1. Quy trình
Dịch đường
Làm lạnh
Bổ sung O2, Maturex Men sữa Lên men chính Bảo quản
CO2 Thu men Đạt Lên men phụ -Ủ chín Không đạt Loại
Lọc Bia
2. Thuyết minh quy trình
Dịch đường thu được ở thùng lắng cặn Whirlpool sẽ được đưa qua 2 dàn làm lạnh. Mục đích là để đưa nhiệt độ của dịch đường từ 85- 90oC xuống đến nhiêt độ thích hợp (7.5-8.5oC) cho nấm men hoạt động và tiến hành lên men bia theo yêu cầu. Hạ nhiệt độ đột ngột để tránh cho các vi sinh vật trong môi trường nhiễm vào dịch lên men Bia. Đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình bão hào thêm một lượng O2 cần thiết và loại trừ những phần cặn còn trong dịch đường.
Khi dịch đường đã được làm lạnh xuống đến nhiệt độ yêu cầu thì sẽ được bổ sung thêm O2 để tạo điều kiện cho nấm men phát triển và tăng sinh khối. Do đó sẽ giúp cho lên men nhanh và tạo vị ngon cho bia sau này. Nạp O2 vào dịch bằng cách cho không khí sạch đi qua 2 bình: Bình lọc bụi và bình khử trùng, rồi sau đó phân tán vào dịch lên men. Tiếp theo bổ sung thêm một lượng Maturex (150ml/tấn nguyên liệu). Maturex là một dạng chế phẩm enzyme, được bổ sung vào dịch nhằm kích thích cho sự sinh trưởng của nấm men.
Sau đó ta tiến hành bơm dịch vào tank lên men để tiến hành quá trình lên men. Để tăng quá trình tiếp xúc của nấm men với dịch đường thì nấm men sẽ được phối vào bằng cách bơm vào cùng dịch lên men. Nấm men sử dụng ở đây là nấm men chìm với dạng là men sữa đã được nuôi cấy ở phòng thí nghiệm hoặc dùng men sữa tái sử dụng từ các mẻ lên men trước. Từ đó bắt đầu theo dõi quá trình lên men :
- Giai đoạn lên men chính: Trong qua trình này thì chất hoà tan trong dịch đường (gồm chủ yếu là đường đơn, và dextrin bậc thấp) sẽ được nấm men chuyển hoá thành rượu và CO2 , cùng một số sản phẩm phụ (Aldehyt, ester, glyxerin, rượu bậc cao...). Sau khoảng 32-36h kể từ lúc bơm dịch vào tank lên men thì tiến hành thu hồi CO2 khi kiểm tra độ tinh khiết đạt 100%.
- Giai đoạn lên men phụ: Sau khi lên men chính ta thu được bia non nhưng trong đó vẫn còn một lượng chất hoà tan có khả năng lên men. Do đó nấm men vẫn tiếp tục lên men lượng đường còn lại để tạo thành CO2 và các sản phẩm khác. Giai đoạn này xảy ra các quá trình có lợi làm tăng chất lượng của sản phẩm như: khử Diaxetyl, tạo các ester. Nhưng giai đoạn này tốc độ len men rất chậm. Khi kết thúc giai đoạn lên men chính thì vận hành áo lạnh dưới cùng để hạ nhiệt độ đáy tank dần xuống 0-5oC nhằm tạo điều kiện cho nấm men kết lắng, tiến hành thu và xả men.
Bia sau khi kết thúc quá trình lên men thì được đem đi lọc tinh.
3. Các hiện tượng không bình thường khi lên men, nguyên nhân, khắc phục
Sự cố Nguyên nhân Biện pháp xử lý
1.Tốc độ lên men quá nhanh hoặc quá chậm.
- Do nhiệt độ lên men không ổn định ( quá cao hoặc quá thấp so với quy định).
- Điều chỉnh nhiệt độ lên men cho đạt yêu cầu.
2.Nhiệt độ lên men không ổn định.
- Do nấm men có hoạt lực không đảm bảo.
- Do mật độ tế bào tăng hay giảm quá nhiều.
- Không sử dụng nấm men có hoạt lực không đảm bảo (kiểm tra kỹ men trước khi nạp vào dịch).
- Nếu mật độ tế bào tăng thì gảm nhiệt độ lên men và ngược lại.
3. Nấm men phát triển không bình thường
- Vệ sinh tank không đảm bảo sạch sẽ, vô trùng.
- Hoạt lực của nấm men
- Đảm bảo vệ sinh sạch sẽ , vô trùng trước khi nạp dịch vào tank lên men.
giảm do quá đời cho phép. năng lên men tốt.
