II. Quy trình sản xuất bia:
2. Thuyết minh quy trình
2.9. Hoàn thiện sản phẩm
2.9.1. Chiết chai
Chai sử dụng có dung tích 0,5 l hoặc 0,33 l hoặc đóng trong lon. Chai có màu sẫm (xanh hoặc nâu) để tránh ánh sáng làm thay đổi màu sắc và mùi vị của bia.
Chai phải ngâm rửa và được vòi phun nước rửa sơ bộ, nhiệt độ của nước là 50 – 55
oC. Sau đó được chuyển qua khu vực phun xút 1,5% ở nhiệt độ 80 oC với áp lực phun 2 kg/cm2. Cuối cùng chai đi qua khu vực xử lý nước nóng 85 oC, nước ấm 40 oC và nước 15
oC. Chai sau khi rửa sạch theo băng chuyền đi ra và được kiểm tra độ sạch bằng máy soi chai bởi công nhân.
Chai làm sạch xong được đưa đến máy chiết bia, ở đây chai được hút chân không và nạp CO2 để cân bằng áp suất. Sau đó tiến hành chiết bia đẳng áp vào trong chai và được đưa qua máy đóng nắp ngay lúc đó.
2.9.2. Thanh trùng và dán nhãn
Thanh trùng nhằm tiêu diệt toàn bộ tế bào vi sinh vật (kể cả nấm men trong bia) giúp ổn định chất lượng sản phẩm, kéo dài thời gian bảo quản và thuận tiện cho người sử dụng. Bia đủ tiêu chuẩn được dán nhãn nhằm tạo mẫu mã cho sản phẩm, quảng bá sản phẩm trên thị trường, cung cấp thời hạn sử dụng và thông tin về sản phẩm cho người tiêu dùng.
Chương 3
MÁY THIẾT BỊ TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIA
1. Thiết bị nghiền malt
Hình 12. Máy nghiền 4 trục 1 sàng a. Cấu tạo:
1. Trục cấp liệu 2. Malt vào
3. Đôi trục nghiền thô 4. Đôi trục nghiền lại vỏ 5. Sàng rung
7. Hỗn hợp bột sau nghiền thô 8. Bột mịn
b. Nguyên lý hoạt động:
Máy gồm 2 cặp trục rulo. Cặp trục thứ nhất (3) nghiền bột thành dạng tấm thô. Hỗn hợp bột nghiền này được phân loại bởi sàng (5), những hạt to và vỏ không lọt qua lỗ sàng được đổ vào cặp rulo thứ hai (4) để nghiền lại lần nữa.
Malt từ trục cấp liệu xuống đôi trục nghiền (3) thành phần hỗn hợp sau khi nghiền lần một gồm: vỏ 30%, tấm 50%, bột mịn 20%.
Phần bột mịn lọt qua lỗ sàng (5) đi ra ngoài theo lối (8). Bột và vỏ được tách ra ở cặp trục thứ hai, sau khi nghiền lần hai thành phần bột nghiền : vỏ 20%, tấm 50%, bột mịn 30%
Máy nghiền 4 trục 1 sàng thường dùng trong trường hợp malt có độ nhuyễn tốt. Tuy nhiên hạn chế lớn nhất của máy này là cặp trục thứ hai tấm lớn và vỏ đều được nghiền một chế độ như nhau .
2. Thiết bị nghiền gạo
Hình 13. Máy nghiền búa va đập tự do
Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động:
1. Phễu nguyên liệu
2. Trục phân phối nguyên liệu 3. Máng trượt
4. Roto 5. Sàng
6. Đường không khí vào 7. Đường hạt rơi vào 8. Búa nghiền
Bộ phận quan trọng của thiết bị nghiền gạo là búa nghiền. Búa được lắp trên chốt búa và được gắn trên các đĩa lắp chặt trên trục tạo thành roto nghiền. Lưới nghiền được lắp một phần hoặc xung quanh rôto nghiền tạo thành buồng nghiền. Để máy làm việc tốt cần phải đảm bảo vận tốc va đập của búa nghiền, thông thường 30- 80 m/s.
Vật liệu từ máng cung cấp rơi vào buồng nghiền qua cửa điều chỉnh, trong trạng thái rơi lơ lửng sẽ được các búa nghiền va đập, các hạt sẽ vỡ ra và có thể còn bám vào phần nhám xung quanh và hai bên buồng nghiền. Nó sẽ tiếp tục vỡ ra, các hạt bột sẽ lọt qua lưới sàng và sẽ được thu hồi nhờ các bộ phận như vít tải, cyclon.
