Lên men phụ có nhiệt độ thấp hơn, khoảng từ 0÷50C và kéo dài 7 ngày, trong khoảng thời gian này vẫn giữ áp 0,5÷0,7 bar, trong quá trình này một lượng lớn nấm men sẽ bị lắng xuống do quá trình hạ lạnh và dằn áp, trong khoảng thời gian lên men phụ vẫn tiến hành xả cặn mỗi ngày. Giai đoạn này làm giảm một số lượng đáng kể diacetyl trong bia. Lượng nấm men cũng ít hơn từ 2÷5,106 tế bào/ml. Sau khi hạ nhiệt độ khoảng 12h, tiến hành thu hồi men hoặc xả men tùy theo nhu cầu sử dụng.
Khi độ đường giảm xuống hoặc thấy độ đường giảm mạnh tiến hành hạ xuống 0oC và chờ lọc, trong giai đoạn này một số lượng ít nấm men vẫn lơ lửng trong tank nên quá trình lên men vẫn diễn ra nhưng rất chậm.
Tất cả quá trình lên men chính và phụ KCS sẽ kiểm tra độ đường, tổng tế bào, % tế bào chết, % chồi khoảng 12h/1lần.
Lên men phụ là giai đoạn tiếp tục của quá trình lên men chính nhằm chuyển hóa hết phần đường có khả năng tồn tại trong bia non (đường sót).
Hàm lượng CO2 trong bia càng cao khi áp suất trên bề mặt nó càng lớn và ngược lại. Còn với nhiệt độ, sự phụ thuộc đó vào tỷ lệ nghịch với nhau nghĩa là nhiệt độ càng thấp thì hàm lượng CO2 trong bia càng cao.
Khí CO2 tồn tại ở trong bia dưới hai dạng: tự do và liên kết, phần lớn ở trạng thái liên kết.
Sự liên kết của acid cacbonic ở trong bia tồn tạ ở hai dạng: liên kết hấp phụ và liên kết hóa học. Mọi người đều thừa nhận rằng acid cacbonic bị hấp phụ bởi các hạt protein dạng keo. Sự hấp phụ này xảy ra hai yếu tố:
- Trong môi trường bia với pH = 4,2÷4,4 các hạt protein dạng keo mang điện tích dương. Cũng trong môi trương đó, do khả năng phân ly kém cho nên phân tử acid cacbonic là phân tử lưỡng cực. Trong tình thế như vậy đầu âm của H2CO3 bị hấp phụ bởi điện tích dương của hạt protein. Acid cacbonic ở trong bia cũng tham gia phản ứng với các loại rượu. với etnol, nó có thể phản ứng để tạo thành mono-dietyl cacbonat: trong hai loại này thì ester bậc hai có độ bền vững cao hơn nhưng nếu so sánh với các acid khác thì ester của acid cacbonic kém bền vững hơn.
- Lượng ester tạo thành trong quá trình lên men phụ và lão hóa tăng 1,5 lần. Trong các thành phần còn lại của bia, hydratcacbon và các chất chứa nitơ cũng chịu sự biến đổi sâu sắc. Hàm lượng chất tan giảm thêm 1%, trong đó độ lên men đạt được thấp hơn độ lên men cuối cùng khoảng 2÷3% hàm lượng nitơ tổng số từ khoảng 65mg/100ml giảm xuống 45÷47mg/100ml.
Một trong những quá trình quan trọng nhất ở thời kì lên men phụ và lão hóa là sự kết lắng cặn, tức là quá trình làm trong bia. Bia non sau khi lên men chính xong, chuyển vào khu vực lên men phụ, còn chứa trong mình một lượng đáng kể nấm men và rất nhiều hạt cặn mịn khác. Bước sang giai đoạn lên men phụ, đặc biệt là thời gian đầu, các hạt này vẫn ở trạng thái sống động. Có hai nguyên nhân dẫn đến tình trạng này. Thứ nhất là do quá trình lên men vẫn tiếp diễn, tuy với tốc độ rất bé, khí CO2 tạo thành có chiều hướng sủi ngược lên bề mặt. Thứ hai là do nhiệt độ của bia (8÷10oC) cao hơn nhiệt độ của không gian tàng trữ (0÷1oC), các lớp bia ở thành thiết bị sẽ được làm lạnh trước và do đó sẽ tạo ra sự đối lưu của các lớp chất lỏng bên trong.
Khi quá trình lên men phụ bị tắt dần và nhiệt độ bên trong và ngoài thiết bị trở lại cân bằng thì các hạt phân tán kích thước bé bắt đầu kết lắng và bia sẽ trong thêm. Do điều kiện ở nhiệt độ thấp, lại tạo thêm một lượng etanol đáng kể, cho nên lúc này hầu hết nấm men sẽ được kết lắng. cũng ở điều kiện này, sự kết lắng của các hợp chất protein-polyphenol sẽ được tăng cường thêm, do đó thời gian càng kéo dài tốc độ làm
trong bia càng nhanh song song với quá trình làm trong của bia là các phản ứng khử các sản phẩm oxi hóa và phản ứng ester hóa, tức là quá trình lão hóa bia.
Bảng 3.2. Tiêu chuẩn của bia sau khi lên men phụ.
ST T T Tên chỉ tiêu Đ ơ n v ị Yêu cầu 1 Độ hòa tan biểu kiến 0 P 2.7 2 Độ cồn ở 20C % v / v 5.5 3 pH 4.2 4 Độ hòa tan nguyê n thủy 0 P 13.0 * Nhận xét :
- Quá trình lên men chính kéo dài từ 5÷7 ngày. Khi độ đường đạt yêu cầu thì tiến hành hạ nhiệt độ xuống 2oC, khi độ đường còn giảm mạnh thì tiến hành hạ 0oC.
Tank lên men
Lên men chính, 5÷7 ngày, 7÷9oC, P=0 bar
Lên men phụ, 7 ngày trở lên, 2÷5oC, P=0,5÷0,7 bar
Ủ chín bia 0÷1oC Nâm men
Maturex
Thu hồi CO2
Xả men Dịch đường
6-80C
Như vậy quá trình lên men phụ và tàng trữ bia kéo dài 7 ngày và tiến hành đưa bia đi lọc.
- Sau khi thu hồi men vào tank chứa men KCS sẽ kiểm tra các thông số độ đậm đặc, phần trăm chết, mật độ tế bào, vi khuẩn yếm khí và tiến hành lưu men tại nhiệt độ 5oC.
- Bia tồn trữ trong quá trình lên men phụ tiến hành dằn áp lên 1,2 bar. Trong giai đoạn này chúng ta vẫn tiến hành xả cặn tank lên men và mở hai van glycol để cấp lạnh cho đến hết giai đoạn lên men phụ và tồn trữ bia.
- Khi tank lên men đủ 12 ngày tiến hành lọc vào tank TBF thời gian bảo quản bia không quá 24 h nhiệt độ bảo quản bia là 3oC. Sau đó KCS sẽ kiểm tra nếu bia đạt sẽ đưa bia đi chiết.