dây chuyền sản xuất
3.3.2.2. Nồi nấu
3.3.2.3. Thiết bị lọc dịch đường 3.3.2.4. Thiết bị lắng xoáy 3.3.2.5. Thiết bị làm lạnh nhanh 3.3.2.6. Tank lên men
3.3.2.7. Thiết bị lọc trong bia
3.3.3. Tìm hiểu các phương pháp đánh giá và kiểm tra bán thành phẩm và chất lượng bia thành phẩm lượng bia thành phẩm
3.3.3.1. Kiểm tra bán thành phẩm
*Xác định nhiệt độ, độ đường và pH của dịch đường *Xác định nhiệt độ, pH Và độ đường của dịch lên men *Xác định nồng độ CO2
*Xác định độ chua
3.3.3.2. Đánh giá chất lượng bia thành phẩm
3.3.4. Tính toán cân bằng sản phẩm
3.4. Phương pháp nghiên cứu
3.4.1. Phương pháp thu thập thông tin
*Bằng cách thu thập tài liệu có sẵn của công ty từ cán bộ quản lý *Bằng cách hỏi cán bộ, công nhân sản xuất
*Bằng cách tiến hành tham gia sản xuất thực tế *Bằng cách quan sát:
- Quan sát toàn bộ quá trình sản xuất, từ khâu đưa nguyên liệu vào cho đến khi có được bia thành phẩm. Sau đó ghi chép và mô tả các công đoạn trong quy trình sản xuất của công ty
- Quan sát, mô tả cấu tạo, các thông số kỹ thuật và cách vận hành thiết bị, máu móc sử dụng trong dây truyền sản xuất.
- Quan sát trạng thái nguyên liệu, bia thành phẩm.
3.4.2. Phương pháp lấy mẫu
- Lấy 200ml dịch đường từ cửa tiếp nguyên liệu của nồi nấu làm mẫu phân tích - Lấy 200ml dịch lên men từ tank lên men làm mẫu phân tích
3.4.3. Phương pháp phân tích
- Xác định nhiệt độ nấu ở các giai đoạn (40, 52, 64, 74, 78, 90, 100).
+ Được tiến hành bằng cách theo dõi trên đồng hồ nhiệt kế được gắn ngay trên thiết bị nấu
+ Kết quả đo tương ứng với chỉ số trên đồng hồ nhiệt kế và được thể hiện ở (bảng 4.3) và (mục 4.3.1).
- Xác định độ pH ở các giai đoạn nhiệt độ bằng máy đo pH để bàn.
+ Tiến hành: Lấy 200 ml mẫu dịch. Sau đó điều chỉnh nhiệt độ của dịch đường về nhiệt độ phòng là 20oC, lắc nhẹ bình. Rồi tiến hành mở máy đo pH và theo dõi kết quả. Ghi lai kết quả đo.
- Xác định độ đường ban đầu bằng chiết quang kế cầm tay, trước khi bơm vào thùng lên men.
+ Tiến hành: Dùng pipet hút 0,5 ml dịch đường nhỏ lên bề mặt tấm kính đo phía dưới của thước đo độ đường. Chú ý không để tạo bọt. Sau đó đóng tấm kính phía trên lại và bắt đầu ngắm, đọc chỉ số tương ứng trên giải phân cách và ghi lại kết quả
*Xác định nhiệt độ của dịch lên men
- Xác định nhiệt độ lên men bằng nhiệt kế: Được tiến hành ngay sau khi lấy mẫu từ tank lên men. Ghi lại chỉ số đo được trên nhiệt kế.
*Xác định nồng độ CO2 + Tiến hành:
Làm mẫu thực: hút 5ml bia đã lắc đều CO2 cho vào bình tam giác 250 ml. Lấy tiếp 10 ml Na2CO3 0,1N và 10 ml nước cất cho vào bình tam giác đó. Sau đó tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch HCl 0,1N khi thấy hết màu hồng thì ghi lại số ml HCl đã dùng, được giá trị N1
Lấy mẫu trắng: lấy 5ml bia cho vào bình tam giác 250 ml. Lắc nhẹ để loại bỏ CO2. Cho tiếp 10 ml Na2CO3 0,1N và 10ml nước cất vào bình tam giác đó.Nhỏ 1 đến 2 giọt phenoiphtalein 1%. Và tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch HCl 0,1N đến khi hết màu hồng thì đọc và ghi lại số ml HCl đã dùng,được giá trị N2.
