L ời mở đầu
3.3.1 Lọc trong
Trong quá trình lên men phụ và tàng trữ, bia đã được làm trong một cách tự nhiên nhưng chưa đạt đến mức độ cần thiết. Màu đục của bia được lý giải bằng sự hiện diện của nấm men, của các hạt phân tán cơ học, của các dạng keo, của phức chất protein – polyphenol, của nhựa đắng và của nhiều loại hạt ly ty khác. Tất cả các cấu tử này sẽ gĩp phần làm giảm độ bền của bia nếu chúng cứ tồn tại trong đĩ (Hồng Đình Hịa,2002 )
Mục đích: loại bỏ các kết tủa, nấm men, loại bỏ một số hợp chất gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng bia như polyphenol. Đồng thời làm cho dịch bia trong hơn, tăng giá trị cảm quan, ổn định thành phần cơ học và làm cho bia đạt theo tiêu chuẩn chất lượng.
Sau khi tồn trữ dịch bia non đục cĩ nhiệt độ từ 0 - (-1oC) được vào máy lọc để làm trong bia. Nhà máy sẽ đưa bia qua ba lần lọc với ba loại thiết bị lọc : Lọc khung bản, lọc đĩa, lọc tinh.
- Lọc khung bản: Bia non được đưa vào trong khung bản, dưới một áp suất dư nước mu được đẩy qua vải lọc qua các khe của bản lọc và đi ra ngồi, cịn bã, cặn men thì được giữ lại trong khung sẽ được lấy ra cuối quá trình lọc.
- Lọc đĩa: Bột trợ lọc được bơm vào máy phủ bề mặt bên ngồi các đĩa. Bia sau khi qua lọc khung bản xong sẽ đi vào bên trong theo đường giữa trục của các đĩa đi ra ngoài.
- Lọc tinh: Bia sau khi ra khỏi máy lọc đĩa được đưa vào trong máy lọc tinh. Dịch bia sẽ đi qua thùng lọc, trong thùng lọc cĩ những ống lọc được phủ đầy chất trợ lọc, với áp lực lớn sẽ đẩy dịch bia đi xuyên qua ống lọc, dịch bia sau khi qua ống lọc là dịch bia trong sẽ đi vào tank chứa cịn tạp chất sẽ được giữ lại trên ống lọc và được xả ra ngồi khi kết thúc quá trình lọc.
3.3.2 Bảo hịa CO2
Mục đích của quá trình là để tạo một lượng CO2 nhất định trong bia để tạo giá trị giải khát cho người tiêu dùng, tạo giá trị cảm quan, chống oxy hĩa và là mơi trường tốt để bảo quản bia.
Điều kiện tiên quyết để bão hịa CO2 vào trong bia là: Nhiệt độ thấp (0 ÷ 2oC), áp suất cao (4 ÷ 4,5bar), thời gian nhất định (30 phút). CO2 tồn tại ở trong bia dưới hai dạng: tự do và liên kết. Phần lớn là chúng ở dạng liên kết.
Cơ chế CO2 liên kết vào trong bia: trong mơi trường bia chứa rất nhiều chất dinh dưỡng trong đĩ cĩ axit amin, axit amin là chất lưỡng tính bia là mơi trường axit nên chúng thể hiện điện tích dương, khi CO2 được nạp vào trong bia
SVTT: Lý Thị Hồng Thái 42 chúng kết hợp với nước để tạo axit acbonic H2CO3, H2CO3 là chất phân ly yếu nĩ mang tính chất lưỡng cực, khi gặp axit amin đầu âm của H2CO3 liên kết với đầu dương của axit amin để tạo nên liên kết bền. Ngoài ra H2CO3 cịn tham gia vào các phản ứng với rượu để tạo este bậc 1, bậc 2.
