c. Thông số nồi hoablon hoá
3.1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ
Nha nóng từ nhà nấu
Thiết bị giảm nhiệt
Nước nha lạnh Lên men chính Lên men phụ Hạ lạnh Tàng trữ Bộ phối trộn Thiết bị lọc Túi lọc Tank chờ rót Nước 2oC Cấp không khí Cấp nấm men CO2 Đạt Không đạt Xã bỏ Thu hồi Bột trợ lọc Chất phụ gia Bão hòa CO2
3.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ
Trước khi nhận nước nha từ nhà nấu phải kiểm tra tấc cả các thiết bị từ thiết bị hạ nhiệt nước nha cho đến tank lên men đã xác định, tank trữ men, tank chờ rót, máy lọc, túi lọc, hệ thống các đường ống. Tấc cả đều được làm sạch và tiệt trùng theo quy trình CIP.
Dịch nha từ nhà nấu sau khi đã houblon hóa, lắng trong được bơm qua nhà lọc vào thiết bị hạ nhiệt.tại đây dịch nha được làm lạnh nhanh từ 85-90oC xuống 9-10oC nhờ tác nhân lạnh là nước 2oC cấp từ phân xưởng cơ điện. Dịch nha trên đường đến tank lên men được sục không khí và phối nấm men.
Hàm lượng không khí được cấp khoảng 8-10 mg/l, quá trình cấp không khí cho dịch nha là điều kiện cần thiết cho sự sinh sản của nấm men, tạo sinh khối để đủ số lượng yêu cầu trong giai đoạn đầu của thời kì lên men chính.. Nấm men được phối trộn vào với dịch nha ngay trên đường ống chuyển đến tank lên men nhằm tăng diện tích tiếp xúc của nấm men với dịch đường. Nấm men sử dụng là chủng nấm men chìm giống gốc được nhân lên ở phòng thí nghiệm rồi được nuôi ở các tank nhân men. Để nuôi cấy nấm men ta dùng môi trường là dịch đường đã vô trùng có bổ sung thêm muối khoáng, chất sinh trưởng, vitamin hoặc sử dụng lại các dịch sữa men được thu hồi từ các tank lên men trước. Số lượng men phối trộn được định lượng bằng cân tỷ lệ 0,35%, và được tính cho toàn bộ dịch nha. Dịch nha đi vào tank lên men từ dưới lên nhằm tránh sự tạo bọt và giữ được sự ổn dịnh cho dịch.
Quá trình lên men gồm 2 giai đoạn: lên men chính và lên men phụ
- Lên men chính: Nhiệt độ lên men là 14oC. Chủng nấm men chìm thích nghi với điều kiện sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ thấp, phân bố chủ yếu ở phần sau của dịch nha trong thiết bị lên men. Trong quá trình lên men chúng có khuynh hướng lắng sâu xuống đáy thiết bị.
Khi lên men một lượng cơ chất của dịch đường houblon hóa chủ yếu là đường và dextrin bậc thấp bị nấm men hấp thụ để tạo thành rươuh etylic, khí CO2 và các sản phẩm
phụ khác. Quá trình lên men trong giai đoạn này diễn ra mạnh nhất và CO2 sinh ra nhiều nhất. Giữ áp suất trong tank lên men khoảng 0,3-0,5kg/cm2. Thời gian kiểm tra độ tinh khiết của CO2 khoảng 24 giờ sau khi làm đầy tank lên men, nếu độ tinh khiết lớn hơn hoặc bằng 99,6% thì tiến hành thu hồi nếu không đạt thì tiến hành thải ra ngoài như khi bắt đầu lên men.
