Báo cáo thực hành môn công nghệ sản xuất đồ uống Công ty TNHH TMDV Tân Hiệp Phát

8/9/2019 Báo cáo thực hành môn công nghệ sản xuất đồ uống Công ty TNHH TMDV Tân Hiệp Phát

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-hanh-mon-cong-nghe-san-xuat-do-uong-cong-ty 1/100

Báo cáo thực tậ p

GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 1

Mục lục

I.

Tổng quan về nhà máy 5

1. Giớ i thiệu về công ty 5

1.1.

Thông tin chung 5

1.2.

Logo của công ty 5

1.3.

Định hướ ng phát triển 6

1.4.

Giá tr ị cốt lõi 6

1.5.

Nguồn nhân lực 6

1.6. Các tiêu chuẩn chất lượ ng 6

2.

Lịch sử phát triển của công ty 7

3. Thành tựu đạt đượ c 8

4.

Các dòng sản phẩm của công ty 9

5.

Hệ thống quản lý trong công ty 11

6.

Sơ đồ nhà máy 12

II.

Nguyên liệu 14

1.

Malt 14

1.1. Vai trò của malt trong quy trình sản xuất bia 14

1.2.

Thành phần chính của malt và vai trò của chúng 14

1.3.

Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng malt. Phương pháp kiểm tra 15

1.4. Bảo quản malt 16

2. Thế liệu 16

2.1. Mục đích sử dụng thế liệu trong sản xuất bia 16

2.2.

Chỉ tiêu của gạo 16

2.3.

Bảo quản gạo 17

2.4.

Sự khác nhau giữa bia có sử dụng thế liệu và bia không có thế liệu 17

3.

Nướ c 18

3.1. Vai trò của nướ c trong sản xuất bia 18

3.2. Phương pháp xử lí nướ c 18

3.3. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nướ c 20

4.

Hoa houblon 22

4.1.

Vai trò hoa houblon trong sản xuất bia 22

4.2.

Thành phần chính của hoa houblon và tác dụng của chúng 22

4.3.

Các chỉ tiêu đánh giá chất lượ ng hoa 24

WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM







5.3.

Các yếu tố ảnh hưở ng 48

5.4.

Thiết bị 49

6.

Houblon hóa 51

6.1.

Mục đích 51

6.2.

Các biến đổi 52

6.3.

Các yếu tố ảnh hưở ng 54

6.4.

Thiết bị 55

6.5.

Thông số công nghệ: 58

7. Lắng 58

7.1. Mục đích 58

7.2. Các yếu tố ảnh hưở ng 58

7.3.

Thiết bị 58

7.4.

Thông số công nghệ 59

8.

Làm lạnh nhanh 60

8.1.

Mục đích 60

8.2. Các biến đổi 60

8.3. Thiết bị: 60

8.4. Thông số công nghệ 61

9.

Bão hòa O2 62


9.2. Thiết bị 62

9.3.

Thông số công nghệ 63

10.

Lên men bia 63

10.1.

Men giống 63

10.2.

Lên men chính 68

11.

Lên men phụ và ủ bia 73

11.1.

Mục đích 73

11.2. Các biến đổi 74

11.3. Thông số công nghệ 74

11.4.

Các yếu tố ảnh hưở ng tớ i quá trình lên men 74

11.5.

Yêu cầu trong quá tr ình lên men 75

11.6.

Thao tác vận hành 76

11.7.

Thiết bị sử dụng 79

12.

Quá trình lọc bia 80

12.1.

Mục đích 80






12.2.

Yêu cầu của bia sau khi lọc 80

12.3.

Phươ ng pháp lọc 80

12.4.


13.

Bão hoà CO2 86

13.1.

Mục đích 86

13.2.

Yêu cầu của quá trình 86

13.3.

Thông số của quá trình 86

13.4.


14. Chiết 86


14.2. Thuyết minh 88

15.

R ửa chai 89

15.1.

Mục đích 89

15.2.

Thao tác thực hiện 89

15.3.

Thiết bị 90

16. Soi chai 91

17. Chiết chai – đóng nắ p 92


17.2.

Nguyên tắc hoạt động 92

17.3. Thiết bị 93

18. Thanh trùng 96

18.1.

Mục đích 96

18.2.

Các biến đổi trong quá trình thanh trùng 96

18.3.

Thiết bị 97

19.

Dán nhãn 99

19.1.

Mục đích 99

19.2.


19.3. Thiết bị 100






I. Tổng quan về nhà máy

1.

Giớ i thiệu về công ty

1.1.

Thông tin chung

Tên doanh nghiệ p: Công ty TNHH TMDV Tân Hiệ p Phát.

Ngườ i sáng lậ p: Tiến sĩ Trần Quí Thanh

Năm thành lậ p: 1994

Lĩnh vực hoạt động sản xuất kinh doanh: Bia- Nướ c giải khát, Sữa-Bao bì

Tr ụ sở : 219 quốc lộ 13, xã Vĩnh Phú, huyện Thuận An, Bình Dương, Việt Nam.

Văn phòng liên lạc: 294 Bùi Hữu Nghĩa, phườ ng 2, quận Bình Thạnh. TP. Hồ ChíMinh

Địa bàn hoạt động: toàn quốc

Diện tích đã xây dựng bao gồm: văn phòng: 6.037 m2, nhà máy (gồm 12 nhà máy):

77.511 m2, kho: 45.552 m2

Tháng 3 năm 2000, Công ty TNHH TM-DV Tân Hiệp Phát là đơn vị đầu tiên trongngành bia và nướ c giải khát đạt chứng chỉ hệ thống quản lý chất lượ ng ISO 9002-1994.

1.2.

Logo của công ty

- THP: chữ viết tắt của tên công ty Tân Hiệ p Phát.

-

Hai bàn tay: sức mạnh của sinh lực, nghị lực. Hai bàn tay đan vào nhau thể hiện sự đoàn kết.

- Hai ngón cái: tr ở thành tập đoàn Việt Nam cung cấ p thức uống số một ở Việt Namvà có tầm cỡ châu Á.

- Màu xanh nướ c biển: thể hiện sự thịnh vượng, trườ ng tồn và hòa bình.

- Màu xanh lá cây: thể hiện sự phát triển, ngày càng lớ n mạnh và đa dạng.

- Nhìn tổng thể logo như một tòa tháp: một tòa tháp đầy sức mạnh, nghị lực và sự

vững chắc.






1.3. Định hƣớ ng phát triển

“Hôm nay phải hơn hôm qua nhưng không bằng ngày mai” cùng với phương châm“thỏa mãn cao nhất mọi nhu cầu hiện có và tiềm ẩn của khách hàng.

Sứ mệnh

Tập đoàn Tân Hiệ p Phát sản xuất và kinh doanh các sản phẩm tốt cho sức khỏe ngườ itiêu dùng châu Á vớ i mùi vị thích hợ p và tiêu chuẩn quốc tế.

Mục tiêu

Tạo ra những sản phẩm thức uống tốt nhất, qua các thươ ng hiệu: Number One, Laser,Bến Thành, Gold Bến Thành…đến với ngườ i tiêu dùng khắ p 64 tỉnh thành ở Việt Nam.

Tr ở thành tập đoàn châu Á trong 3 lĩnh vực kinh doanh chính: ngành thức uống, thực

phẩm ăn liền, bao bì nhựa.

1.4.

Giá trị cốt lõi

- Hôm nay phải hơn hôm qua nhưng không bằng ngày mai.

- Tinh thần “không gì là không thể”

- Tinh thần định hướ ng của đại gia đình. Mọi người thương yêu, giúp đỡ nhau.

- Cam k ết chất lượ ng theo tiêu chuẩn quốc tế.

- Tr ở thành đối tác đáng tin cậy.

-

Tinh thần “làm chủ” của doanh nghiệ p trong công việc.

- Tập đoàn Tân Hiệ p Phát phấn đấu là công dân có trách nhiệm vì cộng đồng.

1.5.

Nguồn nhân lự c

Tổng số cán bộ công nhân viên của công ty trên 1000 ngườ i, bao gồm các chuyên gianướ c ngoài, k ỹ sư, chuyên viên, nhân viên và công nhân. Trong đó, có 720 nhân viên đượ cđào tạo chuyên môn nghiệ p vụ tại các trường đại học, cao đẳng trên cả nướ c và 90% có kinh

nghiệm làm việc ở các công ty, tập đoàn lớn đang hoạt động tại Việt Nam. Cùng với đội ngũcông nhân viên tham gia vào hoạt động sản xuất, hơn 300 kỹ sư, chuyên viên, nhân viên cótrình độ nghiệ p vụ, tay nghề cao được chuyên gia nướ c ngoài huấn luyện thực tế trong quátrình lắp đặt, vận hành các dây chuyền công nghệ.

1.6.

Các tiêu chuẩn chất lƣợ ng

Tháng 3/2000: là đơn vị đầu tiên trong ngành bia và nướ c giải khát đạt chứng chỉ hệ thống quản lý chất lượ ng ISO 9001-2000

Tháng 10/2006: đón nhận chứng chỉ chứng nhận đạt chuẩn chất lượ ng quốc tế ISO vàHACCP, là doanh nghiệp đầu tiên đạt đượ c chứng nhận tích hợp ISO và HACCP đầy đủ nhất

trong lĩnh vực thực phẩm, bao gồm:






- Hệ thống quản lý chất lượ ng theo tiêu chuẩn ISO 9001-2000 (1999)

- Hệ thống quản lý môi trườ ng theo tiêu chuẩn 14001-2004 (2006)

-

Hệ thống quản lý vệ sinh an toàn thực phẩm theo thiêu chuẩn HACCP (2006)

2. Lịch sử phát triển của công tyTiền thân của Công ty TNHH TM - DV Tân Hiệp Phát là xưởng nướ c giải khát Bến

Thành, thành lập vào đầu những năm 1990

Công ty TNHH TMDV Tân Hiệp Phát là thành viên của Hiệp hội rượu bia và nước giảikhát Việt Nam.

Năm 1994: Hình thành phân xưởng nước giải khát Bến Thành, sản xuất nước ngọt,nước giải khát có gas, hương vị bia. Trong thời gian này Tân Hiệp Phát tung ra thị trường 3 sản

phẩm mới đó là bia chai- bia hơi Bến Thành và bia tươi Flash. Năm 1995 hình thành xưở ng sản xuất sữa đậu nành dạng chai 220ml để bán lẻ tại chỗ

và phân phối cho các đại lý, quán…

Năm 1996 đầu tư dây chuyền thiết b ị bia tươi hiện đại nhậ p từ Đức (tự động hóa từ khâu súc r ửa đến chiết nạp bia) và cho ra đời bia tươi flash, được đông đảo khách hàng tindùng.

Năm 1999: đổi tên xưởng nướ c giải khát Bến Thành thành nhà máy nướ c giải khátBến Thành, sản xuất các mặt hàng sữa đậu nành, bia chai, bia hơi, bia tươi flash.

Năm 2000: bia Bến Thành là đơn vị ngành bia đầu tiên của Việt Nam đạt chứng nhậnISO 9002-1994, do cơ quan quản lý chất lượ ng quốc tế Det Norske Veritas (Hà Lan) chứng

nhận vào ngày 23 tháng 3 năm 2000.

Năm 2001: xây dựng nhà máy sản xuất và văn phòng tại 219, quốc lộ 13, xã VĩnhPhú, huyện Thuận An, tỉnh Bình Dương. Chuẩn bị chiến dịch quảng cáo “Number One sắ p cómặt tại Việt Nam” và chuẩn bị cho ra đờ i sản phẩm cạnh tranh: nước tăng lực Number One.Sản phẩm này đã đạt k ỷ lục, đứng vào Top 5 tên toàn Việt Nam chỉ trong 3 tháng sau khi cómặt trên thị trườ ng.

Ngày 15 tháng 6 năm 2002: tung sản phẩm nước tăng lực Number One dướ i dạngchai 240ml và lon 330ml tạo một hiện tượ ng mớ i trong thị trường nướ c giải khát trong nướ c,đượ c khách hàng tin dùng và vinh dự đứng vào hàng topten các sản phẩm nướ c ngọt, nướ cgiải khát khu vực Đông Nam Á. Tháng 12 năm 2006, nước tăng lực Number One đã phủ khắ p thị trườ ng miền Bắc, sản phẩm Number One có mặt ở hầu hết các tỉnh thành trong khắ pcả nướ c.

Tháng3/2003: nhà máy được cơ quan quản lý chất lượng quốc tếDet Norske Veritas (Hà Lan) đánh giá đạt tiêu chuẩn ISO tích hợp. Đột phá công nghệ với dâychuyền sản xuất hiện đại vào bậc nhất Đông Nam Á. Tân Hiệp Phát cho ra đời sản phẩm lần đầutiên có mặt tại Đông Nam Á là “Bia tươi LASER”, mở ra một trang sử mới trong ngành bia Việt






Nam. Năm 2004: Ban hành sơ đồ tái cấu trúc, cả i tổ cơ cấu quản lý nhân sự mới thích

nghi với giai đoạn phát triển mở rộng của Công ty TNHH TMDV Tân Hiệp Phát. Sản xuất

sữa đậu nành và nước tinh khiết Number One. Sữa Number One đã được khẳng định là mộtloại sữa có thương hiệu hàng đầu Việt Nam.

Năm 2005: Tung sản phẩm mới “Bia Gold - Bến Thành” rất gần gũi với người tiêudùng. Sản phẩm mang ý nghĩa đồng hành cùng may mắn, sự thành công, sự chia sẻ trong cuộcsống của mọi khách hàng.

Năm 2006: Tung sản phẩ m mới: Sữa đậu nành (Soya) hộp giấy vớ i 3 loại hương,trà xanh k hông độ với các hương vị chanh, mật ong và không đường được khách hàng ủnghộ nhiệt tình. Nhập hệ thống sản xuất nắp chai nhựa 48, hệ thống máy thổi chai PET chiết nóng,hệ thống điều khiển dây chuyền Krones, dây chuyền chiết HDPE … nhằm chuẩn bị cho việc

tung ra các sản phẩm mới đáp ứng nhu cầu đa dạng phong phú của xã hội. Năm 2007: Tháng 1/2007, đón nhận 3 chứng chỉ tích hợp ISO 9001:2000, ISO14001:2004 và HACCP do cơ quan quốc tế Det Norske Veritas (Hà Lan) cấp. Cùng thờiđiểm đó, tiến hành lễ ra mắt sản phẩm Trà Bí Đao không độ; nước cam ép Number OneJuice với hương vị ổi, chanh dây, thơm, cam, me,…; nước tăng lực Number One Chino vàTrà Barley Không độ.

Hiện nay, sau 15 năm hoạt động và phát triển, tập đoàn Tân Hiệp Phát đã sở hữu mộtcơ ngơi rộng lớn với tổng diện tích 20 hecta, 12 nhà máy đang hoạt động được trang bị đầyđủ dây chuyền sản xuất hiện đại, tổng số nhân viên lên tới 4000 người, sản xuất 48 dòng sản

phẩm. Có thể nói, tập đoàn Tân Hiệp Phát là một trong những tập đoàn nước giải khát hàng

đầu Việt Nam cả về uy tín lẫn chất lượng.

Công ty đã tích cực sử dụng hệ thống sở hữu trí tuệ như một phần thiết yếu trong việcnghiên cứu phát triển sản xuất và các chiến lượ c phát triển thị trườ ng của mình. Công ty cũngquan tâm tăng cườ ng nhận thức cho các thành viên trong doanh nghiệ p về lợ i ích của hệ thống sở hữu trí tuệ và có sự phối hợ p giữa các phòng ban trong công ty để sử dụng hệ thống

này một cách tích cực trong các hoạt động sản xuất kinh doanh của công ty.

3. Thành tựu đạt đƣợ c Nhờ vào dây chuyền công nghệ với các trang thiết bị máy móc hiện đại và nguồn

nguyên liệu đều được nhập từ nước Đức, Mỹ, Úc... sản phẩm của nhà máy đã đạt được cácthành tích sau:

- Huy chươ ng vàng Hội chợ thươ ng mại Quốc tế Cần Thơ ngày 17/07/1996.- Bằng khen Hội chợ Quốc tế hàng công nghiệp Việt Nam - Hà Nội ngày 25/10/1996. - Huy chươ ng vàng Hội chợ Quốc tế Quang Trung 1998, Tp.HCM ngày 22/11/1998.- Huy chươ ng vàng Hội chợ xuân Nha Trang năm 1998, Top 5 hàng Việt Nam được

khách hàng ưa chuộng nhất do báo Đại Đoàn Kết tổ chức ngày 8/1/1998 - Giấy chứng nhận hàng Việt Nam chất lượng cao do báo Sài Gòn Tiếp thị tổ chức:

Năm 1999 (GCN số 158/99, ngày 10/03/1999).

Năm 2000 (GCN số 12/00, ngày 27/01/2000).








Phế phẩm

- Bã hèm: thu đượ c sau khi r ửa bã, đượ c bán làm thức ăn gia súc.

-

Bã nấm men: được dùng để chế biến làm thức ăn gia súc. Hình ảnh về các sản phẩm của nhà máy






5. Hệ thống quản lý trong công ty

Sơ đồ quản lý nhân sự

Tổng Giám Đốc

Ban KSNB P.Tổng Giám Đốc

Ban Trợ lý Ban Dự án

GĐ ĐiềuHành SX

GĐ PhátTriển NNL

General Sales

MGR

GĐMarketing

TP

XDC

B

TP

KỹThuật

TP

Mua

Hàng

GĐR&D

GĐ HậuCần

GĐ TàiChính

Operation

Admin

Production

Control

MGR

TP ĐộngLực

TP Bảo TrìLắp Mới

TP QTTB

GĐ NMBao Bì

GĐ NMBia

GĐ NM

Sữa

TP KếHoạch

TP TuyểnDụng

TP Nhân

Sự

TP ĐàoTạo

TP HànhChánh

TP An

Ninh

TP QC

NM Bia

TP QC

NM Sữa

New Channel

Development

Manager

Excutive

Secmantery

to G&M

National

Sales MGR

Beverage

National

Sales MGR

Acolholic

National Key

Account

Manager

Trade

Marketing

Manager

Sales

Operation

Manager Sales

Capability

Manager

National

Modern

Trade MGR

Category

Managers

Market

Research

Manager

Communication

Manager

Marketing

Service

Manager

TP QA

TP

R&DTP KếToán

QuảnTrị

TP KếToán

Tài

Chính

Ngân

Quỹ

TP ICS

TP Kho

TP VậnTải






6. Sơ đồ nhà máy

Hiện tại, công ty đang tạo công ăn việc làm ổn định cho 600 nhân viên. Hệ thống phân phối của công ty là 120 đại lý cấp 1/60 tỉnh thành.

Phân bố mặt bằng: gồm các khu vực:- Khu văn phòng.

- Khu nguyên liệu.

- Khu nấu.

- Khu lên men.

- Dây chuyền chiết chai.

- Dây chuyền chiết lon.

- Kho bãi.






- Khu sản xuất sữa đậu nành.

- Khu sản xuất trà xanh không độ.

- Khu sản xuất nước tăng lực.

-

Khu xử lý nấm men.

- Khu sử lý nướ c công nghiệ p.

- Khu thu hồi CO2.

- Hệ thống làm lạnh.

- Khu CIP và lọc.

- Phòng bảo vệ.






II. Nguyên liệuDựa vào quy trình sản xuất và các yêu cầu cần thiết của bia thành phẩm mà Q.C sẽ đưa ra cácyêu cầu về nguyên liệu. Đồng thờ i các tiêu chuẩn về nguyên liệu cũng phải tuân thủ theo quy

định của 46/BYT. Các nhà cung cấ p nguyên liệu phải đưa C.A về các chỉ tiêu của nguyênliệu, nhân viên Q.C sẽ kiểm tra một số tính chất của nguyên liệu, thườ ng chỉ k iểm tra ngoạiquan và một số tính chất hóa lý nhanh của nguyên liệu, còn hầu hết các tính chất còn lại đềutheo chỉ tiêu của C.A do nhà cung cấ p nguyên liệu đưa.

