Nguyên liệu dùng để sản xuất bia bao gồm: malt (lúa mạch đã mạch nha hóa), gạo, men, n−ớc, hoa Houblon. Và các thành phần khác nh− chất tạo mùi vị hay các nguồn tạo đ−ờng khác đ−ợc thêm vào nh− là các phụ gia. Các phụ gia phổ biến là ngô và lúa gạo. Các nguồn tinh bột này đ−ợc ngâm ủ để chuyển hóa thành các loại đ−ờng dễ lên men và làm tăng nồng độ cồn trong bia khi bổ sung rất ít h−ơng vị. Việc sản xuất dựa trên nền tảng công nghệ tiên tiến và tuân thủ nghiêm ngặt theo đúng các quy trình công nghệ cũng nh− các tiêu chuẩn của Việt Nam và thế giới. Và quy trình sản xuất gồm có các b−ớc cơ bản sau:
Thành phần đ−ợc sử dụng:
9 Gạo: chỉ là nguyên liệu phụ (chiếm 30%) dùng thay thế malt nhằm giảm giá thành sản phẩm.
9 Malt: là mầm của một loại lúa mạch(th−ờng chiếm 70%), nguyên liệu chính tạo ra h−ơng vị của bia còn đ−ợc dùng để tạo màu cho bia. Trong các loại mạch nha thì mạch nha từ lúa mạch đ−ợc sử dụng rộng rãi nhất do nó có chứa nhiều amylase, là một loại enzyne tiêu hóa giúp cho việc phá vỡ tinh bột để chuyển hóa thành đ−ờng. Tuy nhiên, phụ thuộc vào loại cây trồng trong từng khu vực mà các loại ngũ cốc đ−ợc hay không đ−ợc mạch nha hóa khác cũng có thể sử dụng bao gồm lúa my, lúa gạo, yến mạch và lúa mạch đen cũng nh− ít phổ biến nh− ngô. Mạch nha đ−ợc tạo ra từ hạt ngũ cốc bằng cách ngâm chúng vào trong n−ớc cho phép chúng nảy mầm và sau đó làm khô hạt đã nảy mầm trong các lò sấy. Hạt ngũ cốc đã đ−ợc mạch nha hóa tạo ra các enzyn để chúng chuyển hóa tinh bột trong hạt thành đ−ờng có thể lên men. Thời gian và nhiệt độ sấy khác nhau đ−ợc áp dụng để tạo ra các màu mạch nha khác nhau từ cùng một loại ngũ cốc.
9 Men: là chất xúc tác có nguồn gốc protein, tham gia vào quá trình lên men, chuyển hóa dịch đ−ờng thành bia t−ơi thông qua hoạt động của các vi sinh vật. Mỗi loại men có một h−ơng vị riêng. Các giống men bia cụ thể đ−ợc lựa chọn để sản xuất các loại bia khác nhau nh−ng có hai giống chính là men ale (Saccharomyces cerevisiae) và men lager (Saccharomyces uvarum). Men bia sẽ chuyển hóa đ−ờng thu đ−ợc từ hạt ngũ cốc và tạo ra cồn và cacbon dioxit (CO2).
9 Hoa hupblon (Hoa bia): dùng để tạo vị đắng và bọt cho bia. Cây hupblon là một loại dây leo, thích hợp khí hậu ôn đới, đ−ợc trồng nhiều ở Anh, Mỹ. Trên cây Hupblon ng−ời ta th−ờng dùng hoa của cây để tạo vị đắng cho bia vì hoa của cây có nhiều vị đắng hơn. Bia hoa chứa một số tính chất phù hợp cho bia nh−: Cung cấp vị đắng để cân bằng vị ngọt của đ−ờng mạch nha, tạo h−ơng vị từ mùi hoa cho tới mùi cam quít hay mùi thảo mộc, có các hiệu ứng kháng sinh giúp cho hoạt động của men bia tốt hơn tr−ớc các loại vi sinh vật không
mong muốn, và giúp cho việc duy trì thời gian giữ bọt lâu hơn (tạo ra bởi các chất cacbonat hóa bia).