Bảng 3.5: Tiêu chuẩn bia TBF
Tên chỉ tiêu Đơn vi tính Giá trị mong muốn Tiêu chuẩn Mức chấp nhận Độ cồn ở 200C %V/V 4.3 4,20÷4,40 4,15 ÷ 4,45
Độ hịa tan nguyên
thủy
o
Plato 10,30 10,20÷10,45 10,15÷10,50
Độ hịa tan biểu kiến oPlato 2,20 2,10 ÷ 2,40 2,05 ÷ 2,40
Độ chua (sốmol /NaOH,1N/10mlbia o Plato 1,40 1,30 ÷ 1,45 1,25 ÷ 1,50 Hàm lượng CO2 hịa tan g/l 5,10 5,0÷ 5,30 4,9÷ 5,20 Độ màu EBC 6,0 5,5 ÷ 6,5 5,5 ÷ 7,0 Độ trong % <10 <12 <14
SVTT: Lý Thị Hồng Thái 43
3.3.3 Sơ đồ quy trình chiết rĩt bia
3.3.4 Giải thích quy trình
Bốc chai vào
Máy rửa chai
Kiểm tra Khơng đạt Chiết chai và đĩng nút Đạt Thanh trùng Kiểm tra Chờ xử lý Khơng đạt Dán nhãn và phun date Đạt Kiểm tra Khơng đạt Bốc chai ra Lưu kho
SVTT: Lý Thị Hồng Thái 44
Bốc chai vào: Hai cơng nhân bốc vỏ chai bia lên băng chuyền đưa chai vào máy rửa.
Rửa chai: mục đích loại bỏ các chất bẩn trên chai (bên trong lẫn ngoài), nhãn…khơng cịn các vsv làm hư hỏng bia, đảm bảo chai sạch hoàn tồn, khơng đọng nước
- Máy rửa chai thuộc kiểu máy rửa chai 1 đầu của hãng Krones (chai vào và ra cùng 1 đầu máy), máy được điều khiển bằng bảng điều khiển.
- Nguyên tắc hoạt động: băng chuyền đẩy chai vào các rọ chứa và được vận chuyển liên tục trong máy rửa qua các vùng xử lý sau:
+ Ngâm: sử dụng nguồn nước nĩng (40 - 500C) để tránh sốc nhiệt gây vỡ
chai, loại bỏ tạp chất thơ, bia cịn sĩt trong chai và nâng nhiệt chai trước khi vào
bồn xút (nước này lấy từ ngăn nước ấm 1)
+ Ngâm xút chính: với nồng độ (2,5 - 3%) nhiệt độ (80 ± 20C). Khoang này chiếm 1/3 cả quá trình. Loại bỏ cặn bã, tan keo, hịa tan nhãn cổ.
+ Hệ thống tách nhãn thân: tại đây được bơm tuần hồn bơm xút từ ngăn xút chính xối rửa lên chai làm tách nhãn thân. Nhãn thân sẽ được hệ thống băng tải chuyển đến bồn chứa
+ Phun xút: bơm phun xút lấy từ ngăn xút chính để loại bỏ cặn bã trong chai
+ Tiếp tục chai sẽ đi qua 4 vùng phun: xút nhiễm (PC), nước ấm 1 (WW1), nước ấm 2 (WW2) và nước lạnh (CW) với nhiệt độ thấp dần. Ba vùng cuối sẽ được thiết kế thơng nhau theo dạng bậc thang để tránh nhiễm xút ngược, hạ nhiệt độ chai và rửa xút.
+ Cuối cùng chai sẽ được phun tráng 2 lần, nước được lấy trực tiếp từ nguồn nước sạch. Mục đích: hạ nhiệt và làm sạch chai. Sau đĩ chai tiếp tục được cơ cấu nâng hạ chai đưa ra ngồi.
Việc giảm dần nhiệt độ qua các vùng về nhiệt độ mơi trường để tránh chai bị bể vỡ do thay đổi nhiệt độ đột ngột.
Ngồi xút, máy rửa cịn được sử dụng chất trợ rửa (stabilon hoặc mix 100) giúp cho quá trình rửa sạch hơn, giảm sức căng bề mặt nhằm hạn chế hiện tượng tạo bọt.
