TÌM HIỂU QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA SAI GÒN

TÌM HIỂU QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA SAI GÒN

 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

 ĐỀ TÀI:TÌM HIỂU QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA SAI GÒN

 GVHD:NGUYỄN THI PHƯƠNG THẢO

 NGÀNH:NÔNG LÂM THỦY SẢN

TỔNG QUAN VỀ CƠNG TY:

Công ty cổ phần Bia Sài Gòn – Quy Nhơn trước đây là một công ty thuộc quyền sở hữu của tỉnh Bình Định và có tên là công ty Bia Quy Nhơn

Với tình hình kinh tế phát triển hiện nay công ty đã nhanh chóng liên doanh hợp tác với công ty Bia Sài Gòn để nâng cao năng suất cũng như chất lượng đầu ra nên đã đổi tên thành công ty cổ phần Bia Sài Gòn – Quy Nhơn

Năm 2006 công ty đã xây dựng hẹ tầng lẫn quy trình công nghệ chế biến, đồng thời xây dựng thương hiệu trên thị trường trong nước và xuất khẩu

Hiện nay Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Quy Nhơn có khoảng trên

250 cán bộ công nhân viên Trong tương lai gần ( 2009 công ty sẽ đưa vào vận hành thêm 2 dây chuyền sản xuất được liên doanh với nước ngoài để mở rộng thị trường trong và ngoài nước)

Công ty ược chính thức được chính thức khởi công và xây dựng tháng 8/95 với một dây chuyền thiết bị đồng bộ sản xuất Bia hiện đại của cộng hoà liên bang Đức với công suất 100 triệu lít bia/năm.

 Tháng 9 năm 1996 nhà máy đi vào sản xuất thử và đến đầu năm 1997 có sản phẩm chính thức lưu thông trên thị trường Là một thương hiệu mời trong hoàn cảnh mặt hàng – rượu – Bia – nước giải khát đang cạnh tranh gay gắt thì việc thâm nhập vào thị trường không phải dễ dàng tuy nhiên với chất lượng sản phẩm không ngừng được nâng cao, giá cả hợp lý, phục vụ tận tình, chỉ trong một thời gian ngắn đã thuyết phục được người tiêu dùng chẳn những trong tỉnh mà còn hầu hết các tỉnh Miền Trung – Tây Nguyên và

Tp Hồ Chí Minh…

Hàng năm công ty nộp vào ngân sách như sau: Năm 1997 10 tỷ đồng, năm 1998 23 tỷ đồng, năm 1999 31 tỷ đồng, năm 2000 là 41 tỷ

đồng Năm 2001 là 44 tỷ đồng.

SƠ ĐỒ HOẠT ĐỘNG C.TY CỔ PHẦN BIA SÀI GÒN – QUY NHƠN

ĐẠI HỘI CỔ ĐÔNG

TỔNG GIÁM ĐỐC

NGHE

Ä

PHÂN XƯỞN

G CƠ ĐIỆN

PHÂN XƯỞN

G CHIẾT RÓT

PHÒN

G KẾ TOÁN TÀI VỤ

PHÒN

G TỔ CHỨC HÀN

HC HÍNH

PHÒN

G KINH DOAN H

QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA

Nước

nóng

Wart copper Bồn đun sôi nén

Huplon

Bã hèm

Hèm Lauter tun Bồn lọc

Bồn lên men

Bia non

Lager

chứa bia trong

Thiết

bị lọc bia Deposit

s

QUY TRÌNH SƠ ĐỒ XƯỞNG GÂY MẠCH NHA SCHEMATIC LAY – OUT OF THE MALTHOUSE

Malt poliser

NHỮNG THÙNG CHỨA LÚA MẠCH

Hot air from heater Khí nóng gia nhiệt

Lò gây mạch nha kiln to dry the malted berley

Cleaner renove the barley roots Máy dùng để làm sạch rễ con

Malt Silos Thùng chứa mạch nha

Mạch nha được đưa tới xưởng ủ bia

Collecting tank with scales

Máy làm sạch mạch nha

Bể nhận và cân mạch nha NHỮNG THÙNG CHỨA

LÚA MẠCH SẠCH

 Từ “Beer” bắt nguồn từ nguyên mẫu tiếng

la tinh “Bibere” có nghĩa là “uống” Các tu viện thời trung cổ đã làm bia và tất nhiên với nhiệm vụ hỗ trợ cho sự truyền bá ảnh hưởng của họ sang các vùng Trung Aâu

 Từ “Beer” được biểu hiện bằng ngôn từ xưa nhất của người Đức là “Boer” và cùng tồn tại song song với cổ gốc Anh ngữ là

“Beer” Vậy con ngừời đã biết sản xuất và sử dụng bia từ lúc nào?

