3.2.6.1. Hoàn thiện sản phẩm bia chai:
Chiết bia vào bao bì là một công đoạn đòi hỏi nhiều lao động nhất trong tất cả các công đoạn sản xuất bia. Đồng thời đây cũng là một bƣớc quan trọng gắn liền với quá trình phân phối sản phẩm. Các thiết bị sử dụng trong công đoạn này có cấu tạo và vận hành phức tạp để đảm bảo chất lƣợng sản phẩm bia khi tới tay ngƣời tiêu dùng.
3.2.6.1.1. Rửa chai
Mục đích: nhằm loại bỏ toàn bộ nhãn, các cặn bẩn bên trong và ngoài chai, đồng thời đảm bảo chai đƣợc vô trùng trƣớc khi chiết chai.
Quá trình rửa chai đƣợc tiến hành trong các máy rửa. Trong may rửa, chai đƣợc phun bằng nƣớc, ngâm, phun bên trong và ngoài chia bằng chất tẩy rửa sau đó đƣợc tráng lại bằng nƣớc để loại bỏ toàn bộ chất tẩy rửa.
3.2.6.1.1.1. Yêu cầu đối với chai chứa bia
- Có độ cứng đủ để chịu đƣợc các va chạm bên trong thiết bị và trong quá trình vận chuyển, chống lại áp suất tạo ra do CO2 bên trong chai bia, nhất là khi thanh trùng.
- Nhẹ nhất có thể đƣợc, để giảm các chi phí vận chuyển.
- Có hình dáng sao cho không dễ bị rơi hoặc đổ trong các thiết bị vận chuyển và dễ vệ sinh.
- Phải hoàn toàn đồng nhất.
- Thủy tinh phải có màu sao cho bia ở bên trong đƣợc bảo vệ tránh khỏi các tác động của ánh sáng.
Nhóm SVTT 108
- Thủy tinh không đƣợc để lọt các vẩn nhỏ vào trong bai, không đƣợc phép có các vết sùi, nếu không bia sẽ sủi bọt rất nhiều khi ta rót đầy chai.
3.2.6.1.1.2. Các yếu tố ảnh hƣởng tới hiệu quả rửa chai
Quá trình rửa chai cần đảm bảo 2 yêu cầu:
- Loại bỏ hoàn toàn cặn bẩn trong chai.
- Loại bỏ hoặc tiêu diệt các vi sinh vật gây hƣ hỏng bia.
Để đảm bảo đƣợc các yêu cầu này, trong quá trình rửa chai cần chú ý tới các yếu tố ảnh hƣởng nhƣ:
- Thời gian ngâm chai: ngâm chai phải đảm bảo các cặn bẩn hòa tan, các nhãn mác tách rời khỏi chai. Thời gian ngâm chai thƣờng từ 10 30 phút.
- Áp suất phun có tác động một cách cơ học tới sự loại bỏ các cặn bẩn và nhãn mác ra khỏi chai.
- Nhiệt độ rửa: nhiệt độ rửa càng cao, sự hòa tan cặn bẩn càng tăng nhanh. Nhiệt độ thích hợp cho quá trình rửa là 60 850C.
- Tác nhân tẩy rửa: chất tẩy rửa sử dụng là xút.
3.2.6.1.1.3. Nguyên tắc, cấu tạo của máy rửa chai
Chai đi trong máy rửa lần lƣợt trải qua các công đoạn sau:
- Ngâm sơ bộ trong một hoặc nhiều bể chứa nƣớc có nhiệt độ tăng dần. - Ngâm trong xút nóng.
- Phun rửa bằng xút nóng. - Phun rửa bằng nƣớc nóng. - Phun rửa bằng nƣớc thƣờng. - Phun rửa bằng nƣớc sạch.
Nhóm SVTT 109
Tổng thời gian lƣu chai trong may rửa khoảng 10 15 phút.
Hình 3.26: Sơ đồ nguyên lý của may rửa chai 2 đầu.
1- cửa chai vào; 2- bể ngâm rửa sơ bộ; 3- khu vực phun sơ bộ; 4- các bể ngâm xút; 5- khu vực phun rửa sau ngâm xút; 6- cửa chai ra.
