Tiểu luận: PHƯƠNG PHÁP LẮNG TRONG, LÀM LẠNH VÀ BỔ SUNG OXY TRONG SẢN XUẤT BIA

Bia là loại nước giải khát lâu đời có giá trị dinh dưỡng cao, có độ cồn thấp, mùi vị thơm ngon và bổ dưỡng.Công dụng: uống bia với một lượng thích hợp không những có lợi cho sức khỏe, ăn cơm ngon, dễ tiêu hóa mà còn giảm được sự mệt mỏi sau một ngày.Bia là sản phẩm của quá trình lên men rượu ở nhiệt độ thấp dịch đường.Nguyên liệu: malt đại mạch và các hạt giàu tinh bột, protein chưa qua giai đoạn ươm mầm, nước và hoa houblon.Tất cả các loại bia đều chứa một lượng cồn từ 1,8 ÷ 7% so với thể tích và khoảng 0,3 ÷ 0,5% khí CO2 tính theo trọng lượng

PHƯƠNG PHÁP LẮNG TRONG, LÀM LẠNH

VÀ BỔ SUNG OXY TRONG SẢN XUẤT BIA

1

• Bia là loại nước giải khát lâu đời có giá trị

dinh dưỡng cao, có độ cồn thấp, mùi vị thơm

ngon và bổ dưỡng.

• Công dụng: uống bia với một lượng thích

hợp không những có lợi cho sức khỏe, ăn

cơm ngon, dễ tiêu hóa mà còn giảm được sự

mệt mỏi sau một ngày.

• Bia là sản phẩm của quá trình lên men

rượu ở nhiệt độ thấp dịch đường.

• Nguyên liệu: malt đại mạch và các hạt giàu

tinh bột, protein chưa qua giai đoạn ươm

mầm, nước và hoa houblon.

• Tất cả các loại bia đều chứa một lượng cồn

từ 1,8 ÷ 7% so với thể tích và khoảng 0,3 ÷

0,5% khí CO 2 tính theo trọng lượng.

TỔNG QUAN

Loại các cặn bẩn ra khỏi dịch sau khi nấu với hoa

Cung cấp lượng oxy cần thiết cho tế bào nấm men sống và phát triển đặc biệt trong quá trình sinh sản.

Cung cấp lượng oxy cần thiết cho tế bào nấm men sống và phát triển đặc biệt trong quá trình sinh sản.

1 Mục đích lắng trong, làm lạnh và bổ sung oxy

TỔNG QUAN

Xuất hiện dần dần trong quá trình làm lạnh

Thành phần của hai loại cặn

PHƯƠNG PHÁP CỔ ĐIỂN

Hệ thống cổ điển làm nguội dịch đường có hai bộ phận:

+ Bể làm nguội dịch đến 60oC và hệ thống làm lạnh dịch đường đến nhiệt

độ lên men

+ Bể làm nguội thường có diện tích 60 – 80m2 còn chiếu sâu là từ 0,2 đến 0,3m, dịch đường được hạ nhiệt độ xuống 60oC và tách cặn thô quá trình làm nguội kéo dài 2h

Hệ thống làm lạnh dịch đường đến nhiệt độ lên men (6 – 100C)

- Dạng phun

- Dạng “ống lồng ống” còn gọi là “ thiết bị đổi nhiệt đồng trục”

- Dạng thùng nông

Máy làm lạnh kiểu phun

Cấu tạo có đường kinh 40 –

- Ở dưới tác nhân lạnh là nước muối hoặc glycol với nhiệt độ -8 o C hoặc thấp hơn nữa để hạ nhiệt độ của dịch đường xuống 8 o C

Phía trong ống bơm tác nhân

chạy qua (nước 0 o C, dung

dịch NaCl hoặc CH2

OH-CH2OH

Phía ngoài ống dịch phun vào chảy thanh lớp mỏng Tác nhân lạnh từ dưới lên Tác nhân dịch từ trên xuống

Giàn làm lạnh đồng trục

Nguyên tắt làm lạnh và vận hành

hai đường ống lồng vào nhau

ổng nhỏ nằm trong ống lớn Tác nhân lạnh đi ngược chiều với

dịch đường gian lạnh kiểu này cũng

có thể áp đặt thành hai cấp nhiều kiểu gian phun

Dịch đường có thể đi trong ống

con hoặc đi ngoai đường ống

nhỏ

tự nhiên đến

60oC trong 2h

Nhược điểm của phương án này:

