Sau đó cho vào một lượng malt lót (khoảng 16-17% trọng lượng gạo) và được chia làm 2 lần. Lần th nhất pha đồng thời 63 kg bột malt lót hòa trộn với 2 hL nước (nấu bia) cho vào nồi nấu giúp cho sự hồ hóa tinh bột dễ dàng hơn do malt cung cấp một lượng lớn
enzyme amylase giúp phân cắt tinh bột thành những mạch ngắn hơn làm cho nồi gạo không bị khét.
Sau khi xuống malt lót xong tiến hành nhập liệu bột gạo bột gạo sẽ cho vào nồi cùng lúc với 14hL nước với một áp lực mạnh nhằm hòa tan bột gạo vào nước tránh hiện tượng vón cục trong nồi. Tiếp đó phun thêm 2 hL nước tráng rữa nồi đảm bảo bột gạo không còn sót trong ống dẫn hay bám trên thành nồi. Thời gian pha bột khoảng 9 phút. Trong quá trình pha bột bổ sung acid lactic 80% làm chất xúc tác cho phản ng thủy phân tinh bột đồng thời điều chỉnh pH dịch bột về khoảng 5 2–5 6 là pH tối thích cho enzyme amylase hoạt động thủy phân tinh bột nâng cao hiệu suất của quá trình đường hóa. Lúc này nhiệt độ nồi gạo khoảng 340C. Tiến hành nâng nhiệt nồi gạo gồm 4 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: nâng dần nhiệt độ nồi gạo lên khoảng 720C trong vòng 18 phút, trong khoảng thời gian này hạt tinh bột sẽ bắt đầu hút nước và trương nở làm tăng độ nhớt của dịch bột. Giữ dịch bột ở nhiệt độ này trong vòng 15–20 phút tạo thời gian và nhiệt độ thích hợp cho enzyme amylase hoạt động tác dụng lên phân tử amylose và amylosepectin phân cắt các liên kết 1 4-glucoside. Kết quả là sau một thời gian tinh bột sẽ bị thủy phân thành các dạng dextrin ngắn hơn và glucose làm giảm độ nhớt của dịch cháo. Giai đoạn này gọi là giai đoạn dịch hóa sơ bộ.
+ Giai đoạn 2: tiếp tục nâng nhiệt lên 830C trong 10 phút và giữ ở nhiệt độ này trong vòng 5 phút để thực hiện quá trình hồ hóa tinh bột. Ở giai đoạn các phân tử tinh bột hút nước và trương nở mạnh mạch tinh bột duỗi thẳng ra giúp quá trình thủy phân nhanh hơn. Giai đoạn này độ nhớt nồi cháo tăng đáng kể. Trong nồi nấu cánh khuấy hoạt động liên tục sẽ giúp giảm độ nhớt của dịch cháo giảm s c căng bề mặt tránh hiện tượng vón cục và sự tích tụ nhiệt gây cháy khét từ đó giúp quá trình hồ hóa diễn ra tốt hơn.
+ Giai đoạn 3: sau khi hồ hóa gần hết tinh bột tiến hành cho thêm 6 hL nước vào nồi cháo nhằm hạ nhiệt độ xuống 720C trong khoảng 2 phút. Và khi hạ nhiệt độ xuống được 1 phút tiến hành bổ sung malt lót lần 2 khoảng 63 kg malt lót và 2 hL nước nhằm cung cấp thêm 1 lượng enzyme amylase giúp tinh bột được hồ hóa triệt để hơn đồng thời làm giảm độ nhớt của nồi cháo giúp cho quá trình đun sôi dễ dàng hơn.
+ Giai đoạn 4: tiếp tục cấp hơi để nâng nhiệt nồi cháo lên 1000C trong vòng 25 phút và giữ khoảng 30 phút nhằm sử dụng tác động vật lí của quá trình sôi phá vỡ triệt để các cấu trúc tinh bột còn sót lại để hồ hóa hoàn toàn tinh bột taọ điều kiện thuận lơị cho quá trình đường hóa và quá trình lọc sau này. Bên cạnh đó còn có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật cũng như làm giảm độ nhớt của dịch cháo giúp quá trình bơm qua nồi malt dễ dàng hơn. Chú ý tránh đun ở nhiệt độ quá cao sẽ tạo phản ng caramel gây mùi vị xấu cho sản phẩm và tiêu tốn nhiệt không cần thiết. Đến đây giai đoạn hồ hóa xem như kết thúc.
4.2.5. Đƣờng hóa
Mục đích: chiết tối đa các các chất có thể hòa tan trong nguyên liệu đồng thời chuyển những chất không tan dữ trữ trong malt thành những chất đơn giản có thể hòa tan được
với nước cung cấp cho quá trình lên men thông qua con đường thủy phân dưới sự xúc tác của hệ thống enzyme amylase và protease.
Khi tiến hành nâng nhiệt nồi gạo lên được 900C thì nồi malt bắt đầu hoạt động. Bột malt và nước được phun vào nồi trong cùng một ống dẫn với áp lực lớn nhằm hòa tan bột malt vào nước tránh hiện tượng vón cục. Cùng lúc này cánh khuấy trong nồi bắt đầu hoạt động để bột malt không lắng xuống đáy nồi tránh cháy khét nồi malt.
