Quá trình sản xuất bia tại công ty Bia Hoàng Sâm

SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ

MỤC ĐÍCH CÔNG NGHỆ CỦA TỪNG QUÁ TRÌNH

Thuỷ phân nguyên liệu là quá trình tạo mọi điều kiện thuận lợi như pH, nhiệt độ,… của môi trường để các hệ enzyme amylase trên đại mạch mà chủ yếu là hệ enzyme amylase và hệ enzyme protease hoạt động, chúng xúc tác sự chuyển hoá các hợp chất cao phân tử chủ yếu là các hidratcarbon và protein thành các hợp chất có phân tử lượng thấp hòa tan bềnh vững vào dịch đường tạo thành chất chiết chính cho dịch đường và là nguồn dinh dưỡng chính cho nấm men cho giai đoạn lên men. … như vậy trong các sản phẩm phụ, có chất có ích nhưng cũng có không ít những chất ảnh hưởng không tốt đến chất lượng của bia sau này.Quá trình lên men chính gồm hai giai đoạn với mỗi giai đoạn có một yêu cầu cũng như một vai trò công nghệ riêng. Lên men phụ là quá trình lên men tiếp phần đường còn sót lại nhưng với tốc độ chậm do nhiệt độ lên men thấp (1.5 – 2oC), đồng thời nhiệm vụ chính của giai đoạn này là khử bớt các chất độc không có lợi cho bia như: diacetyl, aldehide, rượu bậc cao… đưa các chỉ tiêu này về tiêu chuẩn cho phép trong sản phẩm.

Bia sau khi lên men phụ và tàng trữ vẫn còn đục và chứa nhiều tế bào nấm men nên cần phải lọc trong để loại tối đa các cặn lắng và tế bào nấm men còn sót lại trong bia làm cho bia đạt được độ trong lấp lánh và tăng độ bền sinh học cho bia trong quá trình bảo quản.

TÍNH TOÁN NGUYÊN LIỆU CHO MỘT MẺ NẤU CỦA CÔNG TY

Nhiệt độ thu hồi men 2 – 5oC ( lúc hạ nhiệt độ xuống bắt đầu lên men phụ chú ý tổng số tế bào nấm men để quyết định lên men phụ. Nếu tổng số tế bào nấm men quá nhiều thì lúc độ đường 3.2oP phải hạ xuống 5oC cho lên men phụ. Nếu tổng số tế bào quá ít thì độ đường 2.6oP mới hạ nhiệt độ xuống 5oC cho lên men phụ). - Dùng phenolphthalein 1 % thử còn xút hay không, nếu còn, chạy nước tiếp tục, cứ 5 phút thử phenolphthalein 1 lần đến khi nào sạch NaOH thì ngừng. - Dùng metyl cam để kiểm tra xự hiện diện của xút ( kiểm tra thường xuyên (5 phút/ lần) nếu lượng axit còn sót thì tiếp thục chạy nước đến lúc sạch).

Dùng phenolphthalein 1 % để kiểm tra sự hiện diện của NaOH ( kiểm tra thường xuyên (5phút/lần) nếu lượng NaOH còn sót lại thì tiếp tục chạy nước đến lúc sạch).

MALT ĐẠI MẠCH

Nếu trong một bông đại mạch, cả ba nhánh đều dược thụ phấn ,thì loại đại mạch này là đại mạch sáu hàng hoặc bốn hàng (vì có một thành phần thụ phấn yếu hơn hai nhánh còn lại). Những sản phẩm của sự thuỷ phân có phân tử lượng thấp hơn vừa là nguồn thức ăn cho nấm men vừa là cơ chất tham gia vào các tương tác hoá học khác nhau dẫn tới thay đổi thành phần và tính chất của nguyên liệu ban đầu cũng như sản phẩm về sau. Trong nhóm protein tiêu biểu là leucosin, edectin và một phần của hordein hoà tan vào dịch đường và tồn tại còn những cấu từ khác được thải ra cùng bã malt và cặn lắng.

Acid amin tuy chiếm một lượng nhỏ (0.1 %) nhưng đóng vai trò cực kỳ quan trọng: là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng cho nấm men, là tác nhân chính tạo helanoid, tham gia tạo bọt và tồn tại bền vững trong bia như một phần dinh dưỡng quan trọng.

THẾ LIỆU

Đặc tính của bắp là phôi khá đặc biệt là hàm lượng chất béo trong phôi khá cao (23 – 45 %), nên làm cho bia kém bọt ,dễ bị oxy hóa gây mùi khó chịu ,làm giảm chất lượng bia. Đường sacharose được sử dụng như một thế liệu cao cấp, đưa trực tiếp dưới dạng tinh thể vào nồi nấu hoa hoặc đưa vào dưới dạng siro. Tại công ty, sử dụng thế liệu là gạo gãy hoặc tấm bởi vì loại nguyên liệu này là phụ phẩm của ngành chế biến gạo nên giá thành rẻ, dễ nghiền.

