+Ảnh hưởng từ nấm men.
+Sự đồng hóa và dị hóa do quá trình trao đổi chất.
+Sự bài tiết của nấm men sau giai đoạn lên men kết thúc. +Chuyển bia do quá trình tạo bọt CO2.
+Sự bão hòa CO2.
+Sự hấp thụ trên bề mặt tế bào nấm men.
+Các phản ứng hóa học bên ngoài các con men, đặc biệt là khi nhiệt độ hạ thấp thì tạo sự lắng bia.
Chú ý:
-Trong quá trình lên men phụ, những vấn đề sau xảy ra :
+ Những trích ly còn lại chưa lên men (maltose, maltriose) sẽ lên men. Do vậy, độ ngọt giảm.
+ Tạo thêm lượng rượu ethylicvà tạo ra một số ester thơm. + Tạo ra và làm mất đi diacetyl.
+ Tạo ra và làm mất đi H2SO4 cũng như các hỗn hợp của lưu huỳnh. -Khi quá trình lên men đã chấm dứt tạo ra các hợp chất không thể bay hơi: + Acid amin.
+ Peptid. + Acid nucleic.
+ Các loại enzyme protolytic. + Các hợp chất phosphat.
-Sự bài tiết tiếp tục dựa vào sự sống của con men (độ thẩm thấu của màng tế bào nấm men) và phụ thuộc vào lưu huỳnh có trong protein và cuối cùng là khi men chết phụ thuộc vào sự tự phân hủy của số nấm men đó.
-Sự hình thành CO2 và việc bay hơi của nó qua bia nên một phần các hợp chất có thể bay hơi sẽ được đẩy ra ngoài theo phương pháp khuếch tán, đặc biệt là các hợp chất như (aldehyt và ceton) và các hợp chất có chứa lưu huỳnh như metacaptan và hydrosulfit.
-Các hợp chất có hoạt tính bề mặt như chất có vị đắng và tạo màu được hấp thụ trên bề mặt của nấm men. Như vậy, lượng nấm men càng cao ở trong bia thì mưc hấp thụ càng cao (càng giảm chất có vị đắng và màu quá trình lên men).
-Sự lắng đọng ở bia do quá trình hạ nhiệt độ là phức hệ của polyphenol – protein.
-Sự tạo thành các phân tử lớn và sự lắng đọng là một quá trình diễn ra trong nhiều giờ, sự lắng đọng này mang tính chất thuận ngịch (nghĩa là nhiệt độ càng tăng cao thì sự lắng đọng này không còn vì nó hòa tan trở lại).
III.2.4. Lọc bia.
- Mục đích: Bia sau khi lên men phụ vẫn còn đục, lượng tế bào nấm men còn nhiều nên chúng ta phải lọc bia trước khi xuất xưởng.
Bia sau khi tàng trữ ở các tank được bơm đẩy vào tùng phối liệu, tại đây bia được trộn với đất lọc (bột diatomit) theo một tỷ lệ nhất định vào tạo thành dung dịch huyền phù.
Đất lọc được chế biến từ xác một loại sinh sống ở biển thành phần chủ yếu là SiO2.
Đất lọc công ty sử dụng là loại tốt nhất theo tiêu chuẩn nấu bia châu Âu, gồm: đất lọc mịn và đất lọc thô.
Để lọc bia ta có thể sử dụng: máy lọc đất và túi lọc - Nguyên tắc chung cho máy lọc:
Sau khi hết giai đoạn lên men, bia được bơm từ các tank lên men qua bơm, bảng dòng, qua hệ thống ống cứng và ống cao su mềm tới máy lọc, qua đất lọc, qua túi lọc và sau đó được bơm vào tank chứa bia trong để giữ trước khi đóng chai.
Lưu ý: Việc nối các tank lên men bia với CO2 hoặc khí nén để giữ áp suất trong tank là 1 bar trong quá trình lọc bia là rất quan trọng để tránh tạo chân không trong tank lên men.
Trước khi lọc bia phải hạ nhiệt độ tới -1oC đến -1.5oC trong tank lên men để tránh việc tạo vẩn đục trong bia đã lọc, điều quan trọng là nhiệt độ của bia trước khi lọc phải giữ ở -1oC.
1. Máy lọc đất
- Tạo màng sơ bộ:
Đất lọc dùng để tạo màng sơ bộ giai đoạn 1 và 2 là hỗn hợp đặc được tạo ra trong thùng chứa đất lọc của bơm định hướng bằng cách pha 1 phần đất lọc với 6 phần nước, máy lọc được tạo màng sơ bộ với tỷ lệ dòng khoảng 60 hl/giờ và bơm định lượng mở với tốc độ cao và sẽ tạo màng được 100 – 1200 g/m2 diện tích lọc. Tạo màng sơ bộ sử dụng 100% đất thô, khoảng 6kg, tạo màng sơ bộ lần 2 sử dụng 50% đất thô và 50% đất mịn mỗi loại.
