CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. Phân tích và kiểm soát quá trình nấu 1 Quá trình đƣờng hóa
4.1.1. Quá trình đƣờng hóa
Là công đoạn đầu tiên trong quá trình sản xuất bia, tạo điều kiện thủy phân nguyên liệu nhằm chuyển hóa các chất có cấu tạo hóa học phức tạp thành dạng đơn giản hơn, chủ yếu là tinh bột. Ở giai đoạn này chúng ta chỉ kiểm soát pH sau quá trình đƣờng nấu. Kết quả kiểm soát đƣợc thể hiện dƣới hình sau:
43
Hình 4.1: Biểu đồ kiểm soát pH quá trình đường hóa
Đồ thị hình 4.1 cho thấy quá trình đƣờng hóa hiện đang ở trong tình trạng không ổn định với một điểm vƣợt khỏi giới hạn kiểm soát, đó là mẻ thứ 19 ngày 6/9/2013 và có 3 điểm vi phạm nguyên tắc thứ 2 và 3 đó là các mẻ 5(21/12/2013), mẻ 6 ( 9/3/2013) và mẻ 11( 26/3/2013). Nhƣng dựa vào các chỉ số đánh giá năng lực quá trình (Cp= 1,582 và Cpk=1,564 >1) thì kết luận quá trình đƣờng hóa có năng lực. Chỉ số năng lực quá trình đƣợc tính bằng phần mềm SPSS 16.0.
Mục tiêu của đề tài là kiểm soát chất lƣợng sản phẩm bia tƣơi và nâng cao chất lƣợng thành phẩm, muốn vậy cần phải tìm ra nguyên nhân gây ra những điểm không đạt chất lƣợng đó bằng cách phân tích quá trình. Các nguyên nhân đƣợc xác định thông qua phỏng vấn, lấy ý kiến từ các chuyên gia có nhiều kinh nghiệm, để từ đó thể hiện lại các nguyên nhân trên biểu đồ nhân quả.
Số chuyên gia đƣợc lựa chọn để phỏng vấn bao gồm: - Giáo viên hƣớng dẫn tại xƣởng sản xuất.
44
- Giáo viên bộ môn sản xuất Rƣợu – Bia – Nƣớc giải khát.
Kết hợp ý kiến của các chuyên gia và sự tham gia thảo luận nhóm, các nguyên nhân gây ra tình trạng mất ổn định quá trình đƣờng hóa sẽ đƣợc thể hiện ở biểu đồ nhân quả hình 4.2.
Hình 4.2: Biểu đồ nhân quả quá trình đường hóa
Biểu đồ nhân quả cho thấy những nguyên nhân gây ảnh hƣởng đến quá đƣờng đƣờng hóa. Nếu một trong những nguyên nhân trên không tốt sẽ dẫn đến tình trạng độ pH không đƣợc ổn định. Để hiểu rõ hơn, ta sẽ phân tích từng yếu tố ảnh hƣởng đến biến động này.
Về mặt nguyên liệu - Malt:
Là nguyên liệu chính trong công nghệ sản xuất bia nhƣng chúng ta lại không kiểm tra chất lƣợng malt trƣớck hi đƣa vào sản xuất. Chất lƣợng malt phải tƣơng đối đồng nhất và phải do nhà cung cấp tin tƣởng phân phối.
- Nƣớc:
Cũng nhƣ malt, nƣớc cũng cần phải kiểm tra chất lƣợng trƣớc khi đƣa vào sản xuất vì nó nguyên liệu quan trọng thứ hai sau malt. Thành phần của nƣớc nấu sẽ ảnh hƣởng rất nhiều đến chất lƣợng bia thành phẩm mà đầu tiên là ảnh hƣởng đến pH của dịch nha sau quá trình nấu.
45
Tại xƣởng bia, các công đoạn kiểm tra nguyên liệu đầu vào chƣa đƣợc thực hiện một cách nghiêm túc.
Về phƣơng pháp
- Phƣơng pháp nghiền malt:
Malt có thể nghiền khô, ẩm hoặc ƣớt nhƣng tốt nhất nên nghiền ẩm và ƣớt vì nhƣ vậy vỏ trấu không bị nát vụn và tạo đƣợc lọc tự nhiên trong quá trình lọc, tách bã. Nhƣng do điều kiện kỹ thuật chƣa đƣợc đáp ứng đầy đủ nên xƣởng vẫn còn nghiền khô.
Ngoài ra, sau khi nghiền xong cần phải kiểm tra coi mức độ nghiền đã đạt yêu cầu hay chƣa, nếu chƣa thì tiếp tục cho vào nghiền lại, nhƣ thế mới nâng cao đƣợc hiệu suất thủy phân tinh bột và rút ngắn đƣợc thời gian nấu. Chúng ta không kiểm tra yếu tố này.
