Trong quá trình lên men phụ và tàng trữ bia non , bia đã được làm trong một cách tự nhiên. Tuy nhiên chưa đạt đến mức độ theo yêu cầu vì trong bia vẫn còn sự hiện diện của một số ít tế bào nấm men, các phân tử protein và các hạt li ti khác tồn tại làm bia giảm chất lượng. Chính vì vậy mà ta phải tiến hành lọc bia sau quá trình lên men phụ nhằm kéo dài thời gian bảo quản khi bia được lưu hành trên thị trường. II. 4.11.2. Yêu cầu
Bia sau khi lọc phải có độ trong đạt yêu cầu kỹ thuật. Trong sáng óng ánh khi cho ánh sáng chiếu qua cốc thuỷ tinh chứa bia. Sự óng ánh rõ ràng không lẫn màu xám.
Bia sau khi lọc phải có độ bền hoá học cao, không được tiếp xúc với không khí. Nhiệt độ lọc từ 1 – 20C , thời gian lọc 1,5 – 2h.
Áp suất lọc đạt 2,5 kg/cm2.
II. 4.11.3. Phương pháp thực hiện quá trình lọc
Quá trình lọc bia ở nhà máy bia Á Châu được thực hiện trên máy lọc ống và quá trình này được gọi là lọc tinh. Thiết bị trước khi lọc phải được vệ sinh sạch sẽ.
Bia non sau khi lên men được 10 – 12 ngày để lắng hết men rồi được bơm qua đường ống tới máy lọc tinh, ở đây máy lọc có một bơm đẩy và một bơm hút. Bia từ từ tank lên men được dẫn qua đường ống tới thùng lọc và máy lọc. Thùng lọc có hai van, một van để đóng mở bia từ tank lên men vào máy lọc tinh, còn một van để , mở bia ở thân thùng lọc và trữ bia ở trong đó để tuần hoàn.
Bia non được dẫn qua lớp vải lọc, các cặn bẩn được giữ lại bên vách, còn bia trong được thu ở bên kia. Vì các cặn lắng trong bia non hầu hết là cặn mịn, để tăng hiệu suất lọc nhà máy đã sử dụng chất trợ lọc Diatomite, chát này có tác dụng gắn kết các phân tử nhỏ lại với nhau để tạo thành các phân tử có kích thước lớn hơn. Diatomite được đổ vào thùng lọc, cho bia chạy qua thùng lọc rồi vào máy lọc. Trước khi lọc thì điền nước 2 – 40C vào máy lọc, phủ và hoà bột trợ lọc vào. Sau khi đã trộn đều thì cho bia chạy tuần hoàn trong máy lọc.
Quá trình lọc diễn ra đến khi nào thấy bia đã trong thì tiến hành đuổi nước, bắt đầu mở van cho bia chạy từ máy lọc sang tank bão hoà CO2.
II.4.12. Bão hoà CO2
II. 4.12.1. Mục đích của quá trình bão hoà CO2
Trong thực tế công nghệ sản xuất bia lượng CO2 còn tồn tại trong bia là cực kỳ quan trọng. Tuy nhiên không mấy khi CO2 bão hoà vào bia theo phương pháp tự nhiên lại đạt đến nồng độ cần thiết. Chính vì vậy việc bão hào CO2 bổ sung cho bia là một công nghệ không thể bỏ qua. Do điều kiện nhà máy và yếu tố công nghệ nên ở nhà máy bia Á Châu, CO2 được bão hoà vào bia sau khi lọc tinh và trước khi đóng chai.
II.4.12.2. Yêu cầu
Sau khi bão hoà CO2 thì hàm lượng CO2 trong bia thành phẩm phải đạt 3,8 – 5,0 g/l.
