- Quá trình lên men chính nhằm chuyển hóa đường trong dịch nha thành ethanol, carbondioxide cùng với các sản phẩm phụ và sản phẩm trung gian từ
b. Phương pháp tiến hành:
Dịch đường sau khi lọc được làm lạnh bằng thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng đến nhiệt độ 9,5oC và P=0,3 bar, sau khi dịch đường thông khí bằng không khí vô trùng, dịch sẽ được chuyển vào thiết bị lên men.
Dịch đường đưa vào thiết bị lên men có thể chia làm nhiều lần một ngày (phụ thuộc năng suất nhà máy), cụ thể ở nhà máy này thì sẽ nấu 7 mẻ sẽ cho vào một thùng lên men, men giống được bổ sung ở mẻ thứ nhất và mẻ thứ 3. Sau khi cho dịch đường vào đầy theo yêu cầu năng xuất thì ngừng và cho lên men. Giai đoạn lên men chính ở 9,50C diễn ra trong khoảng 3-4 ngày, khi Pz còn gần bằng 5 thì ta nâng nhiệt độ lên 12,50C và P=0,9 bar để tạo điều kiện cho nấm men phát triển mạnh nhất, giai đoạn này diễn ra trong khoảng 4 ngày. Sau đó tiến hành hạ nhiệt độ từ 12,50C xuống 50C trong khoảng 1,5 ngày và giữ ở nhiệt độ này trong khoảng 0,5 ngày. Khi nhiệt độ hạ xuống 50C tiến hành rút sữa men.
Sau khi lên men các tế bào nấm men kết tủa ở đáy thiết bị lên men thành một lớp dày vài cm. Lớp dưới cùng là những tế bào già có lực lên men yếu, màu của nó rất tối. Lớp giữa còn gọi là nhân men bao gồm những tế bào nấm men trẻ hơn và có khẳ năng lên men mạnh và có màu trắng sữa. Lớp trên cùng bao gồm những tế bào có kích thước nhỏ khẳ năng kết lắng kém, có màu tối cùng với những vẩn cặn protein. Trong thực tế sản xuất người ta thường thu lại nhân men rồi đem xử lý và tái sản xuất, ở nhà máy tiến hành kiểm tra xem men này có thể sử dụng để lên men nữa hay không bằng cách kiểm tra đếm số lượng nấm men chết, nếu tỷ lệ chết dưới 16% thì có thể tái sử dụng, lúc đó đem sữa men vào tank bảo quản ở nhiệt độ 50C trong thời gian 5 -8 ngày, không cần bổ sung dịch đường, còn nếu tỷ lệ nấm men chết trên 16% thì loại bỏ có thể sử dụng làm thức ăn gia súc...
Sau giai đoạn này tiến hành hạ nhiệt độ của tank lên men từ 50C xuống 20C trong vòng 1,5 ngày, ở giai đoạn này vẫn tiếp tục rút men tốt còn tiếp tục lắng về tank bảo quản.
Trong quá trình lên men chính tiến hành thu hồi CO2 vì khi lên men dưới 10% đường có thể lên men sử dụng cho quá trình tăng sinh khối, phần lớn lượng đường còn lại được dùng để tạo ra Ethanol và CO2. Khoảng 0,4Kg CO2 được tạo ra khi nấm men sử dụng hết 1Kg cơ chất. Sự tạo thành khí CO2 phụ thuộc vào nhiều yếu tố ( tốc độ lên men; hiệu suất của hệ thống thu hồi…). Khí CO2 được dùng cho các mục đích: Duy trì áp suất trong thiết bị; đẩy và làm sạch đường ống vận chuyển; đóng gói chiết chai; bão hòa CO2 cho bia thành phẩm. Thu hồi khí CO2 cần phải đạt các tính chất sau: Không hoặc chứa rất ít oxy (vì thế chỉ thu hồi CO2 khi hàm lượng Oxy trong dịch nha thấp nhất (thấp hơn hoặc bằng 0,01%). Thiết bị kết nối giữa Tank lên men và hệ thống thu hồi phải được ngắt khi hàm lượng đường trong dịch nha gần hết vì CO2 rất ít.
Khi nhiệt độ hạ xuống 20C ta tiến hành lên men phụ, trong quá trình lên men phụ hàng ngày rút men loại bỏ. Tổng thời gian lên men bia chai là khoảng 18 – 20 ngày.
Một cách tương đối, có thể chia quá trình lên men qua 4 giai đoạn. Mỗi một giai đoạn có những biểu hiện và dấu hiệu đặc trưng riêng, đặc biệt là hình thái và màu sắc của bọt.
* Để kiểm tra quá trình lên men chính kết thúc hay chưa, người ta sử dụng các phương pháp sau:
- Quan sát độ bọt: khi quá trình lên men chính kết thúc, trên bề mặt có một lớp mỏng, mịn đều có màu xám nâu.
- Nồng độ chất hòa tan: nếu sau 1 ngày nồng độ chất hòa tan giảm 0,1-0,2 % trong bia thì quá trình lên men chính kết thúc.
- Độ trong: Sau 24h bia trong hoàn toàn thì kết thúc quá trình lên men chính.
Sau khi lên men chính kết thúc, lớp phủ trên bề mặt phải vứt bỏ và tiếp tục lên men phụ và tàng trữ ở nhiệt độ thấp.
- Đồ thị quá trình lên men:
2.3.2.4. Lọc trong bia
- Mục đích: Để loại bỏ các hạt nhỏ bé như: tế bào nấm men, protein, các huyền phù … làm cho bia đạt được độ trong đúng yêu cầu chất lượng, tăng giá trị cảm quan, ổn định và tăng độ bền sinh học, hoá học cho bia, bia bảo quản được lâu hơn.
Thời gian
9,5 Rút men