9 H2O (n−ớc): Đây là thành phần chính của bia nên nguồn n−ớc sử dụng là nguồn n−ớc sạch đã qua xử lý đảm bảo các chỉ tiêu tiêu chuẩn nghiêm ngặt về vệ sinh an toàn thực phẩm. N−ớc đóng vai trò quan trong tới các đặc tr−ng của bia. Nhiều loại bia có những đặc tr−ng của nguồn n−ớc trong khu vực sản xuất bia. Mặc dù ảnh h−ởng của nó cũng nh− tác động t−ơng hỗ của các loại khoáng chất hòa tan trong n−ớc đ−ợc sử dụng trong sản xuất bia là khá phức tạp, nh−ng theo quy tắc chung thì n−ớc cứng là phù hợp hơn cho sản xuất các loại bia sẫm màu nh− bia đen, trong khi n−ớc mềm phù hợp cho sản xuất các loại bia sáng màu.
9 Các chất làm trong: Một số nhà sản xuất bia còn cho thêm một hay nhiều chất làm trong vào bia mà không bị bắt buộc phải công bố nh− là một thành phần của bia. Các chất làm trong phổ biến là thạch – thu đ−ợc từ bong bóng cá, caraginn – thu đ−ợc từ tảo biển, rêu Ireland và giêlatin. Do các thành phần này có thể thu đ−ợc từ động vật, việc sử dụng hay tiêu thụ các sản phẩm động vật liên quan cần phải có các thông số kỹ thuật cụ thể trong quá trình lọc của nhà sản xuất bia.
Quá trình sản xuất bia đ−ợc chia làm 3 công đoạn, mỗi công đoạn đ−ợc nhà máy tổ chức trong một phân x−ởng riêng bao gồm:
9 Phân x−ởng nấu: nguyên liệu đầu vào chủ yếu là gạo và malt sẽ đ−ợc xử lý qua một quá trình công nghệ phức tạp gồm nhiều khâu(làm sạch, cân, nghiền, nấu, lọc, lắng) để tạo thành dịch đ−ờng.
9 Phân x−ởng lên men: dịch đ−ờng đ−ợc trộn với các chất lên men và tiến hành ủ để tạo thành bia t−ơi
9 Phân x−ởng chiết: bia đ−ợc đổ vào các loại chai, lon, keg rồi đóng nhãn phân phối ra thị tr−ờng.
Gạo nghiền thành bột đ−ợc chuyển đến nồi hồ hoá. Tại đây bột đ−ợc hoà trộn với n−ớcvà đ−ợc hồ hóa ở nhiệt độ 1000C. Trong quá trình hồ hoá có bổ sung thêm một số hoá chất nh−: CaCl2, CaSO4 nhằm mục đích cung cấp Ca2+ để phục vụ cho quá
trình đ−ờng hoá sau này và có bổ sung thêm 1 loại enzym chống cháy có tên th−ơng mại là Termamyl để pha loãng dung dịch, chống cháy nồi và enzym này phải là enzym chịu nhiệt cao.