II.4.12.3. Phương pháp thực hiện để bão hào CO2
Bia được lọc và chuyển vào tank nạp bổ sung CO2, cùng lúc đó mở van cấp chất tải lạnh để tạo cho bia hạ về nhiệt độ 0 – 10C. Sau khi bia chứa đầy 85 – 90% thể tích tank thì ta tiến hành mở van cấp CO2 từ thiết bị chứa CO2 (balen). CO2 từ balen dưới tác dụng của áp suất cao sẽ đi vào thiết bị và phun vào bia từ dưới đáy thiết bị lên trên, thông qua các lỗ nhỏ trên ống cấp CO2. Phòng KCS sẽ kiểm tra, khi nào đạt đến hàm lượng theo yêu cầu thì ngừng quá trình nạp CO2. Kết thúc quá trình nạp người ta để 1 – 2h saqu đò mới tiêu thụ sản phẩm.
II.4.12.4. Sự cố xảy ra và cách khắc phục
Trong quá trình nạp CO2 đòi hỏi áp suất phải lớn thì các tia CO2 mới đi sâu vào thùng chứa bia được. Tuy nhiên với áp suất như vậy rất dễ gây nguy hiểm cho người công nhân. Do đó trong quá trình nạp CO2 phải luôn theo dõi kiểm tra đồng hồ báo áp lực, nếu kim đồng hồ không hoạt động do bị đóng băng thì ta phải cho nước ấm liên lục vào để kim chạy lại bình thường, đồng thời xả mạnh van cho CO2 thoát đến mức yêu cầu thì dừng lại.
II.4.13. Chiết chai
II.4.13.1. Mục đích của quá trình
Giúp cho các quá trình phân phối, vận chuyển, thanh trùng, bảo quản được thuận lợi, giúp người tiêu dùng dễ sử dụng.
II.4.13.2. Yêu cầu
- Chiết bia phải đáp ứng theo yêu cầu của công nghệ. Bia sau khi chiết không được để ngoài không khí lâu sẽ làm giảm lượng CO2 trong bia.
- Nhiệt độ chiết bia là 1 – 40C, áp suất p = 2 – 2,5 kg/cm2
- Lượng bia chiết vào chai, bom phải đủ thể tích, không bọt quá nhiều, sự tổn hao là ít nhất.
- Bia chiết bom phải xuất ngay cho khách hàng hoặc bảo quản tạm thời trong phòng lạnh.
Nhà máy tiến hành chiết chai theo nguyên tắc đẳng áp, tức là áp suất nội tại trong bia luôn cân bằng với áp lực trên bề mặt của bia, trên cơ sở đó bia sẽ chảy vào chai, bom mà không có hiện tượng trào bọt.
Phương pháp tiến hành :
- Chuẩn bị chai, bom : bom được mang rửa sạch phía ngoài rồi xút bằng NaOH để tẩy hết cặn bẩn trong bom, tráng bằng nước sạch, rồi lại tráng lại bằng axit để trung hoà lượng kiềm đã xút trước đó. Sau đó tiến hành tráng lại bom bằng nước sạch 2 - 3 lần cho đến khi kiểm tra bằng quỳ tím không đổi màu là được. Còn đói với chai được rửa theo quy trình như sau : Chai chạy trên băng tải vào khoang nước ngâm sơ bộ → khoang xút→ khoang tẩy→ khoang tráng 1 → khoang tráng 2 →
khoang nước sạch → khoang tuần hoàn → khoang tách nhãn → bơm tẩy xút → bơm nước tách nhãn. Khi chai vào máy rửa qua nước nóng thì nhãn bị bở ra, thuận lợi cho việc rửa. Nhiệt độ khoang xút 83 – 860C, nhiệt độ nước khoang tẩy 50 – 790C.
- Chiết bom : Khi đóng bom ta mở van hơi để điều chỉnh áp suất khoảng 3 – 4 kg/cm2 đồng thời mở van cho bia vào máy. Các bom sau khi rửa sạch tiến hành đặt lên các áp đầu dưới, đồng thời đẩy áp đầu dưới lên đến miệng bom ép chặt vào đầu trên thì tiến hành ấn nút điều khiển mở van hơi và van bia. Khi bia được chiết đầy bom máy sẽ tự động đóng van hơi và van bia, đồng thời hạ áp đầu dưới lấy bom ra khỏi máy
- Chiết chai : Nhà máy bia Á Châu với dây chuyền sản xuất thiết bị hiện đại nên quá trình chiết chai cũng được tự động hoàn toàn từ khâu rửa chai đến khi ra chai bia thành phẩm : chai → máy rửa → kiểm tra chai → chiết bia và ghép nắp → kiểm tra → thanh trùng → dán nhãn → gắp chai vào két.
