II.1. Nghiền nguyên liệu:
Trước khi nghiền gạo và malt được kiểm tra các chỉ tiêu cảm quản nếu đạt mới được đem đi nghiền.
- Malt:
+ Màu sắc: Malt phải có màu vàng sang. + Mùi: Mùi thơm nhẹđặc trưng của malt. + Vị: Ngọt nhẹ.
+ Độ ẩm: Không bị hút ẩm biểu hiện là các hạt malt không bị vỡ hay vụn nát khi bóp bằng các đầu ngón tay.
II.2. Đạm đường hóa:
Mục đích là tạo ra các cơ chất cần thiết cho quá trình lên men sau này. Người ta tiến hành đạm và đường hoá malt và gạo ở 2 nồi riêng biệt.
- Nồi gạo: Sau khi cho đủ nước cần thiết vào nồi, ta cho H2SO4 và CaSO4 vào nồi nấu để điều chỉnh độ chua và làm mềm nước, sau đó cho thêm malt lót vào nồi.Mở van cung cấp hơi cho nồi để nâng nhiệt độ của nồi lên, thời gian nâng nhiệt lên 520C là 10 phút. Khi nhiệt độ dịch nấu đạt 520C ta duy trì nhiệt độ và cho gạo vào và duy trì ở nhiệt độ này trong thời gian 10 phút để enzyme protease trong malt thực hiện quá trình đạm hoá. Quá trình đạm hoá diễn ra với tốc độ chậm, bởi bản thân nguyên liệu gạo đã được nghiền nhỏ làm tăng diện tích tiếp xúc với nước, nước dễ xâm nhập vào tinh bột tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thuỷ phân xảy ra. Enzyme trong malt lót đủ về hàm lượng để xúc tác thuỷ phân hoàn toàn protein trong gạo môi trường pH, nhiệt độ và thời gian thích hợp. Sản phẩm của quá trình thuỷ phân là các sản phẩm trung gian như: Albumozơ, peptid, peptone…khi kết thúc thời gian duy trì nhiệt độ trên tiến hành nâng nhiệt độ nồi lên 720C trong khoảng thời gian 10 phút. Trong khoảng thời gian này ta cho enzyme α-amylase vào và tiếp tục giữ trong thời gian 20 phút, vì ở nhiệt độ này rất thích hợp cho enzyme α-amylase hoạt động để thuỷ phân tinh bột gạo.
Quá trình thuỷ phân tạo ra sản phẩm chủ yếu là dextrin, một ít glucose và maltose. Sau thời gian 20 phút ổn định cho quá trình thuỷ phân, ta tiếp tục nâng nhiệt lên 850C trong thời gian 5 phút và giữ ở nhiệt độ này trong 30 phút. Ở nhiệt độ này quá trình hồ hoá xảy ra triệt để hơn. Cuối cùng nâng nhiệt độ lên 1000C trong vòng 5 phút và giữ trong vòng 30 phút để bột chin hoàn toàn.
- Nồi malt:
Khi nồi nấu gạo nhiệt độđạt 850C, ta tiến hành bơm nước vào nồi malt, cho CaSO4 và H2SO4 vào nồi để đưa trị số pH từ 6,8-7,0 về 5,2. Tiến hành nâng nhiệt lên từ từ, khi nhiệt độ đạt 50-520C ta cho malt và enzyme β-amylase vào và giữ nhiệt độ trong vòng 30 phút, cùng thời gian này nồi gạo cũng đạt 1000C. Ở nhiệt độ 50-520C quá trình đạm hoá của malt bắt đầu diễn ra, đó là sự phân cắt protein thành peptid, peptone, albumozơ và cuối cùng là aminoacid. Quá trình này diễn ra tương đối nhanh, nguyên nhân là do malt đã được nghiền nhỏ kết hợp điều kiện pH, nhiệt độ thích hợp. Kết thúc thời gian giữ nhiệt 30 phút, ta tiến hành mở van nồi gạo để chuyển dịch cháo sang nồi malt. Khi hoà trộn gạo và malt làm cho nhiệt độ dịch cháo tăng lên, lúc này ta ngừng cấp nhiệt cho nồi malt. Nếu nhiệt độ nồi malt tăng quá 700C ta tiến hành hạ nhiệt cho nồi bằng nước. Khi nhiệt độ nồi malt hạ xuống còn 60-650C thì dừng quá trình làm mát. Tiếp tục giữổn định ở nhiệt độ này trong thời gian 15 phút để quá trình thuỷ phân tinh bột trong malt và cháo xảy ra dưới xúc tác của enzyme β-amylase có sẵn trong malt và cung cấp từ ngoài vào, sản phẩm thuỷ phân chủ yếu là maltose. Tiếp tục nâng nhiệt nồi nấu lên 720C và giữ trong thời gian 30 phút, lúc này enzyme α-amylase có sẵn trong malt thuỷ phân tinh bột tạo ra nhiều dextrin, 1 lượng nhở glucose và maltose. Tiếp tục nâng nhiệt lên 760C trong thời gian 5-7 phút và giữ nhiệt trong vòng 5 phút. Khi thời gian kết thúc ta tiến hành chuyển sang công đoạn tiếp theo là lọc.
