Thơng số Kích thước Diện tích tổng 1000hl Diện tích hữu ích 800hl Tổng dt bề mặt truyền nhiệt 59,6 m2 Chiều cao tổng 17.142mm Đường kính 3.250 mm Gốc cơn 600C
Nguồn Tài liệu Tổ Nấu – Lên men – Lọc nhà máy bia Sài Gịn – Tây Đơ
Mục đích: chuyển các loại đường và dextrin bậc thấp trong dịch nha thành rượu ethylic, CO2 và một số sản phẩm khác như: acid hữu cơ, ester, rượu bậc cao, andehyde, glyceryl,…
Quá trình lên men chính kéo dài trong khoảng thời gian từ 5 – 7 ngày, ở nhiệt độ từ 5 – 8,50C. Thiết bị này được làm lạnh bằng hệ thống áo lạnh bao bên ngồi, ở phía trên và dưới thiết bị nhằm tạo ra các vùng nhiệt độ khác nhau để quá trình khuấy trộn bên trong thiết bị diễn ra tự nhiên. Trong q trình lên men chính thì thực hiện làm lạnh ở phần trên của thiết bị, nước nha lạnh theo thành thiết bị di chuyển xuống đáy tạo thành dịng đối lưu cưỡng bức. Hiện tượng này làm thúc đẩy quá trình lên men nhanh chĩng nhưng khơng ảnh hưởng đến hoạt tính sinh học của nấm men và khơng làm tăng các sản phẩm bậc 2.
Điều chỉnh áp suất trong khoảng 0 – 0,3 bar bằng cách điều chỉnh lượng CO2 trong tank lên men. Ở 24h đầu khi lên men CO2 được xả bỏ hồn tồn do CO2 trong lúc này cĩ nhiều tạp chất nên khơng thể thu hồi được. Việc xả bỏ CO2 cũng nhằm đẩy nhanh quá trình tăng sinh khối của nấm men nên quá trình len men cũng diễn ra rất mạnh. Điều chỉnh áp suất tăng lên trong quá trình lên men cũng nhằm kiểm sốt tốc độ lên men.
Nấm men được bổ sung vào tank lên men với lượng khoảng 670 kg/tank nhỏ, độ đậm đặc 60 - 70%. Mật độ nấm men là khoảng từ 20 – 30 triệu tế bào/ml. Nấm men sử dụng khơng quá 8 đời, tỉ lệ nấm men chết phải nhỏ hơn 10%. Mỗi tank lên men gồm 5
Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp & SHƯD Trang 55
mẻ đối với tank nhỏ hoặc 8 mẻ đối với tank lớn. Bổ sung Malturex - L để rút ngắn thời gian lên men. Trong dịch lên men chứa đầy đủ chất dinh dưỡng cho nấm men phát triển, do đĩ sau khoảng 24h khi cho dịch đường và nấm men vào tank thì nấm men bắt đầu phát triển và tăng sinh khối rất mạnh, nấm men sử dụng rất lớn lượng oxi cho quá trình hơ hấp. Trong giai đoạn này chủ yếu là quá trình phát triển và tăng sinh khối của nấm men, lượng rượu etylic sinh ra rất ít. Q trình này kéo dài từ 24 – 36 giờ.
Sau giai đoạn tăng sinh khối là giai đoạn lên men cực đại, mật số tế bào nấm men đã rất cao, q trình lên men yếm khí tạo thành rượu ethylic và CO2 diễn ra rất mạnh mẽ và nhanh chĩng. Chất hịa tan trong dịch men giảm xuống rất nhanh, bọt tạo thành to hơn và thơ hơn so với giai đoạn đầu. Nhiệt độ tank lên men tăng chút ít. Giai đoạn này kéo dài 2 – 3 ngày.
Tốc độ lên men của 2 – 3 ngày cuối giảm xuống, quá trình kết lắng của nấm men xảy ra. Khi độ Plato đạt khoảng 2,9 thì hạ nhiệt độ xuống 50
C, nếu nấm men cĩ vịng đời nhỏ hơn 8 thì tiến hành thu hồi men, trữ ở nhiệt độ từ 2 - 50C trong những tank kín để cấy men cho tank tiếp theo. Kết thúc quá trình lên men chính chuyển sang lên men phụ.
4.1.8. Lên men phụ
Mục đích: quan trọng nhất là q trình làm chín bia, làm giảm các sản phẩm phụ, cải thiện mùi vị sản phẩm, ổn định bọt, hàm lượng CO2, tạo hương vị đặc trưng cho bia. Quá trình lên men phụ kéo dài 14 – 16 ngày ở nhiệt độ -1 − 50
C. Ở giai đoạn này tiến hành làm lạnh ở phần dưới của thiết bị, nước nha lạnh từ dưới đi lên tiếp tục tạo nên dịng đối lưu cưỡng bức. Giai đoạn này nấm men bắt đầu kết mảng lại do dịch đường đã giảm dần chất dinh dưỡng cho nên lắng chìm xuống đáy thiết bị.
Điều chỉnh áp suất 0.3 – 0,6 bar, ở điều kiện này CO2 hịa tan vào trong dịch đường nhằm hạn chế tốc độ lên men và cung cấp một lượng CO2 vào bia thành phẩm.
Quá trình lên men phụ cĩ các tác dụng sau:
Sử dụng các chất chiết cịn lại: Sau khi thu hồi nấm men cuối q trình lên men chính thì vẫn cịn một số nấm men cịn sĩt lại. Ở giai đoạn này, những nấm men đĩ tiếp tục tạo thành ethylic, tuy nhiên lượng rượu tạo thêm khơng đáng kể.
Hịa tan CO2: CO2 là thành phần rất quan trọng của bia, giúp bia cĩ khả năng tạo bọt cho bia, ức chế vi sinh vật gây hại cho bia. Quá trình lên men phụ thực hiện ở nhiệt độ thấp (-1 – 50C), và cĩ dằn áp nên lượng CO2 hịa tan vào bia rất cao.
Ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp & SHƯD Trang 56
Cải thiện và tạo hương vị đặc trưng cho bia: Trong giai đoạn này quan trọng nhất là q trình làm chín bia, nấm men cộng với tác dụng của phụ gia Malturex - L sẽ khử diacetyl thành acetoin, loại bỏ diacetyl xuống nồng độ cho phép, các acid hữu cơ tác dụng với rượu tạo thành ester đem lại hương vị đặc trưng cho bia. CO2 sinh ra trong quá trình lên men và CO2 nạp thêm vào cĩ tác dụng loại bỏ những hợp chất lưu huỳnh gây mùi vị xấu cho bia.
Các hợp chất acetaldehyde xuất hiện tự nhiên trong bia, gây ra hiện tượng nhức đầu cho người tiêu dùng. Nấm men khơng tốt thì khả năng chuyển hĩa hồn tồn acetaldehyde thành rượu ethylic là rất yếu. Bên cạnh đĩ, việc thúc đẩy nhanh quá trình lên men cũng làm cho lượng acetaldehyde sinh ra nhiều hơn.
Làm trong và ổn định cho bia: Quá trình lên men phụ tạo điều kiện cho các kết tủa lạnh xảy ra, nấm men cịn sĩt lại, các hợp chất protein - polyphenol và các thành phần khác kết lắng xuống đáy tank làm trong bia, tạo cho bia cĩ độ bền keo ổn định. Vì diacetyl cĩ tính độc cao nên nĩ được xem là chỉ tiêu đánh giá chất lượng bia. Lên men phụ kết thúc khi lượng diacetyl ≤ 0,1 mg/l.