Malt dạng hạt sau khi say đ−ợc hoà tan bằng n−ớc ở 37oC và cho vào nồi malt. Đối với việc hoà tan malt khác với hoà tan gạo vì malt dể bị hiện t−ợng đóng cục hơn do đó malt đ−ợc khuấy trộn d−ới dạng phun n−ớc tr−ớc khi cho vào nồi phun. Malt còn đ−ợc dùng để tạo màu cho bia, với malt bình th−ờng không đủ độ màu vì thế ng−ời ta thêm malt “ đen” để tăng độ màu. Kết thúc quá trình hồ hoá, cháo đ−ợc bơm chuyển sang nồi đ−ờng hoá. Tại nồi đ−ờng hoá, tr−ớc đó malt đ−ợc ngâm ở nhiệt độ 500C trong khoảng 10 phút. Sau khi hoà trộn dịch cháo và dung dịch malt, dịch đ−ợc giữ ở 65 0C trong khoảng 40 phút. Toàn bộ l−ợng dịch này đ−ợc gia nhiệt lên 76 0C, giữ trong khoảng 1 phút, rồi chuyển sang nồi lọc. Mục đích của quá trình lọc bã malt là tách pha lỏng khỏi hỗn hợp để tiếp tục các b−ớc tiếp theo của tiến trình công nghệ, còn pha rắn - phế liệu sẽ đ−ợc loại bỏ ra ngoài. Tại nồi lọc, dịch đ−ợc lọc trong và rửa bã, tổng thời gian của quá trình lọc trong và rửa bã là khoảng 150 phút. Trong quá trình này l−ợng n−ớc nóng có nhiệt độ là 800C đ−ợc thêm vào để thực hiện quá trình rửa bã nguyên liệu. Sau đó, dịch đ−ợc bơm sang nồi houblon hoá. Ng−ời ta cho hoa houblon vào thực hiện quá trình houblon hoá ở nhiệt độ 1000C trong 70 phút. Sau đó dịch đ−ợc chuyển sang nồi lắng xoáy để loại bỏ cặn tinh, quá trình này diễn ra trong khoảng 30 phút. Kết thúc quá trình lọc ở thùng lắng xoáy, dịch đ−ợc bơm chuyển đến thiết bị làm lạnh nhanh, ở đây dịch bia từ nhiệt độ 960C đ−ợc trao đổi nhiệt với n−ớc 10C và hạ nhiệt xuống đến nhiệt độ lên men, đồng thời đ−ợc sục khí vô trùng (nhằm cung cấp ôxy cho quá trình lên men) và men giống rồi chuyển vào các tank lên men.
Quá trình lên men bia Hạ Long sử dụng công nghệ lên men chìm kiểu cổ điển ở nhiệt độ thấp, bao gồm hai giai đoạn: lên men chính và lên men phụ.
9 Giai đoạn đầu của quá trình lên men là giai đoạn lên men chính. Trong giai đoạn này, sự tiêu hao cơ chất diễn ra mạnh mẽ, một l−ợng lớn đ−ờng đ−ợc chuyển hóa thành cồn và CO2, sản phẩm của quá trình lên men chính là bia non, đục, có mùi và vị đặc tr−ng nh−ng ch−a thích hợp cho việc sử dụng. Nhiệt
độ trong quá trình lên men chính từ 7 ữ 90C, thời gian lên men chính khoảng 7 ngày.
9 Sau giai đoạn lên men chính, chuyển sang quá trình lên men phụ và ủ bia. Quá trình lên men này diễn ra chậm, tiêu hao một l−ợng đ−ờng không đáng kể, bia đ−ợc lắng trong, ổn định h−ơng vị. Sản phẩm của quá trình lên men phụ là một loại n−ớc giải khát có độ cồn nhẹ, CO2, h−ơng thơm đặc tr−ng, vị ngọt nhẹ và đắng dịu, đó là sản phẩm của quá trình sinh hóa phức tạp diễn ra ở điều kiện nhiệt độ thấp trong thời gian dài. Nhiệt độ trong giai đoạn lên men phụ từ 2 ữ
30C, thời gian lên men phụ là 14 ngày. Tổng thời gian lên men khoảng 21 ngày. Bia sau khi lên men phụ sẽ qua quá trình lọc để loại bỏ men, tạo độ trong cho bia. Tr−ớc khi lọc, hạ nhiệt độ bia xuống 0 đến –10C. Trong quá trình lọc, bổ sung lại l−ợng CO2 tổn thất, bổ sung phụ gia chống oxi hoá và phụ gia ổn định cho bia.
Bia sau khi lọc trong gọi là bia t−ơi (bright beer) đ−ợc trữ trong các bồn chứa bia t−ơi , đi tiếp đến công đoạn chiết rót vào chai, thanh trùng, dán nhãn, in code, chất vào két... hoàn tất quá trình sản xuất.