1. Malt

1.1.

Vai trò của malt trong quy trình sản xuất biaĐại mạch đượ c tr ồng ở nhiều nơi trên thế giớ i chủ yếu trong vùng khí hậu ôn đớ i. Có 2 loạiđại mạch là Hordeum vulgare (6 hàng) và Hordeum distichon (2 hàng). Trên bông c ủa đạimạch có 6 hàng bông nhưng loạ i Hordeum distichon chỉ có 2 hàng bông phát triển thành hạt

còn loại Hordeum vulgare cả 6 hàng bông đều phát triển thành hạt. Mặc dù cả 6 hàng bôngđều có hạt nhưng kích thướ c hạt quá nhỏ nên đại mạch 6 hàng không đượ c sử dụng để sảnxuất malt trong khi đại mạch 2 hàng có kích thướ c hạt phù hợ p cho việc sản xuất Malt.

Malt là một trong bốn nguyên liệu chính trong công nghệ sản xuất bia, là thành phầnchính làm cơ chất cho nấm men sử dụng tạo C2H5OH, tạo vị ngọt, hàm lượ ng CO2 và cácchất dinh dưỡ ng có trong bia.

1.2.

Thành phần chính của malt và vai trò của chúngTrong thành phần của malt ta chú tr ọng đến hàm lượ ng tinh bột, enzym, protein và nướ c

Tinh bột ( C6H10O5)n Tinh bột có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong công nghệ sản xuất bia. Hàm lượ ng tinh

bột càng cao, hiệu suất thu hồi bia cũng được nâng cao hơn.

Trọng lượng riêng : 1,63

Nhiệt độ hồ hóa : 800C Amilo : 17 – 24% Amilopectin : 76 – 83%

Kích thước hạt tinh bột : 2 – 10 hay 20 – 30 m

ProteinTrong tinh bột có khoảng 10 – 12% protein. Các sản phẩm thủy phân của protein có ý

nghĩa quan trọng cho sự tạo màu bia, sự sinh sản và phát triển của nấm men, sự tạo bọt và giữ bọt của bia

Nếu hàm lượ ng protein lớn hơn 12% trọng lượ ng chất khô thì giảm chất lượ ng bia, bọt kém đậm…..

Nếu hàm lượ ng protein nhỏ hơn 10% trọng lượ ng chất khô thì độ bền sinh học kém, khó bảoquản và dễ hỏng bia…

Protein cũng là mộ t trong những nguyên nhân chính làm bia dễ bị đục, kém bền vững.






Enzim

Quan tr ọng nhất là 2 enzim thủy phân tinh bột là α và β-amylase

α-amylase:Tác dụng lên các liên kết α-1,4glucosit ở vị trí bất kì trong phân tử tinh bột

nhưng không ở các đầu mạch và không tác dụng lên các liên kết α-1,6glucosit ở cácmạch nhánh. Dưới tác dụng của enzim này làm giảm nhanh độ nhớt của dịch và khảnăng tạo màu của iode nhưng lại tạo ra chậm các loại đường khử. Do vậy α -amylaselà enzim dịch hóa với sản phẩm là hỗn hợp các đường và oligosaccharide bao gồm:maltose glucose, maltotriose. α-amylase thì không có trong hạt đại mạch chín và đượcsinh ra trong quá trình nảy mầm. α-amylase có pH tối ưu là 5,7; nhiệt độ tối ưu 70 -75oC; nhiệt độ phân hủy 80oC.

β-amylase:Tác dụng lên các liên kết α-1,4glucosit ở gần đầu không khử của chuỗi mạch

tinh bột. Nó không tác dụng lên các liên kết α-1,6glucosit và các liên kết α-1,4glucositở gần sát điểm phân nhánh. Khi nó tác dụng lên amylose thì sản phẩm là maltose và các dextrin phân nhánh phân tử lượng lớn gọi là các “β -dextrin giới hạn”. Dưới tácdụng của enzim này các đường khử được tạo ra nhanh chóng nhưng độ nhớt và khảnăng tạo màu của iode giảm chậm. β-amylase là enzim đường hóa, nó tồn tại dưới 2dạng trong hạt đại mạch chưa nảy mầm: dạng tự do thì tan còn dạng kia liên kết với

phân tử protein không tan bằng các cầu disulfua. Trong quá trình nảy mầm dạng liênkết chuyển sang dạng tự do. Dạng tự do cấu thành từ nhiều isoenzim có điểm đẳngđiện khác nhau nhưng có tính chất tương tự nhau. β-amylase có pH tối ưu là 4,7-4,8,nhiệt độ tối ư u 60-65oC; nhiệt độ phân hủy 70oC.

1.3.

Các chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng malt. Phƣơng pháp kiểm traSau khi nhậ p malt về QC sẽ lấy mẫu kiểm tra chất lượ ng malt vớ i các chỉ tiêu sau:

Màu: màu đặc trưng của malt Mùi: mùi thơm đặc trưng của malt Chỉ số khúc xạ: > 78%. Đo bằng máy điều nhiệt

Hoạt lực amylase: > 285% Wk Độ ẩm: ≤ 4.5%. Đo bằng cân phân tích

pH của dịch wort: 5.5 – 6.5. Đo bằng pH kế Màu của dịch wort 2.8 – 3.5 EBC. Đo bằng máy đo quang phổ

Hàm lượng protein tổng: 9 - 13%. Đo bằng phương pháp Kjeldahl Hàm lượng protein hòa tan: ≥ 4.5% Chỉ số Kolback: 42 - 48%






1.4.

Bảo quản maltMalt đượ c nhậ p hàng tháng từ nướ c ngoài và bảo quản trong các cyclo ở nhiệt độ

thườ ng (25oC). Trong các cyclo có bộ phận thông gió, bộ phận cảm biến nhiệt, cảm biến độ

ẩm để kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm malt trong quá trình bảo quản. Nguyên liệu để trong cyclocó thể bảo quản được trong hai năm.

Nhà máy có 4 cyclo chứa malt, mỗi cyclo chứa tối đa 300 tấn malt.

2.

Thế liệu

2.1. Mục đích sử dụng thế liệu trong sản xuất bia

Thế liệu là các loại ngũ cốc không phải malt (như gạo, ngô, lúa mạch đen, yến mạch,

lúa mạch, lúa mì) đượ c sử dụng trong sản xuất bia nhằm mục đích giảm giá thành sản xuất,

cải thiện mùi vị của bia và để bảo quản bia được lâu hơn.

Nhà máy sử dụng thế liệu là gạo, sản xuất trong nướ c. Gạo đượ c nhậ p từ các tỉnh

miền tây.

2.2.

Chỉ tiêu của gạo

Gạo là thế liệu đượ c sử dụng nhiều nhất ở Việt Nam, và thứ 2 ở Hoa K ỳ. Gạo đượ c

sử dụng dướ i dạng đã tách trấu, cám và mầm. Tuy nhiên trong quá trình loại bỏ các thành

phần trên chú ý giảm tỉ lệ hình thành tấm thực tế để giảm giá thành công nghệ chấ p nhận tỉ lệ

tấm 30%. Do gạo chứa ít chất béo hơn bắ p vì thế gạo đượ c sử dụng trong nhiều nhà máy sản

xuất bia. Gạo dùng trong sản xuất bia sẽ cho hương thơm và vị trung tính, sản phẩm có màu

sáng và trong. Ở nướ c ta, gạo là nguồn nguyên liệu dồi dào, việc xay nghiền gạo cũng đơn

giản hơn, không cần ngâm.

Chất lượ ng của bia dùng thế liệu gạo có thể cần phải cải thiện một số yếu tố như: độ

trong; nhiệt độ hồ hóa; độ nhớ t của d ịch cháo; hương thơm của cháo; hàm lượ ng chất béo;

hàm lượng protein…Gạo b ị hư hỏng trong quá trình vận chuyển và tồn tr ữ cũng là một vấnđề cần quan tâm nhưng vớ i những tiến bộ khoa học k ỹ thuật trong bảo quản điều này không

còn là mối lo ngại.

Không phải tất cả các loại gạo đều có thể dùng sản xuất bia, do có những lọai gạo có

độ nhớ t cao khi hồ hóa dẫn đến việc khó khăn khi bơm dịch. Theo các nhà nghiên cứu nếu

gạo có thờ i gian dịch hóa khi đun sôi trong thờ i gian 15 phút có thể dùng làm thế liệu sản

xuất bia. Trong quá trình hồ hóa để tạo đ iều kiện thuận lợi trong giai đoạn đườ ng hóa và d ịch






hóa gạo người ta thêm vào lượ ng malt lót từ 5- 10% vớ i mục đích sử dụng lượ ng enzym có

trong malt để làm giảm khối lượ ng mạch tinh bột.

Hàm lượng glucid ≥ 78% Màu sắc: màu trắng

Mùi: không có mùi lạ

Độ ẩm: 14-15,5%

Hiệu suất hòa tan: 80-85%

2.3. Bảo quản gạo

Gạo đượ c bảo quản trong xilo ở nhiệt độ thườ ng. Nhà máy có 2 xilo gạo, mỗi xilo gạo

chứa tối đa 150 tấn.

2.4.

Sự khác nhau giữ a bia có sử dụng thế liệu và bia không có thế liệuBia không sử dụng th liệu Bia sử dụng th liệu

- Giá thành cao

- Hàm lượ ng nitrogen hòa tan

nhiều

- Chứa nhiều enzim

- Hương vị sản phẩm không đa

dạng.

- Khả năng giữ bọt thấ p

- Giá thành thấp hơn

- Hàm lượ ng nitrogen hòa tan giảm do protein thấ p.

- Không chứa hoặc chứa ít enzym

- Tăng tính chất và hương vị cho sản phẩm bia, tạo nét

đặc trưng cho sản phẩm.

- Tăng khả năng giữ bọt

Ví dụ:

- Độ đườ ng Succrose và Fructose giảm khi tăng tỉ lệ thế liệu.(bắ p)

- Dùng tỉ lệ thế liệu cao làm tăng mức độ Diacetyl

(bắ p)

- Độ trong, hương thơm của bia tăng, hàm lượ ng chất

béo, hàm lượ ng protein giảm. (gạo).






- Giảm lượng nitơ hòa tan và màu của bia, có thể làm

tăng khả năng làm ổn định bọt của bia. (lúa mạch).

3.

Nƣớ c

3.1.

Vai trò của nƣớ c trong sản xuất bia Nướ c là nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia. Thành phần và tính chất của nướ c

ảnh hưở ng tr ực tiếp đến toàn bộ quá trình công nghệ và chất lượ ng thành phẩm. Trong quátrình sản xuất malt và bia cần một lượng nướ c r ất lớn nhu để ngâm đại mạch trong sản xuấtmalt, hồ hóa, đườ ng hóa, r ửa men, r ửa thiết bị, cung cấp cho lò hơi....

Nướ c tham gia tr ực tiế p vào quy trình công nghệ (như ngâm đại mạch, nấu malt, lọc

dịch nha, lên men, trong công đoạn chiết rót…), tạo nên sản phẩm cuối cùng. Có thể coi nướ clà nguyên liệu chính để sản xuất bia do trong bia hàm lượng nướ c chiếm đến 90-92% tr ọnglượ ng bia.

3.2. Phƣơng pháp xử lí nƣớ c

Nhà máy bia Bến Thành phân biệt 2 loại nướ c:

Nước công nghệ: là loại nước tham gia trực tiếp vào quy trình công nghệ để tạora sản phẩm cuối cùng. Nước công nghệ được sử dụng trong các quá trình nấumalt, nấu gạo, rửa bã …

Nước công nghiệp: không trực tiếp có mặt trong thành phần của sản phẩm nhưngcũng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Nước này sữ dụng vào nhiều mục đíchkhác nhau như: vệ sinh thiết bị, vệ sinh nhà xưởng, thanh trùng…

Nguồn nướ c cung cấ p cho sản xuất bia lấy từ các giếng khoan và đem đi xử lý lại.






Quy trình xử lý nƣớ c công nghiệp

Nướ c giếng

Xử lý làm thoáng

Lắng lọc sơ bộ

Bơm vào bể trung gian

Cột lọc các áp lực

Nướ c côngnghiệ p






Quy trình xử lý nƣớ c công nghệ

3.3.

Các chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng nƣớ cChất lượng nước được đánh giá chủ yếu thông qua ba nhóm chỉ tiêu: cảm quan, hóa lý

và vi sinh.

Chỉ tiêu cảm quan.

Trong công nghệ sản xuất thức uống, nướ c nguyên liệu phải đạt các yêu cầu sau:trong suốt, không màu, không mùi, không vị.

(Ban hành theo quyết định số 23/2004/QĐ-BKHCN ngày 25 tháng 8 năm 2004 của Bộ trưở ng Bộ Khoa học và Công nghệ)

Màu sắc, TCU, không lớn hơn: 15

Độ đục, NTU, không lớn hơn: 2

Mùi, vị: không mùi vị.

Lọc than

Lọc tinh

Xử lý acid yếu

Xử lý acid mạnh

Nướ c côngnghệ

Lọc chân không

Nướ c công nghiệ p






Độ trong suốt (độ đục):

Độ trong của nướ c phụ thuộc vào lượ ng khoáng bị hoà tan, các hợ p chất cơhọc, chất hữu cơ và chất keo tụ trong nướ c.

Độ đục của nước thường được xác định bằng cách rót hai mẫu nướ c có cùngthể tích vào hai ống đong bằng thủy tinh trong suốt, được đặt cạnh nhau và ở phíatrướ c là một nền tr ắng để quan sát. Một mẫu là mẫu nướ c cần phân tích, mẫu còn lạilà mẫu đối chứng sử dụng nướ c cất. Ngườ i phân tích sẽ quan sát và so sánh hai mẫur ồi ghi nhận xét.

Để lượng hóa độ đục của nước, ngườ i ta sử dụng đơn vị đo là mgSiO2/l. Ngườ i phân tích sẽ bổ sung từ từ bột SiO2 vào ống đong chứa mẫu đối chứng vớ i mộthàm lượng xác định sao cho sau khi khuấy đều, độ đục của hai ống đong là tươngđương nhau. Từ đó, ngườ i ta sẽ tính đượ c số mg bột SiO2 cần bổ sung vào 1l nước để

có độ đục tương đương vớ i mẫu nướ c cần phân tích.

Ngoài phương pháp trên, ngườ i ta có thể xác định độ đục của nướ c bằng máyđo độ đục. Độ đục làm giảm khả năng truyền sáng của nướ c, ảnh hưở ng tớ i quá trìnhquang hợp, 1 đơn vị độ đục là sự cản quang gây ra bở i 1 mg SiO2 hòa trong 1 lít nướ ccất. Độ đục được đo bằng máy đo độ đục (đục k ế – turbidimeter). Đơn vị đo độ đụctheo các máy do Mỹ sản xuất là NTU (Nephelometric Turbidity Unit)

Độ màu.

Độ màu của nướ c là do các hợ p chất màu tan trong nướ c tạo nên, thườ ng là do

chất hữu cơ (chất mùn hữu cơ – acid humic), một số ion vô cơ (sắt…), mộ t số loàithủy sinh vật…Màu sắc mang tính chất cảm quan và gây nên ấn tượ ng tâm lý chongườ i sử dụng.

Phần lớn nước không màu. Nướ c cứng có màu xanh nhạt, nướ c chứa Fe vàH2S có màu lục nhạt, nướ c chứa chất hữu cơ thườ ng có màu vàng nhạt.

Ngoài phương pháp cảm quan, ngườ i ta có thể xác định độ màu của nướ c bằngmáy so màu.

Mùi

Mùi của nước do các hợp chất dễ bay hơi có trong nước tạo nên. Nước ở 20 oCít khi bị phát hiện là có mùi lạ do khả năng bay hơi của các chất ở nhiệt độ này khôngcao. Thông thường để xem nước có mùi lạ hay không, người ta sẽ gia nhiệt mẫu nướclên 50-60oC.






Vị

Vị của nướ c do các loại muối, các chất khí, các tạ p chất trong nướ c quyếtđịnh. Nướ c tinh khiết đượ c xem là không vị. Theo Rukhlideva và cộng sự (1977) thìhàm lượ ng muối ăn NaCl trong nướ c từ 250 mg/l đến 300mg/l sẽ làm cho mẫu nướ ccó vị mặn. Tương tự, nếu hàm lượng MgSO4 trong nướ c từ 500mg/l và hàm lượ ng sắttừ 55 mg/l tr ở lên thì mẫu nướ c sẽ có vị đắng hoặc chát. Khi nướ c có chứa cacbonatecanxi và cacbonate magie hay acid cacbonic thì nướ c có vị ngọt dễ chịu.

Chỉ tiêu hóa lý.

pH: 6.8-7.4 Độ cứng tạm thờ i: 0.7mg/l

Độ cứng vĩnh cửu: 0.4 - 0.7mg/l

Hàm lượng NH3: < 5mg/l

Hàm lượng NO-2 = 0 Hàm lượng chì < 0.1 mg/l Hàm lượng Fe < 0.3 mg/l

Chỉ tiêu vi sinh. Hàm lượng vi sinh vật hiếu khí < 100 CFU/1ml H2O

Hàm lượng vi sinh vật kị khí = 0

E.coli < 20 CFU/1l

Coliform = 0

4.

Hoa houblon4.1.

Vai trò hoa houblon trong sản xuất biaHoa houblon là nguyên liệu chính thứ hai trong sản xuất bia, có vai trò:

Cung cấp cho bia vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng. Tạo sức căng bề mặt giúp giữ bọt bia bền lâu hơn. Các chất đắng trong hoa góp phần ức chế sự phát triển của vi sinh vật.

4.2.

Thành phần chính của hoa houblon và tác dụng của chúngThành phần của houblon như sau:Thành phần H m l

Nước: 10 – 13% Tổng chất đắng: 15 – 21% Tinh dầu: 0.5 - 1.5%

Tanin: 2.5 – 6% Đường khử: 2% Pectin: 2% Acid amin: 0.1% Chất béo: 3%

Tro : 8%






Cellulose, lignin và những chất còn lại: 40%

Các hợ p chất đắng trong hoa

Hoa houblon chứa 15 – 21% nhựa đắng (theo % chất khô của hoa). Nhựa trong

houblon bao gồm 2 loại: nhựa mềm và nhựa cứng.

Nhựa mềm: trong houblon tươi chứa một số lượ ng nhỏ nhựa mà thành phần chủ yếucủa nó là α- acid và β- acid ngoài ra còn chứa một phần nhỏ dedoxy α- acid (là thành

phần không đóng vai trò gì trong sản xuất bia chúng sẽ bị nấm men hấ p phụ trong quátrình lên men). Nhựa mềm là thành phần có khả năng hòa tan trong dung môi hexane

Nhựa cứng: Chiếm 1 t ỉ lệ r ất nhỏ trong houblon tươi nhưng sẽ tăng trong quá trình tồntr ữ. Nó đượ c cho là thành phần nhựa không hòa tan trong dung môi hexane.

Tổng nhựa của houblon được xác định bằng tổng của nhựa cứng và nhựa mềm. Đây làthanh phần có thể hòa tan trong dung môi Diethylether và Methanol.

Phương pháp xác định phần trăm các loại acid đượ c tiến hành bằng cách độ độ hấ pthu của dung dịch trích ly acid từ houblon trong dung môi toluen sau khi pha loãng trongdung dịch metanol kiềm được đo tại 3 bướ c sóng 275nm; 325nm; 355nm bằng máy quang

phổ k ế. Công thức tính hàm lượng các acid như sau:

%α-Acids = D [ _ 19.07A275 + 73.79A325 – 51.56A355]

%β-Acids = D [5.10A275 – 47.59A325 + 55.57A355]

Trong đó D là hệ số pha loãng.