3.2.6.1.1.4. Các bộ phận chính trong máy rửa chai (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Gồm có:
- Bộ phận nạp và tháo chai. - Băng tải vận chuyển chai. - Bể ngâm sơ bộ.
- Bể ngâm chính. - Giàn phun rửa.
- Bộ phận loại bỏ nhãn.
Nhóm SVTT 110
Nhờ cơ cấu nạp, chai đƣợc đẩy vào trong các giỏ chứa chai trên bang tải vận chuyển. Thông thƣờng trên một hàng của bang tải có từ 7 đến 10 giỏ chứa chai.Các giỏ chứa chai có nhiệm vụ giữ chai trong suốt quá trình đi trong máy rửa, tuy nhiên vẫn đảm bảo thuận lợi cho công đoạn rửa.
Hình 3.27.Máy rửa chai tại nhà máy
Hình 3.28: Cơ cấu đƣa nạp chai.
Ban đầu khi vào máy rửa, chai sẽ đƣợc ngâm sơ bộ với mục đích:
- Loại bỏ bia còn sót trong chai. - Hòa tan các chất bẩn bên
ngoài chai. - Làm ấm chai.
Nhóm SVTT 111
Sau khi ngâm sơ bộ, chai đƣợc ngâm tiếp trong các bể chứa xút. Thời gian ngâm có thể đƣợc điều chỉnh bằng tốc độ di chuyển của bang tải và kích thƣớc của bể ngâm. Băng tải có thể đƣợc sắp xếp nhiều vòng trong bể xút để tăng thời gian ngâm. Ở nhà máybia Sài Gòn Bình Dƣơng bố trí 2 bể ngâm xút với các thông số nhƣ sau:
- Bể ngâm 1: xút 1,5 1,8%, nhiệt độ 40 600C. - Bể ngâm 2: xút 2%, nhiệt độ 800C.
Ra khỏi bể ngâm, chai đƣợc phun bên ngoài để tách các cặn bẩn và đặc biệt là nhãn mác còn dính lỏng lẻo trên vỏ chai sau khi ngâm xút. Ngƣời ta sử dụng luôn xút từ bể ngâm để phun, xút đƣợc dẫn qua hệ thống sàng để tách nhãn và đƣợc gia nhiệt và đƣa rở lại bể xút. Các nhãn đƣợc tập trung lại và ép để tách xút bám theo. Thể tích của khối nhãn sau khi ép có thể giảm từ 50 70% so với thể tích nhãn trƣớc khi ép.Máy ép nhãn đƣợc bố trí phía dƣới máy rửa.
Phần phía trên của máy rửa có hệ thống phun rửa.Ở đây các chai đƣợc dốc ngƣợc để miệng chai hƣớng xuống phía dƣới.Nhờ vậy chai đƣợc phun cả bên trong và bên ngoài. Các tác nhân phun rửa ở đây lần lƣợt là:
- Xút nóng.
- Nƣớc nóng tráng xút, nƣớc này đƣợc hồi trở lại bể ngâm sơ bộ. - Nƣớc ấm để hạ nhiệt độ chai chuẩn bị cho bƣớc làm lạnh tiếp theo. - Nƣớc lạnh để làm lạnh và loại bỏ tất cả cặn bẩn.
- Nƣớc sạch để tráng vô trùng chai.
Để đảm bảo rửa sạch bên trong chai, áp lực của vòi phun phải mạnh, từ 2,0 2,5atm. Đồng thời các vòi phun đƣợc bố trí tƣơng sứng với sự vận chuyển của băng tải chai. Các vòi phun có thể nghiêng để phun dịch vào chai với các góc độ khác nhau đảm bảo phun đƣợc toàn bộ trong chai.
Nhóm SVTT 112
Tác nhân phun rửa sau khi phun vào chai sẽ chảy xuống các bể chứa ngay phía dƣới.Các bể chứa xút nóng và nƣớc nóng đều đƣợc cách nhiệt.