Kiểm tra sau máy rửa:
- Mục đích: loại bỏ chai khơng đạt yêu cầu
+ Đối với chai dơ trong, dơ ngồi, vật lạ thì ta tiến hành rửa lại + Đối với chai nứt, mẻ, bể, chai lạ thì chờ xử lý
SVTT: Lý Thị Hồng Thái 45
Chiết:Mục đích chiết rĩt đủ lượng bia theo qui định, khơng làm tổn thất bia, khơng làm ảnh hưởng chất lượng bia như là nhiễm vi sinh vật, sự xâm nhập O2, tổn thất CO2.(Cơng suất mỗi máy là 6000 chai / giờ).các giai đoạn của quá trình chiết:
* Hút chân khơng: nhằm loại bỏ các khí tạp
* Nạp CO2 để tạo điều kiện đẳng áp giữa bồn chứa và chai.
* Chiết bia vào chai: ở đây ta thực hiện phương pháp chiết đẳng áp. Khi áp suất trong chai và áp suất trong bồn chứa bia của máy chiết cân bằng nhau, bia được chảy tự do một cách nhẹ nhàng vào chai do chênh lệch về thế năng. Khí CO2 trong chai được đẩy ra ngồi theo đường dẫn khí của vịi chiết.Mức bia trong chai sẽ được điều chỉnh bằng độ dài của vịi dẫn khí CO2 , khi bia chạm đầu vịi này thì quá trình tự chảy của bia vào chai sẽ dừng lại.
* Điều áp: vì áp suất trong chai sau khi chiết cao hơn áp suất mơi trường (3bar) nên ta phải thực hiện quá trình điều áp để tránh việc chênh lệch áp làm bia bị bắn ra ngoài.
* Đuổi khí: dùng vịi nước nĩng cao áp (80oC, 4bar) phun thẳng vào miệng chai làm cho bọt trào lên đầy chai, khơng khí được đẩy ra ngoài.
Bảng 3.6: Chỉ tiêu bia thành phẩm 355
Tên chỉ tiêu Đơn vị tính
Giá trị
mong muốn Tiêu chuẩn
Độ cồn ở 20oC %V/V 4,3 4,15÷ 4,45
Độ hịa tan nguyên thủy oPlato 10,0 10,15÷ 10,50
Độ hịa tan biểu kiến oPlato 2,2 2,05 ÷ 2,40
Độ chua (số mol/NaOH
0,1N/10ml bia
o
Plato 1,4 1,25 ÷ 1,50
Hàm lượng CO2 hịa tan g/l 4,8 4,70 ÷ 5,20
Độ màu EBC 6,0 5,5 ÷ 7,0
Độ trong % <10 <14
Hàm lượng Diacetyl Mg/l <0,1 <0,1
Độ đắng BU 19,0 17,5÷ 21,0
(Cơng Ty Bia Sài Gịn – Sĩc Trăng)
Đĩng nắp: sau khi được đuổi khí, chai được đĩng nắp ngay, máy đĩng nắp được gắn cùng khối với máy chiết .
SVTT: Lý Thị Hồng Thái 46 Nắp chai được dẫn vào máy đĩng nắp bằng hệ thống rãnh dẫn hướng, qua một cơ cấu đặc biệt để xoay nắp chai theo đúng hướng cho quá trình dập nắp.
Quá trình đĩng nắp: đầu đĩng nắp được hạ xuống sát miệng chai. Nắp chai được giữ bởi nam châm của đầu đĩng. Nhờ lục tác động của đầu đĩng, 21 răng của nắp được ép sát vào miệng chai.Sau đĩ đầu đĩng được nâng lên giải phĩng chai. Băng chuyền sẽ đưa chai qua máy thanh trùng.
Thanh trùng: Mục đích tiêu diệt vi sinh vật, vơ hoạt các enzyme cĩ trong bia, để ổn định thành phần, chất lượng, làm tăng độ bền sinh học và bảo quản cho bia.
Hệ thống thanh trùng gồm 6 khoang và được chia làm 3 vùng khác nhau gồm: vùng nâng nhiệt gồm các khoang 1, 2, 3; vùng thanh trùng gồm khoang 4; vùng hạ nhiệt gồm các khoang 5, 6. Nhiệt độ nước vùng thanh trùng <= 62oC và nhiệt độ tâm chai<=61,5oC.
