3.3.1 Các sự cố không mong muốn xảy ra trong quá trình nấu
Các sự cố không mong muốn xảy ra trong quá trình nấu và cách khắc phục được thể hiện ở bảng 15.
Bảng 15. Các sự cố không mong muốn xảy ra trong quá trình nấu
Các sự cố xảy ra
ở các công đoạn Nguyên nhân Cách khắc phục
Nghiền: +Bột gạo nghiền quá to +Bột malt nghiền quá to +Bột malt quá mịn
Bột gạo nghiền quá to do lưới bên trong máy nghiền búa bị mòn hoặc bị rách.
Kiểm tra lại lưới nghiền hoặc thay lưới mới và tiến hành nghiền lại.
Do kích thước giữa các trục nghiền.
Nghiền lại
Chờ phối lại với mẻ nghiền sau cho hợp lí. Hồ hóa: Bột gạo bị vón cục. Do quá trình phối trộn không đều Mở nắp ra sử dụng dụng cụ chuyên dùng đánh cho bột tan ra. Đường hóa: Nồi
malt có tinh bột sót.
Do chất lượng malt hay do chất lượng bột nghiền
Kéo dài thời gian đun nhưng không quá 10 phút.
Lọc dịch đường: Bị tắt màng lọc
Do bột malt quá mịn hoặc do malt có độ nhớt cao là chủ yếu.
Hạ dao cắt bã xuống đáy nồi xới bã ra, rồi cho dịch chạy tuần hoàn để tạo màng lại.
Houblon hóa: +Vượt cường độ bay hơi
+Thời gian đun kéo dài
Do không tính thời gian đun sôi nên vượt cường độ bay hơi
Khi đun sôi phải dựa vào cường độ bay hơi và độ đường trước sôi và độ đường mong muốn sau sôi để tính thời gian đun sôi.
Do bộ đốt trong bị bẩn nên khả năng truyền nhiệt kém
Vệ sinh bộ đốt trong.
Lắng xoáy: dịch nha phải chờ ở nồi lắng xoáy nên bị oxy xâm nhập, dịch bị sậm màu.
Do các thiết bị, đường ống trên đường cấp dịch bị hư hỏng hay không có tank để lên men do đang vệ sinh.
Sau khi sửa chữa thiết bị, đường ống thì cấp dịch nhanh chóng. Điều chỉnh độ màu ở các mẻ sau cho phù hợp.
45
3.3.2 Các sự cố không mong muốn xảy ra trong quá trình lên men
Các sự cố không mong muốn xảy ra trong quá trình lên men và cách khắc phục được thể hiện ở bảng 16.
Bảng 16. Các sự cố không mong muốn xảy ra trong quá trình lên men
Các sự cố xảy ra ở
các công đoạn Nguyên nhân Cách khắc phục
Lên men: +Nhanh
Nếu quá trình nấu tạo ra quá nhiều các loại đường mà nấm men sử dụng được thì quá trình lên men sẽ xảy ra nhanh và nếu đường không sử dụng được thì quá trình lên men sẽ diễn ra chậm, do chất lượng malt, do chủng men giống, do hàm lượng CO2 hòa tan, nhưng chủ yếu là do quá trình nấu và chất lượng malt.
Khi quá trình lên men nhanh:
+ Dàn áp cho tank lên men chính ≤ 0,3 bar, dàn áp cho tank lên men phụ ≤ 1 bar. + Hạ nhiệt độ xuống thấp khoảng 5oC.
+Chậm Khi quá trình lên men chậm
thì bổ sung thêm hóa chất để thủy phân lượng đường mà nấm men không sử dụng được thành đường mà nấm men sử dụng được.
+ Men không lắng Do malt có chất lượng thấp
(độ nhớt cao), nhưng chủ yếu là do chủng nấm men không tốt thì men sẽ không lắng.
Trong quá trình houblon hóa bổ sung thêm Zn có tác dụng trợ giúp sự lắng của nấm men.
Nhiệt độ lên men không ổn định
Do nấm men có hoạt lực không đảm bảo.
Không sử dụng nấm men có hoạt lực không đảm bảo (kiểm tra trước khi nạp vào dịch).
Do mật độ tế bào tăng hay
giảm quá nhiều. Nếu mật độ tế bào tăng thì giảm nhiệt độ lên men và ngược lại.