Trong quá trình rửa, chai đƣợc nâng nhiệt độ đến nhiệt độ của bể xút sau đó đƣợc hạ trở lại nhiệt độ 10 150C. để tránh thay đổi đột ngột nhiệt độ của chai, nhiệt độ của các bể trong may rửa đƣợc bố trí nhƣ sau:
- Bể ngâm sơ bộ: 35 400C. - Bể ngâm lần 2: 55 600C. - Bể xút: 75 800C. - Nƣớc phun tráng xút: 45 500C. - Nƣớc ấm: 35 400C. - Nƣớc thƣờng: 20 250 C. - Nƣớc sạch vô trùng: 10 150C.
Hình 3.29: Cơ cấu tháo chai ra khỏi may rửa.
3.2.6.1.1.5. Kiểm tra chai sau rửa
Chai ra khỏi máy sẽ đƣợc kiểm tra: thành chai, đáy chai, miệng chai, bên trong chai ( chủ yếu là xem còn hay không chất lỏng dƣ trong chai) đảm bảo chai hoàn toàn
Nhóm SVTT 113
sạch bên trong, không chứa các vật lạ, không bị hƣ hỏng nhƣ nứt nẻ,…
Chùm sáng chiếu tới chai theo phƣơng ngang hoặc thẳng đứng, hình ảnh sẽ thu đƣợc ở phía đối diện với chùm sáng. Khi ảnh thu đƣợc bất thƣờng, lập tức chai sẽ đƣợc loại bỏ ngay ra khỏi băng chuyền. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Kiểm tra thành chai:
Ba phía của chai đƣợc kiểm tra trƣớc và sau khi vào máy rửa nhờ hệ thống gƣơng. Nếu chai quá cao hoặc quá thấp sẽ đƣợc đẩy ngay ra khỏi bang tải. Kiểm tra thành chai nhằm loại bỏ các chai bị xƣớc, nứt hoặc có một số hƣ hỏng khác.
Kiểm tra đáy chai:
Sử dụng chùm sáng đèn halogen chiếu qua đáy chai từ phía dƣới đểthu đƣợc hình ảnh dƣới dạng số, sau đó đánh giá theo một số bƣớc độc lập. Các chất bẩn, hoặc những lỗi có ở đáy chai sẽ đƣợc tạo thành những vùng tối trên hình ảnh, nhờ vậy chai sẽ đƣợc loại ra.
Kiểm tra miệng chai:
Miệng chai cần đảm bảo kín khi ghép nắp để tránh thoát CO2 và sự xâm nhập của oxy.Chai có miệng sứt mẻ sẽ đƣợc loại bỏ.
Kiểm tra dịch còn dƣ trong đáy chai:
Khả năng còn dƣ chất tẩy rửa trong chai là hoàn toàn có thể, vì vậy cần kiểm tra và loại bỏ những chai này ra khỏi băng tải trƣớc khi đi vào công đoạn chiết bia. Ngƣời ta sử dụng tia chiếu xạ từ dƣới đáy chai, dựa vào tia sáng thu đƣợc sau khi qua đáy chai, ngƣời ta có thể biết đƣợc chai còn dƣ chất tẩy rửa hay không.
Nhóm SVTT 114
Hình 3.30: Kiểm tra chai sau khi rửa.
Nhóm SVTT 115
3.2.6.1.2. Chiết chai
Chiết bia vào chai đã đƣợc rửa sạch có tầm quan trọng đặc biệt, trong quá trình này cần đảm bảo:
- Không làm tổn thất bia.
- Toàn bộ các chai đều đƣợc rót đủ lƣợng bia.
- Chất lƣợng bia không bị ảnh hƣởng: tránh sự nhiễm tạp vi sinh vật, sự xâm nhập O2, sự tổn thất CO2.
Tiến hành:
Quá trình chiết chai tiến hành dựa trên nguyên tắc cân bằng áp suất. Chai sau khi đƣợc làm sạch, sấy khô đƣợc băng tải chuyển tới vị trí máy chiết. Khi vào máy chiết, chai sẽ đƣợc nâng lên sát với đầu chiết, không khí trong chai đƣợc hút ra và CO2 đƣợc đƣa vào chai nhằm tạo áp suất đối kháng. Khi có sự cân bằng áp suất, bia tự chảy vào chai cho tới khi đạt chiều cao đã quy định của bia trong chai. Chai đƣợc hạ xuống và đƣa ra khỏi máy chiết.