- Nhiệt độ và thời gian thủy phân:
Nhiệt độ thủy phân là yếu tố quyết định đến cƣờng độ màu và chiều hƣớng tiến triển của các quá trình enzyme. Nếu nhiệt độ thủy phân tăng thì khả năng phản ứng của các phân tử cơ chất cũng tăng do đó mà động lực phản ứng cũng tăng lên, đẩy nhanh thời gian thủy phân.
- Enzyme α-amylaza hoạt động mạnh nhất ở topt = 72÷750C, duy trì nhiệt độ này khoảng 30 phút.
- Enzyme β-amylaza hoạt động mạnh nhất ở topt = 62÷650C, duy trì nhiệt độ này khoảng 60 phút. ( theo biểu đồ nấu xƣởng bia Trƣờng Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM).
Trên thực tế sản xuất tại xƣởng, vấn đề điều chỉnh nhiệt độ đƣợc giám sát bởi bảng điều khiển nên chính xác. Còn vấn đề về thời gian thì chƣa cố định, nhiều mẻ phải kéo dài thêm thời gian thủy phân. Nguyên nhân chính do chất lƣợng nguyên liệu không đồng nhất và mức độ nghiền chƣa đạt yêu cầu kỹ thuật.
46
Độ chua tác dụng của môi trƣờng sẽ gây ảnh hƣởng bất lợi cho tiến trình phản ứng enzyme, mà kết quả cuối cùng dẫn đến là cơ chất bị phân cắt không triệt để, hiệu suất thu hồi chất hòa tan thấp, khó lọc bã, dịch đƣờng đục, bia thành phẩm có độ bền keo kém, hƣơng và vị không hài hòa, không đặc trƣng.
Để khắc phục tình trạng này, ta cần có các giải pháp khắc phục sau:
Phải làm mềm nƣớc trƣớc lúc sử dụng bằng CaCl2 ( đã thực hiện, bổ sung 15g). Tăng độ chua của dịch cháo bằng cách bổ sung H3PO4 ( đã thực hiện, bổ sung
25ml).
Về mặt thiết bị
- Mức độ nghiền của malt:
Mức độ nghiền đƣợc quyết định bởi phƣơng pháp nghiền và thiết bị nghiền mà chúng tôi đã đề cập ở phần nguyên liệu và phƣơng pháp. Thực tế thì thiết bị nghiền malt tại xƣởng còn lạc hậu, công suất cũng nhƣ hiệu suất nghiền chƣa cao, chỉ đáp ứng đƣợc nhu cầu sản xuất ở quy mô phòng thí nghiệm hoặc có thể là trung bình.
- Cƣờng độ cánh khuấy:
Trong quá trình nấu malt, ngoài yêu cầu về tỷ lệ malt:nƣớc, thì cƣờng độ cánh khuấy cũng là một nhân tố rất quan trọng quyết định hiệu quả quá trình này. Cánh khuấy phải quay để tránh tình trạng vón cục hay cháy khét. Tốc độ quay của cánh khuấy do ngƣời vận hành điều chình. Tại xƣởng, tốc độ quay của cánh khuấy là 16 vòng/phút.
Về mặt con ngƣời ( phân tích chung cho toàn bộ quá trình)
Không tập trung sản xuất, chƣa có sự giám sát quá trình chặt chẽ, chƣa tiến hành kiểm tra các chỉ tiêu thƣờng xuyên. Còn làm việc theo kinh nghiệm.
Về mặt đo lƣờng ( phân tích chung cho toàn bộ quá trình)
Nguyên nhân dẫn đến sai số trong quá trình sản xuất cũng ảnh hƣởng đến sự biến động chất lƣợng. Sai số có thể do phƣơng pháp đo, cách tiến hành không chính xác, dụng cụ đo bị hỏng hay chính cách đọc kết quả của nhân viên KCS thiếu chính xác. Từ đó dẫn đến
47
tình trạng sai số. Nguyên nhân này có thể xảy ra nhƣng khuyến khích sai số trong giới hạn cho phép.
Trƣờng hợp khi tiến hành kiểm tra, số liệu có sự thay đổi bất thƣờng thì chúng ta cần phải thực hiện lần 2, lần 3. Tốt nhất mỗi lần kiểm tra nên thực hiện 3 lần, rồi lấy kết quả trung bình dể hạn chế đƣợc tối đa nguyên nhân này.
Biện pháp khắc phục:
Để khắc phục tình trạng độ pH có sự chênh lệch giữa các mẻ sản xuất, qua quá trình phân tích ở trên, chúng tôi đề ra một số giải pháp nhằm khắc phục tình trạng này:
- Kiểm tra chất lƣợng malt trƣớc khi đƣa vào sử dụng. Chỉ nên nhập khuẩ nguồn malt từ những nhà phân phối uy tín.
- Kiểm tra chất lƣợng nguồn nƣớc. - Cải tiến, thay thế máy nghiền malt.