- Tình trạng hoạt động của các răng khía.
4.4. Thiết bị Hình: Thiết bị nấu
Hình: Thiết bị nấu (1) Ống thoát hơi, (2) Nắp trên thiết bị, (3) CIP, (4) Đèn, (5) Cửa quan sát, (6) Thân thiết bị, (7) Lớp cách nhiệt, (8) Thang, (9) Cánh khuấy, (10) Ống dẫn hơi nóng,
(11) Đường dịch vào và đường thoát dịch,
GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 46
Hình: Cánh khuấy trong nồi nấu Bảng: Thông số của nồi nấu
GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 47
Nguyên tắc hoạt động:
Nguyên liệu sau khi nghiền được hoà trộn với nước và bơm vào nồi nấu thông qua cửa số (11). Tại đây, cánh khuấy (9) được truyền động từ motor quay (12) sẽ khuấy đảo nguyên liệu chậm và liên tục. Hơi nóng truyền theo các đường ống số (10) để gia nhiệt cho nồi nấu. Các phụ gia được bổ sung qua cửa số (5). Nồi nấu làm bằng thép không gỉ, bao bọc bởi các lớp cách nhiệt (7). Nồi có thiết bị tự động ngắt để điều chỉnh nhiệt độ. Sau mỗi mẻ nấu, vòi phun CIP xịt rửa toàn bộ nồi. Ngoài ra, bên trong thiết bị có lắp thang để nhân viên có thể làm vệ sinh hoặc kiểm tra máy.
4.5. Thông số công nghệ
- Nhiệt độ nấu: Theo giản đồ
- pH nấu: 5.5
- Lượng nước và nguyên liệu sử dụng:
Tỉ lệ malt - nước: 1:3
Tỉ lệ gạo - nước: 1:3
5. Lọc dịch nha
Hỗn hợp sau khi đường hóa bao gồm 2 pha:
- Pha lỏng chứa đựng toàn bộ những chất hòa tan.
- Pha rắn (bã) chứa rất ít chất hòa tan.
5.1. Mục đích
Lọc là quá trình tách pha lỏng ra khỏi pha rắn, tức là tách dịch đường ra khỏi bã. Để thu kiệt chất hòa tan từ bã sang dịch đường, quá trình lọc sẽ tiến hành theo hai bước là lọc để tách dịch đường và rửa bã.
Nhiệt độ của dịch nha trong suốt quá trình lọc được giữ ổn định khoảng 76oC để giảm độ nhớt và tạo điều kiện cho enzyme thủy phân tiếp tục lượng tinh bột còn sót, nếu lọc ở nhiệt độ thấp hơn thì độ nhớt của dịch lọc cao hơn, khó lọc.
Rửa bã bằng nước nóng 75 – 78oC để thu kiệt chất hòa tan còn sót trong bã. Không nên dùng nước nóng hơn vì sẽ vô hoạt enzyme amylase, tinh bột sót đã được hồ hóa nhưng không được đường hóa, dẫn đến dịch đường bị đục và sau này bia khó trong hơn.
Lọc lắng cho hiệu suất chiết lớn nhất, dịch đường sau khi lọc trong và có chất lượng cao.
GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 48
5.2. Các biến đổi
Những phần tử nặng nhất và những hạt tấm có kích thước lớn sẽ kết lắng đầu tiên và tạo thành lớp mỏng trên đáy sàng gọi là lớp "bùn dưới". Kết lắng tiếp theo là phần tử chính của pha rắn, gồm chủ yếu là vỏ trấu và các phần tử nhẹ hơn kích thước lớn, tạo thành lớp kết lắng rất dày là bộ phận chính của lớp lọc phụ. Cuối cùng là một lớp kết lắng mỏng gồm các phần tử nhẹ nhất kích thước bé nhất, gọi là lớp "bùn trên". Và phía trên lớp lọc phụ là pha lỏng (dịch đường).
5.3. Các yếu tố ảnh hƣởng
- Mức độ nghiền malt:
Malt được nghiền đúng kỹ thuật thì phần bã trấu sẽ tạo ra một lớp trợ lọc xốp.
Malt nghiền quá mịn sẽ dẫn đến tình trạng tắc các mao dẫn, giảm tốc độ lọc.
- Độ nhuyễn của malt:
Malt có độ nhuyễn kém ( mức độ đường hóa không triệt để) chứa
nhiều hạt dạng bột và nhiều hạt dạng keo tạo lớp bùn dính trên tấm
lọc, giảm tốc độ lọc.
- Áp suất lọc: Áp suất lọc tăng thì tốc độ lọc cũng tăng, nhưng nếu áp suất lọc tăng quá cao sẽ phá vỡ cấu trúc của lớp lọc phụ và làm giảm tốc độ lọc.
- Độ nhớt: Độ nhớt phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ của dịch. Nếu dịch đường chứa nhiều carbohydrate dạng polyme hoặc các hợp chất keo thì độ nhớt tăng lên đáng kể làm giảm tốc độ lọc.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ lọc tăng thì tốc độ lọc cũng tăng do độ nhớt của dịch cháo giảm. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ lọc quá cao thì sẽ xảy ra hiện tượng biến tính và kết tủa protein, tạo thành kết tủa dẻo gây cản trở cho quá trình lọc. Đồng thời một số chất đắng, chất chát hòa vào dịch đường gây ảnh hưởng đến chất lượng của bia. Nhiệt độ tối ưu cho quá trình lọc là 76o
C.
