CHƯƠNG 2 : NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA
3.4 Lên men bia Tiger
3.4.1 Q trình gây men
a. Mục đích: tạo một lượng men cần thiết để đưa vào bồn lên men (FST)
Hình 3.14 Sơ đồ quy trình thực hiện quá trình gây men
Chuẩn bị nấm men chìm: 3kg nấm men khơ
Bước 1: đầu tiên tại tank Rehydrator (YRT) 40l bổ sung 3kg nấm men khô vào và tiến hành hoạt hố trong 4h với điều kiện nhiệt độ 10oC có sục khí O2 vơ trùng. Sau đó, chuyển tồn bộ vào bồn nhân giống YPT 40hl được sục khí O2 vô trùng, nhiệt độ 10oC. Thời gian nhân giống trong YPT là 4-4.5 ngày. Khi số lượng tế bào nấm men đạt 30-40 triệu tế bào/ml, độ cồn nhỏ hơn 3% thì chuyển tồn bộ sang bồn nhân men (TBF) Bước 2: giai đoạn tiếp theo chuyển toàn bộ vào bồn nhân men TBF 260hl. Tiến hành sục khí O2 vơ trùng trong 6hl với hàm lượng 90-110 lít/phút, nhiệt độ 10oC. Thời gian nhân men khoảng 2 ngày
Bước 3: Khi số lượng tế bào nấm men đạt 40-60 triệu tế bào/ml thì chuyển sang bồn lên men FST ở tankroom 200 (2400hl) bổ sung 2 mẻ wort (640 hl/mẻ đối với bia Tiger)
3.4.2 Quá trình lên men
a) Mục đích: dưới tác dụng của các ezyme có trong nấm men chuyển hoá đường thành rượu, CO2 và một số chất khác góp phần tạo nên hương vị cho bia
Hình 3.15 Sơ đồ quy trình lên men
Dịch nha sau khi được làm lạnh được chuyển vào các tank lên men. Trên đường ống dẫn dịch đường vào tank, người ta sẽ sục khí oxi vơ trùng men giống từ phía dưới lên. Việc bổ sung oxy sẽ kích hoạt nấm men tăng số lượng đảm bảo cho quá trình lên men. Thiếu oxy sẽ dẫn đến lên men chậm và không triệt để, men dễ bị stress ảnh hưởng đến chất lượng bia thành phẩm. Giai đoạn đầu men giống sinh trưởng và phát triển tạo sinh khối mạnh.
Với bia Tiger, nồng độ đường vào 15.5-16°P, t = 10°C. Quá trình này sinh nhiệt làm nhiệt độ tank lên men tăng do đó để ổn định nhiệt độ trong suốt q trình, các tank lên men được bao bởi lớp áo lanh có chứa alcohol 25% ở -4°C bên ngồi. Sau khi fill đầy tank lên men 16 giờ thì tiến hành rút 0.5 hl bằng tay để rút phần cặn lắng xuống cịn sót lại chưa được tách hết ở Whirlpool. Sau 2 -3 ngày, nấm men sử dụng hết oxy có trong dịch đường và tiến hành lên men. Quá trình lên men được thực hiện trong tank lên men (FST) từ 4-5 ngày, nhiệt độ duy trì trong khoảng 10°C. Áp suất trong quá trình lên men là 0 bar.
Trong quá trình lên men sẽ sinh ra một lượng CO2. Khi lượng CO2 lớn, sẽ được thu hồi và đưa về bộ phận Utility xử lý, cấp nguồn CO2 sạch cho các bộ phận khác. Men giống sẽ được cho vào mẻ đầu tiên, các mẻ sau sẽ được cho vào cách mẻ trước từ 1h45p đến 2h. Sau 4 -5 ngày lên men và độ đường đạt 6.3°P đối với bia Tiger thì tiến hành đóng van lạnh để nhiệt độ nâng lên tự nhiên trong 3-4 ngày. Trước khi ngắt lạnh tiến hành rút 0.5 hl để loại men chết và cặn phía dưới tránh ảnh hưởng đến hương vị của bia.
Tiến hành Ruh với nhiệt độ bắt đầu Ruh là >13.5oC và khi độ AE bắt đầu là 3.2oP đối với bia Tiger, Ruh trong khoảng 3 ngày. Lúc này sinh khối nấm men đạt cực đại đồng thời trong quá trình này giảm hàm lượng diacetyl và acetaldehyde có trong bia. Do trong FST đường lên men hết chỉ cịn đường khơng lên men, nấm men sẽ sử dụng diacetyl và acetaldehyde như là một nguồn dinh dưỡng. Trong thời gian này, nấm nern sẽ bắt đầu lắng xuống đáy tank. Tính từ thời gian bắt đầu Ruh 32h ± 4h mà ta tiến hành Harvest. Lượng men chết (thường nằm ở phần đầu) sẽ được đưa về SYT để xử lý men thải, men đặc sẽ được đưa về bồn dự trữ YST để bảo quản và tái sử dụng cho lần sau. Nhà máy chỉ sử dụng tối đa 6 đời men.