Bọt phân bố không đều, thậm chí có vùng không có bọt xuất hiện.
Quá trình lên men không
xảy ra ở vùng đó. Khuấy đảo lại dịch lên men hoặc chuyển từ vùng này sang vùng kia.
46
3.3.3 Các sự cố không mong muốn xảy ra trong quá trình lọc bia
Các sự cố không mong muốn xảy ra trong quá trình lọc bia và cách khắc phục được thể hiện ở bảng 17.
Bảng 17. Các sự cố không mong muốn xảy ra trong quá trình lọc bia
Các sự cố xảy ra ở các công
đoạn Nguyên nhân Cách khắc phục
Lọc bia: +Tắc màng lọc ống +Nghẹt lọc đĩa +Nghẹt lọc tinh Do bột trợ lọc, nhưng chủ
yếu là do chất lượng bia. Tăng thêm áp suất lọc nhưng không quá 5 bar. Nếu vẫn không lọc được thì lấy nước đuổi bia, sau đó xả bỏ lớp bột lọc và tạo màng lọc mới. Do hạt nhựa PVPP bị vỡ ra
lâu ngày sẽ làm nghẹt lưới lọc của đĩa.
Đợi lọc xong, hoàn nguyên PVPP thì tháo lọc đĩa ra vệ sinh.
Do hạt PVPP bị vỡ ra quá bé hòa lẫn vào trong bia làm nghẹt lọc tinh.
Vệ sinh ống lọc hoặc thay mới.
3.3.4 Các sự cố không mong muốn xảy ra trong quá trình trữ bia ở TBF, chiết bia và thanh trùng bia và thanh trùng
Các sự cố không mong muốn xảy ra trong quá trình trữ bia ở TBF, chiết bia và thanh trùng và cách khắc phục được thể hiện ở bảng 18.
Bảng 18. Các sự cố không mong muốn xảy ra trong quá trình trữ bia ở TBF, chiết bia và thanh trùng
Các sự cố xảy ra
ở các công đoạn Nguyên nhân Cách khắc phục
TBF:
Nồng độ CO2
nhiều hoặc quá ít Màu của bia trong TBF không đạt.
Do lượng CO2 dàn áp
trong TBF cao hoặc thấp. Nếu lượng COở TBF, nếu CO2 2 quá cao thì xả áp thấp thì bổ sung thêm.
Do lượng nước pha bia
quá nhiều Chờ TBF sau sẽ phối lại cho đạt độ màu theo yêu cầu. Máy chiết: bia
trong lon bị lưng. Do áp suất trong bồn máy chiết không đạt, bia còn lại trong bồn máy chiết quá ít
Thường xuyên kiểm tra lượng bia và áp suất trong bồn máy chiết Máy thanh trùng:
thanh trùng không đạt chưa tiêu diệt hết vi sinh vật.
Do nhiệt độ thanh trùng, thời gian thanh trùng không đạt.
Kiểm tra nhiệt độ và thời gian thanh trùng của máy.
47
Chương 4. THIẾT BỊ TRONG SẢN XUẤT BIA
4.1 Máy nghiền búa
Cấu tạo (hình 18):bộ phận quan trọng của thiết bị nghiền gạo là búa nghiền.
Hình 18. Máy nghiền búa
(http://congnghethucpham1112.blogspot.com/2012/11/thiet-bi-trong-san-xuat-bia-phan-1.html)
Nguyên lý hoạt động:
Trục phân phối nguyên liệu đưa gạo vào buồng. Các búa gắn trên trục roto quay theo trục roto với vận tốc 1500 vòng/phút, do vậy mà hạt bị đập vỡ ra, ở đây có quạt thông gió thổi mạnh. Buồng nghiền có thể đặt đứng hay đặt ngang. Hạt được nghiền thành bột mịn sao cho các hạt bột chui qua lỗ sàng vào đều dọc theo chiều dài của trục quay. Theo thời gian chiều quay của trục có thể đảo ngược tự động để tránh bị mòn 1 bên.
4.2 Máy nghiền trục
Cấu tạo (hình 19): thiết bị có hai cặp trục roto được lắp song song nhưng cặp trên có khe hở hai trục lớn hơn cặp dưới.