- Nguy cơ nhiễm vi sinh vật lớn

- Thu hồi nhiệt kém

Lắng trong

Nếu bia được giữ ở nhiệt độ

thấp trong một khoảng thời gian

đủ dài, các hạt cặn sẽ lắng dần

và làm bia trở nên trong (tuân

theo định luật Stoke)

Phương trình của định luật Stoke:

V g =

Trong đó :

Vg là vận tốc lắng giới hạn của một hạt dưới tác dụng của lực hấp dẫn

Tách cặn toàn bộ dịch đường ở nhiệt độ cao

Tách cặn cục bộ dịch đường ở nhiệt độ cao

Thải bã

Xã cặn

Đường dịch

houblon hóa Tách bã hoa

Làm nguội sơ bộ

đến 90 o C

Lên men Ly tâm Làm lạnh đến 8 o C

Tách cặn toàn bộ dịch đường ở nhiệt độ thấp

Thải bã

Xã cặn

Hệ thống kín làm nguội và lắng trong dịch đường

Để  đạt  mục  đích  này,  trong  thùng 

chứa  dịch  được  lắp  đặt  thêm  hệ 

thống “đường ống ruột gà” tải chất 

Thùng lắng Whiripool

Thùng lắng Whiripool

1- mức dịch đường; 2-đèn tín hiệu; 3-cửa vệ sinh; 4-nhiệt kế;

5-ống thủy báo mức; 6-cửa quan sát; 7-đường ống dịch

đường vào; 8-ống thoát hơi; 9-van tháo dịch đường; 10-van

xả cặn; 11-nước vệ sinh; 12-độ nghiêng của đáy.

Nguyên  tắc  tách  cặn  là  dựa  vào  sức  hút  của 

lực hướng tâm.

-  Chế  tạo  bằng  thép không gỉ,  có  dung  tích 

thùng phải phù hợp với dung tích của nồi nấu  hoa. 

Thùng lắng Whiripool

1- mức dịch đường; 2-đèn tín hiệu; 3-cửa vệ sinh; 4-nhiệt kế;

5-ống thủy báo mức; 6-cửa quan sát; 7-đường ống dịch

đường vào; 8-ống thoát hơi; 9-van tháo dịch đường; 10-van

xả cặn; 11-nước vệ sinh; 12-độ nghiêng của đáy.

Lực này tạo ra một xung lượng theo phương tiếp tuyến  của cột chất lỏng bên trong thùng và làm cho cả cột đó 

xoay tròn.  Nhờ có lực hướng tâm lớn, cặn lắng bị hút

vào tâm thùng và lắng xuống đáy.

Khi nhiệt độ của dịch hạ xuống 90C, dịch đường trong được bơm sang thiết bị lạnh nhanh, còn cặn lắng bị nén chặt ở đáy thùng

được dội nước và cho xả ra ngoài.

Khi nhiệt độ của dịch hạ xuống 90C, dịch đường trong được bơm sang thiết bị lạnh nhanh, còn cặn lắng bị nén chặt ở đáy thùng

được dội nước và cho xả ra ngoài.

THIẾT BỊ LÀM TRONG DỊCH ĐƯỜNG

Ly tâm: phương pháp có hiệu quả cao khi phân ly các hệ phân tán, trong đó môi trường phân tán là chất lỏng, còn pha phân tán là các vật rắn hoặc là một chất lỏng khác. 

phân ly ly tâm kiểu đĩa

(ly tâm đĩa) phân ly ly tâm kiểu đĩa

(ly tâm đĩa)

Máy ly tâm kiểu buồng

trục quay tang quay

Để  ly  tâm  một  lượng  dịch  đường  từ  một  mẻ  nấu  trung  bình 

Máy ly tâm kiểu đĩa

Máy ly tâm đĩa tự gạt, hệ Westfalia model SAG

a – khi máy làm việc; b – tang quay của máy khi tách cặn

dịch đường đục vào dịch đường trong đi ra cặn lắng

Sơ đồ tách cặn của máy ly tâm đĩa

Hai bộ phận của tang quay được nối liên hoàn 

với nhau rất chắc chắn do có kích thủy lực (nén 

bằng nước). Khi máy dừng thì do lực đẩy của lò 

xo (đến thời điểm đó nó bị nén) nắp của tang 

quay  được  nâng  lên,  tạo  điều  kiện  để  nước 

phun  vào  cuốn  sạch  cặn  và  theo  đường  ống 

riêng để xả ra ngoài. 