Pectin

Thành phần pectin chiếm một tỉ lệ khiêm tốn trong thành phần houblon và chúngkhông có vài trò lớn đối vớ i sản phẩm bia, hầu hết chúng đượ c loại bỏ trong quá trình lắngcặn. Tuy nhiên, theo những nghiên cứu cho thấy pectin có trong houblon đóng vai trò ổn định

bọt. Với hàm lượ ng pectin houblon 30 ppm có thể làm cải thiện và gia tăng khả năng ổn định bọt của sản phẩm bia.

Tinh dầu dễ bay hơi

Tinh dầu chiếm khỏang 0.4-2.5ml/100g sản phẩm tinh dầu chưng cất từ houblon.Trong nguyên liệu thô (chưa qua chưng cất) chứa nhiều tinh dầu hơn so vớ i nguyên liệu đãxử lý nhưng hàm lượ ng lupulin trong hai dạng không có khác biệt lắm.

Thành phần chủ yếu của tinh dầu houblon là terpene. Terpene trong tinh dầu houbloncó 3 dạng: monoterpene myrcene; α-humulene; β-caryophyllene. Các dạng này thườ ng hoặcchuyển đổi cho nhau và chiếm đến 80% hàm lượ ng tinh dầu của houblon. Ngoài ra chúng cònchứa các loại terpene khác như α- ; β-selinene và β-farnesene. Trong số các loại tinh dầu theocác nghiên cứu dường như chỉ có myrcene có tác dụng tích cực đến hương thơm của bia.






4.3.

Các chỉ tiêu đánh giá chất lƣợ ng hoaViệc sử dụng houblon phụ thuộc vào nhiều yếu tố và mục đích sử dụng. Dựa vào các

yếu tố trên chúng ta quyết định lựa chọn lọai houblon nào tối ưu nhất. Các chỉ tiêu đánh giá

chất lượ ng hoa :Mức độ đắng

Độ thơm

Bền mùi

Bền bọt

Chỉ tiêu về cao hoa

Màu vàng sậm

Mùi thơm đặc trưng của hoa houblon Hàm lượng α-acid ≥ 30%. Xác định bằng phương pháp chuẩn độ

Chỉ tiêu về hoa viên Màu xanh ô liu

Mùi thơm đặc trưng của hoa houblon Hàm lượng α-acid: 8±0,5% Độ ẩm < 10%

Độ đắng bia 30oBU

4.4.

Bảo quản houblonHoublon đượ c nhậ p từ nướ c ngoài và Q.C sẽ kiểm tra chất lượng, sau đó houblon sẽ đượ c bảo quản ở container lạnh < 0oC, thờ i gian bảo quản cao nhất là 1 năm, khi sử dụnghoublon sẽ được rã đông.

5.

Nấm men

5.1.

Vai trò của nấm men trong sản xuất bia

Chuyển đườ ng thành C2H5OH và tạo ra các mùi vị đặc trưng cho sản phẩm, tùy vào

loại nấm men mà tạo ra các mùi, vị khác nhau.

Nhà máy sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae

5.2.

Phân loại nấm men trong sản xuất bia. Đặc điểm của từ ng loại

Phân loại

Nấm men trong công nghệ sản xuất bia thườ ng là chủng thuộc giống Sacchromyces,

gồm có nấm men chìm và nấm men nổi. Có 2 dạng: nấm men có dạng hình oval hoặc dạng

tròn.






Nấm men lên men nổi tên là Saccharomyces cerevisiae dùng trong sản xuất

bia ale. Tế bào nấm men mẹ và con sau nảy chồi thường dính lạivới nhau tạo

thành như chuỗi các tế bào nấm men còn hình dạng chủ yếu hình cầu hoặcovan với kích thước 7 – 10µm.

Nấm men lên men chìm tên là Saccharomyces carlsbergensis, lên men ở nhiệt

độ thấp dùng trong sản xuất bia lager. Hầu hết các tế bào khi quan sát thì nảy

chồi đứng riêng lẻ hoặc cặp đôi, hình dạng chủ yếu là hình cầu.

Đặc điểm

Saccharomyces cerevisiae: sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ cao, lơ lửng

trên bề mặt là chủ yếu. Khả năng lắng yếu nên phải lọc cẩn thận.

Saccharomyces carlsbergensis: sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ thấp. Phân

bố ở tầng sâu thiết bị. Dễ kết lắng dễ tách lớp. Do đó lọc dễ hơn đồng thời

tạo điều kiện sử dụng lại giống nấm men.

5.3.

Sự khác nhau giữ a 2 loại nấm men

Khả năng lên men các loại đườ ng trisacarit, ví dụ raffinoza. Trong nấm men chìm có

enzym có thể sử dụng hoàn toàn đường raffinoza trong khi đó nấm men nổi chỉ sử dụng đượ c

1/3 đườ ng saccharose.

Khả năng tạo bào tử của nấm men chìm lâu hơn và hạn chế hơn nấm men nổi.

Quá trình trao đổi chất của nấm men chìm chủ yếu xảy ra trong quá trình lên men, còn

của nấm men nổi xảy ra mạnh trong quá trình hô hấ p, vì vậy sinh khối nấm men nổi thu đượ c

nhiều hơn nấm men chìm.

Nấm men chìm còn chia ra 2 loại tuỳ thuộc khả năng kết lắng của nó là nấm men bụi

và nấm men k ết bông. Nấm men bụi là loài nấm men phân ly mịn trong dịch lên men và lắngtừ từ khi k ết thúc lên men chính. Nấm men k ết bông là loài nấm men có thể k ết dính vớ i nhau

trong thờ i gian ngắn khi k ết thúc lên men chính và tạo thành khối k ết bông lớ n nên lắng

nhanh xuống đáy thiết bị. Còn loài nấm men nổi không có khả năng này.

Nấm men nổi nổi lên bề mặt dịch trong và cuối quá trình lên men chính. Trong khi đó

nấm men chìm lắng xuống đáy thiết b ị khi k ết thúc lên men chính, làm cho bia nhanh trong

nhưng khả năng lên men hết đườ ng không bằng nấm men nổi. Như vậy đối vớ i sản xuất bia






bằng phương pháp lên men nổi, nấm men đượ c tách khỏi bia bằng cách hớ t bọt, lên men chìm

thì xả cặn ở dưới đáy thiết bị lên men.

Nấm men chìm S. carlsbergensis và nấm men nổi S. cerevisiae ngoài các đặc điểmnêu trên, giữa chúng có nhiều đặc điểm sinh hoá khác nhau dựa vào năng lực lên men đườ ng

disacarit melibioza của chúng. Ở loài S. carlsbergensis có chứa các gen MEL. Các gen này

tạo ra enzym ngoại bào là - galactosidaza (melibiaza) có khả năng chuyển hoá đườ ng

melibioza. Trong khi đó S. cerevisiae không chứa gen MEL do đó không chuyển hoá đượ c

đườ ng melibioza.

Nấm men chìm lên men ở 4-12oC, nấm men nổi ở 14-25oC.

5.4. Các chỉ tiêu đánh giá chất lƣợ ng nấm men

Khi đưa vào sản xuất tỉ lệ men chết dướ i 2%, tỉ lệ nảy chồi lớn hơn 10%.

Nấm men đưa vào dịch đường để lên men phải đượ c từ 10-20 triệu tế bào/ml giống.

Nấm men có khả năng chuyển hóa các đường đôi, đường đơn giản , các peptid,acid

amin, giải phóng ra CO2, rượ u êtylic và nhiệt.

Nấm men phải thuần chủng.

6. Các nguyên liệu phụ

6.1.

NaOH

Dùng để trung hòa và vệ sinh, tẩy r ửa (CIP)

Yêu cầu k ỹ thuật:

NaOH > 96%

NaCl < 1,5%

Fe2(CO)3 < 0,2%

6.2.

Axit

Bảng 2.6.2.1. Một số loại axit thường đượ c sử dụng trong sản xuất bia:

Tên axit Yêu cầu kỹ thuật Mục đích sử dụng

HClHCl >30%

Fe < 0,01%

Điều chỉnh pH nước và xử lý

men sữa






SO4- < 0,077%

H2SO4 d = 1,84 (g/l)

95-98%

Điều chỉnh pH nước và xử lý

men sữa

Axit lacticĐiều chỉnh pH dịch hèm trong

quá trình nấu và đường hóa

HNO3 hoặc HNO2 Vệ sinh, tẩy rửa và sát trùng.

H3PO4 Điều chỉnh pH cho nước và vệ

sinh tẩy rửa.

6.3.

Muối

Bảng 2.6.3.1. Một số muối thườ ng dùng trong sản xuất bia:

Tên muối Yêu cầu kỹ thuật Mục đích sử dụng

Na2CO3

Na2CO3 > 95%

NaCl < 1%

Fe <0,02%

Xử lý bia thành phẩm khi pH

của bia quá thấp.

NaCl

Màu trắng tinh

NaCl > 99%H2O ≤ 0,5%

Bổ sung vào môi trường và

dịch lên men khi cần thiết,

kích thích tiêu hóa và ổn định

vị của bia.

CaCl2 Tinh khiết

Bổ sung vào dịch đường hóa

để bảo vệ enzym khỏi tác

động nhiệt độ.

CaSO4 Bổ sung vào nồi malt và nồi

hoa để điều chỉnh nước.

Na2S

Na2S > 63,5%

Fe < 0,25%

Chất không tan < 1%

Khử sắt, khử mùi tanh, màu

vàng của sắt. Thường hòa

Na2S thành dung dịch 150

Baume.

ZnCl2 Cung cấp kẽm cần cho sinh

trưởng của nấm men.






6.4.

Chất chống oxi hóa

Bảng 2.6.4.1. Một số chất khử thường dùng:

Chất khử Lƣợng chất khử để cố định 1mg O2 (mg)Axit ascorbic 11

Axit D-erythorbic 11

Axit isoascorbic 12,4

Natri ascorbat 13,5

Natri-isoascorbat monohydrat 4

Anhydrit sunfua (SO2) 6,5

Natri hydrogenosunfit 6,81Canxi hydrogonosunfit 10,88

Natri disunfit 5,94

Kali disunfit 6,94

6.5.

Chế phẩm enzym

Amyloglucosidase

Tác d ụng

Đảm bảo thủy phân 100% liên kết α-1.6 glucosic trong tinh bột.

Hạn chế rủi ro tinh bột suy thoái hình thành.

Đặc tính

Dạng chất lỏng mầu nâu.

Mùi : Có mùi lên men thông thường.

Vị: Không có vị gì đặc biệt. Khả năng hòa tan hoàn toàn trong nước

Nhiệt độ sử dụng trong khoảng: 40 -65oC

pH sử dụng: 3.0 - 5.5.

Alpha- amylase

Tác d ụng

Đảm bảo sản xuất bia chất lượng cao từ nguyên liệu thô có tính kinh tế cao.






Giảm thời gian sản xuất bia


Đặc tính

Dạng chất lỏng màu nâu.

Khả năng hòa tan hoàn toàn trong nướ c.


pH sử dụng: 5.0 - 7.0.

Beta-Glucanase

Tác d ụng

Tăng hiệu quả quá trình nấu malt hoặc nguyên liệu thay thế

Giảm độ nhớt cho dịch hèm nhờ khả năng thủy phân beta-glucan

Tăng hiệu quả của quá trình lọc.

Đặc tính

Tan hoàn toàn trong nước

Nhiệt độ sử dụng từ 55-65oC

pH sử dụng : 6.5 - 8.

Amyloglucosidase

Tác d ụng

Đảm bảo thủy phân 100% liên kết α-1,6 glucosidic trong tinh bột.


Đặc tính

Dạng chất lỏng mầu nâu.

Mùi : Có mùi lên men thông thường.

Vị: Không có vị gì đặc biệt.

Khả năng hòa tan hoàn toàn trong nước


pH sử dụng: 3.0 - 5.5.






α-acetolactate decarboxylase

Tác d ụng

Dùng để lên men trong quá trình sản xuất bia.

Ngăn chặn sự hình thành diacetyl.

Tăng hiệu quả của quá trình lên men bia.

Giảm thời gian lên men phụ

Đặc tính

Tan hòa toàn trong nước, an toàn khi sử dụng trực tiếp.

pH sử dụng tối ưu: 6.0-6.5 .Nhiệt độ sử dụng tối ưu: 35-45o

C. Protease (Papain, pepsin)

Tác d ụng

Làm tăng hàm lượng Amino acid tự do cần thiết cho quá trình lên men của

nấm men trong dịch hèm.

Cải thiện hiệu suất lên men và chất lượng cuối cùng của bia

Cải thiện quá trình thủy phân Protein từ các nguyên liệu casein, đỗ tương, lúa

mỳ.

Làm giảm độ nhớt của dịch hèm, cải thiện tốc độ lọc.

Đặc tính

Dạng chất lỏng mầu nâu. Tan hoàn toàn trong nước.

Nhiệt độ sử dụng trong khoảng: 40 - 60oC

pH sử dụng: 6.0-8.0

Nhiệt độ 55oC và pH tối ưu: 6.5.

6.6.

Chất làm sạch dịch đƣờ ng

Chứa cấu trúc kappa Isomer của carrageenan. Khi thêm vào quá trình sôi c ủa dịch

hèm thì cấu trúc kappa carrageenan phản ứng mạnh mẽ vớ i hỗn hợp Protein, đặc biệt là các

hạt protein dạng sương mù hoặc dạng mảnh nhỏ trong dịch hèm. Vì vậy nó có tác dụng làm

sạch dịch đườ ng.

Cải thiện quá trình cắt đứt các liên k ết chặt chẽ trong dịch hèm






Cải thiện hiệu quả và năng cao hiệu suất của nấm men trong quá trình lên men

Cải thiện quá trình lọc

Cải thiện độ bền keo của bia và làm giảm độ đục bia

6.7.

Chất trợ lọc

Các chất tr ợ lọc đượ c sử dụng phổ b iến hiện nay là diatomit và peclit.Tại công ty sử

dụng bột tr ợ lọc là kieseguhr (diatonit)

Kích thướ c trung bình của các hạt kieselguhr là vào khoảng 2 - 10m.

Khối lượ ng riêng của chúng: 500 - 600kg/cm2

Tỉ tr ọng thực là: 2000 - 2200kg/cm3

Độ phân tán của kieselguhr đạt lớ n nhất là 92%, khả năng tiế p nhận nướ c là 5 lần, lớ n

hơn thể tích của chúng. Do tính phân tán cao của kieseguhr, bột kieselguhr có bề mặt r ất lớ n

và nhẹ. Khả năng tạo bề mặt lớ n chính là nguyên nhân tạo nên khả năng hấ p thu mạnh của

kieselguhr.

Chất tr ợ lọc mà nhà máy đang dùng gồm hai loại: tr ắng (hạt thô) và đỏ (hạt mịn) vớ i tỉ

lệ tr ắng/đỏ = 9/5.

Chất tr ợ lọc này chỉ dùng một lần, không tái sử dụng.

Mức độ phủ bột trên thành ống phụ thuộc vào áp suất đầu vào và đầu ra của thiết bị.

Thờ i gian thay bột lọc phụ thuộc vào năng suất làm việc và thiết bị đầu dò.

6.8.

Maturex L

Tác dụng rút ngắn thờ i gian lên men phụ, giảm lượ ng diacetyl tạo thành trong quá

trình lên men chính.

6.9.

Caramel

Tạo màu cho bia.

Caramen dạng bột đượ c pha với nước trướ c khi cho vào thiết b ị lắng, thườ ng sử dụng

từ 6.5-6.8oEBC.






III.

Qui trình công nghệ

Chiết chai

Thanh trùng Dán nhãn Sản phẩm

Làm lạnh, bão hòa O2

Lên men chính

Lên men phụ,tàng tr ữ

Phối tr ộn

Malt

Sàng

Nghiền

Phối tr ộn

Nấu

Nướ c

CaCl2

Gạo

Sàng

Nghiền

Phối tr ộn

Nấu

Nướ c

Malt lót

Lọc bã hèmBã hèm

Đun sôi Houblon, ZnCl2,

Caramel

Lắng Cặn

Lọc nến

Bão hòa CO2

Tàng tr ữ

Bột tr ợ lọc

O2

Men Nhân giống

CO2

Chai R ửa chai






Hình: Dây chuyền nấu bia

1.

Tiếp nhận nguyên liệuMalt đượ c nhậ p từ nướ c ngoài, gạo được thu mua trong nướ c. Sau khi vận chuyển vào

nhà máy, malt và gạo bảo quản trong các cyclon. Nhà máy 4 cyclon chứa malt (300tấn/cyclon) và 2 cyclon chứa gạo (150 tấn/cyclon), tất cả đều đượ c trang bị hệ thống thông

gió và những đầu dò tự động để kiểm tra điều kiện nhiệt độ, độ ẩm bên trong cyclon.

Để có thể nhậ p liệu và tháo liệu trong cyclon, nhà máy dùng hệ thống gầu tải. Đó là một

hệ thống băng tải mà trên đó có gắn các gầu để chứa nguyên liệu. Malt (gạo) đầu tiên đượ c

cho vào một hộc nhậ p liệu. Tại đây, nguyên liệu đượ c tách bụi một phần và bụi đượ c chứa

vào cyclon. Hệ thống gầu nhậ p liệu đượ c bố trí bên ngoài dọc theo cyclon. Malt (gạo) đượ c

gầu tải vận chuyển ngược lên đổ vào đỉnh cyclon. Trong mỗi cyclon có hai cảm biến ở đỉnhvà đáy. Nhờ vào hai cảm biến này, nhà máy sẽ xác định được lượ ng nguyên liệu có trong

cyclon. Cảm biến đỉnh sẽ báo màu xanh, cảm biến đáy sẽ báo màu đỏ khi không có malt

(gạo) tại mỗi vị trí. Và ngượ c lại, cảm biến đỉnh sẽ báo màu đỏ, cảm biến đáy sẽ báo màu

xanh khi có malt (gạo) tại vị trí tương ứng.

Malt (gạo) đượ c tháo liệu theo đườ ng ống ở đáy mỗi cyclon. Tại đây có một van tự động

để điều chỉnh lượ ng tháo liệu. Malt (gạo) sau đó cũng đượ c hệ thống gầu tải vận chuyển vào

tank chứa trung gian.






2.

Xử lý nguyên liệu

2.1.

Mục đích

-

Loại bỏ tạp chất ra khỏi nguyên liệu ( cát, đá, bụi, rơm rác…). - Hệ thống bao gồm: sàng rung, thiết bị tách từ và quạt gió.

2.2.

Biến đổi Không có biến đổi đáng kể

2.3. Thiết bị Về cấu tạo, thiết bị sàng malt và gạo giống nhau

Hình: Thiết bị sàng rung

(1)Mặt sàng nghiêng

(2) Mô tơ tạo rung,

(3) Tang quay,

(4) Nắp thiết bị,

(5) Ống thông khí và van điều chỉnh,

(6) Nguyên liệu vào,

(7) Nguyên liệu ra,

(8) Sỏi, đá,

(9) Đường ra của sỏi, đá lẫn,






(10) Đầu cao của máng,

(11) Nguyên liệu,

(12) Không khí vào.

Thiết bị sàng của nhà máy có cấu tạo gồm 03 sàng đặt nghiêng, mỗi sàng nghiêng 150.

Hai sàng đầu có đườ ng kính lỗ sàng lớn hơn kích thướ c hạt malt (gạo) và sàng 03 (sàng dướ i

cùng) có đườ ng kính lỗ sàng nhỏ hơn kích thướ c hạt malt (gạo). Ở đầu cao của sàng 01 và 02

(đầu cao của mặt phẳng dốc) là máng thu tạ p chất. Đầu dướ i của sàng 03 (đầu thấ p của mặt

phẳng dốc) có máng chứa nguyên liệu sạch, máng này lại thông vớ i ống tháo liệu. Phía trướ c

thiết b ị có 2 cửa tháo tạ p chất, vớ i cửa trái thông vớ i máng thu tạ p chất của sàng 01 còn cửa

phải thông vớ i máng thu tạ p chất của sàng 02. Phía dướ i sàng 03 là máng gom b ụi sót. Máng

này thông vớ i ống tháo bụi nằm ở đáy thiết b ị. Mỗi thiết b ị có 6 cửa kính quan sát bên hông.

