III. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
4.1.1.Malt và nguyên liệu thay thế
SỬ DỤNG TÀI NGUYÊN VÀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
4.1.1.Malt và nguyên liệu thay thế
Nguyên liệu chính dùng cho sản xuất bia là malt đại mạch, nước, hoa hublon và các nguyên liệu thay thế khác như đại mạch, gạo, ngô và các loại đường, si rô. Thường để sản xuất 1000 lít bia cần 150 kg malt và nguyên liệu thay thế. Tỷ lệ nguyên liệu thay thế có thể chiếm đến 30%.
Mức tiêu hao nguyên liệu phụ thuộc vào loại bia mà nhà sản xuất định sản xuất; hiệu suất sử dụng nguyên liệu; mức độ hao phí nguyên liệu trong quá trình sản xuất.
Phần nguyên liệu hao phí thường nằm dưới các dạng sau:
4.1.1.1. Bã hèm
Bã hèm là phần còn lại của nguyên liệu sau khi chiết xuất và tách hết dịch nha khỏi bã hèm. Bã hèm vẫn còn chứa một lượng đường và nước. Lượng bã hèm thường khoảng 140 kg/1000 lít dịch đường và có hàm lượng nước khoảng 80%. Trong nước bã hèm vẫn còn một lượng chất hòa tan còn sót lại (thường khoảng 1-5%).
Trong nhà nấu được thiết kế và vận hành tốt, hiệu số giữa hiệu suất trong sản xuất và hiệu suất trong phòng thí nghiệm của nguyên liệu nhỏ hơn 1%. Thường hiệu số này lớn hơn và có nghĩa là hao phí mất mát trong quá trình nấu theo bã hèm lớn hơn do hiệu suất trích ly nguyên liệu trong quá trình nấu, đường hóa, quá trình lọc dịch đường và rửa bã chưa đạt hiệu suất cao.
4.1.1.2. Nước rửa bã
Trong khi lọc, dịch đường được thu về nồi nấu hoa, người ta dùng nước nóng để rửa bã hèm, tận thu cơ chất còn trong bã. Lượng nước rửa bã được xác định bằng lượng
dịch cần thiết trong nồi nấu hoa; nồng độ dịch đường trong quá trình rửa bã cũng giảm dần.
Tuy nhiên sau khi rửa bã, trong bã vẫn còn một lượng lớn dịch đường loãng nằm trong bã. Dịch đường loãng chiếm 2-6% tổng lượng dịch chứa nồng độ chất hòa tan 1- 1,5%. Nếu tận thu nước rửa bã cho các mẻ nấu sau sẽ góp phần làm tăng hiệu suất của quá trình nấu. Nếu dịch đường loãng đi vào hệ thống nước thải sẽ làm tải lượng BOD của nước thải tăng lên.
4.1.1.3. Cặn nóng
Dịch đường sau khi chuyển sang thiết bị lắng xoáy, dịch trong được chuyển qua thiết bị lạnh nhanh vào hệ thống lên men, cặn còn lại trong đáy thiết bị gọi là cặn nóng. Cặn nóng còn chứa dịch nha, bã hoa, các chất keo tụ từ protein. Đối với thiết bị lắng xoáy hiệu quả cao thì lượng cặn nóng chỉ chiếm 0,2-0,4% tổng lượng dịch, có hàm lượng cơ chất 15-20%.
Trong cặn nóng có chứa dịch đường, tỷ lệ hao phí dịch đường phụ thuộc vào hiệu quả của việc lọc và lắng xoáy dịch đường. Cặn nóng có thể được xử lý bằng nhiều cách, hoặc đem trộn với bã, hoặc thải vào hệ thống nước thải. Nếu cặn nóng đi vào hệ thống nước thải sẽ làm tăng tải lượng BOD của nước thải lên 110.000 mg/kg cặn nóng.
4.1.1.4. Nấm men
Nấm men sinh khối trong quá trình lên men được sử dụng lại một phần vào quá trình lên men. Lượng nấm men thừa khoảng 20-40 kg/1000 lít bia. Trong nấm men còn chứa bia; có tải lượng BOD khoảng 120.000-140.000 mg/l.