Các giai đoạn chiết bia:
Nhóm SVTT 116
- Giai đoạn 1: hút chân không.
Chai khi vào máy chiết chứa đầy không khí.Đầu vòi chiết có liên kết với một bơm chân không, hút không khí từ trong chai ra.
- Giai đoạn 2: tạo áp suất đối kháng.
Sau khi hút chân không, CO2 đƣợc đƣa vào chai, có thể từ khoảng không phía trên bể chứa bia của máy chiết hoặc từ ngoài.
- Giai đoạn 3: rót bia vào chai.
Khi áp suất trong chai và áp suất trong bể chứa bia của máy chiết cân bằng nhau, bia đƣợc chảy một cách nhẹ nhàng vào chai do sự chênh lệch về chiều cao. Khí trong chai đƣợc đẩy ra ngoài theo đƣờng dẫn khí của vòi chiết.
- Giai đoạn 4: đầy chai
Quá trình rót bia sẽ dừng lại khi mức bia chạm tới ống dẫn khí ra của đầu chiết. Khi đó van thông khí phía trên bể chứa bia cũng đóng lại.
Nhóm SVTT 117
Hình 3.33: Các giai đoạn chiết bia vào chai (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Quá trình chiết chai cần đảm bảo:
- Thể tích bai trong chai đủ với quy định. Mức bia trong chai sẽ đƣợc điều chỉnh bằng độ sâu của vòi dẫn khí CO2 ra. Khi bia chạm đầu vòi này thì quá trình tự chảy của bai vào chai sẽ dừng lại.
- Không có sự xâm nhập O2 vào chai: nhờ áp suất đối kháng CO2 tạo ra và bia chảy nhẹ xuống chai dọc theo thành chai mà tạo ra sự xáo động.
Thiết bị:
Máy chiết chai đƣợc thiết kế dạng quay tròn với số vòi chiết là 78 vòi, công suất 30.000chai/giờ. Các chai đƣợc vận chuyển trên băng tải cách nhau một khoảng cách xác định đƣợc điều chỉnh nhờ một bộ phận dẫn chai dạng xoắn vít trƣớc khi vào máy chiết. Trong máy chiết, chai đƣợc đặt lên các giá đỡ, phía dƣới bộ phận chiết bằng bộ phận nạp chai hình sao.
Nhóm SVTT 118
Hình 3.34: Cấu tạo của máy chiết chai.
1- Bộ phận dẫn chai dạng vis; 2- bộ phận nạp chai hình sao; 3- bộ phận nâng chai; 4- bộ phận áp miệng chai của vòi chiết hình tulip; 5- bánh quay hình sao trung tâm; 6- bánh rang nối với thiết bị xiết nút; 7- bộ phận tháo chai hình sao; 8- bể chứa bia hình vành khan; 9- đƣờng hút khí tạo độ chân không; 10- van chiết; 11- phân phối chuyển động quay.
Nhiệt độ chiết: 40C.
Áp lực cân bằng khi chiết: 3 bar.
Nhóm SVTT 119
3.2.6.1.3. Dập nút chai
Sau khi chiết, chai cần đƣợc dập nắp càng nhanh càng tốt.Chính vì vậy, ngay bên cạnh thiết bị chiết rót là máy đóng nắp chai.
Nắp bia hiện nay đƣợc sử dụng làm bằng thép không gỉ có mạ thiếc hoặc crom mỏng, phía trên có in logo của nhà sản xuất bia. Xung quanh nắp chai có 21 răng, đƣờng kính của nắp là 32,1mm và chiều cao là 6mm. Phía trong nút chai có lớp đệm có nhiệm vụ làm kín miệng chai khi chiết để không cho oxy xâm nhập vào chai hoặc CO2 thoát ra khỏi chai. Khi nắp đƣợc đặt trên miệng chai, trong quá trình dập nắp, 21 răng của nắp sẽ bị nén xuống và bao lấy miệng chai. Lớp đệm sẽ ép sát và nhờ đó làm kín miệng chai.