Ở đỉnh của thiết b ị là ống thu bụi về cyclon. Bên ngoài thiết b ị có hai motor. Một motor tạo

chuyển động rung theo phương nghiêng của sàng, motor còn lại tạo chuyển động theo

phương đứng.

Bảng: Thông số thiết bị của máy sàng rung Gusmer

Tên thiết bị Thiết bị sàng

Hãng cung cấp Gusmer

Độ nghiêng của lƣớ i sàng 15o±3o

Áp suất lọc bụi 4±0.5 kg/cm

Thông số kiể m soát Áp lọc bụi, dùng áp k ế

2.4.

Nguyên lý hoạt độngKhi hoạt động, từ cyclon chứa trung gian ở tầng trên, nguyên liệu đượ c nhậ p vào ở

phía đỉnh mặt nghiêng của sàng 01. Nhờ có cơ cấu rung lắc, sàng sẽ chịu lực tác dụng đồng

thời theo phương nghiêng và phương đứng. Dướ i tác dụng rung lắc, những hạt có kích thướ c

nhỏ hơn lỗ sàng 01 và 02 sẽ lần lượt rơi qua 2 sàng này đến sàng 03, chuyển động theo mặt

nghiêng sàng 03 đến máng gom và theo ống tháo liệu đến thiết b ị tách kim loại. Các thành

phần tạ p chất trong nguyên liệu sẽ b ị giữ lại trên 2 sàng đầu. Trong đó, sàng 01 có nhiệ m vụ

tách các tạ p chất lớn như đá, rơm, giấy vụn, còn sàng 02 dùng tách tạ p chất nhỏ hơn. Khi

sàng rung lắc, các tạ p chất này liên tục b ị giật lên, giật xuống r ồi bị giật mạnh ngược lên đầu

cao của sàng, rơi vào máng thu, theo cửa tháo của mỗi sàng ra ngoài.






Trong quá trình sàng, dướ i tác dụng rung lắc của sàng và lực hút của quạt, một phần bụi

sẽ tách ra khỏi malt, theo đườ ng ống ở đỉnh thiết b ị sàng và đến cyclon chứa bụi. Một lượ ng

bụi khác cũng đượ c tách ra ở đáy sàng 03 và đượ c thu ở phía dướ i thiết bị.

3.

Nghiền

3.1.

Nghiền maltGồm có nghiền malt chính và nghiền malt lót. Malt từ cyclo chứa (6 cyclo) theo

đườ ng ống dẫn đượ c chuyển vào cân sau đó đượ c chuyển xuống thiết b ị nghiền, tại đây các

hạt malt sẽ đượ c nghiền đến kích thướ c nhất định nhằm đảm bảo yêu cầu kĩ thuật.

3.1.1.

Mục đích

Phá vỡ cấu trúc tế bào để tăng bề mặt tiế p xúc của nguyên liệu với nướ c, tạo điều kiện

hồ hoá nhanh, thúc đẩy quá trình đườ ng hoá, tăng khả năng tiế p xúc của enzyme với cơ chất

cũng như việc thực hiện quá trình thuỷ phân nhanh, đồng thời thu đượ c chất hòa tan có nồng

độ cao nhất.

3.1.2. Nguyên tắc nghiền

Do cấu tạo của hạt malt gồm vỏ và nội nhũ.

Vỏ gồm: cellulose, lignin, các hợ p chất polyphenol, các chất đắng. Cellulose và lignin

không tan trong nướ c, không bị b iến đổi dướ i tác dụng của enzyme trong malt. Các hợ p chất

còn lại thì có thể hòa tan vào nước đi vào thành phần dịch đườ ng sẽ làm cho bia có vị đắng

chát, khó chịu. Đây là những thành phần không mong muốn trong bia nên không cần phải

nghiền mịn malt để tận thu các chất này. Ngoài ra, khi vỏ tr ấu không bị nát nhiều nó sẽ tạo

thành một lớ p lọc r ất hiệu quả, hỗ tr ợ tốt cho quá trình lọc. Vì vậy phần vỏ không nên nghiền

mịn.

Nội nhũ gồm: tinh bột, dextrin, đườ ng, protein và nhiều hợ p chất khác. Các thành

phần này cung cấ p chất hòa tan chủ yếu cho dịch đườ ng nên phần nội nhũ cần đượ c nghiền

mịn nhưng nếu quá mịn lại dễ làm tắt lớ p lọc về sau. Mặt khác cấu trúc nội nhũ lại không

đồng nhất. Trong quá trình ươm mầm, enzyme chưa thủy phân hết nên ở đầu hạt sẽ cứng hơn

giữa hạt.

Như vậy trên cùng 1 hạt malt, 3 vùng khác nhau yêu c ầu 3 mức độ nghiền khác nhau.

Không thể đồng thờ i cùng lúc thỏa mãn cả 3 yêu cầu. Do đó, phải chấ p nhận 1 phương án

thỏa thuận có xét đến tổng thể cả 3 đối tượ ng.






3.1.3. Các biến đổi

- Kích cỡ hạt giảm, vỏ tr ấu tách ra khỏi hạt.

-

Hàm lượng nước trong malt tăng lên, malt trương nở . Do vậy mà các enzyme củamalt đượ c hoạt hoá nhẹ nhàng. Nướ c nóng 52OC là điều kiện thích hợ p hoạt hoá

enzyme protease.

3.1.4. Các yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình

- Lượ ng tạ p chất, kim loại vụn còn sót lại gây nguy hiểm cho cặ p tr ục nghiền.

- Thành phần hóa học và cấu trúc hạt nguyên liệu.

- Khoảng cách giữa 2 tr ục nghiền, mức độ song song của 2 tr ục, tình tr ạng của các răng

khía.3.1.5. Phƣơng pháp thực hiện

Chọn phương pháp nghiền malt là nghiền ướt.

Nghiền ướt có tác dụng làm mềm vỏ malt, tránh cho vỏ b ị nghiền nát nhiều. Vỏ malt

không bị nghiền quá nhỏ sẽ giúp cho quá trình lọc dễ dàng hơn, cũng như giúp giảm bớt ản h

hưởng của các chất đắng và chất chát có trong vỏ malt. Ngoài ra, nhiệt độ nghiền không cao

nên không ảnh hưởng nhiều đến hoạt tính enzyme, giúp tạo môi trường pH thích hợp cho

dịch đường.

Ƣu điểm:

- Vỏ tr ấu đượ c bảo toàn do đó rút ngắn đượ c thờ i gian lọc bã khoảng 10 – 20%.

- Có thể tăng chiều dày lớ p lọc

- Phù hợ p vớ i thiết bị nồi lọc.

Nhƣợc điểm:

- Nghiền không tốt những loại malt kém nhuyễn.

-

Hoạt lực của enzyme không đượ c kiểm soát trong thùng ngâm.

- Thiết bị phức tạp, đầu tư ban đầu lớ n.

- Khó vệ sinh thiết bị.






3.1.6. Thiết bị Nguyên lý hoạt động:

Theo hình: Malt đã định lượng được đổ vào thùng chứa. Sau

đó chuyển tớ i khoang ngâm. Ở đây, nướ c nóng 58OC chảy

vào khoang tiế p xúc vớ i malt. Hỗn hợ p tiế p tục được đưa

xuống cặ p tr ục nghiền, hỗn hợ p bột nghiền được bơ m vào

nồi nấu. Sau mỗi mẻ, tất cả các bộ phận tiế p xúc vớ i malt

đều đượ c vệ sinh bằng các vòi CIP.

Hình: Thiết bị nghiền ướ t một cặ p tr ục

3.1.7. Thông số công nghệ

- Nhiệt độ malt đầu vào là nhiệt độ thường, đầu ra là 52OC.

- Thờ i gian ngâm ở khoang ngâm là 5 phút.

- Khoảng cách giữa 2 tr ục nghiền là 0.35 – 0.4 mm.

3.2.

Nghiền gạo3.2.1.

Mục đích

Đưa nguyên liệu từ dạng hạt về dạng bột để dễ dàng thấm nướ c, tạo điều kiện thuận lợ i cho

các công đoạn chế biến sau này.

3.2.2. Nguyên tắc nghiền

Do hạt gạo không qua quá trình ươm mầm nên tinh bột trong gạo chưa bị thủy phân, cấu

trúc của hạt tinh bột còn rất cứng. Nên để tăng hiệu suất trích ly thì gạo được nghiền càng mịn càng

tốt.


- Kích cỡ hạt gạo giảm đi.

- Hạt gạo đượ c nghiền thành bột mịn.

3.2.4.

Các yếu tố ảnh hƣởng

- Lượ ng tạ p chất, kim loại vụn còn sót lại sẽ tạo ra tia lửa, gây hư hỏng cặ p tr ục nghiền.

- Thành phần hóa học và cấu trúc hạt nguyên liệu.






-

Tình tr ạng hoạt động của các răng khía.

3.2.5. Phƣơng pháp thực hiện

Sử dụng phương pháp nghiền khô. Ƣu điểm:

- Có thể bảo quản trong thờ i gian dài sau khi nghiền và trướ c khi nấu.

- Nghiền tốt các thế liệu có độ nhuyễn kém.

- Dễ vệ sinh.

- Hạt có độ mịn tốt.

Nhƣợc điểm:

-

Bụi nhiều trong quá trình nghiền.3.2.6. Thiết bị

Hình: Thiết bị nghiền búa.

(1) Phễu chứa nguyên liệu,(2) Tr ục phân phối nguyên liệu,(3) Máng trượ t,(4) Rô tô,

(5) Sàng,(6) Không khí vào,(7) Hạt vào bộ phận nghiền,(8) Búa,(9) Bột nghiền ra,(10) Sàng chống rung.






Hình: Cấu tạo thiết bị nghiền

Nguyên lý hoạt động:

Khi hoạt động roto quay, gạo đựoc chuyển xuống, búa đậ p, hạt bị đậ p nhỏ ra. Trong

buồng nghiền của máy còn có cửa quan sát và van giảm áp.

Cấu tạo của máy nghiền gạo gồm một vỏ máy, trên tr ục thẳng nằm ngang có gắn 6

đĩa, trên mỗi đĩa có gắn 4 búa làm bằng thép không gỉ hướ ng về 4 phía. Gạo được đưa vào

cửa của máy nghiền. Khi tr ục quay, búa dang thẳng và đậ p mạnh vào hạt gạo làm cho hạt gạo

vỡ ra. Những hạt có kích thướ c nhỏ hơn hoặc bằng lỗ sàng sẽ lọt sàng ở dướ i ra ngoài còn

những hạt có kích thướ c lớn hơn sẽ bị giữ lại để nghiền tiế p.

3.2.7. Thông số công nghệ

Gạo phải được xay mịn hơn malt, càng mịn càng tốt. Độ mịn của hạt đồng đều, giảm

được thời gian đun sôi và hồ hoá tinh bột được tốt, kích thuớc hạt sau khi nghiền phải: ≤ 20%

(tấm lớn), ≥35% (tấm nhỏ) và ≥75% (bột mịn).

4. Nấu dịch nha

4.1.

Mục đích

- Trích ly các chất chiết từ malt và gạo vào nước.

- Góp phần tạo màu cho bia.






- Thủy phân một số chất phân tử lượng lớn thành các chất phân tử lượng nhỏ để cung

cấp chất dinh dưỡng cho nấm men phát triển. Quá trình thủy phân này chủ yếu nhờ hệ

enzyme có sẵn trong malt, ngoài ra có thể bổ sung thêm một lượng nhỏ chế phẩmenzyme.

4.2.

Các biến đổi4.2.1. Giản đồ nấu – thuyết minh

Thuyết minh:

- Gạo sau khi nghiền được đưa vào nồi gạo, cho nướ c vào nồi, hỗn hợ p này chiếm 2/3

nồi. Nâng nhiệt độ lên 52OC, bổ sung malt lót, enzyme, acid lactic, CaCl2. Giữ hỗn

hợ p ở nhiệt độ này trong 10 phút.

- Tăng nhiệt độ lên 72OC, mỗi phút tăng 1 độ. Duy trì nhiệt trong 20 phút.

- Gia nhiệt tớ i 100oC trong 25 phút. Giữ ở nhiệt độ này trong 15 phút.

- Khi gạo bắt đầu đượ c nâng nhiệt từ 72oC lên 100oC là lúc bắt đầu hoà bột malt cho

xuống nồi nấu, bổ sung acid lactic, CaCl2. Nhiệt độ xuống malt là 52oC do hoà tan

malt cùng nướ c nóng, duy trì tại nhiệt độ này trong 35 phút.






- Bắt đầu cho hội cháo, nồi gạo được bơm từ từ vào nồi malt, khuấy đảo liên tục. Thờ i

gian hội cháo là 7 phút, nhiệt độ của dịch lúc này là 63oC. Đây là giai đoạn “nghỉ”

hình thành maltose. Tổng thờ i gian duy trì tại nhiệt độ này là 25 phút.- Sau 15 phút giữ nhiệt tại 63oC, một lượ ng nhỏ (1/4) dịch được bơm sang nồi gạo và

gia nhiệt tớ i nhiệt độ sôi (mất 10 phút để gia nhiệt).

- Lượng ¼ sau khi đun sôi được bơm ngượ c tr ở lại nồi malt, nâng nhiệt độ của toàn

khối dịch lên 75OC, duy trì nhiệt trong 45 phút.

- Cuối cùng, toàn bộ khối dịch đượ c gia nhiệt tớ i 78oC và được bơm sang nồ i lọc,

chuẩn bị cho công đoạn tiế p theo.

4.2.2.

Diễn biến quá trình nấu Quá trình nấu gạo:

Gạo sau khi nghiền được đưa vào nồi gạo, cho nướ c vào nồi gạo. Nâng nhiệt độ lên

52oC, bổ sung malt lót (10 – 15%), bổ sung enzyme hỗ tr ợ quá trình thuỷ phân tinh bột (vì

lượ ng malt lót sử dụng không nhiều), acid lactic để điều chỉnh pH, CaCl2 làm tăng khả năng

chịu nhiệt của enzyme amylase.

Tăng nhiệt độ lên tớ i 72oC. Lúc này, tinh bột gạo bắt đầu hút nước để trương nở , làm cho

các phân tử tinh bột bị phá vỡ , pH 5.6 – 5.8 là điểu kiện tối ưu cho α – amylase hoạt động.

Gia nhiệt từ 72oC tớ i 100oC trong 25 phút, giữ ở nhiệt độ này trong 15 phút. Tinh bột gạo

lúc này đượ c hồ hoá hoàn toàn. Nhiệt độ càng tăng càng làm cho mạch tinh bột yếu đi, giúp

cho các quá trình thuỷ phân của enzyme sau này dễ dàng hơn.

Quá trình nấu malt :

Quá trình đạm hoá:

Khi gạo bắt đầu đượ c nâng nhiệt từ 72oC lên 100oC là lúc bắt đầu hoà bột malt cho

xuống nồi nấu, bổ sung acid lactic để điều chỉnh pH về 5.2 – 5.6, CaCl2 làm tăng khả năng

chịu nhiệt của enzyme amylase, bổ sung enzyme để hỗ tr ợ cho quá trình thuỷ phân tinh bột,

vì lượ ng enzyme trong malt không đủ đáp ứng. Nhiệt độ xuống malt là 52oC do hoà tan malt

cùng nướ c nóng, duy trì tại nhiệt độ này trong 35 phút. Đây là thờ i gian diễn ra quá trình đạm

hoá tại nồi malt. Khi này, các enzyme hemicellulase, protease sẽ thuỷ phân glucan hoặc

protein phức tạ p bao quanh hạt tinh bột, tạo điều kiên cho enzyme amylase thuỷ phân tinh

bột. Sau quá trình đạm hoá, protein bị thuỷ phân thành albumoza, peptone, polypeptide và

các acid amin. Các peptid và các acid amin sẽ là nguồn cung cấp nitơ chủ yếu cho nấm men

trong giai đoạn lên men còn albumoza, pepton, polypeptide sẽ tham gia vào việc tạo vị, tạo






bọt và làm bền bọt cho bia. Tuy nhiên, các phân tử protein nếu không đượ c thủy phân hết

trong quá trình nấu sẽ là nguyên nhân làm đục bia sau này.

Quá trình đường hoá:

Bắt đầu cho hội cháo, nồi gạo được bơm từ từ vào nồi malt, khuấy đảo liên tục. Thờ i

gian hội cháo là 7 phút, nhiệt độ của dịch lúc này là 63oC. Đây là giai đoạn “nghỉ” hình thành

maltose. pH được điều chỉnh về 5.4 – 5.6 là điều kiện tối ưu cho enzyme β – amylase hoạt

động. Enzyme này bắt đầu cắt liên k ết α – 1,4 glycoside của tinh bột trong quá trình d ịch hóa

từ đầu không khử và cắt hai gốc glucose để tạo thành đườ ng maltose. Tổng thờ i gian duy trì

tại nhiệt độ này là 25 phút nhằm thu đượ c nhiều đườ ng maltose.

Quá trình dextrin hoá:

Sau 15 phút duy trì tại hỗn hợ p tại nhiệt độ 63oC, một lượ ng nhỏ (1/4) dịch được bơm

sang nồi gạo và gia nhiệt tớ i nhiệt độ sôi (mất 10 phút để gia nhiệt). Mục đích của quá trình

này là nhằm nâng nhiệt độ của toàn khối hỗn hợ p sau đó lên 75oC, tăng hiệu suất của quá

trình nấu và tiết kiệm năng lượng đun. Lượng malt cho vào lúc ban đầu đã được tính toán để

bù tr ừ lượ ng enzyme trong ¼ dịch đun sôi bị vô hoạt. Lượng ¼ sau khi đun sôi được bơm

ngượ c tr ở lại nồi malt, nâng nhiệt độ của toàn khối dịch lên 75oC, duy trì trong 45 phút, cùng

vớ i pH 5.6 – 5.8 là điều kiện tối ưu cho quá trình dextrin hoá, tinh bột còn sót sẽ bị thuỷ phân

tạo ra các dextrin. Tinh bột nếu không đượ c thuỷ phân hết sẽ gây đục bia thành phẩm. Sự

thuỷ phân tinh bột đượ c kiểm tra bằng iod vớ i nguyên tắc dung dịch iod chuyển sang màu

xanh ở nhiệt độ phòng khi có mặt tinh bột và dextrin phân tử lượ ng lớ n.

K ết thúc đườ ng hoá, toàn bộ khối dịch đượ c gia nhiệt tớ i 78oC để thuận tiện cho quá

trình lọc vì khi nhiệt độ tăng thì độ nhớ t giảm. Nếu nhiệt độ cao trên 800C thì cellulose sẽ b ị

chuyển về dạng tinh bột làm đục bia và tanin hòa tan sẽ tạo vị đắng chát khó chịu, làm giảm

chất lượ ng bia sau này. Nhiệt độ thấp hơn thì thuận lợ i cho vi sinh vật chịu nhiệt phát triển

làm ảnh hưở ng tớ i tính an toàn của sản phẩm.


- Hóa lý: Sự hòa tan và trích ly các chất có phân tử lượ ng thấp vào nướ c

(đườ ng, acid amin, một số vitamin, khoáng…); sự k ết lắng và biến tính

protein.

- Hóa sinh và hóa học:








Bảng: Các enzyme tham gia xúc tác chuyển hoá cơ chất trong quá trình nấu dịch nha

4.4.

Thiết bị

Hình: Thiết bị nấu

(1) Ống thoát hơi, (2) Nắ p trên thiết bị,(3) CIP,(4) Đèn,(5) Cửa quan sát,(6) Thân thiết bị,(7) Lớ p cách nhiệt,(8) Thang,(9) Cánh khuấy,(10) Ống dẫn hơi nóng,

(11) Đườ ng dịch vào và đườ ngthoát dịch,(12) Motor.