Hình 19. Máy nghiền trục (http://congnghethucpham1112.blogspot.com/2012/11/thiet-bi-trong-san-xuat-bia-phan-1.html) 1. Roto 2. Đĩa treo 3. Búa 4. Lưới sàng 1. Trục cấp liệu 2. Malt vào
3. Đôi trục nghiền thô
4. Đôi trục nghiền lại vỏ
5. Sàng rung
6. Vỏ và tấm
7. Hỗn hợp bột sau khi nghiền thô
48
Nguyên tắc hoạt động
Malt được nghiền qua cặp trục roto thứ nhất, bột nghiền được đổ xuống sàng. Lọt qua lỗ sàng là bột và tấm bé, chúng được thu vào thùng chứa tạm.Vỏ và tấm lớn ở lại trên sàng và được đưa đến cặp trục roto thứ hai để nghiền lại một lần nữa.
Nhược điểm: vỏ và tấm lớn ở cặp trục roto thứ hai đều được nghiền với một chế độ như nhau. 4.3 Sàng rung Cấu tạo:(hình 20) Hình 20. Sàng rung (http://congnghethucpham1112.blogspot.com/2012/11/thiet-bi-trong-san-xuat-bia-phan-1.html) 1. Lò xo.
2. Động cơ. 6. Máng thoát liệu. 3. Trục quay. 7. Bulông.
4. Cơ cấu lệch tâm. 8. Lưới sàng. 5. Thanh truyền. 9. Khung trên.
Nguyên lý hoạt động:
Khi trục quay thì đối trọng gây rung quay theo sinh ra lực ly tâm quán tính hướng thẳng góc với chiều quay. Lực ly tâm này sinh ra hai thành phần song song và vuông góc với bề mặt sàng. Thành phần vuông góc với bề mặt sàng sẽ tác dụng theo đường trục của các lò xo đỡ và gây ra dao động rung của sàng. Còn thành phần song song với bề mặt sàng sẽ tác dụng vuông góc với trục của các lò xo đỡ và gây ra dao động ngang của khung sàng. Do độ cứng của lò xo theo hai hướng khác nhau nên kết quả khung sàng sẽ rung theo quỹ đạo hình elip.
49
4.4 Nồi malt và gạo
Cấu tạo (hình 21): thiết bị được làm bằng thép không gỉ, có dạng thân trụ đáy cầu, nắp có dạng hình nón có lắp ống thoát hơi. Nồi có cấu tạo 2 lớp: Lớp trong thân nồi chính chứa dịch nấu, trên thân nồi lắp các đường ống nối với đường cấp dịch, nước vào nồi. Lớp ngoài cho hơi vào để gia nhiệt dịch nấu bên trong. Bên ngoài có phủ một lớp sợi thủy tinh cách nhiệt. Phía trên có các đường ống để cấp hơi vào và bộ phận ngưng tụ ở phía dưới.
Hình 21. Nồi nấu malt và gạo
(http://congnghethucpham1112.blogspot.com/2012/11/thiet-bi-trong-san-xuat-bia-phan-2.html)
1. Ống hơi 5. Thành
2. Đèn quan sát 6. Lớp cách nhiệt 3. Cửa quan sát 7. Cánh khuấy 4. Vệ sinh CIP 8. Động cơ
Nguyên tắc hoạt động:
Bột gạo hoặc bột malt sau khi phối trộn với nước theo tỉ lệ thích hợp được đưa vào nồi nấu. Khởi động cánh khuấy để tránh hiện tượng đun nóng cục bộ. Hơi đốt từ đáy nồi truyền đến khối dịch nâng nhiệt độ khối dịch đến nhiệt độ yêu cầu.
50
4.5 Nồi lọc
Cấu tạo (hình 22): nồi lọc được chế tạo bằng thép không gỉ, có dạng hình trụ đáy phẳng.
Có hai đáy: đáy thật và đáy giả. Cách đáy thật khoảng 10 – 15 mm, đáy giả bao gồm nhiều mảnh kim loại đục lỗ mắt sàng ghép lại. Hình dạng của mảnh ghép là hình rẻ quạt. Trên đáy giả có một lỗ hở để tháo bã malt ra ngoài. Trên đáy thật có các ống nhỏ để gom dịch.
