L ỜI CẢM ƠN
4.4QUY TRÌNH CÔNG ĐOẠN THÀNH PHẨM
4.4.1 Sơ đồ quy trình công đoạn thành phẩm:
Hình 19: Sơ đồ quy trình công đoạn thành phẩm
Chai trong két Dỡ chai Chai bẩn Rửa chai Soi chai 1 Chiết, đóng nắp Thanh trùng Soi chai 2 Sấy khô nắp, cổ chai
Dán nhãn, in date Kiểm tra nhãn Bốc chai vào két Kho thành phẩm Két bẩn Rửa két Két sạch Bia, CO2
4.4.2 Thuyết minh quy trình:
Súc chai: vệ sinh chai dơ, tái sử dụng nhằm tiết kiệm chi phí.
Chai dơ được thu hồi và vận chuyển đến nhà máy được đưa vào máy rửa bằng
hệ thống bốc dỡ chai. Khi vào máy súc chai, chai dơ được ngâm trong nước nóng
khoảng 40oC để làm mềm keo và rửa sơ bộ. Kế tiếp, chai đi qua bồn chứa NaOH và hóa chất Stabilon CN trong khoảng 15 ÷ 20 phút, nhờ đó các nhãn chai, foli nhôm sẽ được hòa tan và đi qua vòi phun cao áp để loại bỏ nhãn thân trong quá trình ngâm. Nhiệt độ soude không được thấp hơn vì nó không thể hòa tan nhãn ở cổ chai,
không thể cao hơn vì nó làm vỡ chai và tốn năng lượng. Sau đó chai được đưa vào
bồn nước nóng 55 ÷ 60oC, bồn nước nóng 50oC, vòi nước lạnh 40oC nhằm hạ nhiệt
chai từ từ tránh vỡ chai do sốc nhiệt, cuối cùng được rửa bằng nước sạch 30oC. Chai sạch được kiểm tra lần nữa bởi công nhân để loại bỏ chai không đạt yêu cầu như: nứt miệng, mặt trong có vật lạ. Sau đó tiếp tục đi vào hệ thống chiết chai.
Chiết chai và đóng nắp:
Mục đích: định lượng sản phẩm, đóng
chai, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình bảo quản và vận chuyển.
Bia chứa hàm lượng CO2 khá cao nên dễ xảy ra sự trào bọt, nếu bọt trào thì bia mất nhiều CO2, giảm khả năng tạo và giữ
bọt, hương vị giảm mạnh. Do đó bia được
chiết theo nguyên tắc đẳng áp, cân bằng áp
suất trong chai và bầu chiết nên dòng bia từ
bầu chiết vào chai không bị thay đổi áp suất
đột ngột nên tránh sự trào bọt. Hình 20: Máy chiết
Quá trình chiết được thực hiện như sau:
+ Hút chân không: chai vào máy được giữ chặt, khi đó van chân không mở ra,
không khí trong chai bị hút ra ngoài.
+ Nạp CO2: sau khi hút chân không, van chân không đóng lại và van ở bầu
CO2 mở ra, CO2 từ bầu chứa tràn vào chai. Quá trình nạp CO2 và hút chân không
được lặp lại 2 lần để loại bỏ hoàn toàn không khí và nước trong chai.
+ Chiết bia: khi áp suất trong chai và bầu chiết cân bằng thì van chiết sẽ mở ra.
Khi van chiết mở, bia chảy vào chai và chảy về khoảng trống bên trong thùng chứa
bia, nhờ đó sẽ giúp loại trừ hiện tượng trào bọt, sự xâm nhập của oxy không khí và loại trừ CO2 tiêu hao. Điều này giúp quá trình chiết không chảy tràn làm hao bia.