Trước tiên bật hệ thống điều khiển cho máy hoạt động, chuyển bia từ tank thành phẩm sang buồng chiết, chai chạy trên băng tải vào buồng chiết, qua con sâu, các trục sẽ gắp chai lên, bơm chân không để hút hết không khí dư trong chai, ngay lúc này bia được chiết vào chai, qua máy dập nắp nằm sát ngay bên máy chiết chai. Hai máy này là một hợp khối bloc liên hoàn. Cũng giống như máy chiết chai, máy dập nút có nhiều loại nhưng đều hoạt động theo một nguyên tắc : lựa chọn và sắp xếp
nút ở trong phễu máy, chuyển dịch theo một hướng trong khuôn dập và đẩy từng nút một vào miệng chai, đúng vào thời điểm đó búa piston nén xuống đóng chặt nút vào cổ chai, máy dập nút có nhiều khuôn dập, chuyển động quay cùng với chai. Sợ nhịp nhàng chai vào chai ra khỏi máy được bảo đảm nhờ một bánh xe hình sao : đưa một chai vào thì gạt một chai ra, chai bia theo băng tải ra khỏi buồng chiết qua kiểm tra và vào hệ thống thanh trùng.
II.4.14. Thanh trùng bia
II.4.14.1. Mục đích của quá trình thanh trùng bia
Trong bia thành phẩm sản xuất theo phương pháp nào thì trong bia cũng luôn chứa các tế bào sống, tuỳ theo phương pháp sản xuất mà chứa ít hay nhiều, bao gồm nấm men thuần chủng và các vi sinh vật lạ khác, một số vi sinh vật ngoại lai như nhóm vi khuẩn axetic, một số nấm sợi ... Nguyên nhân là vì trong bia không có oxi, pH thấp, hàm lượng etanol không đáng kể nên các vi sinh vật rất dễ phát triển. Vì vậy ta tiến hành thanh trùng bia nhằm mục đích tiêu diệt các vi sinh vật trong bia làm tăng thời gian bảo quản bia. Đồng thời làm tăng tính ổn định cho bia.
II.4.14.2. Yêu cầu và phương pháp thực hiện
Đảm bảo thực hiện đúng chế độ thanh trùng. Tiêu diệt được tế bào nấm men, vi sinh vật.
Nhiệt độ thanh trùng không được vượt quá 680C để tránh hiện tượng nổ chai vì chai thuỷ tinh chịu nhiệt kém, tránh nâng nhiệt hạ nhiệt đột ngột.
Hệ thống thanh trùng gồm 8 khoang, mỗi khoang ứng với từng nhiệt độ khác nhau. Có hệ thống gia nhiệt ở từng khoang để đạt được nhiệt độ đặt, Khoang 1 : 330C, khoang 2 : 450C, khoang 3 : 560C, khoang 4 : 62,50C, khoang 5 : 610C, khoang 6 : 560C, khoang 7 : 450C,khoang 8 : 330C. Trong đó khoang 4 và 5 là khoang chính để thanh trùng, còn các khoang khác chủ yếu để nâng và hạ nhiệt. Mỗi khoang có bơm hút tuần hoàn nước, nước có nhiệt độ đã đặt phun vào chai, quá trình này diễn ra tự động.
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG BIA THÀNH PHẨM Khi bia đưa ra thị trường phải đạt được các chỉ tuêu sau đây : 1. Chỉ tiêu cảm quan
- Màu sắc : phải có màu vàng sáng, ánh kim nét có thể khi bổ sung thêm màu caramel với liều lượng 80ml cho một mẻ lọc 2000(l).
