Mục đớch của quỏ trỡnh nghiền malt là đập nhỏ hạt thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp xỳc với nước, làm cho sự xõm nhập của nước vào cỏc thành phần chất của nội nhũ nhanh hơn, thỳc đẩy quỏ trỡnh đường húa và cỏc quỏ trỡnh thủy phõn khỏc nhanh và triệt để hơn.
Yờu cầu của quỏ trỡnh nghiền malt là vỏ càng nguyờn vẹn càng tốt, vỏ tỏch ra khỏi nội nhũ, lượng tấm thụ nhỏ.
Trong dõy chuyền sản xuất này, chọn thiết bị nghiền trục, nghiền theo phương phỏp nghiền ướt, sử dụng mỏy nghiền cú 2 cặp rulụ.
Malt được đổ vào phễu hứng ở chõn gầu tải thứ nhất, được gầu tải này đưa lờn thiết bị cõn malt, sau đú đổ xuống phễu hứng của gầu tải thứ hai và được đưa lờn đổ vào thựng chứa. Từ đõy malt được chuyển dần xuống mỏy nghiền đồng thời được phun nước 65˚C, nghiền xong lại bổ sung thờm nước để hỗn dịch đạt nhiệt độ 45˚C và đạt tỉ lệ: bột malt/nước = 1/4, dịch sữa malt này được bơm chuyển vào cỏc nồi nấu.
II.3.3. Quỏ trỡnh hồ húa
Hồ húa tinh bột nhằm mục đớch thuỷ phõn từng phần để tạo điều kiện cho giai đoạn đường hoỏ đạt hiệu quả cao, đồng thời giai đoạn này cũng hoà tan một phần chất chiết vào dịch đường. Trong quỏ trỡnh nấu để tăng hiệu quả trớch ly và đương hoỏ nguyờn liệu người ta cú bổ sung enzym hoặc malt lút. Tuỳ thuộc vào cụng nghệ sản xuất của từng nhà mỏy mà người ta cú thể sử dụng lượng malt lút theo tỷ lệ thớch hợp kốm theo với chế phẩm enzym. Ở giai đoạn này chế phẩm enzym thường dựng là Termamyl. Trong quy trỡnh cụng nghệ của nhà mỏy ta sử dụng cả malt lút và enzym Termamyl đõy là enzym cú nguồn gốc từ vi sinh vật nờn cú nhiệt độ hoạt động tối thớch khỏ cao ( 86oC ) rất thớch hợp cho giai đoạn hồ hoỏ
Trước khi nấu, tiến hành vệ sinh thiết bị bằng nước núng. Bột gạo được phối trộn với nước ấm để đạt nhiệt độ dịch khoảng 45˚C trước khi bơm vào nồi với tỉ lệ: bột/nước = 1/5. Bật cỏnh khuấy, bổ sung axớt lactic để hạ pH của hỗn dịch xuống khoảng 5,4 – 5,6. Cho malt lút vào nồi với lượng bằng 20% lượng gạo và bổ sung thờm nước để tỉ lệ: bột/nước = 1/5. Cựng lỳc này ta bổ sung enzym Termamyl, Bột được trộn đều và giữ ở nhiệt độ 42 – 45˚C trong khoảng 15 phỳt để tinh bột hỳt nước trương nở, đồng thời hệ enzyme trong malt đặc biệt là peptidase thực hiện quỏ trỡnh đạm hoỏ. Cấp hơi để nõng từ từ nhiệt độ của khối dịch lờn 72˚C và giữ trong khoảng 10 phỳt. Tiếp tục nõng nhiệt của khối dịch lờn 83˚C và giữ trong 30 phỳt để thực hiện quỏ trỡnh hồ hoỏ tinh bột gạo. Cuối cựng cấp hơi đun sụi khối dịch trong khoảng 30 phỳt trước khi bơm sang nồi malt. Thời gian nấu một mẻ khoảng 150 phỳt.
II.3.4. Quỏ trỡnh đường húa
Mục đớch của quỏ trỡnh đường hoỏ nguyờn liệu là phõn cắt cỏc hợp chất cao phõn tử thành cỏc hợp chất thấp phõn tử dể hoà tan tạo thành chất chiết của dịch đường. Thực chất của cỏc quỏ trỡnh ở giai đoạn này là sự thủy phõn cỏc hợp chất cao phõn tử dưới sự xỳc tỏc của enzym.
Hệ enzym trong malt rất đa dạng trong đó có vai trò quan trọng nhất là : sitaza, proteaza, và amylaza. Nhóm enzym sitaza thủy phân hemixelluloza và các chất dạng keo thành các đờng đơn pentoza, hexoza và các sản phẩm khác. Enzym này
có tác dụng chủ yếu trong giai đoạn ơm mầm là phá hủy thành tế bào, tạo điều kiện cho các enzym khác đợc hoạt hóa. Hệ enzym proteaza thủy phân protein thành các các peptid nhỏ hơn và axit amin. Hệ enzym amylaza gồm α- amylaza và β- amylaza phân cắt tinh bột thành đờng đơn giản và các dextrin. Enzym α- amylaza tấn công liên kết α-1,4glucozit của thành phần amiloza cũng nh của amilopectin tạo nên các polysacarit có kích thớc nhỏ và một lợng rất ít disacarit hoặc glucoza. Enzym β-amylaza tác dụng trên amiloza và amilopectin bắt đầu từ các đầu tận cùng không có tính khử của các chuỗi và giải phóng lần lợt các gốc maltoza. Enzym này cũng tấn công liên kết α- 1,6glucozit.