Ngày xưa, ở các tu viện thời Trung Cổ và các cơ sở khác cũng đã sản xuất bia bằng đại mạch và houblon như hiện nay ta đã biết Tuy nhiên các thức uống được chế biến từ các hạt ngủ cốc lên men, không phải bắt đầu từ thời Trung Cổ, mà con người đã biết làm từ thời tiền sử

Các cổ vật đã được tìm thấy từ những phế tích trong các thành phố cổ chứng tỏ rằng việc sản xuất bia đã tồn tại cách đây hơn 5000 năm Một mẩu hoa văn được nung ẩn trong một mẫu gốm sứ khai quật ở mésopotania thể hiện hind ảnh của hai người thợ đang khuấy trộn các nguyên liệu để làm bia trong một cái chum bằng hai thanh gỗ dài Theo ước tính, cổ vật này được sản xuất vào thế kỷ thứ 37 trước công nguyên Trong quyển sách “Book of the dead” của người Ai Cập ước tính đã được viết trước đây khoảng

5000 năm có đề cập đến việc chế biến bia từ đại mạch Một số lượng đáng kể các minh họa và bút tích tìm thấy từ thời Ai Cập cổ đại, có phát họa chi tiết về việc sản xuất và phân phối bia trong lĩnh vực thương mại của mặt hàng này

 Cũng có một bằng chứng phát

hiện rằng, một loại bia có tên là

“kiu” do người Trung Quốc sản xuất cách đây khoảng 4000

năm Bia do người Trung Quốc thường sản xuất từ đại mạch,

bột mì, lúa mì, hạt dẻ và cả lúa gạo, nhưng trong lĩnh vực sản

xuất bia người Ai Cập cổ đại và người Nam Aâu thì thích dùng lúa

mì hơn cả

Trở lại thời tiền sử, chúng ta đã có bằng chứng gián tiếp chứng tỏ bằng con người đã biết lên men các chất có chứa hàm lượng đường tự nhiên rất lâu trước khi họ biết làm bánh mì và làm bia từ các loại ngũ cốc Chúng ta có thể nói rằng, loài người đã biết lên men nước cho hàng trăm năm trước khi họ biết lên men các loại hạt có tinh bột, cũng như biết cách sử dụng các thế liệu như lên men từ mật ong và nhựa các loại thực vật,…

 NGUYÊN LIỆU CHÍNH DÙNG ĐỂ SẢN XUẤT BIA

 Nguyên liệu chính dùng để sản xuất Bia

 Là nguyên liệu cơ bản nhất trong số các

nguyên liệu thô để sản xuất Bia, thành

phần hoá học của nước ảnh hưởng đến đặc điểm tính chất sau cùng của Bia, do nó tác động trong suốt các quá trình chế biến của công nghệ sản xuất Bia, lượng nước sử dụng trong Bia rất đáng kể, ngoài việc dùng cho nấu, còn dùng cho các công đoạn khác

như: làm nguội dịch đường, làm mát máy lạnh, cung cấp cho nối hơi, vệ sinh thiết bị, rửa chai, nhà xưởng….

 b.Thành phần hoá học của nước:

 Thành phần hoá học của nước phụ thuộc vào nguồn nước cung cấp, thông thường ngoài HOH trong đó còn có các thành phần như sau:

 Các chất hữu cơ 2 mg O2/l

 Đáng chú ý, các hàm lượng Ca, Mg và Fe tồn tại trong nước dưới dạng Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, CaCO3, Fe(HCO3)2 đều gây ảnh hưởng xấu cho quá trình sản xuất bia Thành phần nước tự nhiên thường gồm rất nhiều loại muối đã ion hoá dưới dạng điện tích ( electrically charged partical) hay là ions Những ions mang điện tích dương gọi là cations, ngược lại các ions mang điện tích âm gọi là anions.

