2. Những thành tựu và hƣớng nghiên cứu trong lĩnh vực sản xuất bia
4.2. Lên men phụ và tàng trữ
Quá trình lên men phụ và tàng trữ bia non đƣợc thực hiện khi hàm lƣợng đƣờng maltoza và các loại đƣờng đơn giản khác trong dịch đã bị hấp thụ hết; còn lại 1- 1,2% đƣờng có thể lên men (maltotrioza).
Nấm men kết lắng phải tách khỏi bia non. Trong thời gian lên men phụN, nấm men trong bia non tiếp tục lên men lƣợng đƣờng còn lại, tạo CO2 và các sản phẩm khác. Quá trình này nhằm ổn định thành phần và tính chất cảm quan của bia.
4.2.1.Quá trình lên men phụ và tàng trữ.
Quá trình lên men phụ giống nhƣ lên men chính, nhƣng tốc độ chậm hơn do nhiệt độ thấp (0 – 1o
C), lƣợng nấm men ít. Lên men phụ thực chất là tiếp tục quá trình lên men chính, giảm lƣợng aldehit, rƣợu bậc cao, …. Có nghĩa là lão hoá bianon, tăng chất lƣợng sản phẩm.
Thời gian tàng trữ và nhiệt độ của môi trƣờng ảnh hƣởng tƣới chất lƣợng và độ bền keo của sản phẩm.
Quá trình lên men lắng cặn trong thời kỳ lên men phụ và lão hoá có nhiều ý nghĩa, đó là quá trình làm trong bia.
Bia non sau khi lên men chính xong vẫn còn chứa nhiều tế bào nấm men và các cặn mịn khác, các hạt này vẫn ở trạng thái sóng động. Trong quá trình lên men phụ, quá trình lên men vẫn tiếp diễn và sinh ra khí CO2. Khi quá trình lên men phụ yếu dần, các hạt cặn mịn và hầu hết các nấm men sẽ kết lắng, bia trở nên trong. Các hợp chất protein – polyphenon cũng sẽ kết lắng mạnh, tốc độ làm trong bia càng nhanh.
Cùng vƣới quá trình tăng độ trong của bia là quá trình lão hoá bia. Trong kỹ thuật mƣới, thời gian lão hoá rất ngắn vì bia đƣợc sản xuất trong điều kiện có thế oxy hoá khử rất thấp.
4.2.2.Mặt bằng và thiết bị lên men phụ.
Phân xƣởng lên men phụ bố trí cạnh phân xƣởng lên men chính, đƣợc giữ ổn định nhiệt độ thấp nhờ thiết bị lạnh (0 – 10
C). Sau đây là 2 sơ đồ thùng lên men phụ:
Hình 4.5.a. thùng nằm ngang
1 - van nạp và xả bia 2 - cửa vệ sinh
3 - van liên thông
4 - họng lắp van liên thông 5 - họng lắp áp kế
6 - họng lắp van lấy mẫu 7 - chân thùng
Hình 4.5.b. thùng đứng
1 - cửa vệ sinh; 2 - van lấy mẫu; 3 - họng lắp áp kế;
4 - họng lắp van an toàn; 5 - van nạp và xả bia.
Đối vƣới các thiết bị tàng trữ có kích thƣớc lớn, thƣờng trang bị áo lạnh để làm lạnh trực tiếp bia, mà không cần bảo ôn và cấp lạnh cho phân xƣởng lên men phụ.
Mặt bằng lên men phụ thƣờng chia nhiều lô và có cửa liên thông và cửa riêng. Về mặt thiết bị, hiện nay phổ biến nhất vẫn là các thùng bằng thép không gỉ: thùng nằm ngang hoặc thùng đứng.
Trên mỗi thùng đều bố trí cửa làm vệ sinh, van bơm bia vào và lấy bia ra, van liên thông giữa các thùng, van an toàn, van thông khí và dụng cụ đo áp suất
Van an toàn là dụng cụ rất quan trọng, dùng để giữ cân bằng giữa CO2 thể khí và CO2 hoà tan trong bia. Áp suất trên bề mặt của bia cần ổn định áp suất CO2. Trƣờng hợp áp suất trong thùng vƣợt quá giá trị cho phép, van an toàn sẽ làm việc, mở cho CO2 xả ra ngoài cho tƣới khi cân bằng áp suất, sẽ tự đóng lại.
Hình 464. Van an toàn
a. Loại supáp b. Loại màng
4.2.3.Kỹ thuật lên men phụ.
Toàn bộ dụng cụ và thiết bị phải đƣợc làm vệ sinh cẩn thận trƣớc khi tiến hành lên men phụ. Trƣờng hợp cần thiết phải đƣợc sát trùng bằng các loại hoá chất cho phép trong danh mục quy định của nhà nƣớc. Thƣờng công việc vệ sinh thực hiện nhờ vòi phun nƣớc sạch có áp.
Khi nạp bia vào thùng, cần mở van liên thông để lùa không khí và CO2 ra khỏi thùng. Van mở ở mức sao cho áp lực CO2 trên bề mặt đạt giá trị
0,1 – 0,3kg/cm2, nhằm hạn chế việc tạo bọt của bia, tránh bia tiếp xúc vƣới không khí. Bia non ở các thùng lên men chính nạp vào các thùng lên men phụ cần trộn đồng đều, nhằm đảm bảo sự đồng nhất các mẻ bia trong thùng lên men phụ. Nạp bia có thể tƣới 98% thể tích và khi bắt đầu lên men phụ cần mở van liên thông. Giữ trong một ngày, van liên thông đóng lại và đặt van an toàn ở chỉ số áp suất quy định.
Kiểm tra thƣờng xuyên quá trình lên men phụ về các chỉ tiêu chất lƣợng. Khi phát hiện có vấn đề về kỹ thuật, cần xử lý ngay (ví dụ tốc độ lên men phụ chậm, ta có thể bổ xung bia non đang ở giai đoạn lên men chính mạnh…)
Thời gian lên men phụ và tàng trữ có thể từ 3 tuần tƣới 9 tháng, tuỳ điều kiện cụ thể.