b) Tái sử dụng nấm men
2.3.9.Quá trình lên men
Quá trình lên men được thực hiện qua 2 giai đoạn lên men chính và lên men phụ
Lên men chính
Trước khi tiến hành lên men chính, ta cần vệ sinh thùng lên men. Sau khi vệ sinh xong ta tiến hành bơm dịch đường vào thùng lên men. Men giống được phối trộn cùng với dịch đường ngay trên đường ống. Men được đưa vào toàn bộ từ mẻ đầu tiên để chúng thích nghi nhanh chóng với môi trường đồng thời lượng men giống đưa vào lớn sẽ tránh được nhiễm tạp. Đến khi tiếp đủ lượng dịch thì lượng sinh khối cũng đủ cho quá trình lên men. Lượng men trên được vận chuyển bằng bơm men là các bơm bánh răng. Malturex cũng được cho vào với liều lượng 1kg cho 100hl dịch.
- Bước 1: Thanh trùng đường cấp men bằng nước nóng từ hệ CIP trung tâm trước khi nhận mẻ dịch đầu tiên của tank lên men khoảng 40 ÷ 50 phút. Yêu cầu nước thanh trùng phải > 85oC. Đường cấp men đi tới đâu thì thanh trùng tới đó. Thời gian thanh trùng là 30 phút.
- Bước 2: Đặt lượng men cần đưa vào trên cân điện tử. Mở đáy tank lên men và bật bơm cấp men vào mẻ đầu tiên của tank lên men, sau khi nhiệt độ dịch hèm ổn định và đạt nhiệt độ lên men. Yêu cầu cho đúng lượng men theo yêu cầu công nghệ.
- Bước 3: Vệ sinh đường ống và tank chứa men ngay sau khi cấp men xong.
Nhiệt độ lên men chính yêu cầu là 12.50C tuy nhiên do cần phải có thời gian giữa các mẻ nấu mà nấm men phát triển sinh khối cũng làm tăng nhiệt độ đồng thời làm giảm lượng diaxetyl trong bia lúc đầu ta cấp lạnh cho lên men ở 9.50C. Đặt và duy trì áp suất trong quá trình này là 0.3 bar. Khi độ đường biểu kiến đạt 5.0 ÷ 5.5 chuyển sang giai đoạn lên men ở 12.50C. Thời gian của giai đoạn này là 3 ÷ 4 ngày.
Mở van cấp lạnh đến nhiệt độ lên men 12.50C đồng thời duy trì áp suất trong quá trình này là 0.7 ÷ 0.9 bar. Đến khi độ đường biểu kiến đạt từ 2.8 ÷ 3.2 chuyển sang giai đoạn hạ lạnh rút men. Thời gian lên men ở giai đoạn này là 3 ÷ 4 ngày.
Trong quá trình lên men ở 9.50C và 12.50C thường chỉ cần cấp lạnh vào khoang trên cùng, mục đích để tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ giữa các khoang, nhờ đó tạo ra sự đối lưu, nấm men sẽ chuyển động từ dưới lên trên, tăng bề mặt tiếp xúc giữa enzym và cơ chất. Đồng thời trong quá trình lên men CO2 tạo ra bám vào bề mặt của nấm men dưới dạng bọt khí. Khi lượng CO2 tạo ra nhiều đủ lớn nó sẽ kéo theo tế bào nấm men nổi lên trên bề mặt, bọt khí vỡ ra nấm men lại rơi xuống. Cứ như vậy mà nấm men được đảo trộn, giúp quá trình lên men diễn ra nhanh hơn và đều hơn
Mở van cấp lạnh hạ nhiệt độ xuống 5°C và giữ áp suất ở 0.9 bar. Giữ ở nhiệt độ 5°C trong 24h để men kết lắng rồi tiến hành rút men. Lớp cặn đầu tiên có màu nâu được xả hết đi, lớp thứ hai là men sữa, được đưa vào phòng KCS để kiểm tra chất lượng. Nếu men sữa đạt tiêu chuẩn sau : tỷ chết < 5%, tỷ lệ nảy chồi 20 - 25%, tỷ lệ nhiễm tạp <3% thì men sữa sẽ được chuyển đến thùng thu hồi và bảo quản men sữa để tiếp tục sử dụng cho lần lên men tiếp. Men được bảo quản ở 5°C. Nếu không sử dụng ngay men sữa phải được bảo quản ở 0°C.