Hình: Cánh khuấy trong nồi nấu

Bảng: Thông số của nồi nấu






Nguyên tắc hoạt động:

Nguyên liệu sau khi nghiền được hoà trộn với nước và bơm vào nồi nấu thông

qua cửa số (11). Tại đây, cánh khuấy (9) được truyền động từ motor quay (12) sẽ

khuấy đảo nguyên liệu chậm và liên tục. Hơi nóng truyền theo các đường ống số (10)

để gia nhiệt cho nồi nấu. Các phụ gia được bổ sung qua cửa số (5). Nồi nấu làm bằng

thép không gỉ, bao bọc bởi các lớp cách nhiệt (7). Nồi có thiết bị tự động ngắt để điều

chỉnh nhiệt độ. Sau mỗi mẻ nấu, vòi phun CIP xịt rửa toàn bộ nồi. Ngoài ra, bên trong

thiết bị có lắp thang để nhân viên có thể làm vệ sinh hoặc kiểm tra máy.

4.5.

Thông số công nghệ

-

Nhiệt độ nấu: Theo giản đồ - pH nấu: 5.5

- Lượng nướ c và nguyên liệu sử dụng:

Tỉ lệ malt - nước: 1:3

Tỉ lệ gạo - nước: 1:3

5. Lọc dịch nhaHỗn hợp sau khi đườ ng hóa bao gồm 2 pha:

-

Pha lỏng chứa đựng toàn bộ những chất hòa tan.

- Pha r ắn (bã) chứa r ất ít chất hòa tan.

5.1.

Mục đích Lọc là quá trình tách pha lỏng ra khỏi pha r ắn, tức là tách dịch đườ ng ra khỏi bã. Để

thu kiệt chất hòa tan từ bã sang d ịch đườ ng, quá trình lọc sẽ tiến hành theo hai bướ c là lọc để

tách dịch đườ ng và r ửa bã.

Nhiệt độ của d ịch nha trong suốt quá trình lọc đượ c giữ ổn định khoảng 76oC để giảm

độ nhớ t và tạo điều k iện cho enzyme thủy phân tiế p tục lượ ng tinh bột còn sót, nếu lọc ở

nhiệt độ thấp hơn thì độ nhớ t của dịch lọc cao hơn, khó lọc.

R ửa bã bằng nướ c nóng 75 – 78oC để thu kiệt chất hòa tan còn sót trong bã. Không

nên dùng nước nóng hơn vì sẽ vô hoạt enzyme amylase, tinh bột sót đã đượ c hồ hóa nhưng

không được đườ ng hóa, dẫn đến dịch đườ ng bị đục và sau này bia khó trong hơn.

Lọc lắng cho hiệu suất chiết lớ n nhất, d ịch đườ ng sau khi lọc trong và có chất lượ ng

cao.












bã. Tr ục xoay có thể điểu chỉnh các lưỡ i dao cào lên xuống cao thấ p tuỳ giai đoạn trong quá

trình lọc.

Bảng: thông số thiết bị lọc dịch nha

Tên thiết bị Thiết bị lọc Lauter

Hãng sản xuất Huppmann

Thể tích 48 m

Thời gian lọc 2 – 3 h

Nhiệt độ dịch đƣờng sau lọc 73 -75oC

Kích thƣớc ( DxH) 9700 x 10050 mm


Dịch sau nấu được bơm vào trong nồi lọc thông qua đường ống kín bên dưới

thiết bị (1). Ống nhập liệu (1) và thoát liệu (9) là hai đường ống khác nhau. Bên trong

nồi lọc có hệ thống cánh khuấy tạo áp suất thẩm thấu. Dịch lọc thu được theo các ống

thu dịch lọc (7) về thùng chứa (8). Từ thùng chứa (8), dịch được đưa tới ống số (9) và

bơm vào nồi cô hoa. Tại những lần lọc đầu tiên, d ịch lọc có độ đục không đạt yêu cầu

(trong thùng chứa (8) có thiết bị đo độ đục), vì thế, dịch lọc từ những lần lọc đầu tiên

sẽ theo bốn ống tuần hoàn quay về nồi lọc.

6. Houblon hóaHoa houblon được rã đông từ trước và cho vào 2 tank nhỏ. Tank thứ I chứa

1/3 viên và toàn bộ hoa cao, tank thứ II chứa toàn bộ lượng hoa viên còn lại. Dịch

đường từ nồi houblon hóa, được bơm sang tank I, tuần hoàn nhiều lần, thời gian

khoảng 35 phút. Sau đó, dịch tiếp tục bơm sang tank II, tuần hoàn trong thời gian

khoảng 30 phút.

Sau cùng ZnCl2 được bổ sung vào nhằm kích thích nấm men sinh trưởng,

giảm sự thoái hóa của nấm men. Không bổ sung caramel, ZnCl2 vào các giai đoạn

trước vì sẽ làm tổn hao nguyên liệu và không ổn định chất lượng bia.

6.1.

Mục đích - Chiết chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol, các hợp chất chứa N từ hoa

houblon vào dịch đường, đồng phân hóa một số chất đắng, tạo cho dịch

đường có vị đắng và hương thơm dịu của hoa houblon.






- Vô hoạt enzyme, kết tủa protein kém bền nhiệt, làm tăng độ bền keo và ổn

định thành phần của dịch đường.

-

Điều chỉnh nồng độ chất khô của dịch đường. - Thanh trùng dịch đường, góp phần tiêu diệt VSV cho d ịch đường trước khi

lên men.

- Tách một số hợp chất dễ bay hơi ảnh hưởng xấu đến chất lượng bia.

- Hình thành một số hợp chất có lợi cho bia thành phẩm như: melanoidin.

Làm bay hơi bớt nước, giảm độ chua để đưa dịch đường về nồng độ và pH

thích hợp (khoảng pH thích hợp là 5 – 5.2) cho quá trình lên men.

6.2.

Các biến đổi6.2.1. Biến đổi vật lý

- Sự tăng nhiệt độ của d ịch nha từ 78oC lên 100oC dẫn đến một số hệ quả

sau:

Nồng độ chất khô trong dịch đường tăng lên do có một lượng nướ c

bị bốc hơi ở nhiệt độ cao (10 - 15%), do đó thể tích của dịch đườ ng

cũng giảm và có sự thay đổi về tỉ tr ọng.

Độ nhớ t dịch đường cũng giảm.

6.2.2. Biến đổi hóa lý

- Sự trích ly các cấu tử hoa Houblon: Các chất hoà tan trong hoa houblon được trích

ly vào dịch đường nấu: Các acid đắng vốn không tan trong nước, song trong quá

trình houblon hoá, chúng bị đồng phân hoá tạo thành các hợp chất tan tốt hơn rất

nhiều và có độ đắng hơn nhiều. Thông thường, chỉ 1/3 hàm lượng α-acid đắng bị

đồng phân hoá, song như thế cũng đủ tạo cho bia thành phẩm vị đắng và hương

thơm dịu từ các chế phẩm hoa houblon.- Sự hình thành hệ keo: Polyphenol, chất đắng và các hợp chất chứa nitơ trong hoa

houblon là những chất tạo sức căng bề mặt có hoạt tính rất cao, vì thế chúng có khả

năng giữ các bọt khí CO2 trên bề mặt và góp phần tạo bọt cho bia, tăng gi trị cảm

quan.

Polyphenol của hoa houblon khi hòa tan vào d ịch đườ ng ở nhiệt độ cao sẽ tác dụng

với các protein để tạo thành các phức chất dạng màng nhầy. Các phức chất này r ất






dễ k ết lắng và khó k ết lắng theo các cặn trong dịch đường, do đó tăng độ bền keo

và ổn định các thành phần hoá sinh của dịch đườ ng.

-

S ự biế n tính của một số protein- S ự bốc hơi của nướ c và các hợ p chấ t hữu cơ dễ bay hơi (tinh dầu, acid hữu cơ).

6.2.3. Biến đổi hóa học

- Phản ứng đồng phân hóa các acid đắng: Trong quá trình houblon hóa có xảy ra

các phản ứng đồng phân hoá các thành phần acid đắng và làm cho chúng tan tố t

hơn trong dịch đường.

Hình: Sự thủy phân các acid đắng trong quá trình đun sôi hoa

- Các phản ứng thủy phân chất đắng : Tạo ra các sản phẩm thấp như acid acetic,

isobutandehyde… và các acid đắng. Các acid đắng tuy có phân tử lượng thấp hơn

nhưng có độ đắng hơn nhiều so với các hợp chất ban đầu.

- Phản ứng Maillard: Xảy ra giữa các đường khử và các nhóm amin tạo ra sản

phẩm melanoidin, làm tăng độ màu của dịch đường và bia thành phẩm.






- Sự giảm nhẹ pH của dịch đường: Sự giảm pH từ 5,4 - 5,5 về 5,2 do nước bay hơi

và sự trích ly acid đắng từ Houblon.

6.2.4.

Biến đổi hóa sinhỞ nhiệt độ đun sôi 100oC, hầu như tất cả các enzyme trong d ịch đườ ng b ị vô hoạt

hoàn toàn.

6.2.5. Biến đổi sinh học

Hầu như các vi sinh vật đều bị tiêu diệt. Trướ c khi lên men, không có bất kì quá trình

thanh trùng hay tiệt trùng nào, do trong quá trình nấu và đun sôi vớ i hoa houblon, nhiệt độ

đun đủ cao để tiêu diệt hầu hết các vi sinh vật dại.

6.2.6. Biến đổi cảm quan

Xảy ra các biến đổi về màu, mùi, vị của d ịch đường, tăng độ bền bọt và bền keo, góp

phần tăng hương vị và giá tr ị cảm quan của bia thành phẩm.

6.3.

Các yếu tố ảnh hƣở ng- Nhiệt độ: Nhiệt độ cao thì sự trích ly càng tốt, nhưng nhiệt độ quá cao sẽ ảnh

hưởng lớn đến màu sắc, có thể gây tối màu, giảm giá trị cảm quan cho thành phẩm,

đồng thời làm thúc đẩy các phản ứng phụ không mong muốn xảy ra (sự phân hủy

đường, hàm lượng các acid amin và vitamin...).- Thời gian nấu: Thời gian nấu càng dài thì lượng chất đắng trích ly được càng

nhiều, vị bia càng đậm, song nếu quá dài sẽ làm bia sậm màu và độ balling sau nấu

cao, không thích hợp cho quá trình lên men sau này.

- pH của dịch đường : pH càng cao thì quá trình đồng phân hóa xảy ra càng tốt,

nhưng pH thấp làm cho các chất đắng hòa tan tốt hơn. Độ đắng đạt được khi đun

sôi ở pH thấp sẽ dịu và tốt hơn, pH thấp cũng làm cho dịch đường ít màu sậm hơn.

pH tốt nhất để tạo phức protein- polyphenol là 5,2.

- Lượng protein khả kết trong dịch đường : Lượng này càng cao thì lượng chất

đắng tham gia phản ứng kết tủa càng nhiều.

Ngoài ra còn một số yếu tố ảnh hưởng khác như thành phần hóa học của nướ c, nồng độ

chất hòa tan của dịch đường, đặc điểm chủng, giống hoa, tỉ lệ cao hoa và viên.








(1) Dòng dịch đường phun lên, (2) Đầu phun, (3) Nắp phân tán dịch, (4)

Đường dịch ra, (5) Đáy thiết bị đun hoa






Bảng: Thông số thiết bị

Tên thiết bị Thiết bị đun sôi dịch đƣờng với hoa

houblonHãng sản xuất Ningbo Lehui Food Nachinery

Thể tích 48m

Năng suất 720 hl/ mẻ

Kích thƣớc (D x H) 5300 x 8580

Ưu điểm:

- Giá thành đầu tư thấp hơn, không bảo trì, không bảo ôn.

-

Không yêu cầu thêm năng lượng điện. - Không thêm bức xạ nhiệt.

- Có thể thay đổi nhiệt độ sôi và bay hơi.

- Có thể sử dụng áp suất hơi bão hoà thấp.

- Dịch đường sôi không tạo bọt và không cần rút không khí.

- Nồi nấu không cần cấp nhiệt bên ngoài, cũng không cần cánh khuấy.

Nhược điểm:

-

Khó làm sạch nồi nấu. - Nếu hơi quá nóng thì dịch đường sẽ bị quá nhiệt bởi tốc độ dịch chảy trong ống

chậm.

-

Nếu dịch đường đun quá nhiệt thì sẽ bị sẫm màu và mùi không đạt yêu cầu.


Dịch từ nồi lọc được bơm vào nồi cô hoa qua đường ống số (1) Bộ phận trao

đổi nhiệt bên trong dạng ống chùm, dịch đường đi qua ống, hơi nóng đi xung quanh

các ống. Vì thế, hơi dần nguội đi và ngưng tụ lại, thoát ra ngoài qua đường số (14).Dịch đường sau khi qua ống được gia nhiệt lên và phân tán rộng ra ngoài nhờ một tấm

chắn phía trên (4), cấu trúc này tránh tạo bọt. Dịch đường tuần hoàn tốt trong nồi đun

và bộ phận trao đổi nhiệt nhờ bơm, bơm được lắp bên dưới đáy và bên trên các ống

chùm, để bơm và hút dịch, tạo một vòng tuần hoàn liên tục. Cuối quá trình, dịch được

rút ra qua ống số (2)

Loại thiết bị này giúp giảm thời gian đun sôi và giảm sự bốc hơi, dịch đường sôi

không tạo bọt và không cần rút không khí.






6.5.

Thông số công nghệ:- Nhiệt độ hơi nóng sử dụng: 110OC

- Nhiệt độ dịch đườ ng vào: 70 – 75 OC

- Nhiệt độ dịch đườ ng ra: 98 – 99OC

- Lượ ng hoa cao sử dụng 5kg, hoa viên 5kg

- Tổng thờ i gian cô hoa: 50 – 60 phút

7. Lắng

7.1.

Mục đích Nướ c nha thu đượ c sau quá trình houblon hóa chứa hỗn hợ p các chất cặn như xác hoa

houblon, tủa protein, polyphenol, chất đắng,… Sự có mặt của chúng trong dịch đườ ng không

gây ảnh hưởng đáng kể đến vị và độ bền keo của bia mà chúng gây xáo tr ộn ban đầu cho quá

trình lên men và khi k ết lắng thì chúng làm cho nấm men r ất bẩn. Do đó ta cần loại chúng ra

khỏi dịch đườ ng.

Quá trình k ết lắng làm trong d ịch nha, làm tăng giá trị cảm quan của bia.

7.2.

Các yếu tố ảnh hƣở ng- Chất lượ ng malt-

Phương pháp nấu- Vị trí các thiết bị, nhất là khoảng cách giữa thiết bị đun hoa và thùng lắng, khoảng

cách càng ngắn càng ít cản tr ở việc bơm.

7.3.

Thiết bị

(1) Ống thoát hơi,(2) Nắ p trên,(3) Xả nước ngưng,(4) CIP,(5) Đèn,(6) Cửa quan sát và lối ra vào vệ sinh,(7), Thân thiết bị,(8) Lớ p cách nhiệt,(9) Đáy thiết bị vớ i dốc nghiêng 5O,(10) Vòi phun CIP vệ sinh đáy,(11) Đườ ng dịch vào,(12) Lối thoát dịch






Hình: Thùng lắng xoáy tâm (Whirlpool)

Bảng: Thông số của thiết bị lắng xoáy tâm

Tên thiết bị Thiết bị lắng xoáy tâm (Whirlpool)

Một mẻ 600 hl

Thời gian l ng 20 – 30 phút

Nhiệt độ dịch nha vào 100oC

Lƣu lƣợng dòng nhập liệu 63 m /6.1 phút


Thiết bị có đáy hơi nghiêng so với mặt phẳng ngang (1O

), dịch được bơm vào theo phương tiếp tuyến với thành thùng. Vị trí dịch vào (11) ở 1/3 chiều cao thùng tính từ dưới

đáy lên. Khối dịch quay bên trong không gian của thùng và đầy dần lên. Cặn tập hợp lại ở

giữa. Dịch trong sẽ được lấy ra ngoài theo đường thoát dịch (12). Cặn dễ dàng được loại

bỏ.

7.4. Thông số công nghệ - Nhiệt độ dịch đầu vào: 98OC

-

Nhiệt độ dịch đầu ra: 90OC- Thể tích dịch thu đượ c: 600 hl/mẻ

- Thờ i gian lắng: 30 phút

- pH sau lắng: 5.4


WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON





8. Làm lạnh nhanh

8.1. Mục đích Hạ nhiệt độ của dịch đườ ng từ 90oC xuống 8oC là nhiệt độ thích hợ p cho nấm men chìm

hoạt động.

Tránh cho d ịch đườ ng bị lây nhiễm các vi sinh vật như vi khuẩn lactic, axetic làm chua

dịch đườ ng.

Đảm bảo lượ ng oxy hòa tan cần thiết cho sự phát triển của nấm men ở giai đoạn đầu của

quá trình lên men.

8.2.

Các biến đổiKhi bắt đầu làm lạnh, nhiệt độ dịch thể còn cao, trong d ịch đườ ng xảy ra các quá trình

oxy hoá các hợ p chất hữu cơ như maltose, glucose, fructose, chất đắng, các hợ p chất chứa nitơ,

tanin, nhựa hoa houblon…. Mỗ i giờ , một lít dịch đườ ng có thể dùng hết 6.4mg oxy cho quá trình

oxy hoá. Hậu quả của quá trình oxy hoá là d ịch đườ ng thẫm hơn, hương thơm và vị đắng của hoa

houblon giảm. Nhiệt độ dịch đườ ng giảm đồng nghĩa vớ i tốc độ oxy hoá cũng giảm dần, đến

45OC thì quá trình oxy hoá ngưng hoàn toàn.

Dướ i tác dụng của việc làm lạnh nhanh, ở nhiệt độ 8oC, các cặn mịn đượ c hình thành, ta

gọi là các k ết tủa lạnh làm giảm độ bền keo của d ịch. Đó là các protein khó kết lắng bị đông tụ ở nhiệt độ thấ p, các protein tạo phức vớ i polyphenol.

8.3. Thiết bị:

Hình: cấu tạo thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng







Cấu tạo:

Thiết bị làm lạnh nhanh được cấu tạo từ những tấm bản mỏng làm bằng thép

không rỉ, gấp sóng. Các tấm bản có hình chữ nhật, có bốn tai ở bốn góc. Trên mỗi

tai có đục lỗ hình tròn. Các lỗ trên bản có lắp ron ngăn dòng tương ứng. Với cấu tạo

của từng bản như vậy, khi lắp chúng lên khung thiết bị thì sẽ tạo thành bốn đường

dẫn: dịch đường vào thiết bị, dịch đường ra khỏi thiết bị, tác nhân lạnh vào thiết bị,

tác nhân lạnh ra khỏi thiết bị.

Nguyê n lý hoạt động:

Hình: Nguyên lý làm lạnh của thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng

Dịch đường nóng được bơm vào một trong hai đường dẫn phía trên, còn khi ra

khỏi thiết bị thì theo đường dẫn dưới, ngược phía. Tác nhân lạnh đi vào đường dẫn còn

lại ở phía trên, ngược chiều với dịch đường và đ i ra theo đường dẫn dưới, ngược phía.

Dịch bắt đầu được làm lạnh nhờ nước lạnh 4OC. Nước sau khi trao đổi nhiệt có

nhiệt độ là 80OC. Nước được thu hồi sử dụng trong giai đoạn nấu hoặc làm nước rửa bã.

8.4. Thông số công nghệ - Nhiệt độ nướ c vào: 4OC

- Nhiệt độ nướ c ra: 80OC

-

Tác nhân làm lạnh: NH3







- Nhiệt độ dịch vào: 90OC

-

Nhiệt độ dịch ra: 8OC

-

pH = 5,5 – 5,8.

