- Tình trạng hoạt động của các răng khía.
6.2.6. Biến đổi cảm quan
Xảy ra các biến đổi về màu, mùi, vị của dịch đường, tăng độ bền bọt và bền keo, góp phần tăng hương vị và giá trị cảm quan của bia thành phẩm.
6.3. Các yếu tố ảnh hƣởng
- Nhiệt độ: Nhiệt độ cao thì sự trích ly càng tốt, nhưng nhiệt độ quá cao sẽ ảnh
hưởng lớn đến màu sắc, có thể gây tối màu, giảm giá trị cảm quan cho thành phẩm, đồng thời làm thúc đẩy các phản ứng phụ không mong muốn xảy ra (sự phân hủy đường, hàm lượng các acid amin và vitamin...).
- Thời gian nấu: Thời gian nấu càng dài thì lượng chất đắng trích ly được càng
nhiều, vị bia càng đậm, song nếu quá dài sẽ làm bia sậm màu và độ balling sau nấu cao, không thích hợp cho quá trình lên men sau này.
- pH của dịch đường: pH càng cao thì quá trình đồng phân hóa xảy ra càng tốt,
nhưng pH thấp làm cho các chất đắng hòa tan tốt hơn. Độ đắng đạt được khi đun sôi ở pH thấp sẽ dịu và tốt hơn, pH thấp cũng làm cho dịch đường ít màu sậm hơn. pH tốt nhất để tạo phức protein- polyphenol là 5,2.
- Lượng protein khả kết trong dịch đường: Lượng này càng cao thì lượng chất
đắng tham gia phản ứng kết tủa càng nhiều.
Ngoài ra còn một số yếu tố ảnh hưởng khác như thành phần hóa học của nước, nồng độ chất hòa tan của dịch đường, đặc điểm chủng, giống hoa, tỉ lệ cao hoa và viên.
GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 55
6.4. Thiết bị
(1) Đường dịch vào, (2) Đường dịch ra, (3) Hệ thống cấp nhiệt bên trong ( ống gia nhiệt), (4) Nắp phân tán dịch, (5) Thành của thiết bị, (6) Vỏ áo thiết bị, (7) Lớp cách nhiệt, (8) Đường dịch wort dẫn ra nồi hoa, (9) Hoa houblon vào, (10) Cửa kính quan sát, (11) Đèn báo, (12) Vòi phun CIP, (13) Hơi nóng vào, (14) Xả nước ngưng, (15) Đường cung cấp nước CIP
GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 56
(1) Dòng dịch đường phun lên, (2) Đầu phun, (3) Nắp phân tán dịch, (4) Đường dịch ra, (5) Đáy thiết bị đun hoa
GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 57
Bảng: Thông số thiết bị
Tên thiết bị Thiết bị đun sôi dịch đƣờng với hoa houblon
Hãng sản xuất Ningbo Lehui Food Nachinery
Thể tích 48m3
Năng suất 720 hl/ mẻ
Kích thƣớc (D x H) 5300 x 8580
Ưu điểm:
- Giá thành đầu tư thấp hơn, không bảo trì, không bảo ôn.
- Không yêu cầu thêm năng lượng điện.
- Không thêm bức xạ nhiệt.
- Có thể thay đổi nhiệt độ sôi và bay hơi.
- Có thể sử dụng áp suất hơi bão hoà thấp.
- Dịch đường sôi không tạo bọt và không cần rút không khí.
- Nồi nấu không cần cấp nhiệt bên ngoài, cũng không cần cánh khuấy.
Nhược điểm:
- Khó làm sạch nồi nấu.
- Nếu hơi quá nóng thì dịch đường sẽ bị quá nhiệt bởi tốc độ dịch chảy trong ống chậm.
- Nếu dịch đường đun quá nhiệt thì sẽ bị sẫm màu và mùi không đạt yêu cầu.
Nguyên lý hoạt động:
Dịch từ nồi lọc được bơm vào nồi cô hoa qua đường ống số (1) Bộ phận trao đổi nhiệt bên trong dạng ống chùm, dịch đường đi qua ống, hơi nóng đi xung quanh các ống. Vì thế, hơi dần nguội đi và ngưng tụ lại, thoát ra ngoài qua đường số (14). Dịch đường sau khi qua ống được gia nhiệt lên và phân tán rộng ra ngoài nhờ một tấm chắn phía trên (4), cấu trúc này tránh tạo bọt. Dịch đường tuần hoàn tốt trong nồi đun và bộ phận trao đổi nhiệt nhờ bơm, bơm được lắp bên dưới đáy và bên trên các ống chùm, để bơm và hút dịch, tạo một vòng tuần hoàn liên tục. Cuối quá trình, dịch được rút ra qua ống số (2)
Loại thiết bị này giúp giảm thời gian đun sôi và giảm sự bốc hơi, dịch đường sôi không tạo bọt và không cần rút không khí.
GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 58
6.5. Thông số công nghệ:
- Nhiệt độ hơi nóng sử dụng: 110OC
- Nhiệt độ dịch đường vào: 70 – 75 OC
- Nhiệt độ dịch đường ra: 98 – 99OC
- Lượng hoa cao sử dụng 5kg, hoa viên 5kg
- Tổng thời gian cô hoa: 50 – 60 phút
7. Lắng
7.1. Mục đích
Nước nha thu được sau quá trình houblon hóa chứa hỗn hợp các chất cặn như xác hoa houblon, tủa protein, polyphenol, chất đắng,… Sự có mặt của chúng trong dịch đường không gây ảnh hưởng đáng kể đến vị và độ bền keo của bia mà chúng gây xáo trộn ban đầu cho quá trình lên men và khi kết lắng thì chúng làm cho nấm men rất bẩn. Do đó ta cần loại chúng ra khỏi dịch đường.
Quá trình kết lắng làm trong dịch nha, làm tăng giá trị cảm quan của bia.
7.2. Các yếu tố ảnh hƣởng
- Chất lượng malt - Phương pháp nấu
- Vị trí các thiết bị, nhất là khoảng cách giữa thiết bị đun hoa và thùng lắng, khoảng cách càng ngắn càng ít cản trở việc bơm. 7.3. Thiết bị (1) Ống thoát hơi, (2) Nắp trên, (3) Xả nước ngưng, (4) CIP, (5) Đèn,
(6) Cửa quan sát và lối ra vào vệ sinh, (7), Thân thiết bị,
(8) Lớp cách nhiệt,
(9) Đáy thiết bị với dốc nghiêng 5O
, (10) Vòi phun CIP vệ sinh đáy, (11) Đường dịch vào,
GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 59
Hình: Thùng lắng xoáy tâm (Whirlpool) Bảng: Thông số của thiết bị lắng xoáy tâm
Tên thiết bị Thiết bị lắng xoáy tâm (Whirlpool)
Một mẻ 600 hl
Thời gian lắng 20 – 30 phút
Nhiệt độ dịch nha vào 100oC
Lƣu lƣợng dòng nhập liệu 63 m3/6.1 phút
Nguyên lý hoạt động:
Thiết bị có đáy hơi nghiêng so với mặt phẳng ngang (1O), dịch được bơm vào theo phương tiếp tuyến với thành thùng. Vị trí dịch vào (11) ở 1/3 chiều cao thùng tính từ dưới đáy lên. Khối dịch quay bên trong không gian của thùng và đầy dần lên. Cặn tập hợp lại ở giữa. Dịch trong sẽ được lấy ra ngoài theo đường thoát dịch (12). Cặn dễ dàng được loại bỏ.
7.4. Thông số công nghệ
- Nhiệt độ dịch đầu vào: 98OC
- Nhiệt độ dịch đầu ra: 90OC
- Thể tích dịch thu được: 600 hl/mẻ
- Thời gian lắng: 30 phút
GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 60
8. Làm lạnh nhanh
8.1. Mục đích
Hạ nhiệt độ của dịch đường từ 90oC xuống 8oC là nhiệt độ thích hợp cho nấm men chìm hoạt động.
Tránh cho dịch đường bị lây nhiễm các vi sinh vật như vi khuẩn lactic, axetic làm chua dịch đường.
Đảm bảo lượng oxy hòa tan cần thiết cho sự phát triển của nấm men ở giai đoạn đầu của quá trình lên men.
8.2. Các biến đổi
Khi bắt đầu làm lạnh, nhiệt độ dịch thể còn cao, trong dịch đường xảy ra các quá trình oxy hoá các hợp chất hữu cơ như maltose, glucose, fructose, chất đắng, các hợp chất chứa nitơ, tanin, nhựa hoa houblon…. Mỗi giờ, một lít dịch đường có thể dùng hết 6.4mg oxy cho quá trình oxy hoá. Hậu quả của quá trình oxy hoá là dịch đường thẫm hơn, hương thơm và vị đắng của hoa houblon giảm. Nhiệt độ dịch đường giảm đồng nghĩa với tốc độ oxy hoá cũng giảm dần, đến 45OC thì quá trình oxy hoá ngưng hoàn toàn.
