6. Tài liệu tổng quan
2.2.3. Quy trình sảnxuất bia
đại diện cho dây chuyền sản xuất của nhà máy:
a. Nấu và đường hóa
Trong quy trình này nhà máy chia ra làm bốn công đoạn sản xuất nhƣ sau:
* Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu (malt)
Bên trong hạt lúa mạch có chứa nhiều thành phần dinh dƣỡng.Ngƣời ta sàng phân loại hạt theo một kích cỡ nhất định để đảm bảo các hạt sử dụng có kích thƣớc đều nhau. Thông thƣờng loại hạt có bề ngang từ 2.5mm trở lên sẽ đƣợc chọn sử dụng. Các hạt đƣợc chọn đồng đều thì giai đoạn nảy mầm sẽ diễn ra đồng đều hơn.
Trong giai đoạn nảy mầm, bên trong hạt lúa mạch diễn ra rất nhiều sự biến đổi. Đầu tiên, các thành phần dinh dƣỡng nhƣ tinh bột và protein bên trong sẽ đƣợc phân giải. Lúa mạch đang trong quá trình nảy mầm còn đƣợc gọi là “Malt xanh – Green Malt”. Bằng cách tác động theo hƣớng thúc đẩy hoặc hạn chế quá trình biến đổi này mà ngƣời ta tạo ra loại malt có chất lƣợng phù hợp với loại bia mình mong muốn.
Bên trong Green Malt có chứa rất nhiều enzym - vốn là yếu tố cực kỳ quan trọng trong giai đoạn nấu tiếp theo. Ở gian đoạn sấy khô, ngƣời ta sẽ tác động làm dừng quá trình nảy mầm, và nhằm mục đích không làm ảnh hƣởng đến các hoạt động của enxym này, ngƣời ta dùng luồng gió nhiệt độ thấp để sấy khô Green Malt. Sau đó, ngƣời ta sẽ sử dụng dùng luồng gió nóng khoảng 80 độ C để sấy khô Malt, việc này giúp khống chế sự sinh sôi của các vi khuẩn và giúp Malt có thể đƣợc bảo quản trong thời gian dài.
Phần rễ của Malt là nguyên nhân tạo ra những mùi vị hỗn tạp. Do đó, sau khi làm khô, ngƣời ta nhanh chóng loại bỏ phần rễ này bằng một thiết bị chuyên dụng. Sau đó, ngƣời ta cho Malt thành phẩm vào xilô để ủ trong khoảng 1 tháng.
Trƣớc khi cho vào lò nấu, Malt sẽ đƣợc xay nhỏ, việc này giúp nâng cao hiệu quả chuyển hóa tinh bột thành đƣờng (đƣờng hóa). Tuy nhiên, nếu xay quá nhỏ thì công đoạn lọc sau đó sẽ diễn ra rất chậm.
* Công đoạn nấu - lọc bã
Tinh bột của malt có dạng nhiều phân tử đƣờng glucô kết nối với nhau với kích thƣớc lớn, điều này làm cho men bia sẽ khó thâm nhập vào trong tế bào, các enzym đƣờng hóa cũng không hoạt động đƣợc. Do đó cần phải làm cho kích thƣớc phân tử tinh bột nhỏ hơn.
Để giúp phân giải và chia nhỏ kết cấu kết tinh của tinh bột, ngƣời ta cho malt vào lò nấu và dùng nƣớc sôi để xử lý thành một dạng hồ nhão. Đây gọi là công đoạn “hồ hóa”. Tại đây, Enzyem sẽ làm biến đổi tinh bột đã đƣợc hồ hóa của malt thành chất đƣờng. Protein sẽ đƣợc phân giải thành Peptide (chuỗi axit amino) - vốn đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc tạo ra bọt bia – và axít amino vốn là nguồn dinh dƣỡng của men bia, đóng góp trong việc sinh sôi men bia và tạo ra thành phần mùi hƣơng cho bia.
Sau khi kết thúc quá trình đƣờng hóa, ngƣời ta sẽ thực hiện lọc để loại bỏ các chất rắn. Lọc là công đoạn tốn nhiều thời gian nhất trong giai đoạn nấu. Tốn nhiều thời gian bởi cần xay đến kích thƣớc vừa phải, đồng thời cũng không đƣợc khuấy trộn quá mức trong giai đoạn đƣờng hóa, điều này nhằm giúp các loại đƣờng đa chứa bên trong không bị phân giải. Ngoài ra, trong giai đoạn phân loại các hạt malt, cũng cần đảm bảo tính đồng nhất về kích thƣớc của chúng.
* Công đoạn đun sôi & bổ sung hoa bia
Dịch malt sau khi lọc sẽ đƣợc chuyển sang lò đun sôi và cho thêm hoa bia vào. Việc này giúp thu đƣợc 04 kết quả dƣới đây:
+ Khi đun sôi dịch malt với hoa bia sẽ giúp chiết xuất các thành phần của hoa bia mà chúng giúp tạo ra mùi hƣơng và vị đắng cho bia, đồng thời
ngăn chặn các vi sinh vật, tăng cƣờng khả năng duy trì bọt bia. + Cô đặc dịch malt để đạt đến nồng độ quy định.