Bơm dịch nghiền malt vào nồi đường hoỏ. Bật cỏnh khuấy để đảo trộn đều dịch malt. Bổ sung axit lactic và CaCl2, axit lactic hạ pH của dịch xuống 5,4–5,5 thuận lợi cho hoạt động của hệ enzyme thuỷ phõn và cũng cú tỏc dụng khử độ cứng của nước cũn lại. Cỏc muối Canxi được bổ sung vào nồi đường húa nhằm làm tăng độ bền của enzym α- amilaza. Do Canxi tham gia vào sự hỡnh thành và ổn định cấu trỳc bậc 3 của enzym, duy trỡ cấu hỡnh hoạt động của enzym. Canxi cũn cú tỏc dụng đảm bảo cho α- amilaza cú độ bền cực lớn đối với cỏc tỏc động gõy biến tớnh và sự phõn hủy bởi cỏc enzym phõn giải protein.. Nõng nhiệt độ khối dịch lờn 50˚C và giữ trong khoảng 5 phỳt. Bơm dịch chỏo sang nồi malt hoà trộn với dịch bột malt, khi đú nhiệt độ của hỗn dịch sẽ vào khoảng 63-65˚C, thời gian bơm chỏo khoảng 10 phỳt, giữ ở nhiệt độ này 20 phỳt. Tiếp tục nõng nhiệt độ khối dịch lờn 72˚C và giữ trong khoảng 30 phỳt. Nõng nhiệt độ khối dịch lờn 76˚C và giữ trong khoảng 20 phỳt, rồi bơm sang thựng lọc. Thời gian đường hoỏ một mẻ khoảng 120 phỳt.
II.3.5. Lọc dịch đường
Lọc dịch đường cú 2 giai đoạn: giai đoạn thứ nhất là lọc để tỏch dịch đường ra khỏi bó, giai đoạn 2 là rửa bó để rỳt nốt phần chất hoà tan cũn sút lại trong bó. Tiến hành lọc:
Trước tiờn bơm nước cú nhiệt độ là 78oC vào đầy phần khụng gian giữa đỏy giả và đỏy thật. Sau đú mới bơm dịch hốm từ nồi đường húa sang, cỏnh khuấy được bật với tốc độ chậm sẽ dàn đều lớp bó. Sau khi hết dịch đường hệ thống cỏnh đảo bó được nõng lờn cao. Dịch đường được để yờn 20 phỳt để bó kết lắng tạo thành
lớp lọc. Cú thể chia lớp bó thành 3 lớp: lớp dưới cựng gồm cỏc phần tử nặng nhất và lớn nhất, dày khoảng 1cm; lớp giữa gồm vỏ và cỏc phần tử nặng khỏc; lớp trờn cựng là cỏc phần tử mịn và nhẹ, xỏm, dày khoảng 1cm. Sau đú mở van thu dịch đường, ban đầu dịch đường cũn đục nờn ta cho hồi lưu trở lại thựng lọc trong khoảng 15 phỳt đầu. Khi dịch đường bắt đầu trong thỡ khoỏ van hồi lưu, dịch đường được đưa ngay sang nồi nấu hoa. Nếu nồi hoa chưa sẵn sàng thỡ dịch đường được đưa sang nồi trung gian cú vỏ bảo ụn chứa tạm. Lỳc đầu tốc độ lọc nhanh, về sau tốc độ lọc chậm dần do màng lọc bị bớt làm tăng trở lực khi đú cần ngừng quỏ trỡnh lọc dựng hệ thống cào bó tạo lại lớp màng lọc. Quỏ trỡnh tỏi tạo lại lớp màng lọc như sau: Cho lưỡi dao quay một gúc 15 - 200. Dựng kớch thuỷ lực hạ dao cào xuống vị trớ thấp nhất, quay trong 15-20 phỳt để xỏo trộn lớp lọc. Hệ thống van thỏo dịch được đúng lại. Dàn bằng bề mặt lọc: nõng hệ thống dao cào lờn ngang tầm chiều cao lớp lọc, trả dao về vị tri ban đầu, quay dao trong 15 phỳt, thao tỏc lặp lại như lần đầu
Tiến hành rửa bó giỏn đoạn làm 3 lần, nước rửa bó cú nhiệt độ 78˚C. Sau khi thu hết dịch đường, khoỏ van xả dịch, cấp 1/3 lượng nước rửa bó, cho cỏnh khuấy quay để làm tơi lớp bó giải phúng chất tan cũn lưu trong bó vào dịch. Để yờn 10 phỳt thỡ thỏo dịch, dịch này cũng được bơm sang nồi hoa với dịch lọc trước đú. Kết thỳc quỏ trỡnh rửa bó hàm lượng đường trong bó cũn 0,5 – 1˚Bx. Thời gian rửa bó khoảng 60 phỳt.