Nguồn nguyên liệu này được lấy từ các tỉnh miền Tây như : Long An, Tiền Giang,… với quy cách nguyên liệu nhập về là gạo được đóng trong các bao đay khoảng 50 kg/bao.

NUỚC

Thành phần hóa học của nước và ảnh hưởng của các muối trong nước đến tiến trình công nghệ và chất lượng sản phẩm. Hàm lượng của các muối ở trong nước rất khác nhau do đó khả năng tác động và ảnh hưởng của chúng đến tiến trình công nghệ và chất lượng sản phẩm cũng khác nhau. Vì nếu trong dịch đường có hàm lượng sắt đủ lớn nó sẽ rút ngắn chu kỳ sinh trưởng của nấm men, làm cho sự cân bằng trong tiến trình lên men bị phá vỡ.

Mặt khác, sắt còn xúc tác quá trình oxi hóa trong bia, làm giải độ keo và và dễ dàng dàng gây đục cho sản phẩm.  NO3, NO2: Trong phân đoạn sản xuất dịch đường tất cả các muối nitrat và nitrit đều không ảnh hưởng gì (trừ muối nitrat của canxi và magie). Dùng acid lactic chuyển hóa muối canxi và magie thành muối lactat – không gây ảnh hưởng gì đến tiến trình công nghệ và chất lượng sản phâm.

Bên cạnh đó, acid lactic còn làm giảm pH của dịch malt để tăng cường hoạt lực của hệ enzyme thủy phân. Cải tạo thành phần sinh học của nước có nghĩa là diệt vi sinh vật trong nước để làm cho nước sạch về phương diện sinh học để dùng nước đó rửa nấm men, rửa thiết bị dụng cụ, đường ống, đặc biệt để nấu bia. Lọc nước qua thiết bị siêu lọc (hoặc vi lọc) có thể giữ lại tất cả tế bào vi sinh vật và thậm chí cả bào tử của chúng, thu được là nước vô trùng.

Nhược điểm của hai phương pháp trên là giá thiết bị cao, hiệu quả diệt trùng thấp, năng suất chưa đáp ứng được quy mô công nghiệp. Dùng chlorine, oxygen hoặc một số ion kim loại tác động trực tiếp lên tế bào vi sinh vật và phá hủy chúng.

NẤM MEN

Đặc điểm Là nấm men nồi, tức là trong quá trình lên men cũng như kết thúc quá trình lên men các tế bào nấm men không có khả năng kết dính lại với nhau thành tảng nên nó lơ lửng trong dung dịch lên men và tập trung ở bề mặt dịch. Sản phẩm Sản phẩm kém trong do lọc khó khăn vì các tế bào nấm men lơ lửng trong dịch lên men ở thời kỳ cuối của quá trình lên men tạo ra dạng huyền phù. Sản phẩm trong hơn do giai đoạn cuối của quá trình lên men các tế bào nấm men kết dính thành tảng lắng xuống đáy tank sẽ kéo chìm một số chất lơ lửng khác, đồng thời làm cho quá trình lọc được đơn giản và dễ dàng hơn.

Dưới lớp thành tế bào là lớp màng tế bào chất, cấu tạo chủ yếu là protein (chiếm 50 % khối lượng khô), còn lại là lipide (chiếm 40 %) và một ít polysaccharide. Không bào (vakuol): Là cơ quan giữ vai trò quan trọng đáng kể trong trao đổi chất, chúng chứa một số loại enzyme tham gia vào quá trình trao đổi chất của tế bào. Hydratcacbon: Ở nấm men chiếm khảng 25 – 63 % chất khô, thường dưới dạng polysaccgaride, glycogen, granulose, dextran và các dạng phức như pentos, dezoxyribose.

Glucide: Giữ vai trò quan trọng của cơ thể nấm men, chúng được sử dụng để xây dựng các bộ phận của cơ thể như màng tế bào, giáp mạc, đồng thời là nguyên liệu năng lượng cho quá trình hô hấp.  Các chất khoáng: Là một trong những thành phần tạo nên các hợp chất phức tạp của tế bào như protein, vitamin, enzyme… Tuy chiếm tỷ lệ nhỏ nhưng nó đóng vai trò quan trọng cho hoạt động sống của nấm men, giữ cho áp suất thẩm thấu của nội bào được bình thường. Hô hấp là quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ phức tạp nhằm giải phóng ra năng lượng cung cấp cho hoạt động sống của tế bào, đồng thời tạo ra các sản phẩm phụ khác.

Quá trình đường phân glucotytic hoạt động bằng cách chuyển hóa glucose thành acid pyruvic và năng lượng dưới dạng hợp chất cao phân tử Nicotinamit Adenin, Nuclotit dạng khử (NADH+). Đây là phản ứng sinh nhiệt, phần năng lượng sinh ra từ các phản ứng sinh hóa trong mỗi giai đoạn của quá trình đều được nấm men hấp thụ và dự trữ dưới dạng Adenosin Triphosphate (ATP), để có thể sử dụng cho các phản ứng sau này.