vào nồi cháo.Tính toán sao cho lượng nước/gạo khoảng 4/1 Khi toàn bộ lượng nguyên liệuvà phụ gia đã hòa tan vào nhau nhờ hệ thống cách khuấy, người ta tiến hànhmở hơi nâng nhiệt độ lên 860C và giữ nhiệt độ này trong thời gian 30 phút.

* Bản chất của quá trình: Giữ vai trò chính trong quá trình này là cácenzym  - amylaza chúng nhanh chóng tác động vào cacslieen kết  - 1,4 –glucozid của mạch amylose và amylopectin dài tại các vị trí bất kỳ, làm độnhớt của dịch giảm nhanh chóng.

c) Đun sôi:

* Mục đích: Phá vỡ hoàn toàn tinh bột tạo điều kiện hoạt động cho hệthống enzym chuyển hóa tinh bột thành những chất hòa tan nói chung, thuậntiện cho quá trình đường hóa.

Tại nồi malt người ta tiến hành bơm 1 lượng nước lót nồi có nhiệt độ là450C Sau đó cho toàn bộ lượng bột malt còn lại và lượng nước theo tỷ lệmalt/nước = 1/5 và lượng CaCl2 vào để tiến hành ngâm ở t0 = 430C trong 20phút Kết thúc giai đoạn này mới tiến hành đạm hóa Một phần cháo đượcbơm sang nồi malt để nâng cao nhiệt độ nồi malt lên 520C và giữ nhiệt độ nàytrong thời gian 30 phút.

* Đường hóa:

- Mục đích: Chuyển đổi tinh bột thành các đường đơn giản tạo thànhchất hòa tan chung trong dung dịch nhờ tác dụng của enzym  và  -amylaza.

- Cách tiến hành: Sau khi kết thúc giai đoạn đạm hóa người ta tiến hànhbơm toàn bộ nồi cháo còn lại ở nồi cháo sang nồi malt Lúc này nhiệt độ nồimalt đạt được là 62 – 650C, ta tiến hành đường hóa lần một ở nhiệt độ này vàgiữ trong thời gian 30 phút Lúc này, dưới tác dụng của E  - amylaza biếnđổi tinh bột thành đường maltoza là thức ăn chính để nấu nấm men chuyểnhóa thành 2 sản phẩm chính của quá trình lên men bia là CO2 và C2H5OH.

Đường hóa lần 2: Kết thúc quá trình trên ta tiến hành mở hơi để nângnhiệt độ nồi malt lên 720C và giữ nhiệt độ này trong thời gian 45 phút.

Lúc này dưới tác dụng của E - amylaza biến đổi tinh bột thành đườnggluco và dextrin và một số chất hòa tan khác.

IV Nấu dịch đường với hoa houblon:

1 Mục đích: Làm ổn định thành phần của dịch đường, tạo cho bia có vịđắng, mùi thơm, gia tăng nồng độ đương, độ axit, cường độ màu, tạo thànhchất khử độ nhớt, loại trừ các chất keo không bền vững, kết tủa protit và thanhtrùng nước nha trước khi đưa vào lên men.

2 Cách tiến hành:

Dịch nha sau khi qua máy lọc được đưa vào thùng tạm chứa, sau đóđược đi qua thiết bị gia nhiệt làm tăng nhiệt độ dịch nha lên 900C trước khiđưa vào thiết bị đun hoa để rút ngắn thời gian gia nhiệt Ngay từ lít dịch đầutiên đưa vào thiết bị đun hoa người ta tiến hành mở hơi sao cho dịch trong nồihoa luôn luôn sôi Khi gần kết thúc quá trình bơm dịch đường vào nồi hoangười ta tiến hành bơm đường ( đã được hòa tan ở thiết bị hòa đường) vàothiết bị đun hoa Với mỗi loại bia khác nhau thì khối lượng đường bổ xung làkhác nhau.

- Đủ lực đắng cho bia,

- Đủ các chất và thời gian cần thiết để kết lắng protein- Đảm bảo được lượng hương thơm tồn tại trong bia.- Dễ thao tác và hiệu quả kinh tế cao nhất.

V Lắng cặn và làm trong dung dịch đường và hạ nhiệt độ.1 Mục đích:

Loại bỏ những kết tủa nóng, lạnh, các chất không cần thiết ra khỏi dịchđường va làm trong dịch được, hạ nhiệt độ xuống 900C.