Sau khi bia vào chai, các chai bia này sẽ đi qua vòi nước nóng 75 ÷ 80oC để (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
tạo bọt chảy tràn đến miệng chai, nhờ vậy các khí trơ sẽ được thổi ra ngoài tránh bia khỏi bị oxy hóa. Sau đó bia đi vào máy đóng nắp với công suất tương ứng với máy
chiết. Nắp chai chuyển từ silo theo băng tải đứng bằng nam châm vĩnh cửu và rớt
xuống băng tải ngang vận chuyển đến máy đóng nắp. Thanh trùng:
Mục đích nhằm hoàn thiện sản phẩm, ức chế hoạt động nấm men mốc, tạp
khuẩn nhằm kéo dài thời gian bảo quản. Thanh trùng bia theo nguyên tắc thanh
trùng Pasteur.
Máy thanh trùng được chia thành 9 khoang thanh trùng có nhiệt độ khác nhau.
Trong đó, khoang 1, 2, 3 là vùng nâng nhiệt, khoang 4, 5, 6 là vùng thanh trùng, khoang 7, 8, 9 là vùng hạ nhiệt.
Sau khi chiết xong, bia được các băng tải chuyển vào thanh trùng. Quá trình thanh trùng thực hiện bằng cách phun trực tiếp nước lên chai (hệ thống phun không áp). Nước tưới vào các chai bia được bơm tuần hoàn giữa các khoang.
Chai bia sau khi thanh trùng sẽ được thổi khô bởi khí, sau đó được kiểm tra độ đầy và dơ bên trong nhằm đảm bảo chất lượng của sản phẩm.
Dán nhãn, hoàn thiện sản phẩm:
Chai sau khi thanh trùng được băng tải đưa qua máy dán nhãn. Nhãn, foli nhôm sẽ được dán tự động vào chai nhờ bộ phận bơm keo nguội. Trên vòng quay của bàn chai có gắn các chổi quét giúp nhãn, foli nhôm dính chặt vào chai. Ra khỏi
máy dán nhãn, các chai sẽ được in date nhờ mắt soi.
Chai tiếp tục theo băng tải và được công nhân loại ra những chai không đạt
yêu cầu về nhãn, foli, indate. Sau đó đến máy bốc chai vào két. Tại đây chai được định vị và bốc xếp vào két (20 chai/két).
Cuối cùng các két bia đi ra ngoài theo băng tải và được công nhân xếp lên các pallet gỗ rồi được xe vận chuyển vào kho, và được phòng kỹ thuật lấy mẫu để kiểm
tra các chỉ tiêu. Nếu đạt sẽ được đem đi phân phối đến tay người tiêu dùng.
Bảng 8: Chỉ tiêu bia thành phẩm:
Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị mong muốn Tiêu chuẩn Mức chấp nhận dưới Mức chấp nhận trên Độ cồn ở 20oC % v/v 4,9 4,8 ÷ 5 4,7 5,1 Độ hòa tan nguyên
thủy
o
Độ hòa tan biểu kiến oPlato 2,2 2,08÷2,35 2 2,4 Hàm lượng CO2 hòa tan g/l 4,8 4,8 ÷ 5 4,5 6 Độ màu EBC 6,5 6,5 ÷ 7,5 6 8 Hàm lượng diacetyl mg/l ≤ 0,05 < 0,07 ≤ 0,1 Độ đắng BU 21 20 ÷ 22 18 24 Độ hấp Tốt Tốt Tốt Tốt Độ trong % Neph < 10 ≤ 10 ≤ 20
(Nguồn : Tài liệu quản lý công ty bia Sài Gòn – Miền Tây)
4.5 HỆ THỐNG CIP
Quy trình CIP các đường ống công nghệ:
Chạy nước lạnh 10 phút.
Chạy soude nóng (nồng độ 15 ÷ 20%) trong 15 ÷ 20 phút, nhiệt độ 80 ÷ 85oC. Chạy nước nóng 80 ÷ 85oC từ 15 – 20 phút.
Chạy acid Trimeta – HC (nồng độ 0,5 ÷ 1%) trong 10 phút.
Chạy nước lạnh rửa acid.
Chạy Desi tiệt trùng bằng acid peracetic trong 10 phút. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Định kì 4 lô, CIP một lần, giữa các lô cho chạy tiệt trùng ống: nước lạnh 10 phút, nước nóng 85oC trong 10 phút, nước lạnh 2oC trong 10 phút.