Khối lượng bột malt cho vào nồi khoảng 2184 kg lượng nước cho vào nồi là 74 hL. Sau quá trình phun bột malt tiến hành tráng rửa nồi malt bằng 1hL nước nấu đảm bảo bột malt không còn sót trong đương ống và thành nồi. Cùng lúc với quá trình pha bột malt tiến hành bổ sung 2 4 kg CaCl2.
Ngoài ra trong quá trình pha bột malt còn bổ sung thêm 300-500 mL acid lactic để điều chỉnh pH nồi malt về khoảng 5 6-5 8 tạo môi trường thuận lợi cho enzyme thủy phân tinh bột hoạt động. Thời gian pha bột malt là 19-20 phút khi đó nhiệt độ nồi malt khoảng 350C tiến hành quá trình đạm hóa. Nâng nhiệt độ nồi malt lên 500
C trong 20 phút và giữ ở nhiệt độ này từ 0-5 phút tùy theo yêu cầu. Trong giai đoạn này xảy ra sự thủy phân protein do tác động của enzyme protease để tạo thành các acid amin cung cấp cho nấm men hoạt động bên cạnh đó còn tạo thành các albumose peptone polypeptide góp phần tạo hương vị và tạo bọt cho bia. Thời gian đạm hóa không nên kéo dài vì nếu protein bị thủy phân triệt để sẽ tạo thành các sản phẩm bậc thấp làm giảm độ bền bọt của bia thành phẩm đồng thời hương vị của bia cũng kém đậm đà.
Sau khi kết thúc giai đoạn đạm hóa lúc này nhiệt độ nồi gạo đạt 1000C thì tiến hành hội cháo từ nồi gạo sang nồi malt lúc này cánh khuấy trong nồi hoạt động liên tục để hòa trộn dịch malt và gạo. Thời gian hội cháo là 10 phút sau khi hội cháo xong tiếp tục phun thêm 1hL nước nóng để tráng nồi và đường ống hội cháo kết thúc quá trình hội cháo nhiệt độ nồi malt là 650C. Giữ nhiệt độ này trong vòng 30 phút nhằm tạo điều kiện cho enzyme β-amylase hoạt động phân cắt tinh bột thành một lượng lớn maltose và dextrin cung cấp chất hòa tan cho quá trình lên men. Tùy thuộc vào chất lượng của malt và tỷ lệ đường yêu cầu mà thời gian đường hóa ở giai đoạn này có thay đổi. Giai đoạn này là giai đoạn quan trọng nhất vì nó quyết định nồng độ đường lên men được trong dịch. Sau quá trình hội cháo tiến hành lấy mẫu đo pH dịch sau hội cháo pH dịch đường được điều chỉnh ở khoảng 5,6-5 8 là pH tối thích cho β-amylase hoạt động.
Tiếp tục nâng nhiệt độ dịch đường lên 750
C trong vòng 13-15 phút và giữ ở nhiệt độ này trong 25 phút vì đây là nhiệt độ thích hợp choα-amylase phân cắt liên kết 1 4-glucoside của tinh bột tạo thành glucose và các phân tử dextrin khác nhau. Sản phẩm chủ yếu của công đoạn này là các dextrin do vậy có tác dụng tốt đối với độ bền bọt và độ dày của bọt bia. Độ nhớt của dịch đường trong giai đoạn này giảm một cách nhanh chóng. Sau khi giữ nhiệt ở 750C được 20 phút sẽ tiến hành kiểm tra lượng tinh bột còn sót lại trong dịch đường bằng dung dịch iod 0,1N nếu lượng tinh bột sót còn cao sẽ tiến hành bổ sung thêm
một lượng malt lót hoặc kéo dài thời gian giữ nhiệt ở 750C nhưng không được quá 10 phút nhằm tạo điều kiện cho enzyme amylase tiếp tục thủy phân tinh bột.
Đến đây quá trình đường hóa xem như kết thúc tiếp tục tiến hành nâng nhiệt lên 760
C với mục đích làm giảm độ nhớt của dịch hèm tạo điều kiện dễ dàng cho quá trình lọc và để bù trừ lượng nhiệt mất đi trong khi bơm dịch đường qua nồi lọc nhiệt độ thích hợp cho quá trình lọc là 750
C.
Yêu cầu: công đoạn này tinh bột phải được thủy phân hoàn toàn thành các dextrin, maltose … cung cấp cho quá trình lên men và hình thành các sản phẩm phụ như peptone polypeptide góp phần tạo hương vị cho bia. Duy trì pH dịch đường khoảng 5 6-5 7. Kiểm soát nghiêm ngặt các thông số kỹ thuật về thời gian và nhiệt độ để đạt được chất lượng của dịch đường.
4.2.6. Lọc dịch đƣờng
Mục đích: tách dịch đường ra kh i bã trích ly triệt để các chất hòa tan từ bã sang dịch đường đồng thời tách các phân tử không tan và các thành phần kết tủa sinh ra trong quá trình đun sôi ra kh i dịch đường.
Quá trình lọc được tiến hành theo 2 bước và được thực hiện trên lưới lọc:
Bước 1: lọc để tách dịch đường ra kh i bã. Trước khi cho dịch đường vào ở nồi lọc đáy bằng (hình 4.8) ta bơm khoảng 5hL nước nóng 75-760C từ dưới đáy thiết bị lên.