Lên men phụ và tàng trữ bia
Sau khi đã rút men ta hạ nhiệt độ xuống 1°C và đặt áp suất là 0.9 bar để thực hiện quá trình lên men phụ để tiếp tục lên men phần đường còn lại đồng thời xảy ra quá trình khử diaxetyl, khử rượu bậc cao, aldehit, bão hòa CO2, tạo este. Quá trình lên men phụ và tàng trữ kết thúc khi độ đường biểu kiến trong bia đạt 2.0 - 2.2. Thời gian lên men phụ khoảng 8 – 12 ngày.
Tổng thời gian lên men khoảng 18 -21 ngày. Tuy nhiên, tuỳ theo mức độ tiêu thụ có thể dài hoặc ngắn hơn. Trong quá trình lên men, theo nguyên tắc mỗi ngày phải lấy
mẫu một lần để kiểm tra các yếu tố sau: pH, độ đường và soi tế bào nấm men xem quá trình lên men có diễn ra bình thường hay không. Nếu pH của dịch lên men tăng nghĩa là dịch lên men có thể bị nhiễm vi khuẩn lactic hoặc axetic. Soi tế bào nấm men để biết mật độ tế bào nấm men, tỉ lệ nảy chồi và đặc điểm hình thái của tế bào.
Bia sau khi lên men gọi là bia non và được chuyển sang quá trình lọc. Tuy nhiên trước khi lọc khoảng 2 ngày ta hạ xuống 00C. Ở giai đoạn này tốc độ lên men chậm hơn, nấm men tiếp tục sử dụng phần đường còn lại trong dịch lên men tạo thành CO2 và các sản phẩm bậc 2 làm hương vị của bia được hoàn thiện hơn (làm trong bia, khử diaxetyl, làm chín và ổn định bia). Lượng CO2 tạo ra dưới tác dụng của nhiệt độ thấp sẽ hoà tan vào dịch lên men. Nếu lượng CO2 này không đủ ta có thể bổ sung thêm
2.3.10. Quá trình lọc bia
Bia sau quá trình lên men được đi qua thiết bị làm lạnh tấm bản trao đổi nhiệt với chất tải lạnh là glycol để ổn định nhiệt độ bia ở 0˚C trước khi lọc. Sau đó bia đi qua máy lọc nến KGF để loại bỏ nấm men và các cặn sinh ra trong quá trình lên men rồi vào máy lọc nến PVPP để loại bỏ polyphenol, ổn định chất lượng của bia thành phẩm.
• Lọc KGF: cho 25kg hyflosupercell vào trong thùng hòa bột. Bơm bia vào thùng hòa bột sao cho lượng bia bằng 80% thể tích thùng. Bật cánh khuấy trong 5 phút để bia và bột đồng đều. Sau đó bơm vào máy lọc, chạy tuần hoàn trong 15 phút để tạo lớp áo lọc, tiến hành phủ bột lần 2 cho tiếp 25kg standarsuppercell vào thùng hòa bột khuấy trong 5 phút, bơm vào máy lọc chạy tuần hoàn trong khoảng 15 phút. Bắt đầu tiến hành lọc, nếu thấy bia ra không đạt độ trong yêu cầu thì cho hổi lưu trở lai, nếu đạt yêu cầu thì mở van để bia chảy sang máy lọc PVPP. Cứ sau 1.2h thì bổ sung thêm 50kg bột trợ lọc (25kg hyflosupercell và 25kg standarsuppercell). Khi áp suất máy lọc đạt 6atm thì tiến hành thay bột mới.
• Lọc PVPP: cho 25kg bột polyvinylpolypirolidone (PVPP) vào trong thùng hòa bột. Bơm bia vào, khuấy trong vòng 5 phút rồi bơm sang máy lọc chạy tuần hoàn trong 15 phút. Tiến hành lọc,cứ sau 1h thì bổ sung bột trợ lọc với khối lượng là 25kg. Bột PVPP có thể tái sử dụng bằng cách dùng xút để rửa. Khi áp suất lọc đạt 6atm thì phải dừng máy để vệ sinh máy (xả bột ra ngoài)
Khi bia đầu ra đạt mức trong cần thiết thì ta bắt đầu lấy bia vào các tank chứa và chuyển sang bão hòa CO2
2.3.11. Bão hòa CO2 và tàng trữ bia
Bia sau khi lọc đi qua thiết bị bão hòa CO2. CO2 được lọc tiệt trùng trước khi sục vào bia, nhiệt độ và áp suất bia sẽ quyết định áp suất bão hòa CO2, áp suất CO2 cấp vào máy phải lớn hơn áp suất bia (thường ít nhất là 6 bar)
Đặt trước nồng độ CO2 cần đạt được sau bão hòa, .. với bia hơi và … với bia chai. Bia có nồng độ CO2 thấp ở đầu vào khi đi qua thiết bị bão hòa CO2 sẽ được đo nồng độ CO2 và điều chỉnh van cấp CO2 sao cho khi bia ra khỏi máy đạt được nồng độ đặt trước.