Sau 11 ngày lên men và Ruh đối với bia Tiger, tiến hành hạ lạnh về dưới 0°C. Trong q trình hạ lạnh người ta sục khí CO2 vào và duy trì áp suất quá trình là 0.7 bar để cho men chết và men cịn sót kết lắng tốt, đảm bảo cho CO2 ngậm tốt trong bia và giúp cho quá trình làm lạnh diễn ra đồng đều. Sau hạ lạnh 1-2 ngày và ủ 2-3 ngày, bia được tiến hành rút men lần cuối và đưa sang thiết bị lọc để thu hồi bia lẫn trong men loāng. Tổng thời gian từ lúc fill vào bồn lên men tới lúc thành bia non là 15 ngày, các bước thực hiện và việc điều chỉnh thông số nhiệt độ, áp suất là được quyết định bằng cách đo các chỉ tiêu OE, AE,... của nguyên vật liệu trong suốt quá trình.
Bia non sau khi được ủ đủ ngày đủ giờ thì sẽ được đem sang thiết bị lọc màng rồi chuyển qua tank chứa bia trong BBT. Lên men ở độ đường cao có ưu điểm:
- Tăng năng suất nhà máy.
- Nồng độ đường cao ít nhiễm vi sinh vật lạ. - Bia có chất lượng tốt.
Tuy nhiên vẫn cịn một số nhược điểm: - u cầu nấm men có chất lượng cao. - Dễ thất thốt trong q trình lọc - Phối nước phức tạp.
3.4.3 Thiết bị
3.4.3.1 Thiết bị lên men FST
Thiết bị lên men có thân hình trụ đứng và đáy hình cơn. Trên thân thiết bị có hệ thống gồm 3 áo lạnh: gồm 2 áo ở thân và một áo ở quanh đáy chóp của thiết bị. Chất tải lạnh đi trong áo lạnh là alcohol 25%, bên ngồi thiết bị có lớp bảo ơn. Mỗi áo lạnh đều có một van điều chỉnh tự động, khi nhiệt độ lên men tăng thì nó tự động giảm nhiệt độ xuống phù hợp với quá trình lên men.
Khi nhiệt độ được điều chỉnh thì sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai vùng có nhiệt độ khác nhau sẽ làm khuấy trộn dịch lên men và làm cho nấm men phân bố đều hơn
Ở mỗi dây chuyền lên men đều có Foam Catcher – Thiết bị thu hồi CO2 và giữ bọt. CO2 là sản phẩm của quá trình lên men, tuy nhiên tồn tại một lượng lớn gây bất lợi cho quá trình lên men và thiết bị
Hình 3.16 Cấu tạo thiết bị lên men FST
3.4.3.2 Thiết bị YPT (Yeast Propagation Tank)
Thiết bị gây men ban đầu có thân hình trụ đứng đáy cơn. Trên thân thiết bị có hệ thống 4 áo lạnh với 2 áo ở thân và 2 áo ở đáy côn. Chất tải lạnh ở đây được nạp vào với nhiệt độ -1.5ºC đến -2ºC. Q trình này được sục khí vơ trùng và khuấy trộn liên tục để tăng khả năng tiếp xúc của men khơng khí
Hình 3.17 Thiết bị YPT
Thiết bị lưu trữ men lỏng (men và bia) có thân hình trụ đứng, đáy cơn. Trên thân thiết bị có hệ thống 4 áo lạnh với 2 áo ở thân và 2 áo ở đáy côn. Chất tải lạnh ở đây được nạp vào với nhiệt độ -1.5ºC đến -2ºC. Nhiệt bồn ln được giữ ở 0ºC- (-0.5ºC)
Hình 3.18 Thiết bị PT
3.4.3.4 Thiết bị YST (Yeast Storage Tank)
Thiết bị lưu trữ men có thân hình trụ đứng đáy cơn. Trên thân thiết bị có hệ thống 4 áo lạnh với 2 áo ở thân và 2 áo ở đáy côn. Chất tải lạnh ở đây được nạp vào hệ thống với nhiệt độ -1.5ºC đến -2ºC. Nhiệt độ bồn luôn giữ ở 1-2ºC. Nhà máy chỉ sử dụng nấm men khơng vượt q 6 đời
Hình 3.19 Thiết bị YST