Hình 3.9. Sơ đồ quy trình lên men của nhà Bia Sài Gòn – Miền Tây
Nước nha lạnh Lên men chính Lên men phụ Lọc cơ học Lọc hấp phụ Lọc an toàn Thu hồi CO2 Nấm men Malturex - L Pha bia Bồn TBF
Thu hồi men
Bột trợ lọc Vicant Bột PVPP Dằn áp
Cấp lạnh
Nước nấu bia Lọc tinh 1 Gia nhiệt Khử oxy Làm lạnh 2oC Bồn chứa Dằn áp Lọc tinh 2 Bồn chứa bia
Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và SHƯD Trang 38
3.3.2 Thuyết minh quy trình
Nước nha lạnh: sau khi nước nha qua hệ thống làm lạnh sẽ được bơm qua các tank lên men, đồng thời nấm men sẽ được cấy vào và tiến hành lên men ở nhiệt độ 7 – 9oC. Nấm men được sử dụng trong quá trình lên men của nhà máy từ thế hệ thứ 3 đến thứ 8.
Quá trình lên men được thực hiện qua hai giai đoạn: lên men chính và lên men phụ.
Quá trình lên men chính
Mục đích: chuyển hóa đường trong dịch lên men thành cồn, CO2 và một số sản phẩm phụ, sản phẩm của quá trình này gọi là bia non.
Quá trình lên men chính kéo dài trong khoảng 5 – 7 ngày. Nhiệt độ các tank lên men từ 7 – 9oC và áp suất là 0 bar. Mẻ nước nha đầu tiên có nhiệt độ là 6oC để bù mất nhiệt vì đây là mẻ đầu tiên sau khi vệ sinh tank nên tank có nhiệt độ khá cao. Mẻ thứ 2 có nhiệt độ 9oC để tránh nấm men bị sốc nhiệt, giúp nấm men thích nghi với điều kiện sống để quá trình trao đổi chất có thể diễn ra bình thường.
Lượng nấm men cấy vào khoảng 260 – 320 kg/tank đối với tank nhỏ (450 hl) và 600 – 700 kg/tank đối với tank lớn (900 hl). Đồng thời bổ sung thêm 1 – 1,3 lít/tank lượng Malturex – L nhằm giảm thời gian lên men. Mật độ nấm men trong tank từ 15 – 30.106 tế bào/ml. Lượng CO2 trong giai đoạn đầu của quá trình lên men sẽ được thu hồi, nên sau khi lên men khoảng 24 giờ, nhân viên kỹ thuật kiểm tra độ tinh khiết của CO2 nếu đạt 99,98% sẽ được thu hồi để sử dụng cho công đoạn sau. Kết thúc quá trình lên men chính khi tốc độ lên men các chất hòa tan giảm xuống
khoảng 0,1 – 0,2% mỗi 24 giờ hay khi hàm lượng chất hòa tan còn lại từ 2,75 – 2,8oP thì tiến hành dằn áp với áp suất P = 0,2 – 0,6 bar để hạn chế quá trình
lên men, giữ CO2 hòa tan trong bia. Đồng thời hạ nhiệt độ của dịch bia xuống 4 – 5oC, tùy tốc độ lên men nhanh hay chậm mà hạ nhiệt độ cho phù hợp. Trong thời gian lên men cần phải xả cặn để loại bỏ cặn, kết tủa lạnh, xác nấm men gây mùi vị xấu cho bia và giúp cho quá trình lọc bia sau này tốt hơn, ít bị nghẹt trong quá trình lọc.
Các giai đoạn trong quá trình lên men chính
Giai đoạn tăng sinh khối: chủ yếu là sự tăng số lượng tế bào nấm men đồng thời rượu ethylic cũng được sinh ra trong giai đoạn này nhưng với số lượng rất nhỏ. Giai đoạn lên men cực đại: giai đoạn này lên men mạnh, mật số tế bào nấm men tăng cao dịch sủi bọt nhiều, bắt đầu quá trình lên men yếm khí. Phần lớn các loại đường đều được chuyển thành rượu và CO2, chất hòa tan giảm rất nhanh, nhiệt độ tank lên men tăng, kích thước bọt to, thô.
Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và SHƯD Trang 39
Giai đoạn cuối: tốc độ lên men giảm xuống, hàm lượng chất hòa tan giảm, nhiệt độ lên men hạ thấp, phần lớn men đã lắng xuống đáy tank.
Sau khi kết thúc quá trình lên men chính, tiến hành thu hồi nấm men nhiệt độ thu hồi từ 4 – 5oC, chỉ thu hồi nấm men có hoạt lực tốt, tỷ lệ men chết không quá 10% và không quá 8 lần sử dụng. Nấm men dễ bị thoái hóa nếu để một thời gian dài mà không lên men. Vì vậy, phải lưu trữ nấm men ở nhiệt độ 4 – 5oC trong tank kín và cấy men lại cho mẻ lên men kế tiếp, không được lưu giữ quá 48 giờ.
Quá trình lên men phụ
Mục đích: tạo cho bia có độ chín cần thiết, chuyển hóa phần đường còn sót lại sau quá trình lên men chính, giảm các sản phẩm phụ, cải thiện mùi vị sản phẩm, ổn định bọt, hàm lượng CO2, tạo hương thơm đặc trưng cho bia thành phẩm. Quá trình lên men phụ được thực hiện ở nhiệt độ -0,5 – 5oC tùy vào tốc độ lên men, với áp suất 0,2 – 0,6 bar, trong thời gian 14 – 16 ngày. Các quá trình xảy ra trong quá trình lên men phụ nhằm giảm thiểu các chất ảnh hưởng xấu đến mùi vị cho bia thành phẩm. Một số tiêu chuẩn bia sau khi lên men phụ được trình bày qua Bảng 3.5.
Bảng 3.5. Một số tiêu chuẩn bia sau khi lên men phụ của nhà máy
Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị mong muốn Tiêu chuẩn
Độ hòa tan biểu kiến oPlato 2,65 2,25 – 2,75
Độ cồn ở 20oC %v/v 5,6 5,45 – 5,85
Độ hòa tan nguyên thủy oPlato 13 12,8 – 13,3
pH 4,2 4,05 – 4,35
(Nguồn: Công ty cổ phần Bia Sài Gòn – Miền Tây)