+ Làm kết tủa các chất protein có tính kết tủa bên trong dịch bia.
+ Làm mất khả năng hoạt động của các enzym còn sót lại trong dịch malt, đồng thời giúp diệt khuẩn triệt để dịch malt.
Vị đắng sẽ đƣợc sinh ra nhờ công đoạn nấu sôi. Hoa bia đƣợc cho là thành phần tạo ra vị đắng, tuy nhiên chỉ bỏ hoa bia vào thôi thì chƣa thể tạo ra vị đắng này. Chỉ khi nấu sôi lên, một loại axít có trong hoa bia bị biến đổi và tạo ra vị đắng. Phƣơng pháp đo vị đắng của bia đƣợc tính toán thông qua việc đo lƣờng chất Isohumulone vốn đƣợc hình thành qua công đoạn nấu sôi. Tuy nhiên, cho dù cùng một đơn vị vị đắng nhƣng nếu chủng loại hoa bia, cách sử dụng hoa bia, dịch malt... khác nhau thì sẽ cho ra vị đắng khác nhau về tính chất cũng nhƣ cƣờng độ.
Cách đƣa hoa bia vào nấu sôi cũng làm thay đổi mùi hƣơng của bia. Có thể cho toàn bộ hoa bia vào ngay từ đầu khi mới đun sôi, hoặc có thể chia làm nhiều phần để đƣa vào từ từ. Để tạo ra mùi hƣơng mạnh của hoa bia, ngƣời ta có thể thêm vào một phần hoa bia tại thời điểm ngay trƣớc khi kết thúc công đoạn đun sôi.
* Công đoạn kết lắng
Sau khi nấu sôi, sẽ đến công đoạn lọc bỏ các chất rắn chứa trong dịch malt. Công việc này đƣợc thực hiện bằng một thiết bị hình trụ có tên gọi là whirlpool. Ngƣời ta đổ dịch malt vào trong thiết bị này và cho quay tròn, lực ly tâm sinh ra sẽ gom các chất rắn lại chính giữa. Trƣớc đây, khi ngƣời ta còn sử dụng hoa bia nguyên dạng để cho vào nấu thì ở công đoạn này sẽ sử dụng lƣới lọc, tuy nhiên hiện nay, khi hoa bia đã đƣợc gia công thành dạng viên thì chỉ cần sử dụng bồn whirlpool mà thôi.
b. Lên men chính, lên men phụ và tàng trữ.
Trong quy trình này nhà máy chia ra làm ba công đoạn sản xuất nhƣ sau: * Công đoạn làm lạnh & lên men
Dịch malt sau khi trải qua công đoạn nấu sôi sẽ đƣợc làm lạnh. Tại công đoạn này, dịch malt sẽ đƣợc làm lạnh đến nhiệt độ bắt đầu lên men, rồi đƣợc cung cấp các enzym cần thiết cho sự sinh trƣởng của men bia.
Sau khi làm lạnh dịch malt đến nhiệt độ cần thiết cho quá trình lên men (trƣờng hợp lên men chìm là 8-100C, trƣờng hợp lên men nổi là 15-200C) và cho enzym vào thì ngƣời ta sẽ cho men bia vào dung dịch này.
Men bia đƣợc cho vào sẽ hấp thụ đƣờng và làm lên men đƣờng. Dƣới tác động lên men của enzym có trong men bia, đƣờng sẽ chuyển hóa thành cồn (methyl alcohol) và khí CO2. Khoảng 1 tuần sau đó, bia non đƣợc hình thành.
Lƣợng men bia cho vào nếu ít quá thì quá trình lên men sẽ diễn ra chậm, làm mất cân bằng hƣơng vị, ngƣợc lại nếu nhiều quá cũng sẽ làm mất mùi vị của bia.