+ Tính lượng CO2:
Lượng CO2 = (N1 – N2) x 1,76 *Xác định độ chua
+ Tiến hành: Lấy 10 ml bia cho vào bình tam giác 250 ml. Lắc nhẹ để loại bỏ hết CO2. Cho thêm 10 ml nước cất và 1 đến 2 giọt phenolphtalein 1%.Sau đó chuẩn độ bằng NaOH 0,1N đến khi chuyển màu hồng phớt. Ghi lại kết quả số ml NaOH 0,1N đã tiêu tốn, được kết quả ghi vào sổ theo dõi.
3.4.4. Phương pháp đánh giá bằng cảm quan
Đánh giá chất lượng của bia thành phẩm thông qua các chỉ tiêu: độ cồn, giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan, khả năng tạo bọt…
Dựa vào TCVN 6063 – 1995 [7], theo thang điểm 5 cho cả 4 chỉ tiêu cảm quan để tính được sản phẩm đạt được loại nào so với tiêu chuẩn,bảng xếp hạng chất theo điểm số được trình bày ở (bảng 3.2). Thành viên đánh giá cảm quan gồm 10 người đã được huấn luyện.
*Nguyên tắc: Điểm chất lượng cho mỗi chỉ tiêu là trung bình điểm cộng của tất cả các thành viên. Tất cả các chỉ tiêu cảm quan được dùng hệ điểm 20 xây dựng trên 1 thang điểm thống nhất 6 bậc 5 điểm (điểm từ 0 đến 5). Trong đó điểm 0 tương ứng với sản phẩm bị hư hỏng, điểm từ 1 đến 5 tương ứng với mức khuyết tật giảm dần, điểm 5 tương ứng với sản phẩm có chất lượng tốt.
Điểm chất lượng của sản phẩm bia là điểm trung bình cộng của từng chỉ tiêu nhân với hệ số trọng:
Bảng 3.1: Hệ số trọng lượng của từng chỉ tiêu cảm quan [6]. Các chỉ
tiêu
Màu sắc,
Độ trong Trạng thái, độ bền của bọt
Mùi Vị
Hệ số trọng lượng
0,4 0,8 0,8 2
Bảng 3.2: Xếp hạng chất lượng theo điểm số [6].
TT Xếp hạng chất lượng Điểm số 1 Tốt 18,6 – 20.0 2 Khá 15,2 – 18,5 3 Đạt 11,2 – 15,1 4 Kém 7,2 – 11,2 5 Rất kém 4,0 – 7,11 6 Hỏng 0.0 – 3,9
*Cách tiến hành cho điểm các chỉ tiêu cảm quan:
Mỗi cảm quan viên sẽ nhận được 1 mẫu cùng một phiếu trả lời trong đó các tính chất của sản phẩm được chỉ ra. Người cảm quan viên đánh giá và cho điểm các tính chất đó.Họ sẽ nếm thử mẫu và xác định mức điểm cho mỗi chỉ tiêu.
Người chuẩn bị thu thập kết quả, xử lý số liệu, đánh giá chất lượng sản phẩm và báo cáo.
Kết quả thể hiện ở (bảng 4.7) Tiến hành lặp lại 3 lần thí nghiệm
PHẦN 4
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
Sơđồ quy trình sản xuất bia
Hình 4.1. Sơ đồ quy trình sản xuất bia
Nghiền
Ngâm, đường hóa
Lọc Houblon hóa Lắng whirlpool Lạnh nhanh Lên men chính Lên men phụ Lọc bia Tàng trữ Bia Chiết bia Thanh trùng Dán nhãn, xếp thùng Malt Nước Gạo đã nghiền Ngâm, hồ hóa, dịch hóa(termamyl) Bã malt Hoa Không khí vô trùng Nấm men tươi Nhân giống Men giống Chiết thùng Xuất xưởng Chai, lon Rửa, khử trùng Kiểm tra Nạp chai Thu hồi Xử lý CO2 CO2 Bã Bã chăn nuôi Xử lý Rút men Men xệt
4.1. Tìm hiểu các công đoạn trong quy trình công nghệ sản xuất bia
4.1.1. Nguyên liệu
Để sản xuất bia cần có nguyên liệu, đây là tiền đề và là yếu tố quyết định đến bia thành phẩm.