4. Theo dõi quá trình lên men
Trong thời gian lên men chính, sau 2 ngày lên men đầu tiên thì nhiệt độ lên men ở khoang trên tăng lên đến khoảng 10-14oC, ở khoang dưới là 7,5-8,5oC. Duy trì mức nhiệt độ này cho đến khi đạt độ lên men tương ứng với Bia non. Trong thời gian lên men, nhiệt độ Bia non được điều chỉnh bằng áo lạnh trên cùng (tank lên men có 3 áo lạnh sử dụng chất tải lạnh là Glycol (-3÷-4 oC). Khi nồng độ hoà tan biểu kiến hạ xuống còn 2,8-3,2oP thì đóng van thoát CO2 để tạo áp suất dư, giữ áp suất dư bề mặt ở 0,4 Kg/cm2. Bình thường sau 5-6 ngày đêm lên men, nồng độ chất hoà tan sẽ giảm đến còn khoảng 2,5oP. Với nồng độ này lên men chính được coi như kết thúc. Tiến hành vận hành áo lạnh dưới cùng hạ lạnh phần đáy tank để nấm men kết lắng. Nhiệt độ Bia non vùng này hạ xuống đến khoảng 0-5oC.
Khi hạ nhiệt độ xuông 5oC thì tiến hành rút men đặc để làm giống cho mẻ lên men sau (nếu kiểm tra chất lượng men đạt yêu cầu). Sau khi rút men đặc thì tiếp tục hạ nhiệt độ khối dịch xuống 0-20C để tiến hành lên men phụ. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong quá trình lên men cần theo dõi nhiệt độ (oC), áp suất (Kg/cm2), độ đường nguyên thuỷ (0P), độ đường biểu kiến (0P),mật độ tế bào (triệu TB/ml), hàm lượng Diaxetyl (mg/l), độ cồn, hàm lượng CO2(mg/l), độ chua, độ pH.
Như vậy trong quá trình lên men chính ta duy trì nhiệt độ lên men là 7,5-8,5oC, áp suất = 0 Kg/cm2. Còn trong quá trình lên men phụ thì hạ dần và duy trì ở nhiệt độ 0-2oC, áp suất = 0,4 Kg/cm2. Thời điểm hạ nhiệt độ này là do theo dõi các thông số trong quá trình lên men
5. Định mức mật độ giống
Mật độ gieo cấy nhiều thì thời gian để nấm men đạt đến trạng thái cân bằng động giữa quần thể nấm men và lượng cơ chất trong dịch lên men ngắn. Nếu mật độ gieo cấy quá ít thì khó đạt đến mức cân bằng cần thiết, trong trường hợp này độ lên men thấp và thời gian lên men dài.
Mật độ tế bào gieo cấy nấm men ban đầu thường là 24-28 triệu TB/ml.
6. Cách nạp men vào dịch lên men
Bơm liên tục dịch đường lạnh cùng với lượng men sữa. Khi lượng dịch đường lạnh hết thì lượng men sữa cũng hết.
7. Quá trình CIP hệ thống lên men
Trước khi tiến hành CIP thì cần phải kiểm tra nước, các hoá chất đã đúng lưu lượng và nồng độ hay chưa. Nếu đạt yêu cầu thì bắt đầu quá trình CIP.
Các hoá chất sử dụng trong quá trình CIP:
- Oxonia active (0.2-0.5%): Hóa chất này có tính axit. Đươc dùng để khử trùng tất cả các bề mặt tiếp xúc với dịch.
- Trimeta HC (1.5-2.5%): Có tính axit. Được dùng để tẩy rửa, vệ sinh các tank lên men và tank chứa Bia thành phẩm.
Các bước tiến hành quá trình CIP:
+ Vệ sinh bằng nước thường (15-20 phút). + Vệ sinh bằng Trimeta HC 1.5-2% (30 phút).
+ Dùng nước lạnh 2oC (nước xử lý) rửa cho đến khi nào dùng thuốc thử phenolphtalein thử mà không có màu xanh thì tank đã sạch Trimeta HC. Kiểm tra bằng cách: Lấy một ít nước rửa ra và nhỏ vào 2-3 giọt PP. Nếu như xuất hiện màu xanh thì phải rửa tiếp đến khi thử không còn màu.
+ Vệ sinh bằng Oxonia 0.2-0.5% (30 phút)
+ Dùng nước lạnh CIP đến khi nào kiểm tra nước rửa có pH bằng nước xử lý là đạt. Nếu pHnước rửa< pHnước xử lý thì còn Oxonia nên phải CIP tiếp.
Sau quá trình CIP xong ta dùng khí vô trùng để đẩy sạch nước bên trong tank và các đường ống dẫn.
Mỗi tank sau khi lên men 3 mẻ, dùng NaOH (2%) để sát trùng kết hợp với Trimeta HC (sát trùng bằng NaOH trước, sau đó CIP sạch bằng nước và sát trùng bằng Trimeta HC)