3. Nồi nấu
Hình 14. Thiết bị nấu bia a. Cấu tạo thiết bị nấu ống thoát hơi
1. cánh khuấy 2. hộp giảm tốc 3. van tháo dịch 4. bơm dịch 5. van hơi 6. van ngưng
7. ống phân phối hơi
8. ngưng hơi
9. van đuổi không khí 10. áp kế
11. ống dẫn dịch cháo 12. nhiệt kế
13. ký đồ nhiệt
Nhà máy sử dụng nồi nấu nguyên liệu gồm nồi hình trụ đứng, đáy côn làm bằng thép inox, hai lớp vỏ. Gồm ba lớp, lớp vỏ ngoài làm bằng inox, kế đến là lớp bảo ôn để tránh nhiệt ra ngoài và lớp trong là thành nồi. Thiết bị được trang bị một áo hơi để gia nhiệt , tùy vào thể tích thiết bị mà áo hơi có thể có môt mảnh hai mảnh hoặc ba mảnh. Nôì nấu có ống thoát hơi cao khoảng 3m, tiết diện ống có đường kính là 25cm.
Vận tốc cánh khuấy:
• Nồi gạo 25 vòng/phút
• Nồi malt 25 vòng/phút
• Thể tích thiết bị 4000 l
Áp suất hơi trên đường ống trục thông thường phải có áp lực khoảng 4-5 kg/cm2, còn áp suất hơi giữa hai lớp vỏ của áo hơi thường phải đạt khoảng 2,5-3 kg/cm2 . Hệ thống truyền động và cánh khuấy của nồi đường hóa được đặt ở phía dưới ( mục đích chính là để tránh dầu mỡ chảy vào nồi )
Nồi nấu gạo và malt đều có cấu tạo và nguyên lý hoạt động giống nhau. Đầu tiên bơm nguyên liệu vào nồi rồi cho cánh khuấy hoạt động đồng thời gia nhiệt để thực hiên quá trình thủy phân. Lúc này mở van hơi (6) và van hơi ngưng (7), cho nước vào đủ thể tích. Tiếp tục gia nhiệt lên 500C và giữ trong vòng 20 phút.
Ống dẫn (12) dùng để dẫn cháo từ nồi gạo qua nồi malt. Van tháo dịch (4) chuyển dịch sang thùng lọc, đóng tất cả các van nhiệt, van hơi và van không khí ngưng.
4. Thùng lọc
Hình 15. Thiết bị lọc đáy bằng Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động:
1. Cửa 2. Đèn 3. Cip
4. Vòi phun nước rửa 5. Lớp bảo ôn
6. Cửa xả bã
7. Trục cánh khuấy
8. Cánh khuấy, dao cào bã 9. Vị trí dao thấp khi cào bã
10. Các ống thu dịch đường 11. Đường ống thu dịch lọc 12. Bơm
13. Thùng chứa dịch lọc 14. ống cấp dịch
15. mô tơ, trục nâng, hạ cánh khuấy
16. thùng chứa bã 17. đế thiết bị
Về cấu tạo phải có hai bộ phân chính là đáy giả để tạo lớp lọc từ bã và hệ thống lưỡi dao dể cào và đảo lớp bã lọc. Thực chất là một thùng hình trụ có hai đáy : đáy thật và đáy giả. Trên độ cao 10-15 cm từ đáy, thùng lọc được lắp một đáy giả thứ hai . Đáy giả bao gồm nhiều mảnh kim loại đục lỗ mắt sàng ghép lại. Hình dạng của các mảnh ghép thông thường là hình rẻ quạt. Trên đáy giả có lỗ hở, đường kính từ 200-300 mm dùng để tháo bã malt ra ngoài.
Nguyên tắc lọc ở đây là sử dụng sự chênh lệch áp suất ở phía trên và phía dưới màng lọc , dịch đường sẽ tự chảy qua lớp lọc để thoát ra ngoài. Khi bơm dịch cháo vào thùng lọc , phần bã sẽ lắng xuống đáy giả, tạo thành màng lọc. Lưỡi dao cạo có thể tự quay xung quanh mình nó một góc xác định . Cả hệ thống này có thể nâng lên hạ xuống nhờ xylanh thủy lực và có thể quay được nhờ hộp số đặt dưới gầm
5. Thiết bị đun sôi dịch đường với hoa houblon
a. Cấu tạo: 1. áo hơi 2. van tháo dịch 3. cánh khuấy 4. hộp giảm tốc 5. ống thoát hơi 6. cửa quan sát 7. áp kế hơi
8. đường ống dẫn dịch vào nồi 9. ống dẫn hơi
10. hơi ngưng
b. Nguyên lý hoạt động:
Thiết bị là một dạng nồi có thân hình trụ, đáy lồi hoặc lõm. Nắp nồi hình bán cầu có tâm đặt ống thoát hơi. Trên cổ một đoạn ngắn, phía trong ống thoát hơi có bộ phận hứng hơi ngưng và có gắn đường ống để dẫn ra khỏi nồi. Thiết bị đun hoa có thể được trang bị cánh khuấy hoặc không. Đối với thiết bị đun hoa bộ phận áo hơi có ý nghĩa rất quan trọng, nó phải đảm bảo được cường độ sooicuar dịch đường đồng thời phải đảm bảo được tốc độ bay hơi dịch.
