Hình 4.2. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bia
Chiết bom Hoa houblon Lọc thu hồi dịch đường Đường hoá Malt khô Nghiền xay Rửa bã Lắng trong Làm lạnh Nấu hoa Lên men chính Lên men phụ và tàng trữ Lọc trong bia hơi Bã malt Hồ hoá Nghiền xay Nguyên liệu thay thế
gg Thu hồi CO2 Thanh trùng Chiết chai Men giống
Men thu hồi
Bã nấm men Xuất xưởng Xử lý Dãn nhãn Chai Rửa,khử trùng Xử lý CO2 Cặn protein và cặn hoa houblon
4.1.2.1 Xay, nghiền nguyên liệu
-Nghiền nhỏ malt (theo từng mức độ kỹ thuật khác nhau ) để khi đường hóa thu được nhiều chất hòa tan (chất chiết )nhất có lợi cho sản xuất và chất lượng thành phẩm, hạn chế các chất không có lợi tan vào dịch đường và sử dụng tốt nhất các thành phần của malt (chất hòa tan, vỏ …)
Nội nhũ là nguồn cung cấp cơ bản các chất hòa tan cho dịch đường, tùy mức độ phân hủy của malt mà có mức độ nghiền mịn khác nhau
Vỏ trấu được sủ dụng như một chất trợ lọc dịch đường, và hạn chế các chất hòa tan của nó vào dịch đường (gây mùi vị không tốt ). Chỉ nên nghiền dập hay bẹp không nghiền mịn, đảm bảo tách hết nội nhũ khỏi vỏ. Trước khi nghiền phun một ít nước vào malt. Ở công ty bia An Thịnh malt được nghiền khô.
4.1.2.2 Dịch hóa và đường hóa nguyên liệu
Đây là quá trình quan trọng nhất trong quá trình sản xuất dịch lên men. Trong suốt quá trình đường hóa, bột malt và nước trộn với nhau, các thành phần của malt hòa tan vào nước và ta thu được dịch đường.
Do hầu hết các hợp chất của bột malt không hòa tan trong nước. Chỉ có những chất hòa tan mới tham gia vào thành phần bia. Do vậy quá trình đường hóa thực hiện việc chuyển các chất không tan của bột nghiền sang dạng hoà tan.Tất cả các chất tan vào dung dịch gọi là chất chiết hay dịch hỗn hợp sau khi đường hóa gọi là dịch hèm.
4.1.2.3 Lọc dịch đường
Quá trình lọc chia thành 2 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1; Lọc dịch đầu :giai đoạn tách dịch ra khỏi bã .Trong suốt quá trình lọc bã đóng vai trò như một lớp vật liệu lọc
+ Giai đoạn 2 :Rửa bã :sau khi tách dịch ra khỏi bã ,trong bó cũn giữ lại một lượng các chất hòa tan đặc biệt là đường …Mục đích của rửa bã là để thu hồi những chất chiết này
Rửa bã được thực hiện băng nước nóng (78-800c)và thường xuyên điều chỉnh nhiệt độ của nước rửa bã đến nhiệt độ này.Thực tế nước kiềm tính thường làm tăng sự hòa tan nhứng chất không mong munol)
Lượng nước rửa phụ thuộc lượng và nồng độ dịch đầu và nông độ dịch cần sản xuất
Có nhiều phương pháp lọc khác nhau nhưng Công ty bia An Thịnh thực hiện quá trình lọc bằng máy lọc ép tạo nên bởi hệ thống khung và bản. Quá trình lọc và rửa bã diễn ra nhiều lần và thành nhiều mẻ để thu được tối đa các chất chiết từ trong bã malt.
4.1.2.4 Nấu hoa
Mục đích của quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon là nhằm làm ổn định thành phần và tạo cho bia có mùi thơm và vị đắng dặc trưng của hoa houblon.Đồng thời cũng trong lúc này cũng xảy ra một số quá trình khác như sự gia tăng nồng độ ,độ axit,cường độ màu ,sư tạo thành các chất khử ,độ nhớt giảm xuống…
4.1.2.5 Lắng xoáy và làm lạnh sơ bộ
Dịch đường sau houblon hóa là một hỗn hợp rất phức tạp. Ngoài các mảng lớn của kết tủa protein, trong đó còn chứa vô số hạt có kích thước khác nhau. Các hạt có kích thước lớn có thể lắng khi nhiệt độ của dịch đường còn cao được gọi là tủa lắng (cặn thụ), cũn cỏc hạt có kích thước bé hơn phải lắng ở nhiệt độ thấp được gọi là tủa lạnh (cặn mịn). Sự tồn tại của các cặn này gây ảnh hưởng xấu đến các quá trình lên men, lọc và bảo quản bia.
Lắng cặn để loại bỏ toàn bộ cặn thô và cặn mịn ra khỏi dịch đường nhờ thùng lắng đảm bảo yêu cầu của dịch đường lên men và không gây ảnh hưởng đến chất lượng của bia.
