Quy trình sản xuất bia tại nhà máy bia Tiên Sơn - Bắc Ninh công suất 20 triệu lít/năm

MỤC LỤC

CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT

Lên men cổ điển là quá trình mà sản phẩm có phân tử lượng nhỏ hơn phân tử lượng của các chất trong nguyên liệu, thu được bằng các phản ứng dị hoá xảy ra trong quá trình lên men. Lên men hiện đại là những quá trình lên men mà sản phảm thu được phức tạp hơn, không thể thay thế bằng các phương pháp hoá học, thực chất đó là các quá trình sinh tổng hợp. Trong phân xưởng này, em quyết định lựa chọn phương pháp lên men gia tốc, sử dụng thiết bị lên men thân trụ đáy côn với hệ thống áo lạnh bố trí phù hợp đảm bảo quá trình lên men trong 15 ngày đối với bia hơi và 18 ngày đối với bia chai.

Sau khi lên men, bia non thu được còn cặn lạnh là xác tế bào nấm men và một số hợp chất không tan vào dịch đường nhưng chưa được tách triệt để trước khi lên men. Với mục tiêu sản xuất bia chất lượng ở mức trung bình, phục vụ đối tượng khách hàng thuộc tầng lớp bình dân, em quyết định chọn máy lọc khung bản sử dụng bột trợ lọc diatomit để lọc bia hơi. Dịch đường từ nồi lắng xoáy được làm lạnh xuống đến 8-10 ºC bởi máy làm lạnh nhanh dạng tấm bản, tác nhân làm lạnh là nước 2 ºC sau đó sẽ được phối trộn ngay bằng nước bài khí để thu được dịch lên men có độ đường phù hợp: đối với bia hơi là 10 ºP còn bia chai là 12 ºP.

Trên đường đi của dịch ở mẻ nấu đầu tiên, ta sẽ tiếp men với mật độ tế bào là 130 triệu TB/ml dịch và bổ sung O2 với lượng 5-7 mg/l để thúc đẩy sự phát triển của nấm men. Dự kiến 1 tank lên men sẽ chứa dịch của 5 mẻ nấu, do đó lượng tế bào nấm men giao cấy trong 1 tank lên men sẽ tương đương với giá trị là 26 triệu TB/ml dịch. So với lý thuyết thì tỷ lệ gieo cấy này là khá cao, tuy nhiên nó phù hợp với mục đích đề ra là lên men trong thời gian ngắn (15 ngày đối với bia hơi và 18 ngày đối với bia chai) nhằm giảm chi phí, tăng lợi nhuận.

Lưu ý là trước khi tiếp dịch, cần nạp đầy CO2 vào tank lên men, trong quá trình bơm dịch vào thì mở van đỉnh tank, dịch lên men sẽ đẩy CO2 ra ngoài. Ban đầu, ta sẽ mở van xả đáy tank lên men để thải hết lượng men già, xác men cũng như những cặn lạnh kết lắng ở đáy, màu sắc của phần thải này là vàng sẫm đến nâu nhạt, đến khi quan sát thấy men sữa màu trắng đục qua cửa quan sát thì ta mới tiến hành thu men vào tank bảo quản men. Quá trình lên men phụ và tàng trữ bia trong thời gian ngắn, vì vậy để bia thành phẩm đảm bảo được hàm lượng diacetyl theo tiêu chuẩn < 0,1 – 0,2 mg/l ta sử dụng chế phẩm enzyme Maturex 2000L hãng Novozyme với liều lượng là 3 kg cho 1 tank lên men, chế phẩm được cho vào cùng với thời điểm tiếp men giống.

Nhiệt độ lên men được điều chỉnh nhờ hệ thống van tự động, áp suất lên men được duy trì nhờ hệ thống điều chỉnh áp suất thông qua van xả áp và van cấp CO2. Áp suất dư trong tank lên men nếu cao quá sẽ gây ảnh hưởng xấu đến hoạt động của nấm men, nếu thấp quá thì hàm lượng CO2 bão hòa vào bia non sẽ kém đi, áp dụng lý thuyết, ta sẽ luôn khống chế áp suất dư ở mức 0,5 – 0,7 atm. Trong suốt quá trình lên men, mỗi ngày sẽ tiến hành lấy mẫu định kì 2 lần, kiểm tra các chỉ số: hàm lượng đường ( ºP), tổng số tế bào nấm men (106 TB/ml dịch), phần trăm tế bào chết, phần trăm tế bào nảy chồi, nhiệt độ và áp suất thực tế.

TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM

Tính toán lượng bia chai từ 100kg nguyên liệu ban đầu Tỷ lệ nguyên liệu: 60% malt 40 % gạo
Tính toán lượng nguyên liệu và sản phẩm trung gian để sản xuất 100 lít bia chai từ dịch đường 12,5 ºP
Tính toán lượng bia hơi từ 100kg nguyên liệu ban đầu Tỷ lệ nguyên liệu: 60% malt 40 % gạo
Tính toán lượng nguyên liệu và sản phẩm trung gian để sản xuất 100 lít bia hơi từ dịch đường 10,5 ºP

Khi đun hoa coi lượng chất khô hoà tan vào bằng lượng chất khô mất đi do vậy lượng chất chiết sau đun hoa vẫn là 66,15 kg. Lượng dịch sau khi làm lạnh nhanh chuyển sang lên men là: ( tổn thất quá trình làm lạnh 1%). Lượng bia non sau khi lên men chính và phụ (tổn thất theo dịch cho cả hai quá trình này là 4,0%).

Lượng chất chiết sau khi nấu hoa là 66,15 kg, sau khi lắng trong và làm. Giả thiết hiệu suất lên men thực tế là 60% và coi toàn bộ lượng đường lên men là maltoza. Lượng bột trợ lọc cần dùng tùy thuộc vào chất lượng bột, thiết bị lọc và bề mặt lọc.

TÍNH TOÁN THIẾT BỊ

Thiết bị nhân men giống được chọn theo nguyên tắc sau : Thể tích hữu ích của thùng nhân men giống cấp 2 bằng 1/10 thể tích dịch lên men của tank lên men chính. Thể tích hữu ích của thùng nhân giống cấp 1 bằng 1/5 thể tích của thùng nhân giống cấp 2. * Chọn thiết bị nhân men giống cấp 2 làm bằng inox, thân trụ đáy côn Gọi V2 là thể tích hữu ích của thùng nhân men giống cấp 2.

Chọn khoảng cách từ sàn đến thiết bị là 0,8 m, chiều cao thực tế của thiết bị so với mặt nền là. Thiết bị có lớp áo lạnh dày 10 cm, đường kính ngoài của thiết bị là.