Thực hiện thỏo bó: bó malt được hệ thống dao cào dần về chỗ cú lỗ hổng để thỏo bó ra ngoài qua đỏy và được vớt tải vận chuyển ra thựng chứa bó malt.
II.3.6. Houblon húa
Thiết bị đun hoa được vệ sinh sạch sẽ trước mỗi mẻ nấu. Ngay từ khi dịch lọc đưa sang nồi hoa thỡ mở van cấp hơi nhưng ở mức vừa phải để duy trỡ nhiệt độ dịch lọc trờn 75˚C. Sau đú nõng dần nhiệt độ sao cho tới khi toàn bộ dịch lọc và nước rửa bó được bơm sang nồi hoa thỡ dịch đường trong nồi cũng vừa sụi. Khi dịch sụi được khoảng 15 phỳt thỡ cho toàn bộ lượng hoa cao vào nồi. Sau khi dịch sụi được khoảng 60 phỳt thỡ cho 1/2 lượng hoa viờn vào nồi. Trước khi kết
thỳc đun hoa 15 phỳt thỡ bổ sung nốt 1/2 lượng hoa viờn vào nồi. Tỷ lệ: cao hoa/hoa viờn = 1/4. Thời gian đun hoa khoảng 90 phỳt
II.3.7. Lắng xoỏy và lạnh nhanh
Dịch đường ra khỏi nồi hoa được bơm vào thựng lắng xoỏy theo phương tiếp tuyến với vận tốc 12 – 14m/s, dưới tỏc dụng của lực ly tõm và trọng lực cỏc cặn lắng và bó hoa tỏch ra tập trung ở giữa thựng và lắng xuống đỏy. Để yờn dịch đường khoảng 15 phỳt cho cặn lắng xuống đỏy. Ban đầu thỏo dịch ra ở thõn thựng, sau đú mới thỏo ra từ đỏy thựng. Dịch ra khỏi thựng cú nhiệt độ khoảng 90˚C được bơm sang thiết bị làm lạnh nhanh. Cặn tập trung ở đỏy thựng khi bơm hết dịch được xối nước xả bó ra ngoài. Thời gian lắng xoỏy khoảng 30 phỳt. Sau khi ra khỏi thựng lắng xoỏy, dịch đường cú nhiệt độ 90˚C, được dẫn vào mỏy lạnh nhanh kiểu tấm bản. Mỏy được cấu tạo từ những tấm bản gấp súng chế tạo từ thộp hay hợp kim Cr – Ni. Cỏc tấm bản cú hỡnh chữ nhật, cú 4 tai ở 4 gúc, trờn mỗi tai cú đục lỗ trũn. Kết hợp xen kẽ cỏc tấm bản với cỏc gioăng cao su tạo nờn 4 mương dẫn: dịch đường vào mỏy, dịch đường ra khỏi mỏy, chất tải lạnh vào mỏy, chất tải lạnh ra khỏi mỏy. Dịch đường núng được bơm vào một trong hai mương dẫn phớa trờn, chảy thành màng ziczac trờn bề mặt cỏc tấm bản trong khoảng trống giữa 2 tấm bản liền kề, dịch đường chảy cỏc khoảng trống cỏch nhau 1 khoảng trống xen kẽ bởi chất tải lạnh, cuối cựng ra khỏi mỏy ở mương dẫn dưới ngược phớa. Nước lạnh 2˚C được đi theo chiều ngược lại từ mương dẫn vào ở phớa dưới qua cỏc khoảng trống mà dịch đường khụng đi qua rồi ra ở mương dẫn phớa trờn đối diện. Nước lạnh qua trao đổi nhiệt với dịch đường trở thành nước núng 70 – 80˚C được thu hồi về thựng nước núng đưa đi phục vụ cho quỏ trỡnh nấu.
II.3.8. Chuẩn bị và cấp men giống
Nấm men sử dụng để sản xuất bia là chủng Saccharomyces Carlsbergensis, phỏt triển tốt nhất ở nhiệt độ khoảng 6-9oC. Nấm men đúng vai trũ quyết định trong sản xuất bia, đú là quỏ trỡnh chuyển húa nguyờn liệu thành sản phẩm. Quỏ
trỡnh này lại gắn liền với sự tham gia của hệ enzym trong tế bào nấm men cho nờn việc nuụi cấy tế bào nấm men để tạo điều kiện cho sự hỡnh thành và sự hoạt động của hệ enzym là một khõu kĩ thuật rất quan trọng phải tiến hành the cỏc trỡnh tự chớnh xỏc và nghiờm ngặt.