- Công ty sử dụng loại nấm men chìm trong công nghệ lên men.
5. KỸ THUẬT SẢN XUẤT DỊCH CHUẨN BỊ LÊN MEN.
5.1. CHUẨN BỊ NGUYÊN LIỆU.
5.1.1. Mục đích và cơ sở lý thuyết của quá trình nghiền.
5 .1.1.1. Mục đích.
Quá trình nghiền là đập nhỏ hạt thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp xúc với nước, làm cho sự xâm nhập của nước vào các thành phần của nội nhũ nhanh hơn, tăng diện tích tiếp xúc của enzyme với cơ chất, thúc đẩy quá trình đường hoá, hồ hoá và các quá trình thuỷ phân khác nhanh và triệt để hơn.
5 .1.1.2. Cơ sở lý thuyết của quá trình nghiền.
Malt có thành phần cấu tạo chủ yếu là vỏ và nội nhũ.
Phần vỏ có cấu tạo chủ yếu gồm cellulose, lignin, tanin, các hợp chất polyphenol các chất khoáng. Ngoài ra còn chứa thêm một ít pentozan, các chất màu và các chất khoáng. Cellulose và lignin là những chất không hoà tan trong nước, không thay đổi đáng kể trong quá trình thuỷ phân, còn các chất như tanin, chất đắng, tro thì hoà tan vào dung dịch tạo vị không bình thường cho nước nha, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Nếu vỏ nghiền càng nhỏ, lượng chất đắng và chát càng dễ hoà tan vào dịch đường. Vì vậy trong quá trình nghiền càng bảo toàn nguyên vẹn vỏ bao nhiêu thì càng tốt bấy nhiêu mặt khác, sau khi đường hoá khối cháo phải qua khâu lọc tách bã khỏi pha lỏng. Nhưng có vỏ trấu lớp màng lọc được kết cấu rất chắc nhưng vẫn đảm bảo đủ độ xốp để tạo thành các mương mao dẫn đường ziczăc. Do chênh lệch áp suất, dịch đường ở phía trên màng lọc sẽ chạy theo các đường ziczăc này, xuyên qua lớp lọc, đạt đến độ trong các thiết và giải phóng khỏi hỗn hợp. Nếu vỏ trấu có kích thước quá bé thì độ dài đường ziczăc sẽ ngắns hơn, khả năng lọc
trong sẽ kém hơn, các mương dẫn dễ bị tắc, hiệu quả lọc của quá trình lọc không sao.
Nội nhũ của malt chứa chủ yếu là tinh bột, dextrin, đường, protein, các sản phẩm thuỷ phân của protein và nhiều hợp chất khác. Các hợp chất này là nguồn chính của cấp chất hoà tan cho dịch đường. Trong quá trình đường hoá cũng chịu tác động của nhiều enzyme để chuyển hoá thành các hợp chất thấp phân tử dễ hoà tan. Vì vậy, phần nội nhũ càng nghiền nhỏ càng tốt nhưng phần nội nhũ được nghiền nhỏ phải nằm trong vỏ, càng ít bật ra khỏi vỏ càng tốt. Nếu làm tốt khâu nghiền thì việc lọc dung dịch trong ly sẽ dễ dàng vì bột nội nhũ nằm phần nhiều trong vỏ và không tung ra ngoài bịt kín lỗ trọc.
Gạo là thế liệu hàng đầu trong sản xuất bia cho hàm lượng glucid cao, khả năng chuyển hóa thành chất hoà tan tốt. Gạo có thể thay thế cho malt đến 50 %. Tuy nhiên gạo không thể thay thế hoàn toàn cho malt vì trong gạo không có hệ enzyme thuỷ phân protein. Trong quá trình nghiền gạo càng mịn tốt vì hạt tinh bột cứng (không khâu ươm mầm) nên khó bị phá vỡ và lâu chín.
5.1.2. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của thiết bị nghiền.
5 .1.2.1. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của thiết bị nghiền malt.