Khi đi qua thiết bị này, đầu đo cảm biến sẽ đo lượng CO2 có trong bia, từ đó tính lượng CO2 cần thiết đưa vào. Bia chảy trong đường ống, CO2 được phun với áp suất lớn vào trong bia. Đến cuối thiết bị, lượng CO2 trong bia đạt yêu cầu.
Bia sau khi bão hòa CO2 đưa vào các tank thành phẩm tàng trữ ở 0 – 20C trong 2 – 3 ngày để CO2 hòa tan hết vào bia,
2.3.12. Chiết bia
Chiết keg
Quá trình chiết tuân theo nguyên tắc chiết đẳng áp. Sơ đồ dây chuyền chiết keg
Xoáy nút Cân In HSD Keg thành phẩm HNO3 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 NaOH Máy gắp H20 hổn hợp H2O
Đầu tiên keg được xe nâng lên goòng. Một pallet gồm có 18 keg được định vị bằng 1 bộ khung làm cho các keg không bị xô đẩy vào nhau. Trong dây chuyền này máy gắp làm việc theo 2 chức năng: Gắp keg ra và gắp keg vào.
Ban đầu máy gắp keg đưa vào goong rồi từ goong dẫn qua máy rửa ngoài keg. Hệ thống vòi phun tia làm việc với áp suất cao để rửa ngoài keg với 2 tác nhân H2O và NaOH. Nồng độ của NaOH =2%, nhiệt độ =50-60 oC. Sau khi qua vòi phun xút keg được đưa qua vòi phun nước tráng lại 1 lần cho thật sạch. Từ đây keg được dẫn đi vào 3 hệ thống (có chức năng giống nhau) rửa trong và chiết. Mỗi hệ thống này có 6 trạm làm việc. Trạm 1: Rửa bằng nước hỗn hợp Trạm 2: Ngâm NaOH 2%, 800C Trạm 3: Rửa bằng HNO3 1.5%, 650C Trạm 4: Rửa bằng nước nóng 1350C. Trạm 5: Xì khô Trạm 6: Chiết (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sau đó keg được đưa đi xoáy nút, in hạn sử dụng, cân trở thành keg bia thành phẩm.
Chiết chai
Chai được sử dụng là chai loại 0,45 lit có màu xanh hoặc nâu để tránh sự tác động của ánh sáng làm giảm chất lượng của bia. Quá trình chiết chai được thực hiện nhờ một hệ thống dây chuyền liên hoàn do hãng KRONES chế tạo.
Sơ đồ dây chuyền chiết chai
Máy dỡ Pallet Máy rửa két
Máy gắp chai ra khỏi két Máy xếp két vàoPalllet
Kiểm tra Pallet Máy thanh trùng Máy kiểm tra mức đầy vơi
Máy kiểm tra chai rỗng Máy rửa chai Máy gắp chai vào két
Két chứa chai Máy in hạn sử dụng Máy chiết + đóng nút
Pallet được băng tải vận chuyển vào vị trí gắp. Đầu gắp két làm nhiệm vụ dỡ từng lớp két từ pallet vào băng tải két nhờ động cơ chuyển động dọc và một động cơ chuyển động ngang. Sau đó két vỏ chai được vận chuyển đến máy dỡ chai.
Nhờ băng tải két, két được vận chuyển vào vị trí gắp và các đầu gắp làm nhiệm vụ dỡ chai ra khỏi két đưa lên băng tải dẫn về máy rửa chai còn két không được goòng két đưa vào máy rửa két.
Vỏ két sau khi qua máy gắp chai được lật úp và đi vào máy rửa. Ban đầu, két được rửa bằng nước xút nhờ hệ thống vòi phun với áp suất cao sau đó được rửa lại bằng nước thường cũng nhờ các vòi phun áp suất cao.
Chai được băng tải dẫn vào bàn phân phối, cơ cấu nạp chai đưa chai vào rọ. Chai được vận chuyển theo chiều kim đồng hồ qua khu vực loại bỏ chất bẩn dư trong chai. Sau đó chai qua bể ngâm sơ bộ có nhiệt độ là 300C rồi chai qua khu vực phun nước ở nhiệt độ 40-45- 580C .Mục đích của bể ngâm sơ bộ làm sạch sơ bộ chất bẩn có trong chai và gia nhiệt ban đầu cho chai.