Nguồn nguyên liệu chính để sản xuất bia bao gồm: malt đại mạch, gạo, nấm men, hoa houblon, nước. Và nguyên liệu phụ là đường, enzyme, chất tạo màu, axit lactic, CaSO4, chất trợ lọc (diatomit)… Ngoài ra các nguyên liệu phụ dùng vệ sinh thiết bị: H2O2, NaOH, H2SO4, HCl…
Những nguyên liệu chính nhà máy dùng cho sản xuất đều đạt các yêu cầu về chất lượng các chỉ tiêu do nhà máy bia Vicoba kiểm tra nghiêm ngặt. Còn nguyên liệu phụ cũng phải đạt yêu cầu là có nguồn gốc rõ ràng, có tem nhãn đầy đủ và thời hạn sử dụng.
4.1.1.1. Malt đại mạch
Khi nhập malt về thì bộ phận KCS của công ty kiểm tra, đánh giá chất lượng malt nghiêm ngặt theo các yêu cầu và các chỉ tiêu. Malt được bảo quản trong kho gần máy nghiền, kho đã được vệ sinh sạch sẽ và được xếp lần lượt trên các giá bằng gỗ cách mặt đất 25cm. Nguồn malt đại mạch được nhà máy bia Vicoba nhập ở các nước như: Đông Âu, Bỉ, Đan Mạch, Pháp. Qua việc kiểm tra về mặt cảm quan, nhà máy nhập malt có chất lượng tốt, không sử dụng ,alt kém phẩm chất. Yêu cầu malt được nhà máy sử dụng đạt các chỉ tiêu:
*Chỉ tiêu cảm quan và vật lý Màu sắc: có màu vàng sáng
Mùi: có mùi thơm đặc trưng, không có mùi ẩm mốc Vị: có vị ngọt nhẹ
Khối lượng: 28 – 38g/1000 hạt Độ xốp: có độ xốp cao
4.1.1.2. Gạo
Nhà máy bia Vicoba đã sử dụng gạo tẻ làm nguyên liệu thay thế một phần malt vì gạo chứa nhiều tinh bột (60 – 65%), protein, chất béo… khi nấu thu được nhiều chất hòa tan một phần làm giảm giá thành mà bia cũng không thua kém gì so với sử dụng 100% malt đại mạch.
*Chỉ tiêu cảm quan
Màu sắc: có màu trắng trong, không có hạt màu vàng, đen Mùi: không có mùi ẩm mốc
Kích thước hạt: đồng đều Thóc tối đa: 15 hạt/1kg gạo
Khi nhập gạo về cán bộ KCS cũng kiểm tra chất lượng gạo theo các chỉ tiêu trên. Gạo cũng được đưa vào bảo quản trong kho sạch sẽ và xếp trên giá cách mặt đất 25cm gần nơi nghiền. Gạo được nhà máy nhập từ các đại lý gần trong khu vực và từ Thái Bình, Hải Dương, Nghệ An, Nha Trang, Huế, Đồng Tháp…
4.1.1.3. Hoa houblon
Nhà máy bia Vicoba nhập hoa houblon từ Đức, Mỹ hoặc Tiệp với hai dạng chế phẩm: hoa viên và cao hoa. Và yêu cầu hoa đạt:
Mùi: có mùi thơm đặc trưng rõ Vị: chát, đắng đặc trưng
Axit đắng: >13%
Bảng 4.1: Lượng hoa của từng dạng chế phẩm mà nhà máy sử dụng/1 mẻ nấu
Dạng hoa Khối lượng sử dụng
Hoa viên 2kg/mẻ
Cao hoa 0,5kg/mẻ
4.1.1.4. Chủng nấm men
Nhà máy bia Vicoba sử dụng nấm men phục vụ cho sản xuất là chủng: Saccharomyces Carlsbergensis từ hai nguồn chính: nhân giống nấm men thuần khiết do viện công nghệ thực phẩm cung cấp và tái sử dụng men sữa hệ số 8 – 10.