- Thờ i gian làm lạnh 1 mẻ: 30 phút

9. Bão hòa O2

9.1. Mục đích Tạo điều kiện thuận lợi cho nấm men tăng sinh khối trước khi bước vào giai đoạn lên men.

9.2. Thiết bị Thiết bị đượ c làm bằng thép không gỉ, lắp trên đườ ng dịch nha.

Cấu tạo giống ống Ventury: tiết diện ống thay đổi nhằm thay đổi vận tốc cũng

như chế độ chảy của dòng giúp sự xáo tr ộn và hoà tan khí.

Hình: Quy trình nạp oxi vào dịch nha


Dịch nha đượ c làm lạnh xuống 8oC có độ hoà tan O2 cao, do đó ta tiến hành bão

hoà O2 sau khi đã trao đổ i nhiệt.







Dòng dịch nha đượ c dẫn theo đườ ng ống: ban đầu dịch chảy trong ống dẫn, sau

đó đượ c dẫn qua một ống có tiết diện lớn hơn gấp đôi bên trong lõi có một ống tr ụ đặc

(đườ ng kính bằng đườ ng kính ống dẫn), cuối cùng tr ở về vớ i tiết diện ống dẫn bình thườ ng.

Dòng O2 vô trùng đượ c t iếp theo phương vuông góc vớ i ống dẫn tạo đoạn có tiết

diện lớ n. Do tiết diện dòng chảy lớn đột ngột, dòng chảy bị phân tán, va đậ p vào tr ục giữa

và giảm vận tốc. Chế độ chảy r ối làm cho sự hoà tr ộn O2 triệt để hơn.

9.3. Thông số công nghệ Nhiệt độ làm việc: 8oC.

Độ bão hoà O2: 8 mg/l.

10. Lên men bia

10.1.

Men giốngChọn giống nấm men thích hợp cho quá trình lên men. Ở nhà máy sử dụng loại nấm menSaccharomyces Cerevisiae.

a. Yêu cầu: Yêu cầu chất lượng của nấm men sử dụng trong lên men bia:

Độ thuần khiết, không có vi sinh vật lạ. Số lượ ng tế bào từ 10.106 đến 20.106 tế bào / 1ml dịch lên men

Tỷ lệ của tế bào chết ≤ 5%. Tỉ lệ tế bào nảy chồi 15 – 20%

Nấm men có khả năng chuyển hóa các đường đơn, đường đôi, các peptid, acid amin giải phóng CO2, rượu etylic và các sản phẩm khác kèm theo sự tỏa nhiêt.

Đặc tính di truyền ổn định.b. Các giai đoạn sinh trƣởng của tế bào nấm men:

Phát triển nấm men trong quá trình lên men chính: Có 4 pha trong suốt quá trình lên men Pha thích nghi (từ 12- 24 giờ): trong giai đoạn này nấm men làm quen với môi trường

dinh dưỡng mới, chúng sử dụng oxy nhiều để hô hấp và glycogen được tạo thành trong tế

bào nấm men. Lượng glycogen này là tác nhân kích họat men sử dụng glucose để tổnghợp sản phẩm.

Pha sinh trưởng: là giai đọan nấm men phát triển mạnh nhất đạt mật độ cực đại, quá trìnhlên men cũng đạt độ cực đại (bắt đầu sau khi mật độ đã đạt cực đại). Trong giai đoạn nàyglycogen cũng được tổng hợp nhằm giúp tế bào đối phó với tình trạng cạn kiệt dưỡngchất.







Pha cân bằng: ngừng sinh sản và lên men. Pha suy vong: Các tế bào kết cụm lại với nhau và chìm xuống đáy thiết bị (giống nấm

men chìm), tốc độ phát triển chậm lại. Lưu ý nấm men tăng sinh khối trong suốt quá trìnhlên men, chúng chỉ chậm lại ở cuối quá trình lên men chính.

Trong suốt quá trình lên men nhiệt độ là yếu tố chủ đạo, việc duy trì nhiệt độ lên men chínhtừ 8 – 100C giúp tạo ra sản phẩm mong muốn. Khoảng nhiệt độ trên có thể biến thiên vài độ vì trong quá trình sinh trưở ng nấm men tạo ra một nhiệt lượng 140 kcal/ kg cơ chất.Trong 6 - 10 giờ đầu tiên nấm men sử dụng lượ ng oxy hòa tan trong d ịch nha (không có dấuhiệu sử dụng glucose), sau 12 giờ dấu hiệu lên men bắt đầu đượ c phát hiện bở i các bọt khíCO2 tạo thành lớ p bọt mỏng trên bề mặt. Nấm men nảy chồi trong vòng 24 giờ , lúc này nhiệt độ tăng lên nếu không đượ c k iểm sóat.Trong khỏang thờ i gian từ 24 - 48 giờ tốc độ sinh sản và đồng hóa đường đạt cực đại, CO2 cũng đượ c tạo ra nhiều trong giai đọan này.

c. Nhân giống





















Dịch nha trướ c khi vào thiết b ị lên men, sẽ đượ c cấ p giống thông qua thiết bị lưu trữ giống bằng bơm hoặc van. Lượ ng men cung cấ p cho mỗi mẻ là 500 kg. Mật độ và chất lượ ng giống đượ ckiểm soát bằng k ỹ thuật đếm men sau khi bơm dịch nha vào thiết bị lên men.

10.2.

Lên men chính10.2.1. Mục đích

Trong quá trình lên men, nấm men sẽ chuyển hóa cơ chấ t trong dịch nha nhằm phục vụ nhucầu tăng sinh khố i và tạo sản phẩm chuyển hóa. Các loại đườ ng, dextrin có phân tử lượ ngthấ p sẽ đượ c chuyển thành rượ u etylic, CO2 và một số sản phẩm có trong bia thành phẩmnhằm định hương và vị của bia.


Biến đổi sinh học:Các biến đổi sinh học trong quá trình lên men chính chủ yếu là sự sinh trưởng và trao đổi chất

của nấm men:Giai đoạn sinh trưởng hiếu khí (hô hấp):

Đây là giai đoạn đầu của quá trình lên men chính, nấm men sẽ sử dụng đường có trong dịch nhalàm cơ chất và oxy hòa tan để sinh trưởng và tăng sinh khối. Lượng sinh khối tạo thành tronggiai đoạn này rất lớn, tốc độ trao đổi chất là cực đại. Vì vậy, giai đoạn này có thể được xem nhưmột cấp nhân giống cuối cùng trước khi tiến hành quá trình lên men ethanol. Song song với sựsinh trưởng của nấm men là sự giảm hàm lượng chất khô và oxy trong dịch nha. Khi oxy trongmôi trường được sử dụng hết thì sự sinh trưởng nấm men sẽ chuyển dần từ hiếu khí sang kỵ khí.

Giai đoạn sinh trưở ng k ỵ khí (lên men):

Trong giai đoạn này nấm men tiếp tục sinh trưởng nhưng trong điều kiện không có oxy. Tốc độsinh trưởng lúc này chậm hơn rất nhiều so với giai đoạn trên. Lượng chất khô trong dịch nha tiếptục giảm kèm theo hàm lượng ethanol tăng lên. Đường cong sinh trưởng của nấm men trong giaiđoạn này được biễu diễn trong đồ thị 3.1 dưới đây. Nhà máy tính toán ngày lấy mẫu dựa vàohàm lượng chất khô SG.







ĐỒ THỊ : Sự thay đổi nhiệt độ (t), độ pH, hàm lƣợng chất khô (SG, kg/m3), hàm lượng dầu fusel(fa, mg/L) và các ester hữu cơ (e, mg/L) trong quá trình lên men chính theo ngày (2).

Biến đổi vật lí:Các biến đổi vật lý diễn ra trong quá trình lên men thường đi kèm vớ i sự trao đổi chất của nấmmen bao gồm sự thay đổi nhiệt độ và áp suất bề mặt dịch lên men.

Nhiệt độ lên men

Trong quá trình lên men nhiệt độ tank lên men tăng dần do quá trình trao đổ i chất của nấm men.Do đó, để đảm bảo quá trình lên men ổn định và dễ kiểm soát ta thường điều chỉnh nhiệt độ trong suốt quá trình lên men một các tự động. Việc điều chỉnh nhiệt độ của quá trình lên menthườ ng áp dụng theo các giai đoạn như sau:

o Giai đoạn lên men chính: 8 – 100 C.

o Giai đoạn lên men phụ: 40C.

o Giai đoạn ủ chín bia: 0 – 20C

Áp suất dịch lên men: Áp suất dịch lên men tăng dần do sự tạo thành khí CO 2 từ sựchuyển hóa đường glucose

Biến đổi hóa sinh:Sự trao đổi glucid: Sự trao đổi glucid diễn ra ở tế bào nấm men chủ yếu bao gồm:

- Sự thủy phân các loại đường disaccharide, trisaccharide, ... thành glucose dướ i xúc táccủa một số enzyme tương ứng như maltose, invertase, melibiase, ...

-

Sự chuyển hóa đường glucose theo các con đường khác nhau như :







o

Con đường đườ ng phân EMP.

o Chu trình Crebs.

o

Chuyển hóa acid pyruvic thành acetaldehyde r ồi thành ethanol và các sản phẩm phụ khác trong điều kiện k ỵ khí.

- Sự tổng hợ p vật chất tế bào từ glucose thành glycogen cũng có thể xảy ra ở đầu quá trìnhsinh trưở ng.

Sự trao đổi lipid:Trong quá trình sinh trưởng và phát triển hiếu khí thường kèm theo quá trình tổng hợp các

acid béo và sterol ở nấm men. Các chất này là thành phần quan trọng trong màng tế bào nấmmen

Sự trao đổi các hợ p chất nitơ:

Các hợ p chất nitơ có trong dịch nha bao gồm: các phân đoạn của protein (các polypeptide, peptid, pepton, acid amin), các muối amoni, các purine, nucleotide... Trong số các hợ p chất nàythì các muối amoni vô cơ và acid amin sẽ đượ c nấm men sử dụng như nguồn cung cấp nitơ phụcvụ cho quá trình sinh trưởng và trao đổi chất. Cần lưu ý rằng nấm men không sử dụng đượ c cácmuối nitrite và nitrate, thậm chí hai loại muối này còn là tác nhân gây độc và kìm hãm sự sinhtrưở ng của nấm men.Theo nghiên cứu, người ta thấy rằng các chủng nấm men bia thuộc loài Saccharomyces

cerevisiae không có khả năng tổng hợp các protease ngoại bào,vì vậy chúng không có khả năngsử dụng protein làm cơ chất.

Biến đổi hóa học:Sự thay đổi hàm lượng chất khô:

Nấm men sử dụng đường trong dịch nha để tăng sinh khối và lên men ethanol, do đó nồng độchất khô trong dịch lên men sẽ giảm dần. Người ta dựa vào sự thay đổi Balling làm thông số đ iềukhiển quá trình lên men. Độ balling trước quá trình lên men là 13oballing. Đường glucose vàfructose được chuyển hóa trước tiên, khi hàm lượng glucose nhỏ lại là lúc nấm men tổng hợpenzyme để sử dụng đường maltose và đường maltotriose.







ĐỒ THỊ : Đồ thị chuyển hóa các loại đƣờng trong dịch nha theo ngày (2)

Sự thay đổi pH:Sự thay đổi pH và năng lực đệm pH của dịch nha trướ c và sau quá trình lên men là 5,4 - 5,6 và4,4 - 4,5.Hiện tượ ng giảm đột ngột pH của quá trình lên men có thể đượ c giải thích bở i một số nguyênnhân sau:

-

Sự tạo thành các acid hữu cơ trong suốt quá trình lên men.

- Sự chuyển vận các ion H+ qua màng tế bào.

- Sự thay đổi tính đệm của môi trườ ng.

Sự thay đổi tính đệm cũng đượ c giải thích bở i sự tạo thành CO2, các acid hữu cơ (tương ứng vớ i

pH đệm là 4,27 - 5,67), sự hấ p thu các loại muối phosphate (tương ứng với pH đệm là 5,67 – 7,07) bở i nấm men.

Sự thay đổi hàm lượ ng chất khoáng:Do nấm men đã sử dụng một số kim loại cần cho sự sinh trưởng và phát triển của nấm men nhưCa2+, Fe2+, Mn2+, Co2+, K +, Ni2+, Zn2+. Kim loại nặng ở dạng ion đóng vai trò như một co-enzyme trong tế bào nấm men phục vụ cho quá trình tăng trưởng của tế bào. Dịch nha là nguồn







cung cấp các thành phần khoáng cần thiết cho nấm men, chắc chắn hàm lượng Ca2+, Zn2+ trongdịch nha sẽ không đáp ứng nhu cầu của nấm men vì vậy cần bổ sung các kim loại này vào dịchnha (hàm lượng Zn2+ khoảng 0,3 ppm). Các nghiên cứu cho thấy rằng ở nồng độ 1ppm Zn2+ ức

chế sự phát triển của nấm men. Sự tạo thành các ester:

Các ester đượ c tạo thành chủ yếu vào cuối giai đoạn lên men chính nhờ phản ứng ester hóagiữa các alcol (chủ yếu là ethanol) và acid carboxylic trong d ịch lên men. Chúng bao gồm cácloại ester dễ bay hơi như ethylacetate với hàm lượ ng khoảng 15 - 20 mg/L và loại khó bay hơivới hàm lượ ng 40 - 50 mg/L. Các hợ p chất ester góp phần tạo nên hương đặc trưng cho bia thành phẩm. Tuy nhiên, nếu hàm lượ ng của chúng vượ t quá giớ i hạn cho phép có thể gây ra mùi vị lạ.

Sự tạo thành các hợ p chất carbonyl

Hợ p chất carbonyl trong bia r ất đa dạng và phong phú. Phần lớ n các hợ p chất này là sản

phẩm trung gian của quá trình trao đổi chất ở nấm men bao gồm các aldehyde, keton, ketoacid...Trong đó, acetaldehyde và diacetyl là hai thành phần quan tr ọng nhất ảnh hưở ng tr ực tiếp đếnchất lượ ng của bia thành phẩm.Acetaldehyde được hình thành từ phản ứng decarboxyl hóa acid pyruvic. Acetaldehyde được tạothành nhiều trong điều kiện lên men kỵ khí. Hàm lượng của acetaldehyde trong bia non chiếm từ20 đến 40 mg/l và sẽ giảm dần đến 8 đến 10 mg/L trong bia đã qua quá trình ủ chín

Diacetyl là sản phẩm phụ từ con đườ ng sinh tổng hợ p valine ở nấm men. Khi đó, acid pyruvic tạo thành từ con đườ ng EMP sẽ chuyển hóa thành acid acetolactic. Acid acetolactic sauđó sẽ bị decarboxyl hóa thành acetoin. Acetoin tiế p tục b ị oxy hóa hoặc khử thành diacetyl hoặc2,3 - butadiol. Sự hình thành diacetyl và 2,3 -butadiol tùy thuộc và thế oxy hóa khử của môi

trườ ng. Thế oxy hóa khử càng thấ p thì sản phẩm chủ yếu là 2,3 - butadiol và acetoin. Trongtr ườ ng hợ p thế oxy hóa khử cao, nghĩa là trong điều kiện hiếu khí thì hàm lượng diacetyl đượ chình thành nhiều nhất.Diacetyl hàm lượng cao có thể gây cho bia có mùi bơ oxy hóa khó chịu. Do đó, trong sản xuất bia, người ta thường kiểm soát hàm lượng diacetyl trong bia không được vượt quá 0,1 ppm. Biến đổi hóa lý

Sự hòa tan khí CO2:

Độ hòa tan của CO2 trong dịch lên men thấp hơn trong nước. Hàm lượ ng CO2 hòa tan tăng cùngvới lượ ng ethanol trong dịch lên men và giảm khi hàm lượ ng chất hòa tan tăng. CO2 hòa tan tồntại trong dịch lên men chủ yếu ở dạng liên k ết vớ i một số thành phần như protein và các ester.

Sự hình thành bọt.

Bọt được tạo thành trong quá trình lên men chính bởi sự giải phóng các khí ở dạng không liênkết đặc biệt là CO2. CO2 được tạo thành ở giai đoạn cuối quá trình lên men và có xu hướng thoátra khỏi dịch lên men lên phía trên mặt thoáng. Tuy nhiên, do dịch nha có bản chất là hệ keo gồmcác hợp chất có tính hoạt động bề mặt như protein, polyphenol, chất đắng..., các chất này tạo nên







một lớp hấp phụ đơn phân trên bề mặt các bóng khí nên khó có thể thoát ra khỏi các bóng khínày mà bị giữ lại tạo thành bọt.

Sự thay đổi thế oxy hóa khử.Thế oxy hóa khử (rH) của dịch lên men có liên quan mật thiết đến hàm lượng oxy hòa tan trongdung dịch. Đầu quá trình lên men, hàm lượng oxy là tối đa. Oxy lúc này ở trạng thái bão hòa vàhàm lượng có thể lên đến 7 - 9 mg/l dịch nha ứng với rH = 20 - 30. Sau đó, hàm lượng oxy giảmnhanh do sự hô hấp của tế bào nấm men. Nấm men sử dụng oxy chủ yếu để tổng hợp năng lượngvà gia tăng sinh khối. Như vậy, thế oxy hóa khử sẽ giảm dần trong quá trình lên men và khi bianon được hình thành thì giá trị rH đạt được là 10.

10.2.3.

Thông số công nghệ

Nồng độ dịch nha trướ c lên men: 10 – 12 độ Plato. Nồng độ chất khô giảm từ 0.5 – 1.5 độ plato/ ngày.

pH dịch nha trướ c lên men: 5.2 – 5.4

Mật độ tế bào nấm men trong dịch lên men: 12-20 triệu tế bào/ ml dịch

Nhiệt độ lên men chính: 5 – 100C

Áp suất: 0 bar

Thờ i gian lên men: 1800 phút

Nồng độ CO2 trong dịch lên men khi k ết thúc quá trình: 0.35%

Độ lên men: 85%

11. Lên men phụ và ủ bia

11.1. Mục đích Lên men lượng đườ ng còn lại, bão hòa carbodioxyde cho bia tươi, ổn định hương vị, độ trongsản phẩm. Ở giai đoạn lên men phụ các quá trình xảy ra hoàn toàn giống giai đoạn lên men chínhnhưng vớ i tốc độ chậm hơn do hầu hết nấm men đã kết lắng và nhiệt độ thấ p khoảng 0 – 20C.Lên men phụ nhằm chuyển hóa hết phần đườ ng có khả năng lên men còn sót lạ i trong bia non. Ở giai đoạn này xảy ra các quá trình nhằm ổn định thành phần và tính chất cảm quan của sản phẩmnhư hàm lượ ng diacetyl giảm, các axit hữu cơ tác dụng với rượ u tạo thành ester. Nhiệt độ và thờ i

gian lên men phụ là hai yếu tố quan tr ọng nhất ở giai đoạn này. Nhiệt độ thấ p và thờ i gian dài là những điều kiện quan tr ọng nhất để thu nhận được bia có độ bềnkeo và chất lượ ng cao.







11.2. Các biến đổi Hóa học:

Trong quá trình lên men phụ xảy ra quá trình oxy hóa khử một số thành phần của bia như:aldehyde, acid, các loại rượ u, các chất màu, diaxetyl…, đồng thờ i giữa chúng có sự tương hỗ về mặt hoá học, góp phần tạo nên thành phần và hương vị của bia.Trong quá trình này một số tế bào nấm men b ị chết và tự phân bở i các enzyme protease có sẵntrong bản thân các tế bào nấm men. Sản phẩm tự phân là các peptid, acidamin, và một vài thành phần của acid nucleid. Các enzyme chủ yếu là nhóm enzyme peptidase và protease. Chính cácsản phẩm tự phân này có ảnh hưở ng nhiều đến chất lượ ng của bia.Trong suốt quá trình hình thành, CO2 dư nổi lên bề mặt d ịch lên men góp phần đẩy O2 ra làmgiảm rH (lượ ng oxy hòa tan) k ết quả làm hạn chế các vi sinh vật hiếu khí phát triển đây lànguyên nhân làm giảm chất lượ ng bia.Quá trình "chín bia" là quá trình làm mất mùi vị bã hèm, vị ngọt sẽ mất khi đã lên men hết lượ ngchất khô còn lại.Vị đắng gắt sẽ dần mất hết do sự tác dụng tương hỗ giữa các protein và tanin hình thành nên các phức chất k ết tủa.Vị cay tê sẽ biến mất dần và nấm men sẽ lắng xuống đáy khi quá trình lên men phụ kết thúc.