Bia sau khi ra khỏi máy đĩng nắp được băng tải vận chuyển chậm vào máy thanh trùng. Tại đây chai bia sẽ lần lượt đi qua 6 vùng thanh trùng với vận tốc khơng đổi nhờ hệ thống băng tải chính. Việc thực hiện thanh trùng được thực hiện bằng cách phun trực tiếp nước lên chai nhờ hệ thống bơm phun. Nước tưới được bơm tuần hồn và đối lưu giữa các khoang 1 - 6, 2 - 5. Nước từ bể chứa của các khoang 1, 2, sẽ là nước phun cho các khoang 6, 5 và ngược lại. Riêng các khoang 3, 4 nước được bơm tuần hoàn trong cùng một khoang.
Sau khi ra khỏi máy thanh trùng (khoảng 47 phút), bia sẽ được băng tải vận chuyển đến máy dán nhãn, in date.
Kiểm tra sau máy thanh trùng: nhằm kiểm tra lại mức chiết bia, độ trong của bia và các chai lỗi cịn sĩt của khâu kiểm trước (nếu cĩ). Những chai khơng đạt thì tách riêng chờ xử lý, đạt thì chai tiếp tục đến cơng đoạn dán nhãn.
Dán nhãn
Mục đích của quá trình dán nhãn là tạo mỹ quan, tạo thương hiệu riêng cho sản phẩm trên thị trường.
- Bộ phận dán nhãn gồm 2 khung nhãn (nhãn thân và nhãn cổ) được nối với bộ cảm biến ở đầu vào của máy dán nhãn. Pallet lấy hồ từ Rulo hồ sau đĩ lấy nhãn chuyển qua nồi nhãn, nồi nhãn kẹp nhãn dán nhãn vào chai. Chai sẽ được bàn xoay đưa qua hệ thống chổi quét để dán chặt nhãn vào chai. Trước khi ra khỏi máy dán nhãn phần nắp chai được thổi khí để làm sạch tạo điều kiện thuận lợi cho việc in date.
Phun date: Mục đích để người tiêu dùng biết được ngày sản xuất, hạn sử dụng của sản phẩm và dễ dàng truy tìm nguồn gốc.
SVTT: Lý Thị Hồng Thái 47
Kiểm tra lần cuối: nhằm loại ra những chai khơng đạt yêu cầu về dán nhãn và in date (VD: nhãn ngược, nhãn rách, khơng nhãn, khơng date, date lem …)
Bốc ra: Mục đích của quá trình là hồn thiện lại sản phẩm, xếp chai vào két, tiện, gọn cho việc chất xếp kho, vận chuyển phân phối hàng.
Lưu kho: nhằm bảo quản bia trong điều kiện tốt, tránh mưa, nắng, bụi bậm làm ảnh hưởng đến chất lượng bia.
* Thời hạn sử dụng sản phẩm kể từ ngày sản xuất : - 6 tháng đối với bia Sài Gịn Lager.
SVTT: Lý Thị Hồng Thái 48
CHƯƠNG 4: MỘT SỐ BIẾN ĐỔI THƯỜNG GẶP TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN
4.1 CÁC BIẾN ĐỔI TRONG QUÁ TRÌNH NẤU Sự thủy phân protein
- Mặc dù lượng protein và các sản phẩm thủy phân của chúng chỉ chiếm một lượng rất bé trong dịch đường (5-6%) nhưng chúng giữ vai trị rất quan trọng, tham gia trực tiếp vào sự hình thành chất lượng bia. Các phân tử protein cĩ phân tử lượng thấp (amino acid và peptid) là nguồn thức ăn chính của nấm men. Các protein cĩ phân tử lượng trung bình tham gia vào việc tạo bọt, gây cho bia cĩ khảnăng tạo bọt lâu, cịn các protein cĩ phân tử lượng cao thường là nguyên nhân gây đục bia.
Sự thủy phân protein gồm 2 giai đoạn:
- Ở giai đoạn khi nảy mầm, do nhiệt độ thấp nên sự thủy phân sâu xa hơn và tạo nhiều protein bậc thấp (peptid bậc thấp và amino acid).