Trong quá trình lên men, cặn bã hoa houblon trong dịch nha sẽ có xu hướng lắng xuống đáy. Vì vậy sau thời gian 24 ngày kể từ khi dịch đầy tank lên men thì tiến hành xã cặn đáy. Thời gian lên men chính khoảng 7-8 ngày, tùy thuộc vào hàm lượng diacetyl. Chỉ số VDK = 0,12ppm thì kết thúc quá trình lên men chính và tiến hành hạ lạnh xuống nhiệt độ -1oC. Chất tải lạnh ở đây là glycol có nhiệt độ là -4÷-5oC. Thông thường thì sau 7-8 ngày lên men chính hàm lượng đường maltose và các loại đường đơn khác có khả năng lên men đã bị nấm men hấp thụ hết. Vì vậy quá trình hạ lạnh ở -1oC thực chất là nhằm kết lắng nấm men để tách khỏi bia non, đồng thời quá trình này cũng nhằm tận thu thêm CO2 và ổn định các thành phần và tính chất cảm quan của sản phẩm.
Đối với những tank lên men sau khi đã hạ lạnh giữ ở áp suất 0,2-0,3 kg/cm2, nhiệt độ 2-30C là tiến hành rút men và thu hồi lại thùng chứa men để xử lý, cấp cho tank lên men tiếp theo. Thông thường tại nhà máy sau 5 đời thì bỏ vì khi đó lượng men dại rất lớn không tốt cho quá trình lên men sau này.
- Giai đoạn lên men phụ (ủ và tàng trữ)
Sau khi hạ lạnh tách bã men nhưng trong tank vẫn còn một ít men. Chính lượng này sẽ tiếp tục lên men phần còn lại để tạo thành CO2 và các sản phẩm khác nhưng ở mức độ chậm hơn. Đồng thời trong quá trình này lượng diacetyl tạo thành ở giai đoạn lên men được khử và chuyển thành các este, là quá trình ổn định các thành phần và tính chất cảm quan cho bia thành phẩm. Trong quá trình này cần đóng van thu hồi CO2 để CO2 sinh ra được ngậm vào trong bia. Tuy nhiên cần phải theo dõi áp suất do CO2 sinh ra để đảm bảo an toàn thông qua đồng hồ áp lực.
Nhiệt độ trong giai đoạn ủ và tàng trữ bia là -1oC, giữ ở áp suất trong tank là 0,2- 0,3 kg/cm2. Thời gian lên men phụ khoảng 2-3 ngày.
Trước khi đưa qua lọc ta phối trộn bia đã tàng trữ ở các tank lên men khác nhau nhằm tạo ra sản phẩm đồng nhất, ổn định, cho chất lượng tốt nhất. Hoặc để nâng cao năng suất của nhà máy người ta nấu bia với nồng độ đường cao (14-16%), sau đó bia thành phẩm được phối trộn với nước DAW 3-4oC (đã qua loại O2 và bão hòa CO2) với tỷ lệ nhất định, phụ thuộc vào độ cồn bia lúc tàng trữ, độ đường của bia,
Dịch sau khi được phối trộn được bơm vào thiết bị lọc dạng đĩa để tách cặn tế bào nấm men. Quá trình lọc xảy ra nhờ sự chênh lệch áp suất. Để tăng khả năng lọc người ta dùng bột trợ lọc HYFLO để tạo lớp lọc trên bề mặt đĩa lọc. Bia ban đầu sau khi ra khỏi thiết bị lọc đĩa còn đục nên cho hồi lưu lại thiết bị lọc đĩa cho đến khi bia đạt độ trong cần thiết, thời gian tuần hoàn là lớn hơn 5 phút Trong quá trình đưa bia vào máy lọc thô ta có bổ sung một số chất phụ gia như: K2CO3, Metabisunfit, FBHop nhằm hiệu chỉnh các thông số kỹ thuật về các tiêu chuẩn như: màu, pH…. nhằm làm tăng độ bền sinh học cho bia kéo dài thời gian bảo quản, chống oxy hóa, ổn định các thành phần và tính chất cảm quan của sản phẩm. Sau đó, bia được đưa qua thiết bị lọc túi để tách một phần cặn mịn, nấm men, bào tử còn sót để đạt độ trong cần thiết cho bia. Sau đó, bia được bơm vào các bồ chứa bía trong để đưa qua khu chiết rót