- Mùi : bia phải có mùi thơm nhẹ của hoa hops, của các este , các phản ứng caramel ...
- Vị : Bia phải có vị ngọt nhẹ, đắng dễ chịu đặc trưng của đường sót và hoa hops.
- Độ bọt : Bia phải có khả năng tạo bọt tốt khi rót bia, tạo trên miệng cốc một lớp bọt dày và mịn, lớp bọt dày hơn 1cm ( đối với bia hơi), 4 – 5 cm ( đối với bia chai), mịn, lâu tan, thời gian tan hết bọt 2 – 3 phút đối với bia hơi, 3 – 5 phút đối với bia chai..
- Khi bia rót ra phỉa có độ trong, sáng óng ánh, không vẩn đục và cặn.
Tuy nhiên trong quá trình sản xuất bia cũng có nhiều nguyên nhân làm cho bia bị đục, nhạt màu. Do vậy mà trong quá trình thao tác chúng ta phải tuân thủ chặt chẽ các thông số kỹ thuật như : Nghiền malt không quá mịn, nước không có kim loại nặng, đường hoá phải diễn ra triệt để, tránh nhiễm tạp vi sinh vật trong quá trình lên men ...
2. Chỉ tiêu hoá lý
Bia hơi Bia chai - H2O 80 – 90% 80 – 90% - Hàm lượng cồn 3,5 – 4% 4,2 – 4,5% - Độ đường sót 2,0 – 2,2% 1,9 – 2,0% - Hàm lượng CO2 3,8 – 4,0g/l 4,5 – 5,0g/l - Hàm lượng diaxetyl < 0,2mg/l < 0,1mg/l - Hàm lượng axit 0,1 – 0,15% < 0,1% - Độ chua 1,2 – 1,7ml 1,2 – 1,7ml (tính bằng số ml NaOH 0,1N trung hoà 100ml bia) - Độ màu : 0,5ml 0,5ml (tính bằng số ml I2 0,1N cho 100 ml bia)
3. Các chỉ tiêu vi sinh
- Vi khuẩn hiếu khí : bia hơi < 100 tế bào/ml bia chai thì không được có - Vi khuẩn kỵ khí : không có
*Cấu tạo :
Máy nghiền malt là dạng máy nghiền Rulo 2 trục, được chế tạo từ thép hoặc gang, bao gồm các bộ phận chính sau :
Hệ thống phân phối đóng vai trò phân phối đều malt dọc theo suốt chiều dài của đối trục. Đây là là ống hình trục có đường kính nhỏ có rãnh khá sâu. Bên trên đặt nam châm vĩnh cửu để giữ lại các mảnh kim loại nhỏ.
Trục : Trục được ghép song song với nhau, khoảng cách giữa 2 trục có thể điều chỉnh.
*Nguyên lý hoạt động :
Khi bắt đầu tiến hành cho máy nghiền hoạt động, ta bật công tắc cho động cơ (1) hoạt động làm cho bộ truyền đai (2) quay, kéo theo 2 trục (3),(4) cũng quay, 2 trục này ăn khớp với nhau bởi các bánh răng. Malt được đổ vào phễu (5) qua khe hẹp xuống khoảng không giữa 2 trục (3),(4). Khoảng cách khe hẹp trên phễu (5) được điều chỉnh bằng vít (6). Sau đó malt được nghiền đêug theo kích thước yêu cầu dưới tác dụng của lực nén xé và ra ngoài theo máng số (8). Khoảng cách giữa 2 trục (3), (4) được điều chỉnh bằng vít (7) và thường nằm trong khoảng 0,2 – 0,3(mm).
*Ưu – nhược điểm :
- Ưu điểm : Cấu tạo đơn giản, dễ vận hành
Có khả năng nghiền nhỏ lớp tinh bột bên trong, không nghiền nhỏ lớp xenlulose bên ngoài. Do vậy mà tránh được sự hoà tan các chất chát trong bia, đồng thời thuận lợi cho quá trình lọc, đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật.