*Việc tạo màng sơ bộ có 3 mục đích:
+ Ngăn chắn việc tạp chất bịt kín các phân tử lọc. + Chấp nhận các phân tử sạch đi qua.
+ Sau khi lọc kết thúc tạo màng thì dễ dàng để bia đi qua. - Tạo màng chính:
Đất lọc để tạo màng chính cũng được pha trộn ở thùng chứa đất của bơm định hướng, hòa tan 1 phần đất vào nước, lượng bơm vào khoảng 100 – 120 g/l.
Màng chính làm nhiệm vụ giữ cho các bánh đất lọc được xốp và tránh tạo ra một lớp tạp chất làm bịt kín các kẽ hở ngăn cản hoặc làm khó khăn cho dòng bia chảy qua.
Màng lọc chính tạo ra bằng cách pha trộn 50% đất mịn và 50% đất thô, nếu bia sau khi lọc thấy quá đục thì phải chạy tuần hoàn cho bia quay lại máy lọc. Trong quá trình lọc nếu áp suất giảm thì dùng tay điều chỉnh. Thông thường quá trình lọc thì áp suất tăng từ 0.2 – 0.3 bar. Nếu áp suất tăng lên quá 0.4 bar thì phải thêm đất thô vào, mặt khác nếu áp suất tăng ít dưới 0.1 bar thì phải cho thêm đất mịn vào.
- Việc lọc thông thường dừng lại sao 6 – 7 giờ khi áp suất đã quá 6 bar hoặc tổng số đất lọc (cả tạo màng sơ bộ và màng chính) bơm vào trong máy lọc đã cao hơn 90 kg, khi lượng đất lọc bơm vào khoảng 90 kg thì việc dừng lại là quan trọng nếu không máy lọc sẽ bị hỏng.
- Dùng máy nén thủy lực, hạ áp suất nén sau khi lọc xong để mở giấy lọc và xả đất lọc xuống rãnh xả. Dùng nước nóng và nước lạnh để vệ sinh máy lọc.
2. Túi lọc
Túi lọc được lắp vào trong đường lọc sau lọc đất với mục đích là giữ lại đất lọc trong bia những phụ phẩm không hòa tan hoặc bọt bị vỡ có thể lọc qua màng lọc của đất lọc và ngoài ra tạo điều kiện để chống tắc trên đường bơm đến tank bia trong.
Nguyên tắc chung: Điều quan trọng là trước khi thay giấy lọc và túi lọc thì phải vệ sinh xút nóng để vệ sinh máy lọc và túi lọc, khi thay giấy lọc và túi lọc thí giấy mới và túi lọc mới phải được tưới nước làm mềm lại trước khi lắp vào máy lọc.
III.2.5. Chiết chai.
Quy trình rưa chai.
Vỏ chai bẩn Ngâm Rửa xút
Rửa sạch bằng nước nóng Kiểm tra xút dư
Để ráo Vỏ chai sạch
Mô hình của quá trình rửa chai.
Chai bẩn sau khi được nhúng sơ bộ vào nước, nhiệt độ nước là 40oC, sau đó chuyển qua khoang xút 2 với 65oC, qua khoang xút 1 với 75oC với nồng độ xút là 8 – 10% và tiếp tục vỏ chai được đi qua khoang nước nóng 2 với 50oC, qua nước ấm 1 với 25oC và được tráng qua nước sạch ở 12oC, P = 4 bar, sau đó chai được làm khô và theo dây chuyền đi ra.
40oC: Nhúng 65oC: Nhúng qua xút 80oC: Phun xút 50oC: Nước ấm 2 25oC: Nước ấm 1 12oC: Nước sạch 15oC: Ngừng nhỏ giọt 20oC: Chai đi qua
3 6 9 12 18 2 4 6 8 10 4 8 12 16 20 12 15 24 Chế độ thanh trùng trong 12 giờ. Chế độ thanh trùng trong 12 giờ. Chế độ thanh trùng trong 12 giờ
Trước khi cho và đóng chai bia thì phải kiểm tra xem lượng xút dư trong chai có đạt được theo yêu cầu hay không (lượng xút dư trong chai sau khi rửa được chuẩn độ bằng HCl 0.1N, là ≤ 0.3ml HCl tiêu tốn).
Chai sau khi làm sạch, đưa đến máy chiết chai. Ở đây chai được hút chân không và nạp CO2 để cân bằng áp suất. Sau đó tiến hành chiết chai.
Trong quá trình chiết chai tiến hành kiểm tra xem chai sau khi chiết có bị vẩn đục hay không, nếu có thì loại ngay.
Rồi chai được đưa đi qua máy thanh trùng.
III.2.6. Thanh trùng.