Hình 17: Thùng Lắng WHIRL POOL a. Cấu tạo:
1- ống thoát hơi 2- nắp trên
3- loại bỏ nước ngưng 4- CIP
5- Đèn
6- Cửa quan sát ra vào
7- ống thủy 8- bảo ôn
9- đáy nghiên 1% 10-vòi phun vệ sinh đáy 11-đường dịch vào 12-đường dịch ra
b. Nguyên tắc làm việc:
Huyền phù (dịch nha) được bơm vào thùng theo phương tiếp tiến vào cửa số (7) tại độ cao ¼ thùng. Khi cách thùng khoảng 0.4-0.5m đường ống đột ngột thắt lại, vận tốc dòng chảy tăng mạnh, dòng chảy vận tốc lớn và liên tục tạo nên chuyển động xoáy của khối dịch trong thùng wirl pool các hạt lơ lững, bả hoa chịu tác dụng đồng thời của lực ly tâm, lực ma sát giữa chất lỏng với đáy và thành bình, chuyển động xoáy men theo thành đáy thùng, kết quả sẻ làm chúng lắng tụ vào tâm đáy thùng. Sau khoảng 90 phút phân ly trong điều kiện cường độ bốc hơi cao, nhiệt độ khối dịch sẽ từ khoảng 100oC giảm còn khoảng 900C, thông qua đường ống đặt cao hơn đáy số (2) và (3) ta thu được dịch trong gọi là dịch đường đã đun hoa (boiled wort), cặn lắng được tháo ra ngoài qua cửa số (1). Sau khi lắng xong, tiến hành bơm.
7. Máy lọc bia
Sau khi tàng trữ Bia đã đạt đến độ trong nhất định, tuy vậy vẫn còn nhiều nấm men dưới dạng các tế bào phân tán, các hạt keo protein, các chất của hoa houblon, các hạt rắn cơ học... Do đó để tăng độ bền và tăng giá trị cảm quan thì Bia phải được làm trong. Có hai cách để làm trong Bia là lọc hoặc ly tâm. Ở đây công ty sử dụng phương pháp lọc, có thể lọc đĩa hoặc lọc bằng máy lọc khung bản. Máy lọc đĩa chỉ sử dụng khi cần lọc một lúc nhiều mẻ, nên thông thường thì lọc bằng máy lọc khung bản với bột trợ lọc là Diatomit (công suất lọc là 5000-6000 lít/h).
8. Làm lạnh nhanh
Hình 18. Thiết bị làm lạnh nhanh
Nhà máy bia Vinaken sử dụng thiết bị làm lạnh nhanh alphalaval (hình 4.9), với môi chất tải lạnh là glycol. Dịch đường được làm lạnh càng nhanh càng tốt theo nguyên tắc đối lưu giữa dịch đường và môi chất tải lạnh qua các tấm tản nhiệt. Nhiệt độ dịch đường sau khi ra khỏi hệ thống làm lạnh khoảng 10 – 12 oC.
Ngoài ra sau khi houblon hóa, lượng oxy trong dịch đường đã bị thất thoát nên phải bổ sung lượng oxy khoảng từ 6 – 8 mg O2/lít dịch đường. Bằng cách sục không khí vô trùng vào dịch đường nhằm đảm bảo cho sự sinh trưởng và phát triển của nấm men. Sau đó bơm sang tank lên men, thời gian bơm dịch đường sang tank lên men khoảng 50 – 55 phút.