- Nhược điểm :
Chỉ thích hợp cới loại malt có độ nhuyễn tốt, tấm lớn tấm bé được nghiền cùng một chế độ như nhau nên không tránh khỏi nghiền nát cả xơ malt.
*Nguyên lý hoạt động :
Khi tiến hành nghiền, gạo được đổ vào phễu nạp liệu, các búa (2) gắn trên đĩa quay (3) được quay nhờ sự chuyển động của đĩa quay(4) gắn với động cơ điện. Khi
đĩa (4) quay thì các đĩa (3) sẽ trượt trên đĩa và văng ra do lực ly tâm đập vào thành máy, nhờ đó gạo được làm nhỏ. Những hạt có kích thước đạt yêu cầu thì lọt xuống sàng số (5) để ra ngoài. Còn các hạt chưa đạt yêu cầu thì được búa nâng lên đập tiếp.
* Ưu – nhược điểm :
- Ưu điểm : Độ nghiền cao, công suất lớn. Cấu tạo đơn giản, dễ vận hành. Diện tích mặt bằng nhỏ.
- Nhược diểm : Búa chóng bị mòn.
*Chú thích :
1. Thân nồi 8. Cửa nạp liệu 2. Trục khuấy 9. Máy bơm
4. Động cơ khuấy 11, 12. Ống dẫn hơi 5. Lớp bảo ôn 13. Van hơi
6. Lớp áo hơi 14. Van xả nước ngưng 7. Chân nồi
* Thông số kỹ thuật : Đường kính : Chiều cao : *Nguyên lý hoạt động :
Trước khi thực hiện quá trình hồ hoá thiết bị phải được vệ sinh sạch sẽ. Dùng nước lạnh để rửa sơ bộ bên trong nồi rồi tiến hành CIP bằng nước nóng 20 – 30 phút, sau đó CIP sút 2 – 3% trong 45 phút và sau cùng là CIP bằng nước nóng có nhiệt độ 75 – 780C trong 30 phút để tráng sạch hoàn toàn. Xả van đáy để tháo hết nước vệ sinh ra ngoài. Sau đó đóng van đáy kiểm tra các van khác để đảm bảo an toàn. Nguyên liệu được đưa vào cửa nạp liệu (8) ( gạo + nước) rồi bật cánh khuấy (3). Nhờ động cơ khuấy (4) làm cho trục khuấy (2) chuyển động khuấy đều hỗn hợp cháo. Mở van hơi (13) cung cấp hơi cho toàn nồi. Để tránh hiện tượng thoát nhiệt trong quá trình hồ hoá thì nồi được cấu tạo bằng lớp bảo ôn (5) và lớp áo hơi (6). Trong quá trình nấu tháo van nước ngưng (14) để cân bằng áp suất tránh hiện tượng tăng nhiệt, giữ được nhiệt theo yêu cầu công nghệ. Sau khi hồ hoá xong nhờ máy bơm (9) bơm dịch cháo sang nồi đường hoá qua ống dẫn dịch (10).
* Ưu – nhược điểm :
- Ưu điểm : Dễ gia công, giá thành rẻ Vận hành đơn giản
Đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật của công nghệ
- Nhược điểm : Thất thoát nhiệt lớn do quá trình hồ hoá có thể gặp sự cố. * Chú thích :
1. Ống sinh hàn và thoát hơi 8. Áp kế
2. Cánh khuấy 9. Đường dịch ra 3. Thân nồi 10. Đồng hồ đo nhiệt 4. Đường tháo nước ngưng 11.Cửa nạp nguyên liệu 5. Đường hơi vào 12. Đường CIP
6. Môtơ 13. Cửa quan sát 7. Hộp giảm tốc * Thông số kỹ thuật : Đường kính : Chiều cao : * Nguyên lý hoạt động :
Nồi đường hoá có cấu tạo và nguyên lý hoạt động hoàn toàn tương tự như nồi hồ hoá. Tuy nhiên thể tích nồi đường hoá lớn hơn nồi hồ hoá, đảm bảo cho lượng