Khi  cần  làm  vệ  sinh  máy:  van  dịch  đường  vào 

và  ra  phải  đóng  lại,  tang  quay  cho  làm  việc  ở 

vận  tốc  cực  đại.  Sau  đó,  van  dẫn  nước  nén 

Thùng lắng trong

Máy ly tâm

LÀM LẠNH NHANH DỊCH ĐƯỜNG

Sau khi làm trong, dịch đường đươc làm lạnh xuống nhiệt độ lên men, phù hợp với chủng nấm men sử dụng, ví dụ:

• Nấm men lên men chìm: 6 – 12oC

• Nấm men lên men nổi: 15 – 22o

Việc  làm  lạnh  phải  tiến  hành  nhanh  và  vô  trùng  để  ngừng  các  phản  ứng  hóa học và giảm tối đa các cơ hội phát triển của vi sinh vật nhiễm tạp. Khi làm lạnh, dịch đường có thể xuất hiện cặn lạnh

Thiết bị trao đổi nhiệt tấm bản (có thể đun nóng hoặc làm lạnh) là loại thiết bị dễ thao tác và và hiệu quả cao, dùng để làm lạnh dịch đường trong một thời gian ngắn – 

Bề mặt trao đổi nhiệt:

- Gồm nhiều tấm kim loại mỏng, dập gân (sóng) xếp liền nhau. 

- Các tấm trao đổi nhiệt được ghép lại với nhau tạo thành không gian  rỗng giữa hai tấm.

- Lưu thể đi trong các khe hẹp này và quá trình truyền nhiệt xảy ra qua 

bề mặt các tấm trao đổi nhiệt này

- Các tấm bản có hình chữ nhật, có bốn tai ở bốn góc. Trên mỗi tai đục  thủng một lỗ tròn. Khi lắp chúng lên khung máy thì sẽ tạo thành bốn  mương dẫn: dịch đường vào máy, dịch đường ra khỏi máy, tác nhân  lạnh vào máy, tác nhân lạnh ra khỏi máy.

LÀM LẠNH NHANH DỊCH ĐƯỜNG

Nguyên lý hoạt động của thiết bị trao đổi nhiêt tấm bản

LÀM LẠNH NHANH DỊCH ĐƯỜNG

Thiết  bị  trao  đổi  nhiệt  tấm  bản  có  thể  là  một  cấp 

Sơ đồ dịch đường đi trong máy làm lạnh tấm bản hai cấp.

LÀM LẠNH NHANH DỊCH ĐƯỜNG

Ưu điểm của thiết bị làm lạnh kiểu tấm bản:

BỔ SUNG OXY

Vai trò của oxy Yêu cầu đối với oxy

Phương pháp bổ sung oxy

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ hòa tan oxy

trong dịch đường

Wort: dịch đường

Thu được bằng cách nghiền mạch nha, đun sôi hoa bia và lọc bã

Bổ sung oxy trước

khi lên men

Vai trò của oxy

Nấm men

 Nấm men đòi hỏi rất nhiều oxy trong “pha lag” (8-10 ppm)

 Nếu không có đủ oxy  nấm men sẽ không thể sinh sản đủ  quá trình lên men không hoàn chỉnh

Thiết bị bơm oxy

Khí oxy vô trùn

g: đối v ới trường hợp bổ

sung và o dịch lạnh

Yêu cầu đối với oxy

Dịch nóng đảm b ảo vô trùng cho khí do vsv bị tiêu diệt ở

nhiệt độ cao

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ hòa tan oxy trong dịch đường

Bảng: độ hòa tan của oxy (mg/l/) từ không khí và từ oxy tinh khiết vào

nước và dịch đường ở áp suất khí quyển với những nhiệt độ khác nhau

-Tốc độ hòa tan khí vào chất lỏng phụ thuộc áp suất, sự đảo trộn và bề

mặt tiếp xúc giữa chất lỏng với chất khí

Phương pháp phun

Chuyển dịch đường vào thiết bị lên men dưới dạng phunSiphon

Phương pháp bổ sung oxy

Thực hiện bằng cách khuấy hoặc lắc toàn bộ thiết bị lên men, vài phút trước khi cho nấm men vào

Thực hiện bằng cách khuấy hoặc lắc toàn bộ thiết bị lên men, vài phút trước khi cho nấm men vào

Phương pháp khuấy trộn Phương pháp bổ sung oxy

Bơm không khí hoặc oxy trực tiếp

Thank you for watching