Quy trình CIP tank lên men và TBF: Chạy nước lạnh 10 phút.
Chạy soude (nồng độ 0,5 ÷ 1%) trong 45 phút.
Chạy nước lạnh rửa soude 10 phút.
Chạy acid (nồng độ 0,5 ÷ 1%) trong 10 phút.
Chạy nước lạnh rửa acid.
Chạy Desi tiệt trùng bằng acid peracetic trong 10 phút.
Trước khi tiếp nhận nước nha vào tank, tiến hành cho chạy tiệt trùng nước
lạnh 2oC trong 10 phút, nước nóng 85oC trong 10 phút, nước lạnh 2oC trong 10 phút rồi mới bơm nước nha vào.
CHƯƠNG 5:
KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LỌC
DỊCH ĐƯỜNG
5.1 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5.1.1 Lý do chọn đề tài 5.1.1 Lý do chọn đề tài
Bia có “thuần khiết” hay “không thuần khiết” tức là độ trong của bia phụ thuộc
lớn vào quá trình lọc dịch đường. Trong đó một vấn đề rất quan trọng là quá trình nấu phải cố gắng đạt được hiệu suất thu hồi cao nhất. Vì vậy, thời gian lọc, tốc độ
lọc trong một mẻ nấu bia rất quan trọngảnh hưởng đến chất lượng nước nha và hiệu
suất thu hồi trong quá trình lọc.
5.1.2 Mục tiêu đề tài
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc dịch đường từ đó đề ra các
biện pháp kiểm soát chặt chẽ đến quá trình lọc dịch đường đạt hiệu suất thu hồi cao nhất, chất lượng nước nha tốt nhất và thời gian lọc ngắn nhất.
5.1.3 Đối tượng đề tài
Mức độ nghiền malt.
Độ nhớt dịch đường.
Độ đục dịch đường.
Độ dày lớp trợ lọc.
5.1.4 Phạm vi đề tài
Quy trình lọc dịch đường và rửa bã trong công đoạn nấu: Độ đường sót, tinh bột sót sau quá trình lọc.
Tính thấm của màng lọc.
Nhiệt độ dịch cháo lọc.
Quá trình rửa bã ( thể tích nước rửa, nhiệt độ, thời gian). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Độ nâng hạ dao.
Thời gian lọc.
5.1.5 Nhiệm vụ đề tài
Đưa ra các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc dịch đường, hiệu suất lọc.
5.1.6 Phương pháp theo dõi quá trình loc
Theo dõi quá trình lọc ở nồi lọc từ khi nhận dịch đường hóa ở nồi malt . Thu thập số liệu: ghi chép sự thay đổi độ Plato, độ đường sót, tinh bột .sót, thời gian lọc trong suốt quá trình lọc.