- Ở giai đoạn đường hĩa tạo nhiều protein bậc trung (albumose, pepton, peptid bậc cao) một phần protein hịa tan sau khi đường hĩa hoặc những quá trình về sau như đun sơi với hoa houblon, làm nguội... chúng sẽ bị kết tủa và bị thải bỏ. Phần khác cịn lại trong dịch đường là các protein chịu nhiệt, phần lớn chúng tồn tại trong dịch đường ở dạng hịa tan sau khi đun sơi ở nhiệt độ cao, đây chính là protein hịa tan bền vững nhất.
- Hoạt động thủy phân protein xảy ra hữu hiệu nhất là ở 45 ÷ 55 0C, ở điểm nghỉ 45 0C sẽ thu được nhiều sản phẩm phân tử lượng thấp, ở 55 0C sẽ thu được nhiều chất cĩ phân tử lượng cao. Nấm men tiêu thụ ít nhất từ 10 ÷ 14 mg α - amino nitrogen trên 100 ml dịch đường, nếu điều kiện trên khơng được đảm bảo thì:
+ Nấm men tăng trưởng yếu
+ Quá trình lên men chính và phụ chậm lại + Mùi bia chưa chín bị giữ lại trong bia
- Vì vậy việc cung cấp đầy đủ lượng α-amino acid cho nấm men để đảm bảo quá trình trao đổi chất rất là cần thiết. Dịch đường chế biến từ các loại malt cĩ độ phân giải bình thường luơn cĩ đủ lượng α-amino acid cần thiết. pH cũng làm ảnh hưởng quá trình thủy phân protein, ở pH = 5 khối lượng các
SVTT: Lý Thị Hồng Thái 49 chất cĩ nitrogen hịa tan kể cả amino acid, peptide, peptone và albumose sẽ tăng lên.
Sự keo tụ và kết tủa protein
Dịch đường sau lọc là một hệ thống keo gồm nhiều lớp, gồm một lượng đáng kể như: destrin, protein, pectin, pentose, chất chát… khi ta đun với hoa houblon thi những chất chiết ra như acid đắng va một số chất khác cũng ở dạng keo tụ hoà tan.
Khi nhiệt độ tăng lên thì sự bền vững keo của cả hệ thống ở dạng hoà tan bị phá vỡ các phần tử keo dính lại với nhau và xảy ra hiện tượng keo tụ. Trong tất cả các chất keo tụ thì protein là kém bền nhất.
Sự hình thành những chất hấp phụ giữa protein và những chất chát hay chất đắng sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình keo tụ protein.
Quá trình keo tụ protein bị ảnh hưởng bởi những điều kiện kĩ thuật khi đun sơi như pH (tối ưu ở 5,2 – 5,5), thời gian đun sơi (tối ưu ở 90o - 120o), nồng độ chất hoà tan trong dịch đường càng thấp thì protein keo tụ càng hồn tồn… đối với malt cĩ hoạt tính enzyme yếu thì sự keo tụ gặp khĩ khăn.
Sự hình thành các chất khử
Dịch đường là một hệ thống oxy hố - khử phức tạp. Một số tính chất của bia như màu sắc, độ trong, độ bền keo hay độ bền sinh - hố học… cĩ mối liên quan chặt chẽ với những quá trình oxy hố-khử của hệ thống này.
Đặc biệt đun sơi dịch đường với hoa houblon đã tạo nên một số chất mang tính khử mạnh làm thay đổi thế hiệu oxy hố- khử trong hệ thống dịch đường.
Việc đun sơi dịch đường với hoa houblon làm tăng khả năng hoạt động của các chất khử, sự tăng lên này phụ thuộc thời gian sơi và lượng hoa houblon.
Sự gia tăng màu
-Trong quá trình đun do sản phẩm của phản ứng caramel và phản ứng Maillard làm tăng độ màu của dịch đường. Phản ứng caramel sử dụng đường maltose và glucose. Các hợp chất caramel được hình thành cĩ bản chất keo, vị đắng nhẹ và cĩ màu nâu. Cần khống chế quá trình caramel trong quá trình nấu bia vàng. Sự caramel hố sẽ càng mạnh khi nhiệt độ của thành thiết bị nấu tăng