Hóa lý:Sự kết tủa proteinSự lắng trong biaBão hòa CO2 cho bia.

11.3. Thông số công nghệ Dịch trướ c khi lên men phụ có nồng độ đườ ng: 40 P

Nồng độ đườ ng kiểm tra để k ết thúc quá trình ủ bia: 2,20 P

pH dịch nha trướ c lên men: 4.5

Nhiệt độ lên men phụ: 0 – 50C

Nhiệt độ ủ bia: 0- 20C.

Áp suất trong tank: 1 bar

Thờ i gian lên men phụ: 1200 phút.

Tổng thờ i gian lên men+ ủ bia: 30- 45 ngày.

11.4.

Các yếu tố ảnh hƣở ng tớ i quá trình lên men

Nhiệt độ (yếu tố quan tr ọng nhất).Việc duy trì nhiệt độ lên men chính từ 7- 14oC giúp tạo ra sản phẩm mong muốn. Do vậy, cần cóhệ thống ổn định nhiệt nhằm duy trì nhiệt độ tối ưu.

pH. pH của d ịch lên men sẽ giảm và đạt đến mức tối thiểu 3,8 - 4,4 do hình thành các acid hữu cơ.Việc giảm pH có tác động tích cực đến bảo quản vì mức pH thấ p sẽ hạn chế sự lây nhiễm củanhiều vi sinh vật khác, đồng thờ i pH thấ p tạo điều kiện cho protein đông tụ và k ết lắng một phần







tế bào nấm men. pH của dịch nha trướ c khi tiến hành lên men khoảng 5,0 - 5,4, pH này đượ c lựachọn nhằm tạo điều kiện thuận lợi ban đầu ưu tiên cho nấm men.

Ion kim loại.Kim loại nặng như là kẽm ở dạng ion k ẽm II đóng vai trò như mộ t co-enzyme trong tế bào nấm

men phục vụ cho quá trình tăng trưở ng của tế bào. Chắc chắn hàm lượ ng Zn2+ trong dịch nha sẽ không đáp ứng nhu cầu của nấm men, vì vậy cần bổ sung kim loại này vào d ịch nha.

Chủng, số lượ ng tế bào nấm men sử dụng sẽ ảnh hưởng đến:

o Tốc độ và mức độ lên men.

o Hàm lượ ng sản phẩm bậc hai tạo thành.

o Tốc độ và khả năng kết lắng.

o Mức độ suy giảm các đặc tính k ỹ thuật (tức là mức độ thoái hóa).

o

Khả năng chống chịu khi bị tấn công.

Trướ c khi cho nấm men vào tank phải kiểm tra các chỉ tiêu sau: Độ thuần khiết không có vi sinh vật lạ.

Số lượ ng tế bào từ 10.106 đến 20.106 tế bào / 1ml dịch lên men

Tỷ lệ của tế bào chết ≤ 5%.

Tỉ lệ tế bào nảy chồi 15 – 20%.

Lượ ng oxy hòa tan trong dịch nha.

Do nấm men tăng sinh khối suốt cả quá trình lên men, chúng chỉ chậm lại ở cuối quá trình lênmen chính, cho nên lượ ng oxy hòa tan trong d ịch nha cần thiết cho nấm men hô hấ p là trong phathích nghi (từ 12- 24 giờ). Trong giai đoạn này, nấm men làm quen với môi trường dinh dưỡ ngmớ i, chúng sử dụng oxy nhiều để hô hấp và glycogen đượ c tạo thành trong tế bào nấm men. Oxyđủ để nấm men tăng sinh khố i (8- 10 mg/l)

Nồng độ của dịch nha.

Nồng độ của d ịch nha nếu lên đến 20% thì nấm men không phát triển đượ c vì áp suất củamôi trường vượ t quá khả năng thẩm thấu của tế bào. Dịch nha khi vào thiết b ị lên men có tổngchất r ắn hòa tan (độ plato) tính theo đườ ng Saccharose 10 - 12 độ.

11.5.

Yêu cầu trong quá trình lên men

Thiết bị lên men phải đảm bảo điều kiện vệ sinh và độ kín trong suốt quá trình lên men.

Nhiệt độ và áp suất của tank lên men luôn đượ c kiểm soát thông qua các đầu dò nhiệt độ và đồng hồ đo áp suất.







Mẫu phải đượ c kiểm tra liên tục để kiểm tra các chỉ tiêu về cảm quan, hóa lý, vi sinh.

Cuối quá trình lên men chính, lượng đườ ng sót còn lại trong bia là 40 P.

11.6. Thao tác vận hành

Nhà máy có tất cả 36 tank lên men (dung tích 360 m3/ tank), 9 tank chứa bia thành phầm(180m3 / tank), 1 tank nuôi nấm men giống, 2 tank nhân giống nấm men, 4 tank chứa men saulên men.Quá trình lên men chính và lên men phụ diễn ra trong cùng một tank.Trướ c khi tiến hành lên men, các tank lên men sẽ đượ c vệ sinh k ỹ bằng hệ thống CIP. Dịch nhasau khi đượ c cấ p men giống sẽ được bơm vào tank lên men. Các tank này được để ở ngoài tr ờ i,trên mỗi tank có bốn vùng làm lạnh khác nhau (tác nhân làm lạnh là glycol). Nhiệt độ tại vùnglàm lạnh dưới luôn cao hơn vùng làm lạnh trên để tạo đối lưu nhiệt bên trong tank. Tùy theo từnggiai đoạn lên men mà công nhân sẽ điều chỉnh các vùng làm lạnh này để đạt đượ c nhiệt độ thích

hợ p. Cụ thể: khi lên men ở 9OC, vùng làm lạnh số 4 mở ; lên men ở 8OC, vùng 3 và 4 cùng mở ;lên men ở 4OC thì mở cả 4 vùng. Nhiệt độ d ịch trong quá trình lên men chính hạ xuống 7OC là lúc độ plato giảm còn 4O, đây làgiai đoạn chấm dứt lên men chính, chuyển sang quá trình lên men phụ. Nhiệt độ lên men phụ đạt4OC là lúc độ plato đạt 3O. Tại các mốc chỉ số plato là 8 ± 0.2O , 4 ± 0.2O, 3 ± 0.2O thì QC s ẽ dằn nhiệt, dằn áp và lấy mẫu để đo chua mặn. Khi nhiệt độ lên men phụ đạt 0OC, độ plato đạt từ 1.8 – 2.4O là thời điểm chấm dứt lên men phụ, chuẩn bị giai đoạn thu hồi men.Cặn men sau quá trình lên men phụ đượ c chia làm 3 lớ p:

Lớp dướ i cùng là những tế bào già, hoạt tính thấ p.

Lớ p giữa là những tế bào tr ẻ hơn, có khả năng lên men mạnh hơn.

Lớ p trên cùng là những tế bào nhỏ, khả năng kết lắng kém, đồng thờ i có lẫn nhiều tạ pchất.

Nấm men chết đượ c chuyển qua tank chứa men thải bỏ. Nấm men sữa đượ c thu hồi để tái sử dụng cho những lần lên men sau.Việc phân loại nấm men sẽ đượ c tiến hành dựa vào một đầu dò đo độ dẫn điện (microsimen):

BẢNG: Độ dẫn điện Microsimen ứng vớ i các tác nhân khác nhauTác nhân Độ dẫn điện(mS)

Nấm men chết < 650

N m men sữa 650 – 1000

Bia 1000 - 1200







Quy trình thu hồi men đượ c thực hiện một cách tự động nhờ hệ thống thu hồi men (theo sơ đồ 3.4). Hệ thống này gồm một cảm biến (1) điều khiển việc đóng hoặc mở các van (2) và (3) dựatrên nguyên tắc đo độ dẫn điện của dịch nấm men đi ra.Đầu tiên, d ịch men từ đáy thiết b ị sẽ được tháo ra và đượ c cuốn theo nướ c nhờ bơm (4) đi qua

cảm biến (1). Lúc đầu, độ dẫn điện < 650 mS, van (2) đóng, van (3) mở . Nấm men sẽ được bơm(5) chuyển đến tank 3 – tank chứa men thải.Sau một khoảng thờ i gian gian nhất định, dịch nấm men ra khỏi thiết bị có độ dẫn điện trongkhoảng 650 – 1000 mS thì van (2) mở, van (3) đóng, dịch nấm men sẽ được bơm vào tank 2 – tank thu hồi men nhờ bơm (5). Nấm men thu đượ c lúc này là men tốt sẽ đượ c tái sử dụng cho mẻ lên men bia tiế p theo.Khi lượ ng men tốt đượ c thu hồi gần hết thì lớ p nấm men trên cùng sẽ bị lôi cuốn theo một phầndịch bia. Do đó, mật độ tế bào nấm men đi qua cảm biến giảm đi làm cho độ dẫn điện tăng lên.K ết quả là van (2) b ị khóa lại và van (3) mở . Toàn bộ lượ ng men cuối sẽ đượ c xả hết vào tank 2.Sau 360 giây thì dừng việc thu hồi men và chuẩn bị bơm dịch bia sang các tank chứa bia thành phẩm.







SƠ ĐỒ: Sơ đồ quy trình thu hồi nấm men (1) Thiết bị cảm biến đo độ dẫn diện

(2) , (3) Van điều chỉnh đóng/ mở (4), (5) Bơm

Tank 1 : Tank lên menTank 2 : Tank thu hồi men

Tank 3: Tank chứa men thải bỏ

Hơi CO2 đượ c thu hồi từ các tank lên men được đưa đến sục vào bình chứa nước để r ửa và khử bụi. Sau khi qua bình chứa nướ c, khí CO2 đượ c dẫn vào bình đựng dung dịch KMnO4 để khử trùng và được đưa lên phao chứa CO2 thổi phồng phao lên. Hơi CO2 vào trong phao đượ c máynén hút về r ồi đưa qua cột silicat để tách ẩm, sau đó đi qua bình than hoạt tính để khử mùi. Tiế p







theo, khí CO2 được đưa qua bình hoá lỏng để chuyển CO2 từ thể khí sang thể lỏng, lỏng CO2 được đưa về tank chứa, lượ ng CO2 trong bình chứa một phần đượ c chiết ra chai dự phòng, một phần đi qua dàn bay hơi. CO2 dạng hơi lạnh đượ c cấ p cho các bộ phận sử dụng trong nhà máycấp cho xưở ng lên men, chiết vào bia.

11.7.

Thiết bị sử dụng

HÌNH 3.19: Thiết bị lên men (Cylindroconical tank)







(1) Sàn thao tác, (2) Mái vòm của tank lên men, (3) Ống dẫn cáp và ống thoát nước đặt bên tronglớ p cách nhiệt, (4) Nhiệt k ế, (5) Vùng làm lạnh cho bia lager, (6) (8) Vùng làm lạnh lên men, (7)Lớ p cách nhiệt, (9) Ống cung cấ p ammonia lỏng, có van điều chỉnh, (9a) Ống thải ammonia

ngưng tụ, (10) Vùng làm lạnh ở chóp, (11) Van xoay DN 450 cho d ịch vào và lấy dịch ra, (12)Van khoá mẫu, (13) Ống thoát và cung cấ p (CO2, không khí, CIP) tớ i mái vòm, (14) Thiết bị đovà điều chỉnh áp suất, (15) Thiết bị đo lượ ng dịch bên trong tank, báo khi tank r ỗng.

12. Quá trình lọc bia

12.1.

Mục đíchLàm cho bia có độ trong long lánh đúng yêu cầu chất lượ ng.

Loại bỏ các phức chất protein, các hạt dạng keo polyphenol, polysaccharide và protein ít tan, làm bia ổn định hơn, gia tăng độ bền vững, sinh hóa học cho bia.

Loại bỏ đáng kể các vi sinh vật bao gồm nấm men vẫn còn tồn tại sau quá trình tang tr ữ có khả năng làm đục bia.

12.2.

Yêu cầu của bia sau khi lọcBia phải có màu vàng óng ánh khi có ánh sáng xuyên qua.

Bia phải có độ bền vững hóa học cao (không bị phân tán, không bị chuyển thành các chất khác).

K ỹ thuật pha tr ộn trướ c và sau khi lọc các mẽ bia khác nhau phải đảm bảo chất lượng đồng nhất.Không được để oxy không khí tiế p xúc tr ực t iế p vớ i bia (hoàn toàn phải lọc kín).

Lọc bia thực hiện trong một hệ thống kín ở nhiệt độ từ 0 – 100C để tránh tổn thất CO2 tránh sự

xâm nhậ p của oxy không khí cùng vớ i vi sinh vật khác. Sau khi lọc, chất hoà tan, độ nhớ t, ápsuất trên bề mặt bia cùng khả năng tạo bọt và CO2 của bia đều giảm đi chút ít. Vì vậy lọc phảicẩn thận và đạt được độ trong cần thiết nhưng lọc càng nhanh càng tốt.

12.3.

Phƣơ ng pháp lọc Nhà máy sử dụng thiết bị lọc nến, và bột tr ợ lọc là Kieselguhr.

Máy lọc nến là một thiết b ị hình tr ụ, đáy côn đặt thẳng đứng, trong đó có chứa một tấm lọc đượ cgắn vào một tấm vĩ ngăn cách giữa vùng dịch chưa lọc và vùng d ịch đã lọc.

Khi làm việc, bia và bột tr ợ lọc được bơm vào thiết b ị theo đườ ng cùng một đườ ng. Bột sẽ phủ

lên trên bề mặt các cột lọc, bia trong sẽ đi qua lớ p bột tr ợ lọc này và đi vào tâm của các cột lọcsau khi đã tách các kết tủa và cặn. Bia trong theo tâm ống đượ c dẫn lên khoang phía trên và đượ cdẫn ra ngoài theo một đườ ng ống.

Cột lọc có cấu tạo gồm nhiều vành thép không gỉ gắn cách nhau một khoảng nhất định. Các rãnhcủa ống có đục lỗ cho phép hút dịch và thoát dịch trong đượ c thực hiện dễ dàng.







Các ống đượ c treo trong thiết bị bở i một tấm kim loại. Đườ ng kính mỗi ống là d = 35mm, l = 2m

s = 0,220m2.

Ưu điểm:

Bề mặt lọc tăng dần do sự bồi đắ p liên tục của bột tr ợ lọc.

Các bộ phận lọc không di chuyển.

Bản mặt lọc không bị thay thế định k ỳ.

Có thể tự động hóa.

Giảm hàm lượ ng oxy xâm nhậ p.

Dễ dàn lắp đặt.

Nhược điểm:R ất nhạy cảm vớ i sự tăng áp suất độ t ngột.

Chu trình lọc ngắn.

Không thể tăng năng suất bằng cách tăng bộ phận lọc.

Tiêu thụ lượng nướ c lớ n.

Khó khăn trong việc r ửa và bảo quản các nến lọc.

Việc tháo dỡ phức tạp đối vớ i các nến dạng cốc.

Có nguy cơ bị biến dạng khi siết chặt các nến dạng cốc.

Có nguy cơ bị đứt vòng đỡ của dãy trên các nến dạng sợ i quấn thành hình xoáy ốc.

Thông số của quá trình

Áp khí vào: 1,5 – 7,5 bar

Áp khí ra: 1,5 – 3,5 bar

Khi áp vào > 7,5 ta tiến hành tháo bột và đắ p lại áo bột để tránh b ị nghẹt.

Áp khí vào khi tháo bột 7.8kg/cm2

Áp khí ra khi tháo bột: 1.8kg/cm2







12.4. Thao tác vận hànhTrướ c hết, bơm nướ c nóng vào thiết bị lọc để đuổi khí. Hòa bột tr ợ lọc Kieselguhr với nướ ctrong một bình trung gian và sau đó bơm tuần hoàn trong thiết bị lọc. Mục đích của giai đoạn nàylà tạo một lớ p tr ợ lọc diatomit. Có 4 lần đắ p bột:

Lần đắ p bột thứ 1: sử dụng 2 bao bột thô, tuần hoàn cho tới khi độ đục < 2 thì tiến hànhđắ p bột lần 2.

Lần đắ p thứ 2: sử dụng 2 bao bột tinh, khi độ đục < 2 thì đắ p bột lần 3.

Lần đắ p thứ 3 và 4: tỉ lệ 2 loại bột thô – tinh sử dụng là 3,5 : 1,5 tuần hoàn tới khi độ đục< 0.15 thì chấm dứt đắ p bột.

Tổng lượ ng 2 loại bột dùng cho một mẻ lọc là 0.15g/ hl. Bột bám chắc vào cột lọc là docó sự chênh lệch áp khí vào và ra. Tháo bột tr ợ lọc bằng cách dùng gió và nướ c thổi theo hướ ngtừ bên trong cột lọc ra ngoài, cặn bẩn cùng bột sẽ bong ra và chuyển vào tank chứa bột. Bia sẽ

đượ c tuần hoàn và lọc lại cho tới khi độ trong đạt yêu cầu.

Sau khi bia trong, ngườ i ta sẽ bơ m nướ c sạch vào để đẩy bia ra ngoài. Bã rơi xuống dưới đượ ctháo ra ngoài theo đườ ng ống dưới đáy thiết bị. Nướ c r ửa sẽ đi từ trên xuống (ngượ c chiều đi của

bia), khi đó áp lực trong ống sẽ làm nước thoát ra ngoài và làm bã bung ra. Ngườ i ta tiến hành

r ửa xuôi r ửa ngượ c 4 lần.

Toàn thiết bị sẽ bị vệ sinh bằng nướ c nóng, chuẩn bị cho mẻ lọc sau.

Theo định kì, ngườ i ta phải làm sạch các lỗ trong ống bằng cách r ữa chúng bằng dung môi thích

hợ p, ở đây ngườ i ta dùng axit và xút.









Hình : Cột lọc

(1) Vỉ đỡ (2) Ống r ỗng đục lỗ (3) Sợ i kim loại bao quanh (4) Vít xiết

Hình : Áo cột lọc vớ i Kiese lguhr

(1) Lớ p giấy lọc hoặc mắc lướ i kim loại (2) Lớ p áo bột thứ nhất

(3) Lớ p áo bột thứ hai (4) Các lớ p bột k ế tiế p







Thông số của thiế t bị l ọc nế n

Thông s ki m soát Mức quy định Thi t bị sử dụng

Lưu lượ ng 160 – 420 hl Flowmeter

Hàm lượ ng CO2 0,55 – 0,85 % Dầu dò CO2

Áp vào máy lọc 1,5 -7,5 bar Áp k ế

Áp ra máy lọc 1,5 – 3,5 bar Áp k ế

Nhiệt độ bảo quản bia 0 – 2,0 oC Sensor k

Độ đục <= 1 EBC Đ u dò độ đục

Nguyên lý hoạt động

K hi bia được bơm vào, do áp lực bơm phầ n bia trong sẽ vào trong ống và thoát ra ngoàicòn phần bã đượ c giữ lại trên bề mặt ống.

Yêu cầu của chấ t tr ợ l ọc

Kích thướ c trung bình của các hạt Kieselguhr là vào khoảng 2 – 10 µm.

Khối lượ ng riêng của chúng 500 – 600 kg/cm2.

Tỉ tr ọng thực là 2000 – 2200 kg/cm3.

Độ phân tán của Kieselguhr đạt lớ n nhất là 92%, khả năng tiế p nhận nướ c là 5

lần lớn hơn thể tích của chúng. Do tính phân tán cao của Kieselguhr, bộ

Kieselguhr có bề mặt r ất lớ n và nhẹ. Khả năng tạo bề mặt lớ n chính là nguyên

nhân tạo nên khả năng hấ p thụ mạnh của Kieselguhr.