Trong bia thành phẩm sau khi chiết chai thông thường luôn chứa các tế bào còn sống gồm tế bào nấm men, vi khuẩn acetic, nấm sợi. Do đó, chúng ta cần xử lý nhiệt nhằm đảm bảo rằng có thể tiêu diệt vi sinh vật gây hại cho bia.
Chế độ thanh trùng tại nhà máy bia HABADA gồm 5 buồng thanh trùng: Buồng 1 có nhiệt độ: 30oC Buồng 2 có nhiệt độ: 45oC Buồng 3 có nhiệt độ: 58oC Buồng 4 có nhiệt độ: 60oC Buồng 5 có nhiệt độ: 40oC III.2.7. Dán nhãn.
Bia sau khi thanh trùng theo băng tải qua bộ phận soi chai để loại những chai chưa đạt yêu cầu về thể tích.
Bia đủ tiêu chuẩn là nhãn dán phải thẳng, không được lệch sang một bên, có phun mực ghi ngày tháng sản xuất, hạn sử dụng phải rõ ràng.
III.2.8. Các tiêu chuẩn của bia thành phẩm
Bia phải có vị dặc trưng, màu vàng sáng và ống ánh, mùi của hoa houblon và malt tạo nên, bên cạnh đó bia phải có độ bọt phải mịn, đặc và bền lâu.
- Trích ly gốc: 12.0 ± 0.2 oP - Độ lên men thực %: 67 ± 3 - Màu EBC: 4 ± 1 - pH: 4.0 ± 0.2 - Độ đắng: 21 ± 3 - Độ đục: 0.7 - VDK, ppm: 0.15 - CO2% : 0.5 ± 0.03 - Độ cồn %: 4 ± 0.2
Sơ đồ phân xưởng rửa chai, chiết chai, thanh trùng và dán nhãn sản.
+ Thanh trùng bia Rửa chai Máy dán nhãn Đóng két Chai bẩn
Máy chiết chai
III.3. Ưu và nhược điểm trong quy trình sản xuất tại công ty HABADA. III.3.1. Ưu điểm.
Nhìn chung nhà máy đang sản xuất dựa theo dây chuyền công nghệ Đan Mạch, sử dụng nhiều thiết bị hiện đại cũng như cũng cần bổ sung thêm một số thiết bị khác nên cũng có những ưu điểm và nhược điểm riêng.
Tất cả các nồi nấu, nồi lên men đều làm bằng Inox và nấu bằng các ống dẫn hơi nên chất lượng được đảm bảo.
Có các thiết bị chuyên dùng để lắng nên thời gian lắng được giảm xuống. Ví dụ: Thiết bị lắng xoáy Whirlpool dùng trong quá trình nấu.
Quá trình lên men chính và lên men phụ đều thực hiện ở trong cùng một tank lên men nên khi hết thời gian lên men chính thì cho hạ nhiệt độ xuống để tiếp tục lên men phụ.
Các tank lên men được bố trí các áo lạnh, tác nhân làm lạnh là glycol -4oC nên có thể đảm bảo được việc trao đổi nhiệt đồng đều và không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng bia nếu chẳng may glycol có bị rò rỉ.
Thiết bị lọc gồm lọc bằng túi lọc, ống lọc, sử dụng các chất trợ lọc như diatomit, cùng với máy lọc khung bản để đảm bảo có thể lọc bia được trong phục vụ cho quá trình chiết chai, cũng như chất lượng bia sau này.
Tất cả các thiết bị đều được vệ sinh sạch sẽ để không làm nhiễm tới quá trình lên men.
Trong quá trình chiết chai đều có các nhân viên để kiểm tra chất lượng, mẫu mã trước khi đóng két và xuất xưởng. Nói chung các công đoạn của quá trình luôn được giám sát chặt chẽ, đảm bảo đúng theo yêu cầu dặt ra.
Nhà máy có hệ thống thi hồi CO2 một cách tự động, từ đây sẽ làm giảm một cách đáng kể việc sử dụng nguồn CO2 từ bên ngoài.
III.3.2. Nhược điểm.
Nhà máy sử dụng nguyên liệu thay thế còn với tỷ lệ là cao, sẽ làm cho mùi, vị của bia sẽ giảm nên sẽ gây ảnh hưởng tới chất lượng bia sau này.
Ở phòng KCS còn thiếu nhiều dụng cụ, thiết bị để phục vụ cho quá trình kiểm tra chất lượng bia, cũng như kiểm tra các điều kiện trong quá trình lên men. Do đó, sẽ không xác định được chính xác quá trình phát triển, sinh trưởng của nấm men.
Nguồn nước đầu vào là nước máy mà thành phần trong nước chưa được xác định thành phần một các chính xác. Vì vậy, chưa đánh giá được tác động của nguồn nước ảnh hưởng đến như thế nào tới quá trình nấu, cũng như quá trình lên men.