Dưới tác dụng của việc làm lạnh nhanh, ở nhiệt độ 8oC, các cặn mịn được hình thành, ta gọi là các kết tủa lạnh làm giảm độ bền keo của dịch. Đó là các protein khó kết lắng bị đông tụ ở nhiệt độ thấp, các protein tạo phức với polyphenol.
8.3. Thiết bị:
GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 61
Cấu tạo:
Thiết bị làm lạnh nhanh được cấu tạo từ những tấm bản mỏng làm bằng thép không rỉ, gấp sóng. Các tấm bản có hình chữ nhật, có bốn tai ở bốn góc. Trên mỗi tai có đục lỗ hình tròn. Các lỗ trên bản có lắp ron ngăn dòng tương ứng. Với cấu tạo của từng bản như vậy, khi lắp chúng lên khung thiết bị thì sẽ tạo thành bốn đường dẫn: dịch đường vào thiết bị, dịch đường ra khỏi thiết bị, tác nhân lạnh vào thiết bị, tác nhân lạnh ra khỏi thiết bị.
Nguyên lý hoạt động:
Hình: Nguyên lý làm lạnh của thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng
Dịch đường nóng được bơm vào một trong hai đường dẫn phía trên, còn khi ra khỏi thiết bị thì theo đường dẫn dưới, ngược phía. Tác nhân lạnh đi vào đường dẫn còn lại ở phía trên, ngược chiều với dịch đường và đi ra theo đường dẫn dưới, ngược phía.
Dịch bắt đầu được làm lạnh nhờ nước lạnh 4OC. Nước sau khi trao đổi nhiệt có nhiệt độ là 80OC. Nước được thu hồi sử dụng trong giai đoạn nấu hoặc làm nước rửa bã.
8.4. Thông số công nghệ
- Nhiệt độ nước vào: 4OC
- Nhiệt độ nước ra: 80OC
GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 62 - Nhiệt độ dịch vào: 90OC - Nhiệt độ dịch ra: 8OC - pH = 5,5 – 5,8. - Thời gian làm lạnh 1 mẻ: 30 phút 9. Bão hòa O2 9.1. Mục đích
Tạo điều kiện thuận lợi cho nấm men tăng sinh khối trước khi bước vào giai đoạn lên men.
9.2. Thiết bị
Thiết bị được làm bằng thép không gỉ, lắp trên đường dịch nha.
Cấu tạo giống ống Ventury: tiết diện ống thay đổi nhằm thay đổi vận tốc cũng như chế độ chảy của dòng giúp sự xáo trộn và hoà tan khí.
Hình: Quy trình nạp oxi vào dịch nha
Nguyên lý hoạt động:
Dịch nha được làm lạnh xuống 8oC có độ hoà tan O2 cao, do đó ta tiến hành bão hoà O2 sau khi đã trao đổi nhiệt.
GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 63
Dòng dịch nha được dẫn theo đường ống: ban đầu dịch chảy trong ống dẫn, sau đó được dẫn qua một ống có tiết diện lớn hơn gấp đôi bên trong lõi có một ống trụ đặc (đường kính bằng đường kính ống dẫn), cuối cùng trở về với tiết diện ống dẫn bình thường.
Dòng O2 vô trùng được tiếp theo phương vuông góc với ống dẫn tạo đoạn có tiết diện lớn. Do tiết diện dòng chảy lớn đột ngột, dòng chảy bị phân tán, va đập vào trục giữa và giảm vận tốc. Chế độ chảy rối làm cho sự hoà trộn O2 triệt để hơn.
9.3. Thông số công nghệ
Nhiệt độ làm việc: 8oC. Độ bão hoà O2: 8 mg/l.
10. Lên me n bia
10.1. Men giống
Chọn giống nấm men thích hợp cho quá trình lên men. Ở nhà máy sử dụng loại nấm men
Saccharomyces Cerevisiae.
a. Yê u cầu:
Yêu cầu chất lượng của nấm men sử dụng trong lên men bia:
Độ thuần khiết, không có vi sinh vật lạ.
Số lượng tế bào từ 10.106 đến 20.106 tế bào / 1ml dịch lên men
Tỷ lệ của tế bào chết ≤ 5%.
Tỉ lệ tế bào nảy chồi 15– 20%
Nấm men có khả năng chuyển hóa các đường đơn, đường đôi, các peptid, acid amin giải phóng CO2, rượu etylic và các sản phẩm khác kèm theo sự tỏa nhiêt.
Đặc tính di truyền ổn định.