2 Cách tiến hành:

Từ thiết bị đun hoa dịch đường được bơm sang thiết bị lắng xoáy theophương tiếp tuyến Theo hướng đi của dịch đường từ bơm, khi cách thùngkhoảng 0,4 – 0,5m, đường ống đột ngột thắt lại Bằng cách đó, tốc độ của dịchđường phóng vào thùng rất lớn tạo nên 1 sức đẩy rất mạnh Lực đẩy này tạo 1xung lượng theo phương tiếp tuyến cảu cột chất lỏng bên trong thùng và làmcho cả cột đó xoay tròn Nhờ đó lực hướng tâm lớn cặn lặng được hút vào tâmthùng và lắng xuống đáy.

Sau khi bơm xong để yên toàn bộ khối dịch trong khoảng 15 – 20 phút,lúc này nhiệt độ giảm xuống khoảng 900C thì ta tiến hành bơm sang thiết bịlạnh nhanh Cặn lắng được nén chặt xuống dưới đáy Sau khi bơm hết dịchnhờ hệ thống gồm 6 đầu phun, phun tia đẩy kết cặn lắng ra ngoài.

VI Làm lạnh dịch đường:1 Mục đích:

Làm lạnh dịch đường đến nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men.

2 Tiến hành:

Dịch đường ở thiết bị lắng xoáy được bơm qua thiết bị lạnh nhanh dạngtấm bản 1 cấp (bằng nước 30C) Sau khi qua thiết bị này nhiệt độ dịch đườngđược điều chỉnh tùy từng loại bia và khu vực lên men Dịch đường sau khiqua máy lạnh nhanh và trước khi đi vào thùng lên men được bổ xung 1 lượngoxy vào khoảng 0,08g/l (dao động với từng loại bia khác nhau).

MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG LÊN MEN

Kho bột Diatômít

Hòa bột

NaOH nóng

NaOH lạnh

HNO3 lạnhHN

O3 nóng

P3Kho phụ gia

Xử lý nước pha bia

Bảoquản men

Phụ gia

Pha bia

Hạ to

CECU ROX

BBT2Hạ

Phòng điều khiển

Chú thích :

1 – 21 : Các tank lên men

BBT1 – BBT4 : Các tank bia đã học

B Lên men

I Nhận nước từ nhà nấu:

Nước nha sau khi được làm lạnh đối t0 lên men được đưa từ nhà nấusang các tank lên men ( đã được vệ sinh sạch sẽ) Bổ sung Enzym Maturextheo tỷ lệ 2g/hl dịch nha tại khủy nối với đường dịch nha trước khi bơm dịchnha vào Đồng thời với việc nhận mẻ dịch đầu tiên người ta tiến hành bơmmen giống với số lượng:

22 hl khi không bổ sung mengây.20 hl khi có bổ sung mengây.

Trong quá trình truyền 4 mẻ dịch vào 1 tank lên men mở đường dẫn khikhí thừa ra ngoài.

II Quy trình lên men:1 Giai đoạn lên men 9,50C

Sau 8h kể từ khi đầy bồn, đặt và duy trì áp suất trong quá trình này là 0,3bar

- Đặt là duy trì 70C trên máy tính là 9,50C.

Khi P() đạt 5,0 ÷ 5,5 chuyển sang giai đoạn lên men ở 12,50C.- Thời gian của giai đoạn này là 3 ÷ 4 ngày.

2 Giai đoạn lên men 12,50C

- Đặt và duy trì áp suất trong quá trình này là 0,7 ÷ 0,9 bar- Đặt và duy trì t0 lên men trên máy tính là 12,50C

Khi 2,6≤P≤2,9 chuyển sang giai đoạn hạ lạnh rút men.Thời gian giai đoạn này là 3÷4 ngày

3 Giai đoạn hạ lạnh, rút men.

- Đặt t0 trên máy tính là 0,9 bar- Giữ áp suất là 0,9bar

Bia lon: 20 ngày

III Bảo quản men: <Rút men từ bồn về phòng bảo quản men giống>1 Vệ sinh thiết bị trước khi rút men:

Trước khi tiến hành rút men người ta phải vệ sinh các thiết bị và đườngống dẫn men về Hóa chất sử dụng là NaOH và HNO3 và P3 Sau khi đã chạychương trình tự động vệ sinh bằng các hóa chất trên ta phải tráng lại bằngnước lạnh trên đường ống và bồn bảo quản.