- pH của dịch đường: Tốc độ lọc và dịch trong của dịch đường cũng phụ thuộc vào độ chua, pH tối ưu cho quá trình lọc là 5.5
GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 49
- Cách bố trí các phân tử của pha rắn lên bề mặt lọc: được điều chỉnh nhờ chuyển động quay liên tục của cánh khuấy để cào đều bã malt trên đáy lọc cánh khuấy (hệ thống dao).
- Thành phần của nước rửa bã: Có thể gây ra độ đục cho bia nếu chứa quá nhiều chất khoáng đặc biệt là SiO2.
5.4. Thiết bị
Hình: Cấu tạo thiết bị lọc dịch nha (Lauter tun) (1) Đường ống nhập liệu,
(2) Van nhập liệu, (3) Cánh khuấy cào bã, (4) Dao cào bã,
(5) Vị trí thấp nhất của dao khi cào bã, (6) Mô tơ nâng/ hạ cánh khuấy, (7) Ông thu dịch lọc,
GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 50
(9) Ống thoát dịch, đưa vào bơm, (10) Nước rửa, (11) Đầu CIP, (12) Van xả bã, (13) Thùng chứa bã, (14) Lớp cách nhiệt, (15) Cửa quan sát, (16) Đèn
Hình: Bên trong thiết bị lọc dịch nha
Giống như các thiết bị lên khác, nồi lọc lauter được làm từ thép không gỉ, có dạng hình trụ, đáy phẳng, nắp được nối liền với ống thông hơi có van điều chỉnh và có lớp cách nhiệt bao bên ngoài. Bên trong cách đáy khoảng 10 – 15mm có một đáy giả làm bằng đồng, dày khoảng 3.5 – 4.5 mm, đáy giả này gồm nhiều mảnh nhỏ ghép lại hình thành một lớp đáy có rãnh từ 20 – 30 mm và rộng 0.4 – 0.7mm. Đáy giả còn được thiết kế hở một lỗ tròn để tháo bã malt, lỗ này có cửa đóng chặt. Trên đáy chính có nhiều ống nhỏ thu dịch lọc, các đường ống này được phân bố đều trên đáy chính, đường kính ống từ 25 - 45 mm. Ở bên trong nồi lọc là bộ phận khuấy và cào bã, bộ phận này gắn với trục xoay thẳng đứng nối liền với mô tơ điện. Bộ phận khuấy có nhiều dao, loại hình zic zắc, và có nhiều răng. Trên 2 cánh tay đòn của cánh khuấy là 2 ống dẫn nước có lỗ con tạo nên vòi nước hoa sen, vòi này dùng rửa
GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 51
bã. Trục xoay có thể điểu chỉnh các lư ỡi dao cào lên xuống cao thấp tuỳ giai đoạn trong quá trình lọc.
Bảng: thông số thiết bị lọc dịch nha
Tên thiết bị Thiết bị lọc Laute r
Hãng sản xuất Huppmann Thể tích 48 m3 Thời gian lọc 2 – 3 h Nhiệt độ dịch đƣờng sau lọc 73 -75oC Kích thƣớc ( DxH) 9700 x 10050 mm Nguyên lý hoạt động:
Dịch sau nấu được bơm vào trong nồi lọc thông qua đường ống kín bên dưới thiết bị (1). Ống nhập liệu (1) và thoát liệu (9) là hai đường ống khác nhau. Bên trong nồi lọc có hệ thống cánh khuấy tạo áp suất thẩm thấu. Dịch lọc thu được theo các ống thu dịch lọc (7) về thùng chứa (8). Từ thùng chứa (8), dịch được đưa tới ống số (9) và bơm vào nồi cô hoa. Tại những lần lọc đầu tiên, dịch lọc có độ đục không đạt yêu cầu (trong thùng chứa (8) có thiết bị đo độ đục), vì thế, dịch lọc từ những lần lọc đầu tiên sẽ theo bốn ống tuần hoàn quay về nồi lọc.
6. Houblon hóa
Hoa houblon được rã đông từ trước và cho vào 2 tank nhỏ. Tank thứ I chứa 1/3 viên và toàn bộ hoa cao, tank thứ II chứa toàn bộ lượng hoa viên còn lại. Dịch đường từ nồi houblon hóa, được bơm sang tank I, tuần hoàn nhiều lần, thời gian khoảng 35 phút. Sau đó, dịch tiếp tục bơm sang tank II, tuần hoàn trong thời gian khoảng 30 phút.
Sau cùng ZnCl2 được bổ sung vào nhằm kích thích nấm men sinh trưởng, giảm sự thoái hóa của nấm men. Không bổ sung caramel, ZnCl2 vào các giai đoạn trước vì sẽ làm tổn hao nguyên liệu và không ổn định chất lượng bia.
6.1. Mục đích
- Chiết chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol, các hợp chất chứa N từ hoa houblon vào dịch đường, đồng phân hóa một số chất đắng, tạo cho dịch đường có vị đắng và hương thơm dịu của hoa houblon.
GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 52
- Vô hoạt enzyme, kết tủa protein kém bền nhiệt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần của dịch đường.
- Điều chỉnh nồng độ chất khô của dịch đường.
- Thanh trùng dịch đường, góp phần tiêu diệt VSV cho dịch đường trước khi lên men.
- Tách một số hợp chất dễ bay hơi ảnh hưởng xấu đến chất lượng bia.
- Hình thành một số hợp chất có lợi cho bia thành phẩm như: melanoidin. Làm bay hơi bớt nước, giảm độ chua để đưa dịch đường về nồng độ và pH thích hợp (khoảng pH thích hợp là 5 – 5.2) cho quá trình lên men.