Chất tr ọ lọc mà nhà máy đang dùng gồm 2 loại: tr ắng (hạt thô) và đỏ (hạt mịn)

vớ i tỉ lệ tr ắng/đỏ = 9/5.

Chất tr ợ lọc này chỉ dùng 1 lần, không tái sử dụng.

Mức độ phủ bộ trên thành ống phụ thuộc vào áp suất đầu vào và đầu ra của

thiết bị.







Thờ i gian thay bột tr ợ lọc phụ thuộc vào năng suấ t làm việc và thiết bị đầu dò.

13. Bão hoà CO2

13.1.

Mục đích Nhằm làm tăng chất lượ ng cảm quan, chống k ết tủa và là môi trườ ng tốt để bảo quản bia. Bổ sung lượ ng CO2 bị thất thoát trong quá trình lọc bia.

13.2. Yêu cầu của quá trìnhCO2 đượ c bổ sung vào bia ở dạng các bọt khí có kích thướ c càng nhỏ càng tốt.

CO2 bổ sung vào phải đảm bảo: không chứa oxy và vi sinh vật nhiễm tạ p.

Thùng chứa bia bão hòa CO2 phải đượ c vệ sinh toàn bộ và quá trình vệ sinh phải

đượ c theo dõi kiểm tra. Bề mặt bên trong thùng chứa phải nhẵn.

Lúc mớ i nạ p, CO2 còn liên k ết vớ i các thành phần trong bia ở dạng lỏng lẻo và

cần phải có thời gian để các liên k ết này tr ở nên bền vững.

13.3. Thông số của quá trình Nồng độ CO2 trong bia phải đạt: 5 – 7 mg/l

Nhiệt độ bão hoà: 40C

13.4. Thao tác vận hànhBia đượ c nạ p CO2 ở thời điểm sau khi qua thiết bị lọc nến và nạ p bổ sung lần hai sau lọc vi sinh.

Từ thiết bị lọc nến, bia được bơm sang 2 tank bão hoà CO2, tại đây, áp suất trong tank

4-5 kg/cm2.

Nguyên tắc nạ p CO2 là sục từ phía dướ i lên.

Bia sau khi bổ sung CO2 đượ c chứa trong các thùng chịu áp suất trong thờ i gian từ 2 – 3 ngày để CO2 hòa tan hết vào bia. Trước khi đưa bia vào thùng, CO2 được đưa vào để đẩy O2 ra ngoài,đồng thờ i tạo áp suất đủ lớn để hạn chế sự giải phóng CO2 ra khỏi bia.

14. Chiết

14.1.

Mục đích Thực hiện quá trình chiết bia vào chai, thanh trùng bia lần cuối và dán nhãn để tạo ra sản

phẩm hoàn chỉnh đưa ra thị trườ ng tiêu thụ.

Sơ đồ qui trình













Hình Sơ đồ quy trình chiế t và thanh trùng

14.2.

Thuyết minhCác két bia sau khi được đưa về nhà máy được đưa vào xưở ng chiết đóng chai đề tiến

hành r ửa chai, chiết rót. Các chai bia đã qua sử dụng sẽ đượ c r ửa sạch, lột nhãn, đi qua máy soichai để k iểm tra xem chai có đạ t chất lượ ng yêu cầu hay không, sau đó sẽ đi qua máy chiết – đóng nắp, chai đã đóng nắ p sẽ đi qua máy kiểm tra mực bia sau đó đi vào máy thanh trùng vàcuối cùng là dán nhãn mớ i cho chai thành phẩm.







Toàn bộ các máy trong phân xưởng đượ c thiết lậ p vớ i chạy cùng 1 công suất như nhau.

15. R ử a chai

15.1.

Mục đích Làm sạch chai đã qua sử dụng từ thị trường bên ngoài đưa về nhà máy.

15.2.

Thao tác thự c hiệnChai sau khi đượ c lấy ra khỏi két sẽ đi theo các băng chuyền đến thiết bị r ửa chai. Tại thiết

bị r ửa chai, chai sẽ được đưa vào các vỉ chứa và các vỉ này sẽ lần lượt đi qua các hầm trong thiết bị r ửa như sau:

Hầm nướ c lạnh: pH < 11,5. Hầm nướ c nóng 1: pH < 12. Hầm nướ c nóng 2: pH < 12.

Hầm xút 1: nồng độ xút 0,5%. Hầm xút 2: nồng độ xút từ 1,7 – 2,5%. Hầm nướ c vô trùng tráng xút trong chai vớ i yêu cầu là chênh lệch pH giữa nước đầu

vào và nướ c ra sau khi tráng r ửa chai không quá 1 đơ n vị. Cuối cùng là hầm nướ c vô khuẩn để tráng lại chai, nướ c trong hầm này đượ c bổ sung

clorine vớ i nồng độ 0,2 – 0,5 ppm để tiệt trùng chai.Đối vớ i bia Bến Thành thì hầm cuốicùng này không cần bổ sung clorine. Ngườ i ta sẽ t iến hành kiểm tra dư lượ ng xút trongchai tr ước khi đưa vào phòng vô trùng. Năng suất thiết bị r ửa chai khoảng 65000 – 70000 chai/giờ và phụ thuộc vào năng suất của thiết bị chiết.

Tại quá trình r ửa chai, nhà máy lưu ý đến mối nguy hóa học do dư lượ ng chất tẩy r ửa vàmối nguy sinh học do việc xúc r ửa chai không đảm bảo yêu cầu vi sinh và đặt đây là một CCPcủa dây chuyền chiết rót. Kiểm soát CCP tại đây qua các thông số của thiết bị r ửa chai như sau:

Nhiệt độ hầm xút 1: 79 – 85oC. Nhiệt độ hầm xút 2: 79 – 85oC. Độ dẫn điện hầm xút 1: 70 – 110 ms Độ ẫn điện hầm xút 2: 70 – 110 ms. Áp phun nướ c lạnh: 0,5 – 1,5 bar.

Bên cạnh đó, QC cũng sẽ lấy mẫu chai để kiểm tra dư lượ ng xút và clorine trên chai.

Tần suất kiểm tra các thông số hóa lý như trên là 2 giờ /lần.







15.3. Thiết bị

Hình Thiế t bị r ử a chai

Hình Sơ đồ đường đi của chai trong thiế t bị r ử a chai







Hình Vòi phun tia r ử a chai

Trong quá trình đưa chai vào máy rửa, các cánh tay máy sẽ lấy chai từ băng chuyền vàđưa chai chính xác vào các giá đỡ chai để đi vào máy bắt đầu quá trình r ửa chai. Khi quá trìnhr ửa chai k ết thúc, các vỏ chai sạch sẽ được đặt lên băng chuyền bở i các cánh tay máy.

Hình 20 Cách đưa chai vào thiế t bị và đẩ y chai ra khỏi thiế t bị

16. Soi chaiM ục đích

Máy soi chai có tác dụng kiểm tra chai sau khi r ửa đã đạt đượ c chất lượng theo đúng yêucầu sử dụng hay không. Máy sẽ kiểm tra độ dày thành chai, miệng chai, đáy chai và bên trongchai để chắc chắn là chai đã đượ c làm sạch hoàn toàn và không b ị bể hay mẻ. Những chai khôngđạt đượ c chất lượ ng sẽ đượ c loại bỏ ra khỏi.







17. Chiết chai – đóng nắp

17.1. Mục đích

Máy có công dụng đưa vào chai 1 lượ ng bia nhất định vào từng chai bia và tiến hànhđóng nắp để đưa chai đi thanh tr ùng.

17.2. Nguyên tắc hoạt độngChai sau khi r ửa được băng tải đưa vào phòng vô trùng. Tr ướ c khi làm việc 20 phút, phòng

đượ c chiếu đèn UV trong vòng 1 giờ , nhiệt độ phòng không quá 16oC. Chai đượ c dẫn qua một băng tả i dài và ngoằn ngoèo tr ướ c khi vào các thiết b ị khác vớ i mục đích là ổn định lưu lượ ngchai, tránh gây ngã, đổ vỡ chai. Trên băng tải còn có các cảm biến dò chai ngã và bề mặt băng tảiđượ c bôi tr ơn để giảm ma sát gây ngã chai. Ngườ i ta thực hiện việc kiểm tra chất lượ ng chai bằng một thiết bị kiểm tra đặt cuối băng tải tr ướ c phòng chiết. Thiết bị này hoạt động trênnguyên tắc chụ p hình chai ở nhiều vị trí khác nhau và so sánh vớ i giá tr ị cho phép để loại cácchai còn dơ , chai nứt vỡ khỏi dây chuyền nhờ một thanh gạt. Năng suất thiết b ị k iểm tra chaivào khoảng 65000 – 70000 chai/giờ .

Sau quá trình kiểm tra, các chai đạt yêu cầu sẽ được đưa vào phòng chiết. Tại đây, trướ ctiên có một bộ phận giúp dốc ngượ c chai lại và hệ thống phun nướ c vô khuẩn chứa clorine nồngđộ 0,05 ppm sẽ tráng chai lần cuối. Chai tiế p tục đượ c dốc ngượ c tr ở lại và đi vào thiết b ị chiếtrót đẳng áp.

Đối vớ i các sản phẩm đồ uống có gas như bia, CO2 bên trong sản phẩm tồn tại dướ i dạngliên k ết không chặt chẽ, vì vậy bất k ỳ sự thay đổi điều kiện hoá lý nào cũng có thể dẫn đến hiệntượ ng trào bọt làm tổn thất CO2, giảm độ bền hoá lý và chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm. Do đó,đối vớ i các sản phẩm này, quá trình chiết rót phải kèm theo các điều kiện sau:

Nhiệt độ chiết rót thấ p, nhỏ hơn 4oC (nhiệt độ hoà tan tốt nhất của CO2 vào sản phẩm). Hệ thống chiết rót hoàn toàn kín. Chiết rót theo nguyên tắc đẳng áp giảm thiểu đượ c tổn thất CO2 cũng như giảm đượ c sự

xâm nhậ p của O2 vào trong bia, tránh hiện tượ ng trào bọt nhờ vậy mà giữ ổn định chấtlượ ng bia tốt hơ n. Sản phẩm lỏng đượ c chứa trong các bồn chứa, áp suất trong bồn thườ ngđượ c duy trì và kiểm soát nhờ van một chiều nối giữa bồn chứa và nguồn cung cấ p CO2 tinh khiết. Các chai đượ c rút hết không khí nhờ hệ thống hút chân không tr ướ c khi tiếnhành chiết rót. Ban đầu CO2 đượ c bơ m vào chai cho đến khi đạt đến cân bằng áp suất giữachai và bồn chứa. Chai chỉ đượ c thông vớ i phần khí trong bồn chứa nhờ một ống xyphông.Lúc này, van rót mở ra, chất lỏng sẽ tự chảy do tr ọng lực theo thành chai xuống tránh tạo

bọt và chất lỏng sẽ đẩy CO2 về bồn chứa. Khi chất lỏng lên đến ống xi-phông, tức là chấtlỏng đã đạt đến mức cần rót thì chất lỏng dư sẽ tự động theo ống xi-phông quay tr ở lại bồnchứa theo nguyên tắc cân bằng áp. Khi đó, van rót đóng lạ i, áp suất trong chai sẽ đượ c làmgiảm xuống bằng vớ i áp suất khí tr ờ i.







17.3. Thiết bị Quá trình chiết bia vào chai đượ c thực hiện theo nguyên tắc đẳng áp để đảm bảo là lượ ng

bia đượ c chiết vào mỗi chai là như nhau.

HìnhCác bướ c tiế n hành quá trình chiế t

Thiết b ị chiết rót sử dụng trong quy trình sản xuất bia của nhà máy do hãng Krones cung

cấp, trong đó chai sẽ đi qua 2 lần rút chân không và 2 lần bơ m CO2 xen k ẽ nhau như hình vẽ, sauđó bia sẽ đượ c chiết vào chai theo đúng định mức.

Thông số của quá trình chiết:

Nhiệt độ chiết bia khoảng 2 4oC. Áp suất chiết: 3 bar Số lượ ng vòi chiết: 144 vòi Năng suất: 60 000 chai/ giờ

Ngay bên cạnh thiết bị chiết rót là thiết bị đóng nắ p chai.

Nguyên tắc hoạt động của thiết bị này như sau: nắp chai đượ c sắ p xế p trong phễu, sau đó sẽ

đượ c di chuyển theo một hướ ng trong khuôn dập và đẩy từng nắ p vào miệng chai. Đúng vào thờ iđiểm đó, búa piston nén xuống đóng chặ t nắ p vào cố chai. Năng suất của thiết b ị đóng nắ p chai phải đồng bộ với năng suất của thiết bị chiết. Ở nhà máy thì năng suất này là 60000 chai/giờ .Quá trình chiết rót có mối nguy sinh học là sự nhiễm các vi sinh vật vào bên trong sản phẩm vànhà máy coi đây là mộ t CCP. Sự nhiễm vi sinh này có thể là do các công đoạn tr ước đó khôngđảm bảo điều kiện vô trùng (khâu vệ sinh chai, nắ p, do sản phẩm…), hoặc cũng có thể do nắ pđóng không kín gây nhiễm. Vì vậy, tr ướ c khi chiết rót, QC sẽ lấy mẫu b ia để kiểm tra vi sinh tầnsuất 4 giờ /lần, đồng thời sau khi đóng nắp thì cũng sẽ kiểm tra độ kín của chai tần suất 2 giờ /lần.

Sau khi chiết rót, chai sẽ được đưa qua thiết b ị thanh trùng tunnel để thực hiện quá trình thanhtrùng nhằm đảm bảo chỉ tiêu vi sinh cho sản phẩm.







Hình Sơ đồ cấ u t ạo của thiế t bị chiế t – đóng nắ p

Hình Các vòi chiế t chai







Hình Máy chiế t chai

Hình Máy đóng nắ p









18.3. Thiết bị Thiết bị thanh trùng là thiết bị tunnel phun tự động

Thiết bị được chia thành hai ngăn. Mỗi ngăn sẽ có cửa vào nhậ p liệu (chai bia sau khi chiết

rót) và cửa tháo sản phẩm.

Trong mỗi ngăn được chia thành 10 vùng: 3 vùng đầu là vùng gia nhiệt, 4 vùng tiế p theo làvùng giữ nhiệt và 3 vùng cuối là vùng giảm nhiệt.

B ảng Nhiệt độ t ại các vùng trong hầm thanh trùng

Vùng Nhiệt độ

Vùng gia nhiệt

1 350C

2 450C

3 550C

Vùng giữ nhiệt

4 63 10C

5 63 10C

6 61 10C

7 61 10C

Vùng hạ nhiệt

8 550C

9 45

0

C10 350C

Chai bia chuyển động trong thiết bị nhờ vào hệ thống băng tải dạng lướ i. Tại mỗi vùng cóhệ thống đầu phun để cung cấ p nướ c gia nhiệt cho từng vùng, nước sau đó chảy qua băng tả i lướ iđi vào bể chứa tươ ng ứng bên dướ i.

Nước sau khi đượ c thu hồi tại mỗi bể sẽ được đi qua thiết b ị gia nhiệt ống lồng ống nhằmgia nhiệt nướ c cung cấ p tr ở lại cho thiết bị.

Nước nóng đượ c bơ m lên nhờ hệ thống mày bơm được đặt trên sàng.Nguyên t ắc ho ạt động

Bia sau khi đượ c chiết rót sẽ theo hệ thống băng tải đi đến thiết b ị thanh trùng. Có hai hệ thống băng tải để đưa chai bia đi vào hai ngăn của thiết bị.







Tại vùng đầu tiên có tác dụng nâng nhiệt độ của chai lên khoảng 35oC, vớ i tác nhân là nướ cnóng đượ c cung cấ p ở vùng 10, nước đượ c phun từ trên xuống qua hai băng tải lưới sau đó tíchtụ bể chứa bên dướ i vùng 1. Tiế p theo chai bia sẽ qua vùng 2 cũng có tác dụng gia nhiệt, bia tiế ptục nâng nhiệt độ lên khoảng 45oC nhờ nướ c nóng cung cấ p ở vùng 9. Nước sau đó nước cũng

đượ c tích tụ lại ở bể chứa dướ i vùng 2.

Vùng 3 cũng có tác dụng nâng nhiệt độ chai lên 55oC nhờ nước nóng đượ c bơ m qua từ vùng 8. Nước sau đó cũng đượ c tích tụ lại ở bể chứa bên dướ i vùng 3.

Tiế p theo chai bia sẽ đi đến vùng thanh trùng, vùng này có 4 ngăn nhằ m kéo dài thờ i giangiữ nhiệt. Chai sẽ đạt đến nhiệt độ thanh trùng 63oC tại vùng 4, 5 và đượ c giữ nhiệt ở 610C trongvùng 6,7 vớ i nhiệt độ không đổi và tổng thờ i gian giữ nhiệt là 20 phút. Nước phun đượ c duy trì ở 63oC nhờ hệ thống hơ i quá nhiệt, và cũng đượ c tuần hoàn liên tục để giữ cho nhiệt độ thanhtrùng không đổi.

Sau khi ra khỏi vùng thanh trùng chai bia sẽ đi đến vùng số 8 là vùng giảm nhiệt. Tại vùngsố 8, chai đượ c giảm nhiệt độ xuống còn 55oC nhờ vào lượ ng nước đượ c cung cấ p từ bể số (3) bơ m qua. Nướ c sau khi phun xuống cũng qua hệ thống băng tải lưới và đượ c tích tụ lại ở bể chứadưới vùng 8 và đượ c bơ m tr ở lại vùng số 3 để gia nhiệt cho bia. Tiế p tục hạ nhiệt độ của chai biaxuống 45oC nhờ dùng lượ ng nướ c bơ m qua từ vùng 2 đến vùng 9. Nước sau khi trao đổ i nhiệtvới bia đượ c bơ m lại qua vùng 2 để gia nhiệt sơ bộ cho bia. Sau đó bia đến vùng số 10 là vùnglàm nguội cuối cùng giúp giảm nhiệt độ bia xuống còn 35oC nhờ vào nước đượ c bơ m qua từ vùng 1. Nước sau đó cũng đượ c tích tụ lại ở bể chứa để bơ m lại về bể 1.

Bia sau đó theo cửa ra để ra ngoài thiết bị.

Tổng cộng thờ i gian thanh trùng là 45 - 50 phút, thờ i gian của mỗi vùng khoảng 5 phút.

Năng suất thiết b ị tùy thuộc vào năng suất của thiết bị chiết rót. Thiết bị thanh trùng nhờ sử dụngk ết hợ p các vùng nên t iết kiệm đượ c nhiều năng lượ ng và nướ c.







Hình Máy thanh trùng tunnel

19. Dán nhãn

19.1.

Mục đích Bia sau khi đượ c thanh trùng sẽ đượ c dán nhãn trên nắp và nhãn trên thân, đó là bướ c cuối

cùng để tạo ra sản phẩm hoàn thiện để đưa ra thị trườ ng tiêu thụ. Tại đây cũng đặt đầu dò mức bia bên trong chai là sẽ loa ị các chai không đảm bảo mức bia này.

Sau k hi dán nhãn, chai đượ c xế p vào két vớ i số lượ ng 24 chai/két và các két này sẽ

tiế p tục đượ c xế p lên các pallet tại khu vực bảo quản.

19.2. Thao tác vận hànhChai bia qua máy này nó sẽ đượ c những chổi quét, quét keo dán lên chai tại 2 vị trí là thân

chai và trên cổ chai, sau đó nhãn sẽ đượ c dán vào hai vị trí là nhãn thân và nhãn ở cổ chai. Saukhi dán và đóng code xong chai bia sẽ đi qua máy In Date.

In Date: Máy sẽ in lên nhãn chai ngày giờ sản xuất và hạn sử dụng của chai bia đó. In Datexong là k ết thúc quá trình hoàn thiện sản phẩm.






19.3. Thiết bị

Hình Sơ đồ đường đi của chai qua máy dán nhãn


Documents

Báo cáo thực hành môn công nghệ sản xuất đồ uống Công ty TNHH TMDV Tân Hiệp Phát