tiêu hao chất hòa tan diễn ra chậm khoảng 0,2-0,5% mỗi ngày đêm. Khi thấy hàm lượng chất hòa tan chỉ còn lại 30-35% so với lượng chất chiết ban đầu thì ta dừng quá trình lên men chính lại. Lúc này tế bào nấm men tạo thành những lớp như bông và lắng xuống đáy. Sản phẩm ở giai đoạn này gọi là bia non.
Như vậy trong quá trình lên men chính một lượng đáng kể CO2 cần thiết cho bia được thoát ra ngoài. Do vậy mà sau khi lên men chính lượng CO2
trong bia chưa đạt mức độ bão hòa cần thiết vì thế phải điều chỉnh quá trình lên men chính lại khi mà lượng chất hòa tan giảm còn 2,0-2,2% hoặc độ đường khoảng 3,2-4,2 độ plato để nấm men tiếp tục chuyển hóa lượng cơ chất này khi chuyển sang nhiệt độ thấp hơn là quá trình lên men phụ
* Xác định thời điểm kết thúc lên men chính:
Càng về cuối của quá trình, tốc độ lên men càng giảm. Nếu trong 12 giờ tốc lên men chính đã gần đến thời điểm kết thúc. Mặt khác càng về cuối, tốc độ kết lắng của nấm men càng nhanh, độ trong của bia tăng nhanh dần theo thời gian. Vì vậy muốn kiểm tra thời điểm kết thúc lên men chính, ta chỉ cần xác định nhanh chỉ số nồng độ đường trong dịch lên men và xem xét tốc độ kết lắng của nấm men.
Bình thường thì quá trình lên men chính có thể xem là kết thúc khi 60- 65% lượng chất hòa tan ban đầu đã bị tiêu hao.
b. Quá trình lên men phụ:
Quá trình này được thực hiện khi hàm lượng maltose và các loại đường đơn giãn khác ở trong dịch men hầu như đã bị hấp thụ hết, còn lại lượng đường có khả năng lên men được (chủ yếu là maltoriose) đang ở khoảng 1- 1,2%. Lên men phụ ở 0-2oC.
* Mục đích:
Lên men tiếp phần chất khô còn lại sau khi lên men chính, bão hòa CO2 và tăng cường mùi vị cho bia, tạo độ trong cho bia.
Đưa nhiệt độ xuống thấp để hạn chế xâm nhập và phá hoại bia do vi sinh vật gây ra và hạn chế sự hoạt động của nấm men. Để duy trì hàm lượng CO2
cần thiết thì lúc này ta phải điều chỉnh áp trong tank đưa áp suất lên 1- 1,5kg/cm3, nhiệt độ lên men 0-2oC. thời gian thường kéo dài 6-10 ngày trong đó 2-3 ngày đầu lên men phụ, các ngày còn lại là giai đoạn ủ chín bia. Trong giai đoạn này là giai đoạn oxy hóa khử có ý nghĩa rất quan trọng vì nhờ có quá trình này mà lượng diacetyl có thể giảm đi 50%.
Kết thúc quá trình lên men chính thường chứa một lượng tế bào nấm men và một số hạt cặn mịn khác. Bước sang giai đoạn lên men phụ đặc biệt là thời gian đầu các hạt này còn ở trạng thái sống động. Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng này là do quá trình vẫn tiếp diễn, tuy với tốc độ rất bé nhưng do sự tạo thành khí CO2 có chiều hướng làm sủi bọt lên bề mặt. khi quá trình lên men phụ tắt dần và nhiệt độ cân bằng thì các hạt có kích thước bé bắt đầu lắng và bia sẽ trong. Mặt khác, do điều kiện nhiệt độ thấp sẽ tạo thêm một lượng ethanol đáng kể, lúc này hầu hết nấm men sẽ được kết lắng nhanh hơn.
Thời gian lên men phụ và ủ chín là giai đoạn rất quan trọng nếu giai đoạn này bị rút ngắn sẽ không đảm bảo được các tiêu chuẩn chất lượng vị, bọt và độ bền của bia.
Thời gian lên men phụ nhanh nhất là 3-6 ngày, lâu nhất là 30-40 ngày. * Quá trình sinh trưởng nấm men trải qua 4 giai đoạn:
- Giai đoạn đầu (pha tiềm ẩn): nấm men chưa sinh sản mà chỉ thích nghi với môi trường. giai đoạn này chỉ làm giảm lượng cơ chất từ 9,1-7,8 độ plato mỗi ngày.
- Giai đoạn hai (pha tăng sinh khối): ở giai đoạn này thì tốc độ sinh sản của nấm men đạt cực đại, sinh khối tăng mạnh, lượng cơ chất giảm với tốc độ mạnh từ 5,8-3,9 độ plato mỗi ngày.
- Giai đoạn ba (pha ổn định): ở giai đoạn này số tế bào sinh ra bằng số tế bào chết đi chất dinh dưỡng còn ít, lượng cơ chất giảm 0,2 độ plato mỗi ngày.