Nấm men sữa được bảo quản trong phòng vi sinh của nhà máy nhiệt độ bảo quản lạnh là 0 – 2oC có bộ phận lọc không khí. Do đó giảm được chi phí sản xuất vẫn đáp ứng được yêu cầu sản xuất. Men giống phát triển tốt, tỷ lệ chết dưới 5%, không nhiễm nấm men dại và vi khuẩn. Số lượng đạt: 8 – 10 tế bào/1cm3
khi cho vào dịch để lên men.
4.1.1.5. Nước
Nhà máy bia Vicoba sử dụng nguồn nước từ nước máy sinh hoạt do công ty nước sạch của thành phố cung cấp. Nước sinh hoạt được bơm vào bể chứa để lắng, bể có dung tích: 50m3.
Yêu cầu sản xuất đạt:
Màu sắc: không màu, trong suốt Mùi: không mùi
Vị: không vị pH: 6,5 – 7
Độ cứng toàn phần: CaCO3< 300 (mg/lít)
Vi sinh vật < 100 tb/ml và không có vi sinh vật gây bệnh
4.1.2. Nghiền nguyên liệu
4.1.2.1. Nghiền gạo
Nhà máy bia Vicoba sử dụng máy nghiền búa để nghiền gạo. Số lượng gạo nghiền mỗi mẻ náu nhà máy sử dụng là 300kg.
a, Mục đích và yêu cầu
*Mục đích: Tạo điều kiện thuận lợi cho enzyme có trong malt và bổ sung enzyme từ ngoài để thủy phân tinh bột thu được lượng chất hòa tan cao nhất.
*Yêu cầu: Mức độ nghiền nhỏ, mịn không lẫn gạo chưa nghiền. Bột nghiền đạt chỉ tiêu: tấm 20% - 30%; bột nhỏ 20% - 25%; bột mịn 55% - 55.
b, Tiến hành nghiền
Sau khi vệ sinh máy nghiền, gạo được đổ vào phễu chứa, hệ thống gầu tải và máy nghiền khởi động.Điều chỉnh kích thước hạt nghiền phù hợp với yêu cầu công nghệ. Kiểm tra bột nghiền khi nghiền và nếu đạt thì chuyển sang giai đoạn nấu, nếu chưa đạt thì tiến hành chỉnh lại máy nghiền. Sau khi nghiền song, tắt máy nghiền, gầu tải và vệ sinh máy nghiền.
c, Các sự cố xảy ra khi nghiền và biện pháp khắc phục
Bột nghiền không được mịn do các lưới dao trong máy bị mòn ảnh hưởng tới chất lượng của bột. Biện pháp thay lưới dao, quả rulô…
Khi tiến hành nghiền bị mất điện ngừng ngay quá trình nghiền phải tắt máy, tháo phễu nạp bỏ gạo ra hoặc sử dụng nguồn điện thay thế.
Khi đang nghiền bị kẹt máy, bột nghiền cháy khét do đó tháo thiết bị ra thay thiết bị mới.
4.1.2.2. Nghiền malt
Nhà máy bia Vicoba sử dụng phương pháp nghiền khô với thiết bị máy nghiền 2 cặp trục rulô. Số lượng malt nghiền của mỗi mẻ là 700 kg.
a, Mục đích và yêu cầu
*Mục đích: Nghiền malt nhằm để dập nhỏ hạt thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp xúc với nước làm cho sự xâm nhập của nước vào trong thành phần nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy quá trình sinh lý, sinh hóa trong nguyên liệu khi nấu tạo ra một dịch đường có nồng độ các chất hòa tan cao.
