Quy trình sản xuất bia tại nhà máy lên men bia

Tiếp nhận nguyên liệu

Nhà máy 4 cyclon chứa malt (300 tấn/cyclon) và 2 cyclon chứa gạo (150 tấn/cyclon), tất cả đều được trang bị hệ thống thông gió và những đầu dò tự động để kiểm tra điều kiện nhiệt độ, độ ẩm bên trong cyclon. Cảm biến đỉnh sẽ báo màu xanh, cảm biến đáy sẽ báo màu đỏ khi không có malt (gạo) tại mỗi vị trí. Và ngược lại, cảm biến đỉnh sẽ báo màu đỏ, cảm biến đáy sẽ báo màu xanh khi có malt (gạo) tại vị trí tương ứng.

Xử lý nguyên liệu 1. Mục đích

Dưới tác dụng rung lắc, những hạt có kích thước nhỏ hơn lỗ sàng 01 và 02 sẽ lần lượt rơi qua 2 sàng này đến sàng 03, chuyển động theo mặt nghiêng sàng 03 đến máng gom và theo ống tháo liệu đến thiết bị tách kim loại. Khi sàng rung lắc, các tạp chất này liên tục bị giật lên, giật xuống rồi bị giật mạnh ngược lên đầu cao của sàng, rơi vào máng thu, theo cửa tháo của mỗi sàng ra ngoài. GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 36 Trong quá trình sàng, dưới tác dụng rung lắc của sàng và lực hút của quạt, một phần bụi sẽ tách ra khỏi malt, theo đường ống ở đỉnh thiết bị sàng và đến cyclon chứa bụi.

Nghiền

• Nghiền malt
• Nghiền gạo

Vỏ malt không bị nghiền quá nhỏ sẽ giúp cho quá trình lọc dễ dàng hơn, cũng như giúp giảm bớt ảnh hưởng của các chất đắng và chất chát có trong vỏ malt. Cấu tạo của máy nghiền gạo gồm một vỏ máy, trên trục thẳng nằm ngang có gắn 6 đĩa, trên mỗi đĩa có gắn 4 búa làm bằng thép không gỉ hướng về 4 phía. N hững hạt có kích thước nhỏ hơn hoặc bằng lỗ sàng sẽ lọt sàng ở dưới ra ngoài còn những hạt có kích thư ớc lớn hơn sẽ bị giữ lại để nghiền tiếp.

Nấu dịch nha 1. Mục đích

• Các biến đổi

Nâng nhiệt độ lên 52oC, bổ sung malt lót (10 – 15%), bổ sung enzyme hỗ trợ quá trình thuỷ phân tinh bột (vì lượng malt lót sử dụng không nhiều), acid lactic để điều chỉnh pH, CaCl2 làm tăng khả năng chịu nhiệt của enzyme amylase. Khi gạo bắt đầu được nâng nhiệt từ 72oC lên 100oC là lúc bắt đầu hoà bột malt cho xuống nồi nấu, bổ sung acid lactic để điều chỉnh pH về 5.2 – 5.6, CaCl2 làm tăng khả năng chịu nhiệt của enzyme amylase, bổ sung enzyme để hỗ trợ cho quá trình thuỷ phân tinh bột, vì lượng enzyme trong malt không đủ đáp ứng. Lượng ẳ sau khi đun sụi đư ợc bơm ngược trở lại nồi malt, nâng nhiệt độ của toàn khối dịch lên 75oC, duy trì trong 45 phút, cùng với pH 5.6 – 5.8 là điều kiện tối ưu cho quá trình dextrin hoá, tinh bột còn sót sẽ bị thuỷ phân tạo ra các dextrin.

Lọc dịch nha

GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 49 - Cách bố trí các phân tử của pha rắn lên bề mặt lọc: được điều chỉnh nhờ chuyển động quay liên tục của cánh khuấy để cào đều bã malt trên đáy lọc cánh khuấy (hệ thống dao). Giống như các thiết bị lên khác, nồi lọc lauter được làm từ thép không gỉ, có dạng hình trụ, đáy phẳng, nắp được nối liền với ống thông hơi có van điều chỉnh và có lớp cách nhiệt bao bên ngoài. Tại những lần lọc đầu tiên, dịch lọc có độ đục không đạt yêu cầu (trong thùng chứa (8) có thiết bị đo độ đục), vì thế, dịch lọc từ những lần lọc đầu tiên sẽ theo bốn ống tuần hoàn quay về nồi lọc.

Houblon hóa

• Các biến đổi

- Sự trích ly các cấu tử hoa Houblon: Các chất hoà tan trong hoa houblon được trích ly vào dịch đường nấu: Các acid đắng vốn không tan trong nước, song trong quá trình houblon hoá, chúng bị đồng phân hoá tạo thành các hợp chất tan tốt hơn rất nhiều và có độ đắng hơn nhiều. - Sự hình thành hệ keo: Polyphenol, chất đắng và các hợp chất chứa nitơ trong hoa houblon là những chất tạo sức căng bề mặt có hoạt tính rất cao, vì thế chúng có khả năng giữ các bọt khí CO2 trên bề mặt và góp phần tạo bọt cho bia, tăng gi trị cảm quan. - Nhiệt độ: Nhiệt độ cao thì sự trích ly càng tốt, nhưng nhiệt độ quá cao sẽ ảnh hưởng lớn đến màu sắc, có thể gây tối màu, giảm giá trị cảm quan cho thành phẩm, đồng thời làm thúc đẩy các phản ứng phụ không mong muốn xảy ra (sự phân hủy đường, hàm lượng các acid amin và vitamin..).