9. Hệ thống đóng chai trong nhà máy
Một quy trình dây truyền đóng chai khép kín có thể được mô tả như sau: Từ khâu cấp chai, các chai được đưa vào hệ thống băng tải, trước tiên chai được cho đi qua hệ thống rửa. Chai dùng trong hệ thống đóng chai thường là chai thành phẩm, nên thường tại khâu này chỉ qua súc rửa để làm sạch bụi. Sau khi được rửa sạch, các chai được băng chuyền đưa đến hệ thống rót liệu, tới vị trí rót, chai sẽ được dừng chính xác nhờ một cảm biến, để đảm bảo chính xác hơn nữa, có thể bố trí các cơ cấu cơ khí để kẹp giữ chai. Hệ thống van rót, cơ cấu rót được hạ xuống sao cho vòi rót ngập sâu trong miệng chai. Sở dĩ cần thiết kế như vậy vì áp suất trong bể chứa được giữ rất lớn và không đổi, đảm bảo tốc độ rót cao và thời gian mỗi lần rót là như nhau, việc nhúng vòi rót vào trong chai để tránh chất lỏng văng ra ngoài khi rót với tốc độ lớn. Với thiết kế như vậy, tổng thời gian để nâng hạ van và rót liệu
chỉ mất từ 2-3 giây. Khi chai đạt được mức quy định được băng tải vận chuyển đến vị trí đóng nút. Khâu đóng nút bao gồm cơ cấu cấp nắp chai và đóng nút. Cơ cấu đóng có thể là xi lanh thủy khí (với nút dập) hoặc mô tơ (với nút vặn), cơ cấu cấp nắp chai có thể dưới dạng gài sẵn trên băng tải hoặc kết hợp với cơ cấu dập.
Sau đó là khâu dán nhãn, đây có thể coi là khâu đơn giản nhất trong hệ thống đóng chai. Cơ cấu bôi keo dính được gắn ngay trên băng tải và bố trí tiếp tuyến sao cho tì vào mặt chai, ngoài chuyển động thẳng trên băng tải, chai còn chuyển động quay tròn do lực tì của cơ cấu bôi keo. Tương tự với cơ cấu cấp nhãn, chai sau khi bôi keo, quay tròn, cuốn băng giấy nhãn 1 vòng quanh chai.
Khâu cuối cùng là kiểm tra và đóng gói sản phẩm. khâu kiểm tra bao gồm một loạt các cảm biến để kiểm tra chất lượng sản phẩm(đủ định mức, đóng nút dán nhãn đạt yêu cầu…) sau khi kiểm tra sẽ qua cơ cấu phân loại, 1 tay gạt sẽ loại bỏ chai sang một băng tải khác. Các chai đạt tiêu chuẩn sẽ qua khâu đóng gói, chai được xếp thành khối nhờ các tay máy gạt và nâng hạ.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận.
Sau hai tuần tìm hiểu thực tế quy trình sản xuất bia vàng tại nhà máy bia Vinaken chúng tôi nhận thấy nhà máy được xây dựng trên một diện tích rộng rãi, thoáng, gần tuyến đường giao thông chính của thành phố nên thuận tiện cho việc vận chuyển và mua bán. Các công xưởng sản xuất, văn phòng và các công trình khác được xây dựng và bố trí khoa học. Nguồn nguyên liệu của nhà máy được chủ động, chất lượng đảm bảo, nguồn nước không bị ô nhiễm phù hợp cho sản xuất. Đội ngũ quản lý, cán bộ và nhân viên của nhà máy có trình độ cao, dày dặn kinh nghiệm và có kỉ luật. Về quy trình sản xuất được thực hiện đúng yêu cầu kĩ thuật, dây chuyền sản xuất và thiết bị hiện đại nên đảm bảo chất lượng sản phẩm được ổn định.
Kiến nghị
Sau thời gian rèn nghề, tìm hiểu tại nhà máy chúng em có một số kiến nghị như sau : Nhà máy nên trang bị bảo hộ an toàn lao động cho công nhân hơn nữa và trang bị thêm hệ thống làm mát trong khu vực sản xuất. Công ty cần quan tâm nhiều đến chế độ ưu đãi cho công nhân.
Nhà máy cần chú trọng hơn nữa việc kiểm tra chất lượng đầu vào, nhất là malt và gạo; định kỳ bảo trì máy móc để tránh xảy ra tình trạng hư hỏng khi chế biến. Đặc biệt công ty cần mở rộng thêm thị trường tiêu thụ nội địa.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bùi Ái, 2003. Công nghệ lên men ứng dụng trong công nghệ thực phẩm. Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh.
2. Hoàng Đình Hòa, 2002. Công nghệ sản xuất malt và bia. Nhà xất bản Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội.
3. Lâm Thanh Hiền, 2006. Bài giảng công nghệ nước giải khát lên men. Trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh.
4. Nguyễn Thị Hiền, 2003. Vai trò của nước và hệ thống tẩy rửa, khử trùng (CIP) trong nhà máy thực phẩm. Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội.
5. Nguyễn Thị Hiền, 2005. Khoa học - công nghệ malt và bia. Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội.
6. Tài liệu của nhà máy VINAKEN.
7. http://www.nganhanh.com
8. http://vi.wikipedia.org/wiki/Bia_(%C4%91%E1%BB%93_u%E1%BB%91ng)