Nắp chai đƣợc xếp trong phễu, sau đó đƣợc di chuyển theo một hƣớng trong khuôn dập, đầu xiết nắp đƣợc hạ xuống sát miệng chai. Nắp chai đƣợc giữ bởi một nam châm của đầu xiết và đẩy từng nắp vào miệng chai.Năng suất của thiết bị đóng nắp chai phải đồng bộ với thiết bị chiết.
Trƣớc khi chiết rót, KCS sẽ lấy mẫu bia kiểm tra vi sinh tần suất 4 giờ/lần, đồng thời sau khi đóng nắp cũng sẽ kiểm tra độ kín của chai.
Sau khi chiết rót, chai sẽ đƣợc phun rửa lại bằng nƣớc thƣờng để rửa lƣợng bia khi chiết trào ra bên ngoài nếu có.
Kế đến chai sẽ đƣợc đƣa qua thiết bị thanh trùng tunnel để thực hiện quá trình thanh trùng nhằm đảm bảo chỉ tiêu vi sinh cho sản phẩm.
Nhóm SVTT 120
Hình 3.35: Máy dập nắp chai.
1- bộ phận phân phối nắp chai; 2- động cơ của bộ phận phân phối nắp; 3- đƣờng dẫn nắp chai với ống định hƣớng; 4- đầu xiết nắp; 5- cơ cấu dẫn chai; 6- động cơ.
Nhóm SVTT 121
3.2.6.1.4. Thanh trùng
Mục đích: dƣới tác dụng của nhiệt độ 60 800C, trong thời gian 15 20 phút để tiêu diệt và ngăn chặn tác hại của vi sinh vật trong bia thành phẩm nhằm bảo quản và kéo dài thời gian ổn định chất lƣợng của sản phẩm..
Hình 3.37. Bia đƣợc đƣa vào thiết bị thanh trùng tại nhà máy
Cấu tạo thiết bị:
Thiết bị thanh trùng hoạt động hoàn toàn tự động, đƣợc điều khiển thong qua giá trị PU ( Pasterizer Unit). PU là đơn vị thanh trùng, thể hiện độ an toàn vi sinh sau khi đƣợc thanh trùng ở 610
C trong thời gian 1 phút. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nếu vì một lý do nào đó mà nhiệt độ trong hầm thanh trùng không đạt đƣợc nhƣ giá trị cài đặt thì máy sẽ tự động điều chỉnh tốc độ băng tải để sao cho cuối cùng vẫn đạt đƣợc giá trị PU đã cài đặt.
Thiết bị thanh trùng đƣợc chia làm 2 đầu.một đầu sẽ có cửa vào nhập liệu ( chai bia sau khi chiết rót) và cửa tháo sản phẩm sau thanh trùng.
Nhóm SVTT 122
Trong thiết bị có 12 khoang, chia làm 10 vùng:
- Nhiệt độ vùng 1: 35,60C. - Nhiệt độ vùng 2: 44, 60C. - Nhiệt độ vùng 3: 49,90C.
- Nhiệt độ vùng giữ nhiệt(4 vùng): 59,50C, 600C, 60,50C, 610C. - Nhiệt độ vùng 8: 50,20C.
- Nhiệt độ vùng 9:45,40C. - Nhiệt độ vùng 10: 34,20C.
Hình 3.38.Kiểm soát nhiệt độ các khoang bằng hệ thống máy tính
Chai bia đƣợc vận chuyển trong thiết bị nhờ vào hệ thống băng tải dạng lƣới. Tại mỗi vùng có hệ thống đầu phun để cung cấp nƣớc gia nhiệt cho từng vùng, nƣớc sau đó chảy qua băng tải lƣới đi vào bể chứa tƣơng ứng bên dƣới.
Nhóm SVTT 123
Nƣớc sau khi đƣợc thu hồi tại mỗi bể sẽ đƣợc đi qua thiết bị gia nhiệt ống lồng ống