Lắng

Hình: Thùng lắng xoáy tâm (Whirlpool) Bảng: Thông số của thiết bị lắng xoáy tâm. Thiết bị có đáy hơi nghiêng so với mặt phẳng ngang (1O), dịch được bơm vào theo phương tiếp tuyến với thành thùng.

Làm lạnh nhanh 1. Mục đích

Với cấu tạo của từng bản như vậy, khi lắp chúng lên khung thiết bị thì sẽ tạo thành bốn đường dẫn: dịch đường vào thiết bị, dịch đường ra khỏi thiết bị, tác nhân lạnh vào thiết bị, tác nhân lạnh ra khỏi thiết bị. Dịch đường nóng được bơm vào một trong hai đường dẫn phía trên, còn khi ra khỏi thiết bị thì theo đường dẫn dưới, ngược phía. Tác nhân lạnh đi vào đường dẫn còn lại ở phía trên, ngược chiều với dịch đường và đi ra theo đường dẫn dưới, ngược phía.

Lên me n bia 1. Men giống

• Lên men chính

Theo nghiên cứu, người ta thấy rằng các chủng nấm men bia thuộc loài Saccharomyces cerevisiae không có khả năng tổng hợp các protease ngoại bào,vì vậy chúng không có khả năng sử dụng protein làm cơ chất. GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 72 cung cấp các thành phần khoáng cần thiết cho nấm men, chắc chắn hàm lượng Ca2+, Zn2+ trong dịch nha sẽ không đáp ứng nhu cầu của nấm men vì vậy cần bổ sung các kim loại này vào dịch nha (hàm lượng Zn2+ khoảng 0,3 ppm). Các ester được tạo thành chủ yếu vào cuối giai đoạn lên men chính nhờ phản ứng ester hóa giữa các alcol (chủ yếu là ethanol) và acid carboxylic trong d ịch lên men.

Lên me n phụ và ủ bia 1. Mục đích

Trong suốt quá trình hình thành, CO2 dư nổi lên bề mặt dịch lên men góp phần đẩy O2 ra làm giảm rH (lư ợng oxy hòa tan) kết quả làm hạn chế các vi sinh vật hiếu khí phát triển đây là nguyên nhân làm giảm chất lượng bia. Việc giảm pH có tác động tích cực đến bảo quản vì mức pH thấp sẽ hạn chế sự lây nhiễm của nhiều vi sinh vật khác, đồng thời pH thấp tạo điều kiện cho protein đông tụ và kết lắng một phần. Do nấm men tăng sinh khối suốt cả quá trình lên men, chúng chỉ chậm lại ở cuối quá trình lên men chính, cho nên lượng oxy hòa tan trong dịch nha cần thiết cho nấm men hô hấp là trong pha thích nghi (từ 12- 24 giờ).

Chiết 1. Mục đích

Lúc mới nạp, CO2 còn liên kết với các thành phần trong bia ở dạng lỏng lẻo và cần phải có thời gian để các liên kết này trở nên bền vững. Trước khi đưa bia vào thùng, CO2 được đưa vào để đẩy O2 ra ngoài, đồng thời tạo áp suất đủ lớn để hạn chế sự giải phóng CO2 ra khỏi bia. Các chai bia đã qua sử dụng sẽ được rửa sạch, lột nhãn, đi qua máy soi chai để kiểm tra xem chai có đạt chất lượng yêu cầu hay không, sau đó sẽ đi qua máy chiết – đóng nắp, chai đã đóng nắp sẽ đi qua máy kiểm tra mực bia sau đó đi vào máy thanh trùng và cuối cùng là dán nhãn mới cho chai thành phẩm.

Rửa chai 1. Mục đích

GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 89 Toàn bộ các máy trong phân xưởng được thiết lập với chạy cùng 1 công suất như nhau. Trong quá trình đưa chai vào máy rửa, các cánh tay máy sẽ lấy chai từ băng chuyền và đưa chai chính xác vào các giá đỡ chai để đi vào máy bắt đầu quá trình rửa chai. Khi quá trình rửa chai kết thúc, các vỏ chai sạch sẽ được đặt lên băng chuyền bởi các cánh tay máy.

Chiết chai – đóng nắp 1. Mục đích

Thiết bị chiết rót sử dụng trong quy trình sản xuất bia của nhà máy do hãng Krones cung cấp, trong đó chai sẽ đi qua 2 lần rút chân không và 2 lần bơm CO2 xen kẽ nhau như hình vẽ, sau đó bia sẽ được chiết vào chai theo đúng định mức. Sự nhiễm vi sinh này có thể là do các công đoạn trước đó không đảm bảo điều kiện vô trùng (khâu vệ sinh chai, nắp, do sản phẩm…), hoặc cũng có thể do nắp đóng không kín gây nhiễm. Vì vậy, trước khi chiết rót, QC sẽ lấy mẫu bia để kiểm tra vi sinh tần suất 4 giờ/lần, đồng thời sau khi đóng nắp thì cũng sẽ kiểm tra độ kín của chai tần suất 2 giờ/lần.

Thanh trùng 1. Mục đích

Tại mỗi vùng có hệ thống đầu phun để cung cấp nước gia nhiệt cho từng vùng, nước sau đó chảy qua băng tải lưới đi vào bể chứa tương ứng bên dưới. GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 98 Tại vùng đầu tiên có tác dụng nâng nhiệt độ của chai lên khoảng 35oC, với tác nhân là nước nóng được cung cấp ở vùng 10, nước được phun từ trên xuống qua hai băng tải lưới sau đó tích tụ bể chứa bên dưới vùng 1. Nước sau khi phun xuống cũng qua hệ thống băng tải lưới và được tích tụ lại ở bể chứa dưới vùng 8 và được bơm trở lại vùng số 3 để gia nhiệt cho bia.