II.3. Lọc bã:
Quá trình đạm, đường hoá kết thúc cháo gồm 2 pha cơ bản là pha rắn và pha lỏng. Pha rắn bao gồm các chất không hoà tan gọi là bã hèm. Pha lỏng gồm nước và các chất hoà tan gọi là nước nha. Để tiến hành các công đoạn tiếp theo ta cần phải tiến hành lọc dịch cháo để loại bỏ bã hèm để thu lấy nước nha cho quá trình lên men.
Quá trình lọc tiến hành qua 2 bước cơ bản sau:
- Tiến hành lọc lấy nước cốt và loại bỏ bã malt.
- Tiến hành rửa bã để chiết rút những chất hoà tan còn lại trong bã.
II.4. Nấu hoa:
- Mục đích: Trích ly chất đắng, chất thơm, các polyphenol, hợp chất chứa nitơ và các thành phần khác của hoa houblon để tạo cho nước nha có mùi vịđặc trưng của bia. + Polyphenol của hoa điển hình là chất tanin khi hoà tan vào dịch nước nha ở
nhiệt độ cao, nó sẽ tác dụng với protein có phân tử lớn để tạo thành phức chất kết lắng. khi phức chất kết lắng nó sẽ kéo theo các cặn nhỏ khác làm cho dịch sau khi houblon hoá trong hơn và có độ bền sinh học cao.
+ Polyphenol, chất chát, chất đắng tạo sức căng bề mặt cao giúp cho bia có khả năng giữ bọt lâu. Mặt khác khi nấu hoa còn xảy ra nhiều phản ứng hoá học khác có tác dụng tích cực đến chất lượng bia sau này như: phản ứng melanoid, caramel, độ chua tằng, độ nhớt dịch giảm.
- Tiến hành nấu: Sau khi dịch lọc thu được đủ số lượng yêu cầu, được bơm sang nồi nấu hoa. Cùng với quá trình này đồng thời phải nâng nhiệt dịch lên đến sôi. Khi dịch chưa sôi ta cho 310g caramel và 10ml H3PO4 vào. Khi dịch sôi đạt nhiệt độ 1100C, sau 1 giờ đun sôi ta bổ sung vào 195g cao viên và 300g cao đắng. Tiếp tục đun thêm 15 phút nữa, cho nốt lượng cao viên còn lại vào, nấu tiếp 10 phút và cho 100g tinh dầu và 20g chất x (đây là bí quyết của nhà máy) nấu thêm 5 phút nữa và kết thúc quá trình nấu.
II.5. Lắng sơ bộ.
- Mục đích: Lắng là để loại bỏ cặn bẩn và protein đông tụ xuống đáy thiết bị, để không làm ảnh hưởng đến quá trình lên men sau này.
- Tiến hành: Khi kết thúc quá trình houblon hoá, tiến hành bơm dịch sang thiết bị lắng trong sơ bộ, khi thiết bị lắng chứa đầy dịch theo mức quy định ta tiến hành hạ nhiệt theo phương pháp xả tràn. Khi dịch còn ở nhiệt độ cao thì các hạt có kích thước lớn sẽ kết lắng trước còn các hạt có kích thước nhỏ sẽ kết lắng sau khi dịch được giải nhiệt. Khi nhiệt độ dịch hạ xuống khoảng 850C đồng thời là điểm dừng của quá trình lắng. - Mục đích: Tránh sự xâm nhập và phát triển của vi sinh vật, tạo điều cho sự hoà tan oxy vào dịch để cung cấp cho sự phát triển của nấm men ở giai đoạn đầu của quá trình lên men. Làm giảm tối đa sự oxy hoá dịch đường, tạo điều kiện cho quá trình lắng cặn, lý do là khi làm lạnh dịch đường, làm tăng độ nhớt của dịch làm cho các hạt cặn dễ kết dính với nhau làm tăng trọng lượng dẫn đến quá trình lắng nhanh.