 Ý nghĩa hoá học của pH trong nước:

 Khi đo dung dịch, pH sẽ có một giá trị nằm trong khoảng từ 0 – 14

 pH = Log Trong nước có các phân tử của H2O, Hydrogen ions (H+) và hydroxyl ions (OH-) Dung dịch được gọi là axid hay kiềm sẽ tuỳ thuộc hoặc nó chứa nhiều H+ hay OH- ions

 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

 2.Aûnh hưởng của pH đối với các ions.

 pH có ảnh hưởng rất lớn đến các quá trình sản xuất bia.

 Ví dụ: Mỗi enzyme đều có mỗi pH tới thích riêng của nó, ở những

pH khác nó sẽ hoạt động kém Trong giai đoạn đun sôi dịch

đường, các chất đắng của houblon hoà tan cũng phụ thuộc vào

pH Sự phát triển của các vi khuẩn trong một vài phạm vi cũng phụ thuộc vào pH pH trong mẽ nấu dịch đường được tạo thành bởi các muối và các thành phần hữu cơ từ trong Malt trong nước, trong gạo, trong houblon mà chúng đã hoà tan.

 b.Các chỉ tiêu hoá lý:

 Độ ẩm: nếu độ ẩm trong malt > 5% thì chất lượng sẽ bị giảm, bảo quản khó

 Độ hoà tan: Là tổng của tất cả các chất hoà tan vào dịch đường, là cơ sở đánh giá về chất lượng, cũng như tính toán về hiệu quả của mẽ, nấu Đối với malt nhạt màu (pale) có độ hoà tan từ 79 – 82% (tính trên chất khô)

 Sai biệt giữa xay thô và xay mịn:

 Thể hiện mức độ phân giải của malt (désagrégation)

 Thông thường < 1,8% tốt

 Thời gian đường hoà : Ở nhiệt độ 700C Không bắc màu với iodine từ 5-10’ hoặc 10-15’

 Độ màu: < 4EBC

 Tốc độ lọc : nếu < 60’ bình thường, nếu > 60’ gọi là chậm

 Trạng thái dịch đường: có 3 mức – Trong – Mờ – Đục

 pH: đựơc đo 30’ sau khi bắt đầu lọc, thông thường từ 5,8 – 6

 Hoạt lực > 2800WK

 Mùi của dịch đường : sạch, thơm nhẹ

 Hàm lượng protein % : 9,5 – 11

 Hàm lượng protein hoà tan : 4,81

 Chỉ số Kolbach <35 độ phân giải kém

 35 – 41 độ phân giải tốt

 > 41 rất tốt

 III HOA HOUBLON:

 Hoa houblon được coi như là nguyên liệu chính thứ 2 dùng sản xuất bia: houblon tạo cho bia vị đắng đặc trưng và mùi thơm dễ chịu, đồng thời hoa cũng chiết ra những chất có tác dụng tiệt trùng do đó làm tăng thời gian bảo quản bia và giúp cho các thành phần bia được ổn định và bọt bia được giữ lâu hơn

 Hoa houblon có hoa đực và hoa cái, nhưng chỉ có hoa cái chưa thụ phấn mới dùng để sản xuất bia Hoa đực rất bé chứa rất ít lượng lupulin không đạt yêu cầu để sản xuất bia

 a.Thành phần hoá học của hoa houblon : (theo kolbach)

 4.Các dạng hoa houblon :

 Có thể tạm chia ra làm 2 loại:

 Loại tạo vị : có hàm lượng acid đắng α acid đắng

 VD: -CaO CO2 extrat từ 30 – 100%

 -CaO éthanol extract 30%

 Loại tạo hương: có hàm lượng acid đắng α acid đắng thấp nhưng acid cao β acid cao

 VD: Hoa viên có 3 loại

 -Loại 90

 -Loại 45

 -Loại đã đồng phấn

 α acid đắng acid từ 27-10%

 IV.NẤM MEN:

 A.CHỦNG NẤM MEN:

 Việc lựa chọn được chủng men thích hợp là yếu tố vô cùng quan trọng để sản xuất bia có chất lượng cao Hiện nay bia Sài Gòn đang sử dụng chủng nấm men lên men chìm

Saccharomyces carlsbergencis Đây là loại nấm men hiếu khí Trong điều kiện hiếu khí, khi được cung cấp đầy đủ nấm men thực hiện quá trình hô hấp và và tăng sinh khối Trong điều

kiện yếm khí, chúng thực hiện quá trình lên men

 1.Nguồn gốc men tinh khiết:

 Men giống được phân lập và từ chủng men hiện có bằng cách cấy vạch vào hợp petri chứa môi trường mout –agar – 20-300C sau 2-3 ngày, chọn khuẩn lạc mọc riêng rẽ, to tròn, màu trắng sữa, soi kính hiển vi xác định là men bia

 2.Bảo quản nấm men tinh khiết:

 Nấm men sau khi phân lập và đã được kiểm tra hoàn toàn phù hợp cho sản xuất như cho độ lên men tốt, bia trong sau khi lên men phụ và cho mùi vị tốt Nấm men giống được bảo quản theo

 3.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tăng sinh khối của nấm men:

 Nhiệt độ tối ưu cho quá trình tăng sinh khối là 25-300C, ở 400C nấm men ngưng hoạt động và bắt đầu chết Ơû nhiệt độ thấp làm ức chế quá trình tăng sinh khối của nấm

men Việc ức chế này mạnh hay yếu còn thuỳ thuộc vào chủng nấm men, ngoài ra chủng cũng không bị tiêu diệt ngay cả ở nhiệt độ -1800C

 -Ở nồng độ dịch đường >=200%, quá trình phát triển

nấm men và lên men ngừng hoạt động Vì các tế bào bị huyết tương hoá (lasmolysee) có áp lực thấm thấu cao

 Hàm lượng CO2 cao, làm giảm sự tăng trưởng sinh khối, trong khí O2, cao là tăng tốc độ phát triển nấm men

 Hàm lượng cồn >=8,5% có ảnh hưởng độc hại cho nấm men và ảnh hưởng này gia tăng khi nhiệt độ tăng

 Chất kháng sinh, phụ thuộc vào nồng độ chúng sẽ giết chết nấm men như: Cl2, tự do, florid, H2SO4, formol…

 SẢN XUẤT BIA

 Chương I

chất không hoà tan được trong nước Những chất có phân tử

lượng cao không hoà tan được trong nước như tinh bột Pentosan, protein Nhờ tác dụng của các men (enzym) trong quá trình nấu mà chúng chuyển về những dạng có ấu tạo phân tử đơn giản và hoà tan được trong nước Những chất mới được hoà tan này cùng những chất hoà tan có sẵn trong malt tạo nên chất chiết (extract) của dịch đường

 -Tiếp nhận, tồn trữ nguyên liệu (gạo malt)

 -Trộn bột nguyên liệu với nứớc

 -Lọc dịch đường

 -Đun sôi dịch đường cùng hoa houblon

 -Lắng cặn và tách cặn

 -Hạ nhiệt độ

 Mục đích của quá trình nghiền là nhằ tạo

ra những điều kiện thuận lợi cho sự tiến

triển của các biến đổi lý, sinh hoá trong quá trình đường hoá, nhằm làm thế nào thu được lượng chất hoà tan (extract) lớn nhất Thiết lập được một điều kiện thích hợp về mối liên hệ giữa nước và các thành phần của bột malt là một điều rất quan trọng, có như vậy mới giúp cho quá trình lên men

xảy ra tốt và quá trình hình thành các chất hoà tan hiệu quả nhất

 C.NẤU – ĐƯỜNG HOÁ NGUYÊN LIỆU:

 1.Mục đích của quá trình đường hoá là nhằm chuyển về dạng hoà tan tất cả các chất có phân tử lượng cao nằm dưới dạng không hoà tan trong bột malt Chúng sẽ cùng với những chất hoà tan có sẵn, tạo thành chất chiết (extract)

 Quá trình thuỷ phân các chất hữu cơ phức tạp trên là kết quả của sự tác dụng của hệ thống enzime có dẵn trong malt