Làm lạnh nhanh để đưa dịch đường về nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men. Làm lạnh nhanh còn có tác dụng tránh vi sinh vật nhiễm vào dịch đường lên men
4.1.2.6 Lên men chính
- Giống nấm men được sử dụng ở đây là Saccharomyces Carlsbergensis thuộc chủng nấm men chỡm đó được phân lập từ nấm men khô
- Thời gian lên men chính khoảng 6 – 7 ngày, ở nhiệt độ 12oC. Trong quá trình lên men chính, sản sinh nhiều CO2, vì vậy ta phải mở van CO2 thoát ra về phao thu hồi.
Bình thường thì quá trình lên men chính có thể xem là kết thúc khi 60 – 65% lượng chất hòa tan ban đầu đã bị tiêu hao. Quá trình lên men chính kết thúc ta hạ nhiệt độ xuống còn 5 – 70C.
4.1.2.7 Lên men phụ và tàng trữ bia
Quá trình này được thực hiện khi hàm lượng maltose và các loại đường đơn giản khác ở trong dịch men hầu như đã bọ hấp thụ hết, còn lại lượng đường có khả năng lên men được (chủ yếu là maltoriose) đang ở khoảng 1 – 1,2%. Nhiệt độ lên men phụ và tàng trữ bia non ở 2 – 40C, nhiệt độ này được hạ từ từ nhiệt độ 120C xuống. Thời gian lên men phụ là 15 ngày.
Mục đích: Lên men tiếp phần chất khô còn lại sau khi lên men chính, bão hòa CO2 và tăng cường mùi vị cho bia, tạo độ trong cho bia.
Đưa nhiệt độ xuống thấp để hạn chế xâm nhập và phá hoại bia do vi sinh vật gây ra và hạn chế sự hoạt động của nấm men. Để duy trì hàm lượng CO2 cần thiết thì lúc này ta phải điều chỉnh áp trong tank. Trong giai đoạn này là quá trình oxy hóa khử có ý nghĩa rất quan trọng vì nhờ có quá trình này mà lượng diacetyl có thể giảm đi 50%.
4.1.2.8 Lọc trong bia
Mục đích
- Làm cho bia có độ trong sáng theo đúng yêu cầu chất lượng, tách triệt để các phần tử rắn lắng, khuếch tán trong bia.
- Làm tăng tính ổn định và bền vững về sinh hóa học cho bia. - Loại bỏ toàn bộ nấm men và vi sinh vật còn sót lại trong bia.
- Chất trợ lọc được sử dụng chủ yếu là bột diatomit, loại bột này được chế biến từ xác của một loài vi sinh vật đơn bào, thuộc lớp vi tảo, gồm ba loại: loại 700, loại 500 và loại 200. Bột diatomit có ưu điểm là không gây ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị, pH của bia.
4.1.2.9 Bão hòa CO2 :
Trong thực tế sản xuất, ít khi việc bão hòa CO2 theo phương pháp tự nhiên lại đạt đến nồng độ cần thiết (đặc biệt là bia đóng chai chất lượng cao). Vì vậy, việc bão hòa bổ sung CO2 cho bia là công việc không thể bỏ qua được. Nếu bia không được bổ sung CO2 thì sẽ không đảm bảo được chất lượng cho bia. Ở nhà máy, bổ sung CO2 trực tiếp từ cỏc bỡnh thu hồi CO2.Thông thường người ta thường bão hòa CO2 sau khi lọc xong bia ,trước khi chiết chai ,chiết keg.
Hình 4.4. Tank bão hòa CO2
4.1.2.10 Chiết chai, chiết bock và bảo quản thành phẩm:
* Mục đích :
- Nhằm tăng thời gian bảo quản cho bia.
- Ổn định chất lượng và hương vị đặc trưng của bia trong quá trình vận chuyển.
+ Acid lactic: Làm giảm độ cứng của nước, tạo môi trường thuận lợi để các enzym hoạt động.
+ Acid ascorbic: Bảo quản, chống oxy hóa, ức chế sự biến chất của bia.
+ Acid sulfuric: Cho vào khi hồ hóa gạo tạo môi trường thích hợp cho enzym α, β - amylase có trong bột malt lót.
+ CaCl2: Tăng độ bền vững và khả năng chịu nhiệt của các enzym α - amylase ở nhiệt độ cao.
+ Caramel: Cho vào dịch nha khi đun và khi lọc, tạo độ màu cho bia. + Collupulin: Chống oxy hóa protein.
+ Maltured: Rút ngắn thời gian lên men, giảm lượng diacetyl tạo thành trong quá trình lên men chính.
+ Formol công nghiệp: Cho cựng lỳc với CaCl2 trong nồi malt có tác dụng chống nhiễm khuẩn, làm giảm tanin và althocyanua có trong bia, tránh đục bia.
+ Hóa chất vệ sinh công nghiệp: NaOH công nghiệp.
+ Enzym Termamyl: Cho vào giai đoạn bắt đầu hồ hóa gạo và đạm hóa malt, tăng cường hoạt lực của enzym giúp quá trình thủy phân tinh bột nhanh chóng và triệt để hơn.
+ Vical: Cho vào sau khi lọc bia, có tác dụng chống oxy hóa, tăng độ bền keo của bia.
+ Diatomit: Bột trợ lọc.
+ Than hoạt tính: Dùng để làm sạch nước và CO2.