- Tiến hành làm lạnh: Kết thúc quá trình lắng sơ bộ, tiến hành bơm dịch sang thiết bị làm lạnh nhanh. Dịch được làm lạnh xuống nhiệt độ 200C, khi lượng dịch trong thùng lắng còn khoảng 1/3 thể tích thiết bị ta tiến hành sục oxy đã được khử trùng. Lượng oxy cần nạp khoảng 6mg/lít, áp lực nạp khoảng 2at. Mục đích nạp oxy là để đẩy toàn
bộ dịch đường sang thiết bị lên men, mặt khác cung cấp oxy cho nấm men. Khi lượng oxy đủ tiếp tục kéo dài thêm 30 phút để nấm men hấp thụ oxy. Sau đó mở thiết bị xả oxy ra ngoài; nếu để dư lượng oxy thì sẽ xảy ra hiệu ứng Pasteur ảnh hưởng đến tiến trình lên men.
II.6. Lên men chính:
Là quá trình chuyển hoá các chất hoà tan trong dịch houblon tạo thành ethylic, CO2 và một số sản phẩm khác.
- Cơ chế của quá trình lên men:
Glucose là cơ chất chủ yếu, cùng với các chất dinh dưỡng khác được nấmmen hấp thụ vào tế bào để trao đổi chất và chuyển hoá thành ethanol, CO2 và các sản phẩm khác.
- Những yếu tố cơ bản của quá trình lên men: + Chủng nấm men: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nhà máy sử dụng chủng nấm men Saccharomyces Carlsbergesis, dạng nấm men ướt đã qua 1-2 đời sử dụng, đây là quá trình lên men chìm, thời gian lên men từ 7-8 ngày.
II.7. Lên men phụ:
- Bản chất của quá trình lên men phụ là nhằm chuyển hoá hết các phần đường có khả năng lên men còn tồn tại trong bia non. Do qúa trình lên men ở nhiệt độ thấp hơn 2-40C, lượng nấm men con sót lại ít so với lượng nẫm men ban đầu cho nên các quá trình sinh hoá, sinh lý diễn ra với tốc độ chậm.
Chú ý: Sau khi kết thúc lên men chính xong tiến hành lên men phụ, sau khi lên men phụ 1-2 ngày ta tiến hành xả bỏ nấm men còn sót lại kết lắng. Nếu ta không xả bỏ thì các nấm men này sẽ tự phân tạo các mùi, vị không tốt cho bia.
II.8. Lọc trong bia.
Quá trình lọc trong tiến hành nhằm loại bỏ nấm men và cặn bẩn còn sót lại, để không gây ảnh hưởng đến chất lượng thành phẩm sau này.
Tiến hành lọc: Đầu tiên thiết bị được kiểm tra và làm vệ sinh sạch sẽ. Sau đó ta cho thêm khoảng 3 kg bột lọc diatomit với 1 lượng dịch bia vào thiết bị trợ lọc. Sau đó tiến hành mở bơm ly tâm để đẩy toàn bộ lớp bột lọc sang thùng lọc với mục đích là để tạo lớp màng lọc bên ngoài ống lọc, có tác dụng khi lọc dịch lên men. Sau khi tạo lớp màng lọc xong ta cho tiếp một lượng 1-1,5kg diatomit vào thùng trợ lọc và bắt
đầu thực hiện quá trình lọc bia.
II.9. Bổ sung CO2:
Bia sau khi lọc xong được đưa vào tank chứa để tiếp tục hoàn thiện chất lượng vì trong quá trình lên men lượng CO2 bị thất thoát đi nhiều. Hàm lượng CO2 còn lại trong lên men phụ là 4g/l, nên ta cần phải bổ sung CO2 đã được khử trùng bằng than hoạt tính, thuốc tím và cồn 960 trước khi nạp.
Mục đích của việc nạp CO2 là: Góp phần làm ổn định bia do nó ức chế vi sinh vật phát triển, cải thiện mùi vị của bán thành phẩm vì khí CO2 kết hợp với alcol tạo thành ester không bền tạo ra CO2 và có mùi thơm. Mặt khác khi nạp CO2 làm tăng độ bền của bọt. Muốn nhận biết lượng CO2 đã náp đủ lượng theo yêu cầu hay chưa thì ta tiến hành kiểm tra. Thông thường sau khi nạp CO2 được khoảng 30-45 phút ta lấy mẫu kiểm tra yêu cầu nhiệt độ dịch bia phải nhở hơn 40C, sử dụng thiết bị đo áp lực tạo ra trong chai, sau đó kết hợp nhiệt độ tại thời điểm đo và áp lực đo được, ta tra bảng sẽ biết được hàm lượng CO2. Yêu cầu hàm lượng CO2 trong bia đóng chai 5,5-5,8g/l, còn đối bia hơi là 5,2-5,4g/l và áp suất trong tank sau khi nạp đủ CO2 là 2,5at.