Hệ thống cánh khuấy, gạt bã. Gồm dao cào bã, có loại hình ziczac, có loại nhiều răng. Có một dao gạt bã chính và hai dao phụ. Trên 2 tay đòn của cánh khuấy là ống dẫn nước dùng khi rửa bã đục nhiều lỗ con tạo nên vòi hoa sen. Khi cánh khuấy quay thì ống dẫn nước quay theo.
Hình 22. Cấu tạo nồi lọc
(http://congnghethucpham1112.blogspot.com/2012/11/thiet-bi-trong-san-xuat-bia-phan-2.html)
1. Dịch cháo vào 7. Đáy lưới giả
2. Dịch đường ra 8. Đường nước vệ sinh
3. Cánh gạt bã 9. Đường nước rữa bã 4. Cánh xới bã 10. Cửa quan sát
5. Cửa thoát bã hèm 11. Lớp cách nhiệt 6. Động cơ 12. Các ống gom dịch.
Nguyên tắc lọc:
Ở đây sử dụng sự chênh lệch áp suất ở phía trên và phía dưới màng lọc, dịch sẽ tự chảy qua lớp lọc để ra ngoài. Khi bơm dịch cháo vào thùng lọc, phần bã sẽ lắng
51
xuống đáy giả, tạo thành màng lọc. Lưỡi dao cạo có thể tự quay xung quanh mình nó một góc xác định. Cả hệ thống này có thể nâng lên hạ xuống nhờ xylanh thuỷ lực và có thể quay được nhờ hộp số đặt dưới gầm.
4.6 Thiết bị houblon hoá
Hình 23. Thiết bị houblon hoá
(http://congnghethucpham1112.blogspot.com/2012/11/thiet-bi-trong-san-xuat-bia-phan-2.html)
1. Đèn
2. Cửa quan sát 6. Nón
3. Lớp cách nhiệt 7. Hoa viên 4. Buồng đốt trong 8. Cao hoa 5. Vệ sinh CIP
Cấu tạo (hình 23):
Thiết bị houblon hoá được làm bằng thép không gỉ, có dạng hình trụ đáy chỏm cầu. Đáy thiết bị có cấu tạo hai lớp để chứa hơi cấp nhiệt gọi là buồng cấp nhiệt. Trên đỉnh thiết bị có ống thoát hơi thông với khí trời. Bên trong có buồng đốt dạng thiết bị ống chùm.
Nguyên tắc hoạt động:
Dịch đường sau khi lọc cho vào nồi đun sôi để tiến hành quá trình houblon hóa theo đường ống phía dưới. Dịch đường được đun nóng nhờ một buồng đốt đặt bên trong thiết bị, buồng đốt trong có dạng ống chùm. Hơi đi bên ngoài ống, dịch đường đi bên trong ống và tiến hành trao đổi nhiệt cho nhau. Hoa houblon dưới dạng cao hoa
52
và hoa viên. Dẫn dịch đường vào nồi đun sôi, khi dịch đường vừa sôi thì cho cao hoa, ZnSO4, caramen vào. Hoa viên cho vào trước khi kết thúc quá trình houblon hóa khoảng 15 – 25 phút. Trong quá trình houblon hóa sử dụng các phụ gia như ZnSO4 để bổ sung thêm nguyên tố vi lượng cho dịch đường và sử dụng caramen để tăng khả năng tạo màu. Sau khi houblon hóa thì pH = 5,5 – 5,7 chuyển dịch sang thiết bị lắng whirlpool để tách bã.
4.7 Thùng Whirlpool Cấu tạo: (hình 24) Cấu tạo: (hình 24)
Thiết bị thân hình trụ làm bằng inox, đáy có độ nghiêng 5o. Đường ống của thiết bị có phương tiếp tuyến với thành thiết bị và phía cuối đường ống được thu nhỏ lại. Ở đây thiết bị có hai ống phun đặt vuông góc với nhau, đầu ống phun hướng về phía đáy thùng, chúng quay được nhờ bơm gắn ở phía dưới, ống tháo cặn ở cuối góc nghiêng, dịch được lấy ra theo hai đường ống, phía trên có cửa quan sát và vệ sinh thiết bị, ống thoát khí không ngưng.