Cấu tạo :
Là một máy nghiền trục gồm có phễu nhập liệu, ở phía trên dưới phễu nhập có van điều chỉnh để điều lưu lượng nguyên liệu vào, có hai cặp trục rulo nguyên được chế tạo bằng thép, hai cặp rulo được lắp song song nhưng cặp trên có khe hở hai trục lớn hơn cặp dưới, đồng thời trên bề mặt trục có nhiều khe rãnh hơn. Cặp rulo phía dưới có bề mặt nhẵn hơn, ít khe rãnh hơn.
Giữa hai cặp rulo có máng dẫn để đưa nguyên liệu từ cặp trên xuống cặp dưới. Hai cặp trục được nối với nhau bởi dây xích và bánh răng. Hệ trục được bao bọc bên ngoài bằng một vỏ bằng thép. Phía dưới là phễu tháp liệu.
Dưới cùng là một moteur điện lắp bên ngoài thiết bị được nối với cặp trục thứ hai bới các dây curoa. Toàn bộ hệ thống được gắn trên chân đỡ cố định.
Nguyên lý hoạt động :
Nguyên liệu đưa vào phiễu nhập liệu và qua van điều chỉnh đi xuống cặp trục thứ nhất, ở đây hai trục quay ngược chiều nhau cùng với khe rãnh tạo ra lực ma sát xé rách vỏ malt và nội nhũ được nghiền sơ bộ. Bán thành phẩm theo máng dẫn xuống cặp trục thứ hai. Nhờ bề mặt ít khe rãnh hơn cặp trục thứ nhất giúp nội nhũ được nghiền mịn hơn nhưng vẫn không làm nát vỏ malt. Moteur hoạt động làm cho cặp trục thứ hai quay. Khi cặp trục thứ hai quay kéo theo cặp trục thứ nhất cũng quay thông qua bánh răng và dây xích. Sản phẩm nghiền được đưa ra ngoài ra phễu tháo liệu.
5.1.2.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị nghiền gạo.
Cấu tạo :
Thiết bị là máy nghiền đĩa có cấu tạo gồm phễu nhập liệu ở trên cùng, bên phễu có van điều chỉnh lưu lượng, kế tiếp là vis xoắn đưa nguyên liệu vào khe hở hai đĩa nghiền, hai đĩa nghiền làm bằng gang, trên bề mặt đĩa có nhiều rãnh, độ sâu các rãnh càng về tâm đĩa càng lớn, hai đĩa được gắn đồng trục, một đĩa cố định và đĩa quay, đĩa được đặt trong hợp nghiền, khe hở giữa hai đĩa được điều chỉnh bằng van ở bên ngoài hộp nghiền. Động cơ truyền động và đai dẫn được gắn với trục nghiền. Toàn bộ hệ thống được đặt trên giá đỡ cố định. Dưới cùng là phễu tháo liệu.
Nguyên lý hoạt động.
Nguyên liệu được đưa vào phễu nhập liệu, qua van điều chỉnh lưu lượng theo xoắn đi vào khe hở giữa hai đĩa. Động cơ hoạt động làm cho đai dẫn quay kéo theo quay làm cho đĩa quay. Khi nguyên liệu đi vào khe hở giữa đĩa đồng thời đĩa tạo ra lực ma sát giữa đĩa nghiền, giữa đĩa nghiền với nguyên liệu, giữa nguyên liệu với
nguyên liệu. Khi đó nguyên liệu sẽ được nghiền sơ bộ nhờ độ sâu của các rãnh, nguyên liệu được nghiền mịn dần từ tâm đĩa ra ngoài đĩa. Sản phẩm nghiền được đưa ra ngoài qua phễu tháo liệu.
5.1.3. Kỹ thuật nghiền nguyên liệu.
5.1.3.1. Chuẩn bị:
• Vệ sinh khu vực nghiền và thiết bị nghiền.
• Kiểm tra hệ thống điện, kiểm tra moteur.
• Mở điện cho máy hoạt động thử xem máy có hoạt động bình thường không, nếu hoạt động tốt thì tiến hành nghiền.