II.10. Chiết chai:
- Mục đích của việc chiết chai là để dễ dàng vận chuyển đi nhiều nơi với số lượng lớn mà vẫn đảm bảo chất lượn, hương vịđặc trưng của bia.
- Chuẩn bị chai: Đầu tiên phải kiểm tra về độ lành lặn, không bị nứt hay sứt mẻ, tiếp theo tiến hành rửa chai; chai được ngâm trong bể chứa có xút, sau đó được rửa trong bể có chứa xà phòng, sau đó được tráng trong thùng có chứa thuốc tím và cuối cùng chai được tráng lại bằng nước sạch.
- Chiết chai:
+ Nguyên tắc: Bia được chiết trong hệ thống kín theo nguyên tắc đẳng áp, được chứa trong hệ thống kín nên hạn chế được sự tiếp xúc giữa bia với không khí tránh những phản ứng oxy hoá khử gây độc bia.
II.11. Thanh trùng.
Thanh trùng nhằm mục đích tiêu diệt tế bào nấm men, các vi sinh vật khác để đảm bảo chất lượng và thời hạn lưu hành sản phẩm. Do đó sau khi được chiết chai xong, bia được đưa vào thanh trùng Pasteur. Nếu thanh trùng ở nhiệt độ cao sẽ gây biến đổi màu sắc, mùi, vị của bia. Mặt khác, trong bia đã có một lượng CO2 bão hoà,
môi trường pH thấp nên đã ức chế đựơc sự phát triển của nấm men cũng như vi sinh vật khác.
Nhiệt độ thanh trùng với từng loại sản phẩm:
Bia chai Nhiệt độ thanh trùng Thời gian giữ nhiệt
650ml 650C 5phút 450ml 670C 5phút 330ml 670C 5phút
II.12. Dán nhãn.
Sau khi bia được thanh trùng xong thì chuyển sang kho bảo quản và dán nhãn đã được in sẵn với phương pháp thủ công.
II.13. Bia thành phẩm.
Bia chai sau khi dán nhãn xong được lưu trong kho, sau đó được đóng thành két và xuất đi bằng xe chuyên dụng.
II.14. Vệ sinh thiết bị:
Hệ thống vệ sinh gồm 4 thùng:
- Thùng 1 : NaOH 2% dùng để rửa các cặn bẩn chất hữu cơ.
- Thùng 2 : HNO3 0,1% dùng để rửa các cặn vô cơ, trung hòa NaOH. - Thùng 3 : Nước javen dùng để rửa vải bọc. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Thùng 4 : Nước nóng dùng để rửa các thiết bị nấu, lên men…
Dùng NaOH 2% để rửa các cặn bẩn chất hữu cơ, sau đó rửa bằng nước sạch. Dùng HNO3 0,1% để rửa các cặn vô cơ, trung hòa NaOH, sau đó rử bằng nước sạch. Nước javen có tính sát trùng và tẩy rửa, sau đó rửa sạch bằng nước sạch. Sau khi rửa bằng nước hóa chất và nước sạch nếu các thiết bị cần độ vô trùng cao thì người ta rửa lại bằng nước nóng.
III.Tính cân bằng sản phẩm cho 1000(lít) bia chai: III.1. Lượng bia và dịch đượng qua các giai đoạn:
Tổn thất trong quá trình chiết chai là 1%. Lượng bia đã bảo hòa CO2 là: 1-0,011000 = 1010,1 (lit)
1010,11-0,03 = 1041,34(lít)
Tổn thất trong quá trình lên men chính, phụ là 5%. Lượng đường đưa vào lên men: 1041,34
1-0,05 = 1096,15(lít)
Tổn thất trong quá trình làm lạnh là 0,5%: 1096,151-0,005 = 11101,66 (lít)
Tổn thất trong quá trình lắng và làm lạnh là 1,5%. Lượng dịch đưa vào quá trình lắng và làm lạnh là: 1041,341-0,015 = 1112,84(lít)
Dịch đường 12% ở 20oC có khối lượng riêng d = 1,048 kg/lít Khối lượng dịch đường sau quá trình đun hoa ở 200C là : 1112,84 x 1,048 = 1166,26 (kg)
Trong quá trình hòa tan coi lượng chất khô hòa tan bằng lượng chất khô mất đi Lượng chất chiết có trong dịch đường là: 1166,26 x 0,12 = 140(kg)