Hình 24. Thùng Whirlpool
(http://congnghethucpham1112.blogspot.com/2012/11/thiet-bi-trong-san-xuat-bia-phan-2.html)
1. Ống thoát hơi 5. Đường dịch vào 2. Cửa quan sát 6. Đường dịch ra 3. Vệ sinh Cip 7. Đường tháo cặn 4. Dụng cụ phá bọt
53
Nguyên lý hoạt động:
Khối dịch sẽ quay bên trong không gian của thùng và đầy dần lên. Cặn tập hợp lại ở giữa. Dịch trong sẽ được lấy ra ngoài ở phía dưới thùng lắng xoáy. Cặn dễ dàng được loại bỏ. Việc vận hành thùng lắng xoáy dễ, phụ thuộc chủ yếu vào vị trí của các thiết bị. Chất lượng của malt và phương pháp nấu cũng ảnh hưởng tới việc sử dụng thùng lắng xoáy.
4.8 Thiết bị lạnh kiểu tấm bản Cấu tạo: (hình 25) Cấu tạo: (hình 25)
Dùng thiết bị làm lạnh kiểu bản mỏng. Thiết bị làm lạnh có cấu tạo là các tấm bản gấp sóng chế tạo từ thép không gỉ, trên mỗi tai có đục một lỗ tròn, với cấu tạo như vậy khi ghép chúng lại thì sẽ tạo thành 4 đường dẫn: bia vào, bia ra, môi chất lạnh vào, môi chất lạnh ra.
Hình 25. Thiết bị lạnh kiểu tấm bản (http://congnghethucpham1112.blogspot.com/2012/11/thiet-bi-trong-san-xuat-bia-phan-2.html) 1. Khung trên 5. Tấm bản 2. Trụ đỡ 6. Thanh ren 3. Nắp liền 7. Nắp có cửa 4. Khung dưới
54
Nguyên lý hoạt động:
Trên mỗi tấm bản có nhiều đường rảnh, và có 4 lỗ ở các góc. Mép tấm bản có lắp gioăng cao su để khi ghép lại đảm bảo độ kính cho máy và cho đường dẫn dịch tạo thành.
Dịch đường chảy vào từ một đầu, chảy qua đường khía tạo thành giữa 2 tấm bản và đi ra ngoài theo đường khác, trong khi nước hoặc tác nhân làm lạnh chảy theo chiều ngược lại theo các rãnh kế tiếp của các tấm bản. Các đường rãnh trên tấm bản đảm bảo dòng chảy thay đổi hướng liên tục để có hiệu quả trao đổi nhiệt.
4.9 Tank lên men Cấu tạo: (hình 25) Cấu tạo: (hình 25)
Thiết bị có thân hình trụ, trên thân có hệ thống áo lạnh. Ở bên ngoài thiết bị được bao bọc bởi một lớp bảo ôn giữ nhiệt độ trong tank lên men một cách ổn định không bị ảnh hưởng nhiệt độ môi trường.
Hình 26. Cấu tạo tank lên men
(http://congnghethucpham1112.blogspot.com/2012/11/thiet-bi-trong-san-xuat-bia-phan-3.htm)
Nguyên tắc hoạt động
Quá trình lên men chính và phụ thực hiện trong một tank. Dịch nha lạnh sau khi được cấp O2 , nấm men theo đường ống dẫn vào tank lên men, dịch đi từ dưới lên để tránh tạo bọt.
55
4.10 Thiết bị lọc ống Cấu tạo: (hình 27) Cấu tạo: (hình 27)
Thiết bị này có cấu tạo hình trụ thẳng đứng, dung tích 2900 lít, bên trong có 121 ống hình trụ, ống dài 1,8 m, diện tích bề mặt lọc là 22,58 m2 và có các lỗ lọc dạng khe. Các ống lọc được gắn với một hệ thống các ống dẫn bia, kích thước của khe lọc là 60 – 80 µm.
Hình 27. Cấu tạo hệ thống lọc ống
(http://congnghethucpham1112.blogspot.com/2012/11/thiet-bi-trong-san-xuat-bia-phan-3.htm)
Nguyên lý hoạt động
Bia được bơm vào thiết bị lọc ống cùng với bột trợ lọc. Nguyên lý của quá trình lọc là do sự chênh lệch áp suất bên trong và bên ngoài ống lọc, bia đi vào thiết bị từ dưới lên trên, quá trình lọc xảy ra ở ngay bề mặt của ống lọc, dưới áp lực thẩm thấu,