- Giai đoạn cuối (pha tử vong): số lượng tế bào nấm men chết tăng nhanh chất dinh dưỡng cạn kiệt tế bào già cỗi ở nhiệt độ 0-2oC và áp suất 1,4-1,5 at thì nấm men không phát triển nữa và men lắng xuống bắt đầu thu men.
- Quá trình lên men phụ ở nhiệt độ thấp, diacetyl sẽ dần dần giảm đi, một số tế bào nấm men chết và tự phân. Chính các sản phẩm tự phân của nấm men có ảnh hưởng đến hương và vị của bia.
- Trong suốt quá trình nổi bọt, CO2 góp phần đẩy O2 ra làm hạn chế các vi sinh vật hiếu khí phát triển, tránh hiện tượng oxy hóa làm giảm chất lượng của bia.
- Trong bia xuất hiện nhiều dạng liên kết hóa học và hóa lý khác nhau của CO2
- Bia non trong dần do hạ nhiệt độ.
- Quá trình chín bia khi mùi vị bã hèm biến mất, vị ngọt sẽ biến hết khi đã lên men hết lượng chất khô còn lại. Vị đắng gắt sẽ dần mất hết, vị cay tê sẽ bị biến mất và nấm men sẽ lắng xuống đáy khi quá trình lên men phụ kết thúc.
3.2.8. Lọc trong- tàng trữ bia
3.2.8.1. Mục đích công nghệ và cơ sở lý thuyết * Mục đích:
- Làm cho bia có độ trong sang theo đúng yêu cầu chất lượng, tách triệt để các phần tử rắn lắng, khuếch tán trong bia.
- Làm tăng tính ổn định và bền vững về sinh hóa học cho bia. - Loại bỏ toàn bộ nấm men và vi sinh vật còn sót lại trong bia.
- Chất trợ lọc được sử dụng chủ yếu là bột diatomit, loại bột này được chế biến từ xác của một số loại vi sinh vật đơn bào, thuộc lớp vi tảo, gồm ba loại: loại 700, loại 500, loại 200. Bột diatomit có ưu điển là không gây ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị, pH của bia.
* Cơ sở lý thuyết:
Trong quá trình lên men phụ và tàng trữ, bia được làm trong một cách tự nhiên nhưng chưa đạt đến mức độ cần thiết, màu bia vẫn còn rất đục do còn chưa nhiều nấm men, các hạt phân tán cơ học các phức chất protein- polyphenol, nhựa đắng… phần lớn các cấu tử này làm giảm độ bền của bia nếu chúng tồn tại, do đó ta cần loại bỏ chúng ra khỏi bia thành phẩm. để làm
được điều nay, cần phải xây dựng một màng lọc có kích thước các lổ trên màng lọc phải bé hơn kích thước của các phần tử mà ta cần loại ra ngoài. Có hai vật liệu để xây dựng nên màng lọc phổ biến hiện nay: vải lọc, ống lọc cả hai vật liệu khi lọc ta phải phủ lên chúng một lớp bột trợ loc.
Trong công đoạn lọc trong bia được áp dụng tại nhà máy, bột trơ lọc được dùng là diatomit (còn có một tên gọi khác là kizengua), là hỗn hợp chất khoáng nhiều cấu tử, trong đó chiếm nhiều nhất và có giá trị nhất là hợp phần hydrosilicat. Diatomit được chế biến từ xác của diatomei – một loại vi sinh vật đơn bào, sống trên biển, thuộc lớp vi tảo. Khi chết, xác của chúng chìm xuống đáy, tụ tập thành lớp dày, tạo thành mỏ. Thành tế bào của chúng chứa chủ yếu là SiO2. Trên thế giới hiện nay có rất nhiều mỏ diatomit. Nguyên liệu thô sau khi khai thác được làm sạch để loại các tạp chất, sau đó được nung ở nhiệt độ 800oC, nghiền và phân loại theo kích thước trung bình của các hạt diatomit vào khoảng 2-10µm. Do tính phân tán cao của tế bào diatomei, bột diatomit có bề mặt rất lớn (khả năng tạo bề mặt lớn chính là nguyên nhân tạo ra khả năng hấp thụ mạnh của diatomit) và lại rất nhẹ. Khối lượng riêng của chúng là 500-600 kg/m3 còn tỷ trọng thực là 2000-2200kg/cm3, độ phân tán của chúng có khi đạt tới 92% còn khả năng hấp thụ nước gấp 5 lần thể tích của chúng. Hiện nay trên thị trường có bán rất nhiều loại bột diatomit có kích thước hạt khác nhau, giá dao động từ 8000-15000/kg, bột càng mịn lọc bia càng trong. Phần lớn các xưởng sản xuất vừa và nhỏ đều dùng bột diatomit có xuất xứ từ Trung Quốc và Nhật Bản.
3.2.8.2. Yêu cầu chất lượng đối vơi bia sau khi làm trong