2 Rút men:

Khi các bồn lên đặt 70 = 50C ta tiến hành rút men:- Ban đầu xả 1 phần men ở đáy bồn lên men đi

- Lấy mẫu (Phòng công nghệ sẽ kiểm tra các chỉ tiêu)

+ Nếu không đạt > Men được xả ra thu hồi về các tank để chăn nuôi+ Nếu đạt > Tiến hành rút men.

- Trên đường ống dẫn vẫn còn nước ta tiến hành đuổi nước bằng men khimen đã xuất hiện trên mặt kính của ống nối từ đường thu hồi men về bồn bảoquản, mở van đáy bồn bảo quản và khoá van xả lại

- Sau từng đợt rút men về bồn bảo quản phải đuổi nước Khi men đã rúthết về bồn bảo quản phải vệ sinh đường men theo chương trình đã cài đặt sẳn.

- Mở lạnh, giữ t0 bồn bảo quản 50C.

- Bật cánh khuấy đảo trộn bồn bảo quản 2h/1 lần Mỗi lần 5 phút.

IV Lọc: <Sử dụng thiết bị lọc nế>1 Sơ đồ lọc:

Lần 2: Phủ bộu mịn - Tuần hoàn trong 380 S

Tác dụng của việc lọc tại KGF: loại bỏ men và cặn của dịch nha kết tủakhác sinh ra trong quá trình lên men.

t0 =10C

Bão hoà CO2

Pha bia

Định lượng phụ giaBBT

P/L

* Quy trình lọc: Bia từ các bồn lên men được đưa vào BT1 BT1 có tácdụng làm ổn định bia đầu vào, tránh tạo bọt Từ BT1 bia được chuyển quamáy hạ t0 10C và đi vào thiết bị lọc nến KGF Trong đó có 302 cái lọc nến:

V = 46,3 hl PMax = 7 bar Slọc = 83 m2.

Tại đây ngoài 2 lần phủ bột người ta thường xuyên bổ sung 1 lượng bộtvào các nến lọc để cho quá trình lọc được diễn ra liên tục mà không bị bít lớpbột lọc.

Sau khi qua KGF bia được dẫn sang thiết bị lọc nến 2 là PVPP Có: Số nến lọc = 182 cái V= 31,9 hl

Pmax= 7 bar Slọc = 45 m2.

Qua PVPP bia còn chứa 1 số cặn rất nhỏ hoặc là bột lọc nên nó đượcchuyển sang thiết bị lọc nến thứ 3 là Securox:

V = 249 l Số nến lọc = 36 cáiPMax = 5 bar

Securox là thiết bị lọc nến nhưng không còn sử dụng bột trợ lọc Biađược đi qua lớp vải lọc Xenlulo có kích thước lỗ lọc vô cùng bé làm cho biatrở nên trong hơn rất nhiều

Sau khi đi qua securox bia được đi vào thiết bị ổn định bia đầu ra là BT2

và đi vào máy pha bia Trước khi đi vào máy pha bia bia được bổ sung 1lượng phụ gia ( tuỳ theo các loại bia ) để kéo dài thời gian bảo quản cho bia.Máy pha bia có tác dụng pha loãng nồng độ bia đầu vào ( tới nồng độ yêu cầuvới từng loại bia khác nhau) bằng nước đã tiệt trùng có t0 bằng t0 bia đầu vào.

Nước tiệt trùng được xử lý như sau: Nước được lấy từ bên nhà nấu lànước sạch được đi qua thiết bị gia nhiệt sau đó đi vào cột lọc khí rồi lại đượcđi qua máy hạ t0 xuống t0 = 1,5 0C

Bia sau khi pha loãng được nạp ngay CO2 và qua máy hạ nhiệt xuống10C và đi vào các thùng chứa bia sau khi lọc BBT.

P/L là 1 thùng chứa bia đầu cuối Nghĩa là bia ban đầu lọc ra không đưavào các Tank BBT mà được đưa vào P/L vì có khả năng vẫn còn cặn lắng Vàkhi kểt thúc quá trình lọc lượng bia cuối cũng được đưa vào P/L.

Thùng P/L được bổ sung ít 1 vào thùng BT1 trong suốt quá trình lọc Nhân giống men sản xuất.

