IV. Kỹ thuật nghiền nguyên liệu: Nghiền ẩm:
b) Cở sở lý thuyết
Thành phần hóa học của cháo malt sau khi đường hóa kết thúc, bao gồm hai pha: pha rắn và pha lỏng.
Thành phần của pha rắn bao gồm: Các cấu tử không hòa tan của bột nghiền còn pha lỏng bao gồm nước và các chất thấp phân tử được trích ly từ malt hòa tan trong đó. Pha rắn được gọi là malt, còn pha lỏng được gọi là dịch đường, hoặc nước pha hoặc nước mu.
Về khối lượng, pha rắn chiếm tỉ lệ nhỏ hơn rất nhiều so với pha lỏng nhưng chúng có ý nghĩa rất lớn đối với tiến trình lọc. Đểđạt được mục đích tách hai pha riêng biệt khỏi hỗn hợp cháo, thông thường là cho nén chúng lên những vật cản có cấu trúc dạng lưới. Các phân tử của pha rắn bị giữ lại ở lưới, còn pha lỏng được đi qua. Cấu trúc và độ dày của các lớp lọc phụ này đóng vai trò quyết định đến chất lượng và tiến trình lọc.
Quá trình lọc bã malt được tiến hành theo hai bước: Bước 1: ép để tách dịch cốt
Bước 2: rửa bã để chiết rút hết tất cả những phần dinh dưỡng còn bám lại trong đó. Quá trình chiết rút chất hòa tan ở giai đoạn rửa bã dựa trên cơ sở của sự khuếch tán, nghĩa là sự chuyển động phân tử của chúng từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ
thấp.
c) Các yếu tốảnh hưởng đến tốc độ lọc và độ trong của bia
Nhiệt độ lọc.
Nếu nhiệt độ khối cháo tăng, tốc độ lọc cũng tăng. Điều này liên quan đến độ nhớt
động của dịch đường: nhiệt độ tăng thì chúng giảm. Nếu nhiệt độ quá cao sẽ xảy ra hiện tượng biến tính và kết tủa protein. Sản phẩm cuối cùng có độ nhớt cao, chúng sẽ bám trên màng lọc, tạo thành một kết tủa dẻo, cản trở rất nhiều đến tốc độ lọc. Mặt khác nhiệt độ
cao quá sẽ là điều kiện thuận lợi cho việc hồ hóa các hạt tinh bột chưa hòa tan còn sót lại trong bã. Mặt khác khi tinh bột đã bị hồ hóa mà hoạt lực enzym không còn đủ mạnh để
thủy phân chúng thì chúng sẽđi vào thành phần của dịch đường, là nguyên nhân làm cho dịch đường bịđục và dịch lên men sau này sẽ bị chua.
Nhiệt độ tối ưu cho quá trình lọc là 780C.
Độ nhớt của dịch đường.
Độ nhớt của dịch đường phụ thuộc vào nồng độ đường và thành phần riêng của chính nó. Sự liên quan của nồng độ chất hòa tan và độ nhớt tương đối của dịch đường ở
nhiệt độ 750C có thể thấy rõ ở bảng sau.
Hàm lượng
chất hòa tan
Nhóm 5 http://www.ebook.edu.vn Trang 38 % Độ nhớt tương đối của nước là 1 1,27 1,44 1,73 2,20 Nếu dịch chứa nhiều hydrat cacbon dạng polymer β_glucan hay các chất dạng keo thì độ nhớt của nó tăng đáng kể và do đó tốc độ lọc càng thấp.
Độ chua (pH) của dịch đường.
Độ chua ảnh hưởng đến tốc độ lọc và độ trong của dịch đường. Thường pH tối ưu cho quá trình lọc là 5,5.
Thành phần muối của nước rửa bã.
Có ảnh hưởng đến chất lượng và thành phần của dịch đường, các muối cacbonat và bicacbonat gây ảnh hưởng âm tính, còn muối sunphat gây độ cứng, phicacbonat gây
ảnh hưởng ngược. Nếu nước rửa được thạch cao hóa có ảnh hưởng tốt đến thành phần của dịch rửa bã.
Kỹ thuật lọc tách bã và rửa bã
a) Quá trình lọc
Trước lúc tiến hành lọc thiết bị được làm vệ sinh kỹ. Các mảnh của đáy mắt sàng
được ghép lại thật khít và chặt với nhau. Lỗ hở tròn để tháo bã malt được đóng chặt. Sau
đó ta cho nước nóng vào các đường ống dẫn dịch đường để đuổi không khí ra ngoài đồng thời để chứa đầy khoảng trống giữa hai lớp đáy của thùng lọc.