* Công đoạn ủ
Bia non sau khi hình thành sẽ đƣợc chuyển sang bồn ủ. Trong giai đoạn lên men trƣớc đó, tại thời điểm khi có khoảng 85% hàm lƣợng đƣờng có tính lên men đƣợc lên men thì công đoạn này kết thúc. Bia đƣợc chuyển sang bồn trữ (lên men sau). Lúc này lƣợng men nổi trên mặt và men chìm xuống dƣới có tỷ lệ khoảng 1:2 là tốt nhất. Nếu men nổi trên mặt ít thì gây ảnh hƣởng đến giai đoạn lên men sau, ngƣợc lại nếu men trên mặt nhiều quá thì việc lọc bia bị nghẽn, làm ảnh hƣởng đến hƣơng vị của bia. Bia non khi đƣợc chuyển sang bồn trữ sẽ đƣợc cho lên men lại. Khi đó, các men bia chìm bên dƣới sẽ lại sinh sôi bên trong bia non. Sau đó, bia đƣợc làm lạnh đến dƣới 0 độ C rồi tiếp tục ủ trong nhiều chục ngày tiếp theo. Để công đoạn lên men sau đƣợc diễn ra một cách có hiệu quả, trong bia non nhất thiết phải có phần chiết xuất có tính
lên men và phải còn một lƣợng men bia thích hợp. Trong giai đoạn ủ, khí CO2 sinh ra sẽ đƣợc phân giải, tuy nhiên do hàm lƣợng CO2 chứa trong bia cần một độ chính xác khá cao nên ngƣời ta gắn thêm 1 thiết bị điều chỉnh áp suất khí gas để đẩy phần gas dƣ thừa ra khỏi bồn ủ, giữ cho áp suất này ở mức nhất định. Do đặc tính của khí CO2, nhiệt độ càng thấp thì hàm lƣợng khí CO2 càng gia tăng. Thời gian ủ bia sẽ khác nhau tùy vào từng loại bia, từng chủng loại men… tuy nhiên tiêu chuẩn cơ bản trong trƣờng hợp lên men chìm là khoảng 1 tháng.
c. Lọc bia và chiết bia
Trong quy trình này nhà máy chia ra làm hai công đoạn sản xuất nhƣ sau:
* Công đoạn lọc
Men bia và các chất cặn trong quá trình ủ sẽ đƣợc lọc bỏ. Ở công đoạn lọc này, ngƣời ta thƣờng dùng vật liệu lọc những tấm lƣới có lỗ rất nhỏ. Sau khi lọc và đƣợc xử lý nhiệt để diệt khuẩn, bia sẽ đƣợc đóng gói để xuất xƣởng. Vỏ chai, lon… cũng đƣợc trải qua các công đoạn kiểm tra nghiêm ngặt trƣớc khi chiết bia vào.
* Công đoạn đóng gói
Chai bia rỗng sau khi đƣợc thu hồi về sẽ đi qua máy súc rửa và diệt khuẩn. Trong giai đoạn súc rửa, ngƣời ta dùng xút NaOH để phân giải và tẩy sạch các chất bẩn bám trên chai, đồng thời phân giải keo dán của nhãn chai để bóc tách nhãn ra. Sau khi rửa và diệt khuẩn bằng xút, chai sẽ đƣợc súc rửa nhiều lần bằng dòng nƣớc áp lực cao.
Chai bia đƣợc tái sử dụng nhiều lần, do đó trƣớc khi rót bia vào chai, cần phải kiểm tra chai kỹ lƣỡng. Những chai vỡ, nứt, xƣớc nhiều… sẽ bị loại ra khỏi dây chuyền.
sẽ đƣợc giao đến nhà máy bia trong tình trạng đƣợc bao bọc kín khí. Tại đây, sau khi thiết bị kiểm tra tự động kiểm tra mặt trong của từng lon, một dòng nƣớc áp lực cao sẽ đƣợc sử dụng để súc rửa lon.Ngay sau khi súc rửa xong, lon rỗng sẽ đƣợc chiết bia vào.
Quy trình đóng lon đƣợc thực hiện bằng cách thay thế phần không khí trong lon bằng khí CO2 với áp suất tƣơng đối. Việc tạo ra áp suất bằng khí CO2 nhƣ vậy có tác dụng giúp bia không bị nổi bọt và giúp loại bỏ phần khí oxy nằm trong lon vốn là tác nhân gây oxy hóa, làm giảm chất lƣợng bia.
Khi nhiệt độ thay đổi, dung dịch bia sẽ nở ra, áp suất bên trong lon sẽ tăng lên. Do đó, khi chiết rót, phần phía trên của lon luôn đƣợc chừa lại một khoảng trống chứa không khí. Khi công việc chiết rót vừa kết thúc, ngƣời ta kích thích bề mặt nƣớc bia để làm sinh ra bọt, bọt này sẽ giúp đuổi khí oxy (không khí) còn lại trong lon ra bên ngoài, ngay khi đó, nắp lon sẽ đƣợc đóng lại.
Lon bia đã đƣợc chiết bia xong sẽ có nhiệt độ rất thấp, không thể đƣa vào thùng carton ngay mà phải qua công đoạn dùng nƣớc ấm để đƣa nhiệt độ lon bia trở về bình thƣờng. Sau đó lon sẽ đi qua công đoạn đóng thùng carton.
Mặt trong của lon đƣợc tráng 1 lớp keo epoxy, nhờ lớp này mà dung dịch bia trong lon và chất liệu làm lon hoàn toàn đƣợc ngăn cách với nhau. Keo epoxy này là loại vật liệu hoàn toàn không gây ra bất kỳ tác động gì đến chất lƣợng bia
Hình 2.1. Quy trinh sản xuất của Nhà máy bia VBL
(Nguồn: Website Nhà máy bia VBL)