1 Vệ sinh thiết bị: Sau khi rút hết men giống, bình nhân giống được vệsinh sạch sẽ bằng các hoá chất: NaOH, HNO3, P3.

2 Khử trùng: bằng hơi nóng 110 0 C, P = 1 bar, trong t = 30 phút Sau đó tiến hành làm nguội giống t0 = 15 ÷170C.

3 Nhân giống :

Sau khi đưa vào bình gây men 1400 l dịch đường sau thời gian 2 ngày vàduy trì t0 = 170C, P = 0,2 at thì toàn bộ thùng gây men này được chuyển sangthùng lên men ngoài sản xuất Các thông số về thời gian, nhiệt độ, áp suất, P()đều theo như quá trình lên men bình thường Và khi t0C = 50C thì tiến hànhrút men giống vào các tank bảo quản men giống.

Phòng TNO 5 lít

t = 3 ngàyP = 0t0 = 200C

40 l

t = 2 ngàyP = 0,2 att0 = 170C

200 l

t = 2 ngàyP = 0,2 at

t0 = 170C

600 l

t = 2 ngàyP = 0,2 att0 = 170C1400 l

t = 2 ngàyP = 0,2 at

t0 = 140C

1400 l60 hl

t = 2 ngàyP = 0,2 att0 = 140Ct = 2 ngày

P = 0,2 att0 = 140C

200 hl400 hl

800 hl

MẶT BẰNG DÂY CHUYỀN CHIẾT KEG

Đầu tiên, pallet keg được xe nâng đưa lên goòng Một pallet gồm có18keg được định vị bằng 1 bộ khung làm cho các keg không bị xô đẩy vàonhau Trong dây chuyền này máy gắp làm việc theo 2 chức năng: gắp keg ravà gắp keg vào.

Ban đầu, máy gắp gắp keg đưa vào goòng rồi từ goòng dẫn qua máy rửangàoi keg Hệ thống vòi phun tia làm việc với áp suất cao để rửa ngoài kegvới 2 tác nhân: H2O và NaOH Với (NaOH) = 2%, t0 = 50600C Sau khi điqua vòi phu xút keg được đi qua vòi phun nước tráng lại 1 lần cho thật sạch.Từ đây, keg được dẫn đi vào 3 hệ thống (chức năng giống nhau) rửa trong vàchiết Mỗi hệ thống này có 6 trạm làm việc:

Trạm 1: Trạm chờ: tại đây leg được dốc hết nước thừa ở bên trong rangoài.

Trạm 2: Sử dụng khí nén 3÷3,5 at để đuổi hết nước bẩn trong keg rangoài rối tiến hành phun nước lạnh vào áp suất 3÷3,5 at.

+ Dùng NaOH 2% ở t0 = 800C, P = 3÷3,5 at phun quanh bên trong kegTrạm 3: Chờ ngâm xút trong thời gian t = 60s

Trạm 4: + Dùng khí sạch đuổi xút về thùng nước để tích kiệm hóa chất.+ Dùng axit H3PO4 1,5 % để rửa lại lần nữa rồi cũng dùng khí nén đuổivề thùng chứa.

+ Dùng nước nóng 800C để rửa rồi xả ra ngoài.+ Dùng hơi nóng để xì khô trong keg.

Trạm 5:

+ Sử dụng hơi nóng 139 0 C để tiệt trùng.Xì nước ngưng đọng trong keg ra ngoài.+ Nạp CO2 vào trong keg, P = 2÷2,5 at.Trạm 6: Trạm chiết:

Yêu cầu: Áp suất chiết luôn lớn hơn áp suất keg là 0,1 bar.chiết trong thời gian 30s.

Nếu áp suất trong keg xuống thấp thì sẽ có 1 van tự mở để bổ sung lượngCO2 cần thiết vào để quá trình chiết diễn ra thuận lợi.

Sau khi qua các trạm trên, keg đưa đưa vào máy dập nút rồi đi qua cânđể định lượng Khối lượng bia 1 keg yêu cầu là 63,5÷67 kg Nếu nằm ngoàikhoảng trên, keg bị đẩy ra ngoài Máy in phun đặt ra liền đó có tác dụng ghingày, tháng , năm, giờ, phút, dây chuyền sản xuất dưới đáy keg Từ đây kegtheo gòong đi ra vị trí gắp và máy gắp làm việc gắp keg đã có bia vào kệ và đira kho.