5.1.3.2. Tiến hành:
Trước tiên đặt bao vào máng hứng. Bật công tắc điện cho moteur hoạt động. Sau đó cho nguyên liệu vào phễu nhập liệu, điều chỉnh lưu lượng nguyên liệu vào thích hợp bằng van điều chỉnh lưu lượng (nếu nguyên liệu vào nhiều quá sẽ kẹt máy gây cháy moteur, nếu ít quá sẽ làm giảm năng suất nghiền). Trong suốt quá trình nghiền cần chú ý kích thước bột nghiền đề điều chỉnh khe hở giữa hai trục hoặc hai đĩa để sản phẩm đạt kích thước yêu cầu. Nguyên liệu được cấp vào và sản phẩm tháo ra một cách liên tục.
5.1.3.3. Kết thúc:
Sau khi nghiền xong tắt moteur, tháo sản phẩm, vệ sinh thiết bị và khu vực nghiền.
5.1.4. Yêu cầu đối với nguyên liệu sau khi nghiền
5.1.4.1. Yêu cầu đối với malt:
Vỏ malt càng nguyên vẹn càng ngày tốt vì vỏ malt có tác dụng làm màng trợ lọc trong quá trình lọc tách bã. Đồng thời trong vỏ malt chứa nhiều chất như tanin, lognin, chất đắng…nếu nghiền nhỏ các chất này dễ trích ly, hoà tan vào dịch đường tạo vị đắng và chát cho bia, gây ảnh hưởng xấu cho chất lượng của bia.
Phần nội nhũ càng mịn càng tốt nhưng phải nằm trong vỏ malt để tránh bít kín lỗ lọc.
Gạo được nghiền càng nhỏ càng tốt bởi nó giúp cho quá trình thuỷ phân diễn ra nhanh và triệt để hơn.
5.1.5. Một số sự cố thông thường và cách khắc phục.
• Thiết bị vận hành nghẹt do nguyên liệu chưa nghiền hết máy đã ngưng hoạt động. Để tránh hiện tượng này phải đợi nghiền hết nguyên liệu mới tắt máy.
• Trục vis xoắn bị nghẹt do gạo xuống quá nhiều. Khắc phục bằng cách điều chỉnh van chỉnh lưu lượng vào.
• Máy bị tắt nghẹt do gạo và malt bị ẩm, lẫn tạp chất như: cát, đá, mảnh kính, kim loại vụn… Khắc phục tắt máy lấy nguyên liệu, tạp chất ra.
• Thiết bị gặp sự cố về đĩa, trục. Nếu đĩa, trục sử dụng lâu ngày bị mòn dẫn đến sản phẩm có kích thước không đạt yêu cầu. Khắc phục thay đĩa hoặc trục mới.
• Máy đang hoạt động bị ngừng đột ngột do cúp điện hay bị kẹt trục…
• Các ống vis bị lỏng khi vận hành. Khắc phục bằng cách kiểm tra thường xuyên xiết chặt ốc vis.
• Vỏ malt quá nát hoặc còn nguyên vẹn do khoảng cách giữa hai trục quá lớn hoặc quá bé. Khắc phục điều chỉnh khoảng cách giữa hai trục.
• Gạo nghiền không được nhỏ do khoảng cách giữa hai đĩa nghiền quá lớn hoặc bị mòn. Khắc phục điều chỉnh lại khi hở hoặc thay đĩa mới.
5.2 THỦY PHÂN NGUYÊN LIỆU.
5.2.1 Mục đích côngnghệ và cơ sở lý thuyết quá trình thủy phân.
5.2.1.1 Mục đích của quá trình thủy phân
Thủy phân nguyên liệu nhằm tạo điều kiện tối thích về nhiệt độ, pH… của môi trường để hệ enzyme amylase trong malt hoạt động, chúng xúc tác sự chuyển hóa các hợp chất cao phân tử (chủ yếu là hydratcacbon và protein) thành các chất phân tử lượng thấp, hòa tan bền vững, tạo thành chất chiết của dịch thủy phân và là nguồn dinh dưỡng cho nấm men trong giai đoạn lên men.