*Yêu cầu: Trước khi tiến hành nghiền cần vệ sinh sạch sẽ thiết bị tránh để các vật lạ như: kim loại, gián, bột mốc, ẩm… ở trong máy. Malt sau khi nghiền thu được bột nghiền có: vỏ, tấm bé, tấm lớn và bột với tỷ lệ: bột 20% - 30%; vỏ 20% - 25%; tấm 55% - 55%/
b, Tiến hành nghiền
Trước khi nghiền, người công nhân phải kiểm tra sự hoạt động bình thường của máy.Sau đó bật máy nghiền hoạt động, bật gầu tải bột hoạt động và đổ malt vào phễu. Malt được nghiền qua cặp rulô thứ nhất nghiền sơ bộ, qua cặp rulô thứ hai hạt malt khi di qua khe hở giữa hai trục chịu tác động đồng thời của 2 lực nén và xé làm cho phần nội nhũ bị vỡ nát, phần vỏ được giữ nguyên. Để đảm bảo nghiền malt đạt yêu cầu ta điều chỉnh vít điều chỉnh khe hở giữa hai trục về 0,2 – 0,3 mm. Nghiền xong tắt máy ngiền malt, lấy 40kg malt lót cho mẻ nấu và vệ sinh, quét dọn sạch sẽ khu vực nghiền tránh không để bột rơi vãi lại vì dễ gây ẩm mốc.
c, Các sự cố xảy ra khi nghiền và biện pháp khắc phục
Khi nghiền có thể bị mất điện làm dừng quá trình nghiền khi đó phải ngừng việc đổ nguyên liệu vào máy, tắt công tắc thu gom hết phần nguyên liệu chưa được nghiền để thực hiện lại.
Có thể trục rulô dừng lại không quay do điều chỉnh khe hở quá nhỏ. Cần điều chỉnh từ từ đồng thời kiểm tra bột nghiền, khi thấy mức độ nghiền đạt yêu cầu thì dừng lại (không điều chỉnh nữa).
4.1.3. Nấu
4.1.3.1. Hồ hóa
a, Mục đích và yêu cầu
*Mục đích: Quá trình hồ hóa làm phá vỡ màng tế bào tinh bột, tạo điều kiện thuận lợi cho enzyme hoạt động và tấn công tinh bột biến các dextrin cao phân tử thành thấp phân tử và tạo phản ứng melonoidin làm cho cháo có mùi thơm, kích thích quá trình đường hóa nhanh và triệt để.
*Yêu cầu: Tiến hành hồ hóa triệt để không còn tinh bột sót, các thông số kỹ thuật phải theo đúng quy định của quy trình công nghệ.
b, Phương pháp thực hiện và những biến đổi trong quá trình hồ hóa
Chuẩn bị lấy nguyên liệu đủ cho mẻ nấu (hoa houblon, enzyme, đường, màu, CaCl2 theo lượng quy định của cá cán bộ kỹ thuật). Chuẩn bị đầy đủ nước 80o
C đồng thời kiểm tra toàn bộ hệ thống nấu và hệ thống điện, nước cung cấp cho nấu thấy hoạt động tốt thì mới tiến hành lấy nước vào nồi cháo. Đun sôi và tráng rửa toàn bộ hệ thống trước khi xuống bột để nấu. Chú ý mỗi tháng một lần bộ phận nấu phải kiểm tra nhiệt độ thực tế tại các giai đoạn của quá trình nấu để đối chiếu với nhiệt độ hiển thị trên bảng điện.Nếu nhiệt độ thực tế và nhiệt độ hiển thị trên bảng điện có sai lệch thì phải báo ngay cho kỹ thuật viên thiết bị để có biện pháp hiệu chỉnh và kiểm định lại.
Nhà máy bia Vicoba sử dụng nồi có dung tích 4500l, tỷ lệ bột : nước là 1:4. Công thức phối trộn: 300kg gạo + 40kg malt lót + 1600l nước. Sau khi phối trộn gạo, malt lót và nước, tiến hành bật cánh khuấy và cho 0,4kg enzyme Teramyl (E1), 1,5kg CaSO4 vào nồi cháo. Nâng nhiệt độ lên 90oC hãm trong 30 phút rồi nâng sôi 100oC và giữ trong 30 phút, pH = 5,8. Tinh bột sẽ bị hồ hóa (độ nhớt giảm và tinh bột trương nở tối đa tạo điều kiện cho enzyme thủy phân) lúc này các enzyme α – amylase của malt lót và enzyme tấn công vào mạch tinh bột làm cho dịch cháo bị