 Ta biết rằng trong bột malt chỉ có 15% chất hoà tan và hiệu suất hoàn tan bình thường trong mã nấu đạt từ 78-80%, như vậy còn từ 62-65% phải chuyển về dạng hoà tan qua quá trình dưỡng hoá

 Các chất hoà tan có sẵn trong malt thường là đường,

dextrine, các cấht vô cơ và một phần là protein

 Các chất không hoà tan trong malt cần chuyển hóa gồm phần lớn là tinh bột, vỏ trấu một phần protein có phần tử lượng cao và một số chất hổn hợp khác, khi nấu xong sẽ được giữ lại trong bã hèm

 2.Các thông số trong dịch đường quai về tỷ lệ %

 -Carbohydrate =90 -92%

 -Đạm tổng hợp 3-6%

 -Muối và chất khoáng 1,5-2%

 -Acid tự do (acid lactic) 0,5-1%

 -Phénolic substances 0,1-0,2%

 -Chất đắng từ houlon

 và tinh dầu 0,05-0,1%

 -Chất béo 0,03-0,06%

 1.Có nhiều phương pháp lọc:

 -Lọc bằng thùng lắng (lautertun)

 Các nhà máy bia liên doanh đều sử dụng máy lọc khung bán Meura

2001, là thiết bị ở thế hệ mới nhất có công suất và hiệu suất cao (sẽ do

phần thiết bị mô tả)

 3.Bã hèm:

 Bình quân 100kg nguyên liệu sẽ có từ 110kg –

120kg hèm ướt ở 75-80% nước

 Vì trong bã hèm còn chứa nhiều chất có khả năng lên men, nếu chứa lâu và ở nhiệt độ cao sẽ phát triển vi sinh vật, bã hèm rất dễ hỏng Nên để xa những nơi để dễ nhiễm như: phòng men, phòng lên men và bộ phận rót chai,…

 Thành phần của bã hèm:

 Nước = 75-80% -Chất béo =2%

 Protein = 5% -Cellutose = 5%

 Protein digestible = 3,5% - Khoáng = 1%

 A.KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG DỊCH ĐƯỜNG :

 Dịch đường là sản phẩm của khâu nấu, nhưng nó là nguyên liệu của khâu lên men, cho nên để đạt được một quá trình lên men tốt, chất lượng đúng theo yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm sản xuất ra Người ta cần phải kiểm tra và nắm vững một số chỉ tiêu cần thiết để qua đó điều chỉnh lại quy trình công nghệ của mình

 a.Về hoá lý:

 7 Hiệu suất thu hồi nguyên liệu

 15 Hàm lượng O2 hoà tan

 16 Độ đậm đặc và số tế bào chết của nấm men

 1.Quá trình lên men đường thành cồn và CO2:

 Trong quá trình hoạt động sống của nấm men, thông qua con đường trao đổi và năng lượng, trong điều kiện thích hợp glucose và carbohydrate có thể lên men, được chuyển hoá thành cồn, CO2 và giải phóng năng lượng teo phương trình tổng quát như sau:

 C6H12O6  2C2H5OH + 2CO2+ Q

 Đây là quá trình sinh hoá phức tạp, dưới tác dụng của rất nhiều các enzyme và coenzym Trong lên men bia không những đường glucose mà tất cả các đường có thể lên men, đều được lên men

 Trong bia chứa khoảng 60 ester khác nhau, nhưng chỉ có khoảng

6 ester có ảnh hưởng quyết định đến hương bia như:

 Hàm lượng ester phụ thuộc vào từng loại bia và tỷ trọng của dịch đường

 -Bia lên men nổi, hàm lượng ester lên đến 80 mg/l

 a.Hàm lượng ester gia tăng khi:

 -Độ hoà tan nguyên thuỷ của dịch đường> 130P

 -Độ lên men cuối cùng và độ lên men triệt để gai tăng

 -Lượng gió sụt vào dịch đường không đầy đủ

 -Gia tăng sự xáo động (movement) trong quá trình lên men và tàng trữ

 b.Hàm lượng ester giảm khi:

 -Độ hoà tan nguyên thuỷ của dịch đường thấp

 -Sụt giỏ vào dịch đường gia tăng

 -Gia tăng áp lực trong quá trình lên men