Khối cháo ở trong thùng phối trộn được cánh khuấy trong nồi đảo đều và liên tục. Mở van xảở đáy nồi và dùng bơm ly tâm để bơm cháo sang thiết bị lọc. Trong thời gian bơm cháo, hệ thống dao cào được hạ thấp độ cao và cho quay để dàn đều bã trên mặt đáy. Sau khi bơm hết sang thùng lọc thì hệ thống này được nâng lên ở độ cao cuối cùng, và khối cháo trong thùng để yên trong 30 phút để bã kết lắng, tạo thành lớp lọc phụ. Kết lắng đầu tiên là những phần tử nặng nhất và những hạt tấm có kích thước tương đối lớn gọi là lớp “bùn dưới”. Kết lắng tiếp theo là phần chính của pha rắn bao gồm chủ yếu là vỏ trấu và các phẩn tử nhẹ hơn kích thước lớn. Cuối cùng là trên bền mặt của lớp lọc
được phủ một lớp kết lắng mỏng bao gồm các phần tử nhẹ nhất và kích thước bé nhất, gọi là lớp “bùn trên”. Như vậy, sau khi pha rắn kết lắng xuống đáy thùng lọc thì phía trên lớp lọc phụ là pha lỏng (dịch cốt, nồng độ đường cao) nhưng còn rất đục.
Sau 30 phút ta mở van xả dịch, dịch đường chảy ra lúc này rất đục và ta dùng một bơm ly tâm nhỏ để bơm hồi lưu chúng về thùng lọc. Khi bơm hồi lưu, lưu ý cho dịch
đường đổ vào thùng lọc phải nhẹ nhàng để tránh sự xáo trộn làm hỏng cấu trúc của lớp bã lọc ở phía dưới. Quá trình bơm hồi lưu kéo dài khoảng 15 phút, sau đó thì dịch đường bắt
đầu trong. Dịch đường trong được bơm sang thiết bị nồi trung gian và lưu ở đây trong thời gian một giờ nhằm mục đích giúp cho quá trình bơm dịch đường vào nồi houblon
được liên tục không bị đứt quảng. Nhiệt độ trong nồi trung gian phải trên 700C. Vì nếu dịch đường dưới 700C làm cho dịch đường nguội, dịch đường dễ bị oxy hóa ảnh hưởng
đến chất lượng của bia thành phẩm sau này.
Để đảm bảo cho tiến trình lọc xảy ra bình thường phải điều chỉnh lưu lượng thoát ra của dịch đường bằng cách tăng dần hay giảm dần độ mở của van xả dịch. Lưu lượng chảy trung bình của một van xả trung bình thích hợp nhất là 0,1 l/s
Lượng dịch ban đầu được ép trong thời gian 1.5-2 giờ thì kết thúc. Sau đó tiến hành rửa bã malt để tận thu một lượng dịch đường và nhiều thành phần dinh dưỡng còn sót lại trong bã malt.
Nhóm 5 http://www.ebook.edu.vn Trang 39
b) Quá trình rửa bã
Bã malt được rửa bằng nước nóng 780C. Ở nhiệt độ này thích hợp cho quá trình
đường hóa bổ sung lượng tinh bột nếu có, đã được đun sôi trong giai đoạn cuối cùng. Nếu nhiệt độ nước rửa thấp thì tốc độ chảy của dịch rửa bã chậm, kéo dài thời gian lọc. Nếu nhiệt độ của nước rửa quá cao thì sẽ xảy ra hiện tượng hồ hóa tinh bột còn sót lại trong bã, sẽ làm tăng độ nhớt của dịch rửa, tăng kháng trở, giảm tốc độ chảy, kéo dài thời gian lọc và làm cho dịch đường bịđục. Nhiệt độ tới hạn của nước rửa bã là 800C.
Bã malt được rửa nước ở nhiệt độ 78-800C phun vào rửa liên tục, đồng thời dịch rửa bã cũng được tháo ra liên tục. Quá trình rửa bã kết thúc khi nồng độ đường trong nước rửa dịch đạt 1%.
Yêu cầu chất lượng của dịch sau lọc: - Dịch lọc xong phải trong, không có cặn.
Thành phần Hàm lượng Chất hòa tan Hàm lượng maltoza Axit amin pH dịch đường 11-12% 56-61mg/100ml 23-32mg/100ml 5,2-5,6 3.3 HOUBLON HÓA : 3.3.1 Mục đích công nghệ và cơ sở lý thuyết a) Mục đích công nghệ
Tạo vị đắng đặc trưng cho bia bởi trong houblon có acid đắng và nhựa đắng, khi
đun thì thành phần này sẽ trích ly vào dịch đường. Tạo màu cho bia nhờ phản ứng melanoidin.
Tăng độ bền keo của dịch đường và thành phần sinh học của nó được ổn định nhờ
polyphenol của hoa houblon tác dụng với các hợp chất protein cao phân tử khi hòa tan vào dịch đường ở nhiệt độ cao, tạo thành các phức chất dạng màng nhầy dễ kết lắng kéo các phân tử cặn ly ty trong dịch kết lắng theo.
Polyphenol, chất đắng, các chất chứa nitơ trong hoa houblon là những chất tạo sức căn bề mặt, tham gia vào quá trình tạo bọt của bia.
Trong hoa houblon có este và tinh dầu thơm, trong quá trình houblon thì nó sẽ
trích ly thành phần này vào nước nha, tạo mùi vịđặc trưng cho bia sau này.
Trong quá trình houblon thì một lương nước đã được bốc hơi làm tăng hàm lượng chất chiết trong dịch đường.
Làm giảm pH định phân của dịch cháo nhờ vào acid có trong houblon.
Trong houblon có các chất kháng khuẩn, bởi vậy mà nó làm tăng khả năng kháng khuẩn, tăng độ bền sinh học cho bia và thanh trùng dịch lên men.