Chai tiếp tục vào khu vực để xút chính có nhiệt độ 800C, nồng độ xút 1,5- 2%, và Stabilon 0.2% hỗ trợ xút và Foamnox 0.02% chống trào bọt trong xút. Các hóa chất này được bổ sung một cách tự động vào bể. Mục đích kết hợp ngâm sơ bộ , sôi phun để
loại nhãn, hồ và chất bẩn. Khi các rọ mang chai ra khỏi bồn xút, nó được tưới một lần nữa thông qua việc rội từ bên ngoài.
Chai đi qua bể xút có nhiệt độ là 620C được rửa bằng nước 600C. Tại khu vực này hệ thống vòi phun rửa chai và rọ chai từ bể xút chính sang nên nồng độ xút trong bể này tăng từ 0 – 0,5 %. Khi nồng độ xút tiếp tục tăng thì nước sẽ tự động bơm vào để dữ cho nồng độ xút không đổi 0,5%
Chai tiếp tục đi qua bể nước nóng có T0 =550C, nhiệm vụ loại toàn bỏ xút còn lại trong chai và rửa chai.
Chai đi qua bể nước có t0 = 300C có bổ sung Clo 0.33mg/l để sát trùng bể nước tráng. Hệ thống vòi phun có nhiệm vụ loại bỏ toàn bộ chất bẩn trong chai.
Sau cùng chai đi qua bể nước sạch, To = 20 - 250C bể này có nhiệm vụ tráng sạch chai. Sau đó chai được đưa ra khỏi máy.
Tổng thời gian 1 vòng máy khoảng 25 phút.
Chai ra khỏi máy cứ 1 tiếng thử xút trong chai 1 lần bằng phenolphthalein, nếu còn dư xút phải đưa về xử lý lại từ đầu.
Chai sau khi rửa được chạy qua máy soi chai rỗng nhờ hệ thống camera kiểm tra loại bỏ những chai không đủ tiêu chuẩn như: chai lạ sứt mẻ miệng , có xút nước bẩn đáy...trước khi đưa vào khu vực chiết.
Chiết chai: quá trình chiết chai tuân theo nguyên tắc chiết đẳng áp. Các giai đoạn của máy chiết:
• Giai đoạn 1: ( hút chân không lần 1) không khí trong chai được hút ra, áp suất trong chai đạt – 0,9 bar.
• Giai đoạn 2: ( rửa CO2 ) cụm tay van chiết mở và đóng ngay, CO2 vào chai tạo ra áp suất trong chai là 0,0 bar.
• Giai đoạn 3: ( hút chân không lần 2 ) 90% không khí trong chai được hút ra khỏi chai, áp suất trong chai đạt P = - 0,9 bar.
• Giai đoạn 4: ( Điều áp ) áp suất chai cân bằng với áp suất bầu chiết.
• Giai đoạn 6: (Hiệu chỉnh) Làm cho mức bia trong chai đồng đều.
• Giai đoạn 7: (Xả) Xylanh hạ chai xuống và khí thừa được xả ra.
Sau đó chai được đưa qua máy nút: Tại đây các cụm viền nắp sẽ viền nắp cho chai. sau khi ra khỏi máy chiết chai chai qua bộ phận soi chai trước khi vào hầm thanh trùng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Các chai sau khi qua máy chiết được dẫn đến máy thanh trùng và đi vào máy thanh trùng làm 2 nhánh. Chai được lần lượt đi qua các khoang tương ứng với 9 bể. Để cấp nước cho các máng phun tia người ta tiến hành bơm chéo bể I bơm với bể IX, bể II bơm với bể VIII, bể III bơm với bể VII. Còn 3 bể IV, V, VI qua thiết bị trao đổi nhiệt cấp cho các máng phun tia của chính các bể đó.
Nhiệt độ của nước trong các bể:
Bể I II III IV V VI VII VIII IX
Nhiệt độ
25.2oC 34.2oC 43.2oC 62.3oC 68oC 62oC 43.2oC 34.2oC 25.2oC
Quá trình thanh trùng nhằm diệt nấm men còn sót để nâng cao độ bền sinh học của bia. Bia sau thanh trùng sẽ theo băng tải vào bộ phận dán nhãn, bắn chữ, sau đó qua máy xếp két và lưu kho hoặc đưa ngay đến các nơi tiêu thụ.
2.3.13. Hệ thống CIP