Hơi nóng tạo ra từ việc đốt dầu FO có thể hơi sẽ mang theo dầu mà ảnh hưởng tới chất lượng bia nếu thiết bị rò rỉ.
Trong quá trình sản xuất nếu thời gian mất điện quá lâu hay đột xuất thì chưa có cách giải quyết cho các thiết bị lạnh, đặc biệt là các tank lên men, mất điện thì nhiệt độ sẽ lên cao ảnh hưởng tới sự phát triển của nấm men. Do đó, ảnh hưởng tới các quá trình chuyển hóa trong lên men.
Máy chiết chai, ghép nắp hay bị hỏng trong quá trình chiết. Máy chiết mà nghỉ trong thời gian dài, nếu sau khi chiết tiếp sẽ gây ra hiện tượng vẩn đục trong bia mà chưa có cách nào giải quyết.
Và trong quá trình chiết chai cũng hay có hiện nổ chai, có thể do hàm lượng CO2 được sục vào nhiều, áp suất cao, hay chất lượng chai chưa được tốt.
Sau khi chiết thì lượng bia trong từng chai không đồng đều, chai nhiều, chai ít. Nếu nhiều quá có thể bị nổ trong quá trình thanh trùng.
CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG CÔNG TY HABADA IV.1. Các chất thải trong quá trình sản xuất bia.
Từ hoạt động thực tế hiện nay có thể nhận thấy 3 nguồn gây ô nhiễm chính gồm:
- Nước thải sản xuất:Đây là nguồn gây ô nhiễm chủ yếu - Khí thải lò hơi do đốt dầu FO
- Chất thải ắn gồm: bã malt, bã men bia, bùn từ hệ thống xủ lý nước thải.
STT Nguồn phát thải Tác nhân gây ô nhiễm Tác động đến môi trường
1 Nghiền nguyên liệu Bụi nguyên liệu Ô nhiễm không khí
2
Nấu, đường hóa Nồi hơi
Rửa nồi nấu
SO2, CO, NO2, bụi, nhiệt Nước thải chứa chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng Ô nhiễm không khí Ô nhiễm nước 3 Lắng lọc Rửa thiết bị Bã malt, bã hoa Nước thải Ô nhiễm nước Ô nhiễm nước
4 Máy lạnh NH3 rò rỉ Ô nhiễm không khí
5
Lên men Rửa thiết bị
CO2, nhiệt độ thấp
Nước thải chứa chất hữu cơ, nấm men…
Ô nhiễm không khí Ô nhiễm nước 6 Lọc bia tươi
Rửa thiết bị
Men bia, cặn protein Nước thải chứa bia
Ô nhiễm nước Ô nhiễm nước 7 Bão hòa CO2 CO2 thất thoát Ô nhiễm không khí 8 Rửa bom, chiết
bom Bia thất thoát Ô nhiễm nước
9 Vệ sinh công
nghiệp Nước thải Ô nhiễm nước
10 Xử lý nước thải Nước thải, bùn thải Ô nhiễm nước 11 Chất thải sinh hoạt Rác thải
Nước thải
Ô nhiễm không khí Ô nhiễm nước Chuẩn bị nguyên liệu
Nấu – Đường hóa
Lọc trong Nấu hoa Tách bã hoa, lắng Làm lạnh Lên men Lọc trong
Bão hòa CO2
Chiết chai, box Nước công nghệ Enzyme Hơi Hoa houblon Hơi Nước làm lạnh Máy lạnh Nước làm lạnh Nước nóng cho hạ nhiệt độ rồi tuần hoàn. Môi chất làm lạnh Men giống Nước tuần hoàn
Chất trợ lọc
Cặn lọc
Bia rơi vãi Bã hoa, cặn Bã malt Bã malt Nước nóng CO2 Nước thải Gạo Malt Nước cấp để rửa thiết bị, sàn.
IV.2. Những tác động và biện pháp giải quyết các loại chất thải. IV.2.1. Tác động đến môi trường không khí.
Các nguồn thải có khả năng gây ô nhiễm không khí do sản xuất bia, gồm: - Khí thải do đốt dầu FO: Sau khi đốt dầu FO sẽ sinh ra các khí độc như CO,
NOx, SO2 và bụi gây ô nhiễm nguồn không khí.
- Bụi do quá trình nghiền nguyên liệu (ước tính chiếm 0.25% nguyên liệu), trung bình lượng bụi do nghiền nguyên liệu là 100 kg/ngày. Các loại khí phát sinh trong dây chuyền sản xuất: khí CO2 sinh ra trong quá trình lên men chính; khí NH3, glycol có thể sinh ra khi hệ thống làm lạnh bị rò rỉ. - Mùi hôi thối và khí độc hại do quá trình phân hủy các chất hữu cơ có trong