5.2 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 5.2.1 Kiểm soát quá trình lọc 5.2.1 Kiểm soát quá trình lọc
Hình 21: Nồi lọc – Lauter Tun
Bảng 9: So sánh giữa nồi lọc Lauter Tun với máy lọc khung bản trong quá trình lọc bã bia – dây chuyền nấu bia:
Máy lọc Nồi lọc
Ưu điểm
Không phụ thuộc chất lượng malt và độ nghiền
Dùng được nhiều nguyên liệu thay thế
Lọc nhanh hơn
Cần ít nước rửa bã hơn nồi lọc
Giá thành rẻ, ít chiếm diện tích
Đến 32 tấn/mẻ
Chi phí bảo dưỡng ít
Cơ giới hóa tốt
Cách nhiệt tốt hơn
Nhược điểm
Chi phí bảo dưỡng cao
Cần nhiều nước dể làm nóng thiết bị
Phụ thuộc chất lượng malt và độ nghiền
Dùng ít nguyên liệu thay thế
Kiểm soát quá trình lọc:
Bảng 10: Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc:
Điều kiện quá trình Quản lý quá trình
Lưu lượng dịch cháo
Lưu lượng và lượng dịch đường Độ cao của lưỡi cào (chiều cao lớp bã) Độ đục của dịch đường (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nhiệt độ, lưu lượng và lượng nước rửa
Độ Plato của dung dịch
Độ nhớt của dịch đường Tính thấm của màng lọc Độ đục EBC của dịch đường Phần đường sót lại
Hiệu quả của quá trình lọc
Quá trình đường hóa và lọc
5.2.2 Kết quả theo dõi
Bảng 11: Theo dõi các yếu tố quá trình lọc tại nồi lọc:
Mẻ Tổng thời gian lọc (phút) pH nồi malt Thể tích nước cốt o Plato nước cốt (oP) Thể tích rửa bã (hl) Nhiệt độ rửa bã (oC) Đường sót (oP) 331 155 5,53 122 17 133 76 0,7 332 152 5,53 125 16,8 132 76 0,7 333 151 5,52 125 17,1 130 76 0,7 334 156 5,53 125 17 129 76 0,8 335 154 5,53 125 17,1 130 76 0,8 336 157 5,53 125 17 132 76 0,7 337 153 5,52 124 17 129 76 0,7 338 155 5,52 125 16,8 132 76 0,8 339 151 5,53 125 16,8 133 76 0,7 340 155 5,53 125 17,1 130 76 0,7
Tổng thời gian lọc 148 150 152 154 156 158 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 Mẻ p h ú t thời gian 5.2.3 Thảo luận
Từ các bảng số liệu theo dõi ta vẽ được các biểu đồ sau:
Thể tích nước rửa bã 126 128 130 132 134 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 Mẻ h l thể tích
Hình 22: Đồ thị thể hiện sự thay đổi thể tích nước rửa bã theo từng mẻ
Độ Plato nước cốt 16.6 16.7 16.8 16.9 17 17.1 17.2 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 Mẻ đ ộ P độ P
Hình 23: Đồ thị thể hiện sự biến đổi nồng độ chất hòa tan theo từng mẻ
Bảng 12:Thành phần chất hòa tan trong nước nha
% thành phần chất hòa tan trong nước nha nhất
% thành phần chất hòa tan trong nước nha nhì
Maltose 58,95 53,07
Các chất chứa Nitrogen 4,34 5,38
Các hổn hợp vô cơ 1,54 2,54
Silicic acid (SiO2) 0,1481 0,4536
(Nguồn: Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Cần Thơ)
Từ bảng số liệu theo dõi và đồ thị liên quan đến các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc dịch đường hóa. Ta nhận xét:
Tốc độ lọc và độ trong của dịch đường phụ thuộc vào các yếu tố sau:
Nhiệt độ:
Nhiệt độ tăng thì độ nhớt giảm, dẫn đến tốc độ lọc tăng lên. Tuy nhiên khi nhiệt độ tăng quá cao sẽ xảy ra hiện tượng biến tính và kết tủa protein, do đó làm
cho độ nhớt cao. Chúng sẽ bám trên màng lọc, tạo kết tủa dẻo, cản trở nhiều đến tốc độ lọc.
Mặt khác, nhiệt độ cao thuận lợi cho quá trình hồ hóa tinh bột chưa hòa tan còn sót trong bã. Bột hồ hóa có độ nhớt cao, làm giảm tốc độ lọc. Tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng cao sẽ làm mất hoạt lực của hệ enzyme amylase. Do đó hệ enzyme
amylase sẽ không thủy phân tinh bột sót còn lại.
Độ nhớt: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Độ nhớt của dịch đường ngoài nhiệt độ còn phụ thuộc vào nồng độ đường và thành phần riêng của nó.
Ảnh hưởng đến vận tốc của cánh dao và lớp trợ lọc của dung dịch:
+ Vận tốc cánh dao: dung dịch có độ nhớt cao thì đặc sệt và bám dính vào cánh dao cũng như thành nồi gây ảnh hưởng đến tốc độ quay.
+ Lớp trợ lọc của dung dịch: có thành phần nội nhũ sau khi đường hóa do độ
nhớt cao nên bám dính vào lớp vỏ trấu (thành phần chính tạo lớp lọc) ảnh hưởng
lớn đến việc thu hồi nước nha vì dung dịch sẽ khó chảy qua lớp lọc. Dung dịch càng
đặc sệt thì lớp bã lọc càng phải mỏng nhưng nếu quá mỏng sẽ dẫn đến hiện tượng
tinh bột sót.
Độ chua pH của dịch đường:
Nhiệt độ càng cao, pH càng tăng và thời gian đun nấu kéo dài thì lượng hòa tan của các chất kể trên càng lớn. Khi pH hạ xuống đến mức nào đó thì tốc độ lọc sẽ
Rửa bã:
Rửa bã là giai đoạn thứ hai của quá trình lọc dịch đường.
Trong dịch rửa bã hàm lượng đường malt thấp nhưng hàm lượng protein,
polyphenol, chất chát và các chất khoáng lại cao hơn (chủ yếu là SiO2).
Nước rửa bã có nhiệt độ 76oC, nếu nhiệt độ cao hơn 78oC sẽ làm cho enzyme amylase bị vô hoạt, lượng tinh bột sót đã được hồ hóa nhưng chưa được đường hóa
sẽ làm đục dịch đường và sản phẩm bia sau này sẽ khó trong. Đồng thời các chất
khác của malt hòa tan vào dịch đã qua đường hóa sẽ ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng bia sau này.
Dịch rửa bã thu được càng nhiều thì thành phần của nó càng bị thay đổi và càng về cuối thì chất lượng dịch đường càng giảm.
Nước rửa bã cũng ảnh hưởng khá lớn đến chất lượng của dịch đường. Rửa bã làm nhiều đợt ngắt quãng sẽ cho phép trích ly nhiều hơn rửa bã liên tục.
Nếu nước cốt có độ cô đặc cao thì thể tích của nó sẽ nhỏ và có thể sử dụng
nhiều nước rửa bã. Như vậy, với nước cốt càng cô đặc thì hiệu suất càng cao.
Do vậy, nếu muốn sản xuất bia chất lượng cao không nên trích ly chất hòa tan triệt để quá từ bã hèm, nghĩa là không nên rửa bã quá lâu. Rửa bã quá lâu và sử
dụng lại nước nha cuối sẽ tăng hiệu suất nhưng sẽ làm nước nha loãng dần, giảm
chất lượng.
Tinh bột sót, độ đường sót:
Kích thước nghiền của malt trong máy nghiền ướt là 0,25 mm – 0,35 mm Nếu nghiền nguyên liệu quá mịn, khó tạo bã do các nội nhũ xen kẽ vào các khe hở của lớp lọc được hình thành bởi lớp vỏ trấu gây tắc nghẽn lớp lọc và lọc
chậm, tạo bã nhiều lần, không thu hồi được hoàn toàn lượng dịch với chất lượng đúng như yêu cầu, bia sẽ bị đục, làm giảm khả năng lọc, giảm hiệu suất. Khối dung
dịch lọc đặc sệt làm tăng thời gian lọc và nguy hại cho thiết bị.
Tuy nhiên, nếu nghiền to quá thì tinh bột sót nhiều, độ đường sót cao, ảnh hưởng lớn đến hiệu quả quá trình lọc cũng như giảm hiệu suất thu hồi.
Tính thấm của màng lọc: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ảnh hưởng đến lưu lượng và chất lượng dịch đường thu được có triệt để hay không. Nhưng tính thấm của màng lọc bị khống chế bởi độ màu EBC của dung
dịch. Nếu dung dịch có độ màu >60EBC thì hệ thống sẽ tự hoàn lưu để lọc lại, do đó làm tăng thời gian lọc, ảnh hưởng đến chất lượng dịch thu được và hiệu suất.
Độ nâng hạ dao:
Tùy thuộc vào độ cao lớp bã mà ta muốn tạo, được khống chế bởi độ đục EBC
của dịch đường.
+ Nâng dao thấp thì lớp bã lọc mỏng EBC cao.