khảo sát quy trình lên men và tìm hiểu quy trình công nghệ tại công ty cổ phần bia nước giải khát sài gòn – tây đô

Nước công nghệ: tham gia trực tiếp trong quá trình sản xuất quá trình nấu gạo, malt, quá trình lọc dịch nha, rửa bã, lên men, lọc – pha bia và cấp nước nồi hơi.. Giải thích quy trình: N

KHẢO SÁT QUY TRÌNH LÊN MEN VÀ TÌM HIỂU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN

Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Cần thơ, 2014

Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện

Th.s NGUYỄN CÔNG HÀ PHẠM HẢI SƠN

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của chính bản thân với sự hướng

dẫn của thầy Nguyễn Công Hà Các số liệu và kết quả trình bày trong luận văn là

trung thực và do chính bản thân thực hiện Luận văn đính kèm theo đây, với đề

tài “Khảo sát quy trình lên men và tìm hiểu quy trình công nghệ tại công ty

bia nước giải khát Sài Gòn – Tây Đô” đã được hội đồng chấm luận văn thông

qua

Cần Thơ, ngày tháng năm 2013

Người hướng dẫn Người viết

Ts NGUYỄN CÔNG HÀ PHẠM HẢI SƠN

LỜI CẢM TẠ Sau hơn 3 tháng thực tập tại Công ty cổ phần Bia – Nước giải khát Sài Gòn – Tây Đô Nhờ sự giới thiệu của Ban Giám Hiệu Trường Đại học Cần

Thơ cùng sự trợ giúp nhiệt tình của ban lãnh đạo Công ty cổ phần Bia – Nước

giải khát Sài Gòn – Tây Đô đã tạo cơ hội cho em được hoàn thành tốt đợt thực

tập này Qua đó em có cơ hội tìm hiểu nhiều vấn đề mà em chưa nắm bắt được

cũng như học hỏi được nhiều kinh nghiệm Ngoài ra, em có cơ hội để vận dụng

các kiến thức đã học vào thực tế

Em xin được gởi lời cảm ơn chân thành cùng lòng biết ơn sâu sắc đến quí thầy

cô đặc biệt là thầy Ts Nguyễn Công Hà đã không ngừng truyền đạt những kiến

thức vô giá cho lớp trẻ chúng em Những kiến thức là nền tảng bền vững, là

hành trang mà chúng em mang theo trong suốt con đường sự nghiệp lắm chông

gai, đầy trở ngại Em xin chúc thầy cô luôn thành công trong công việc giảng

dạy và dồi dào sức khỏe

Đồng thời, em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến ban lãnh đạo,các anh chị KCS,

quản lí và các anh chị công nhân đã tận tình chỉ dạy và truyền đạt cho em những

kinh nghiệm quí báo từ thực tế cho em Trong thời gian thực tập em có những

điều kém hiểu biết, đôi khi cũng gây ra không ít phiền cho các anh chị, nhưng

các anh chị không trách em mà còn xem em như những đứa em trong gia đình,

luôn tận tình chỉ bảo cho em Nếu em có cách cư xử không đúng làm cho anh chị

buồn lòng thì em rất mong các anh chị vui lòng bỏ qua cho em

Cuối cùng một lần nữa em xin được gởi lời cám ơn chân thành đến Ban Giám

Hiệu Trường Đại học Cần Thơ, quí Thầy Cô trong Khoa Nông nghiệp cùng ban

lãnh đạo Công ty cổ phần Bia – Nước giải khát Sài Gòn – Tây Đô Em xin gởi

đến tất cả lời chúc sức khỏe và thành công trong công việc của mình

Em xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM TẠ i

DANH SÁCH BẢNG v

DANH SÁCH HÌNH vi

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT vii

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY 1

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 1

1.2 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN 1

1.3 SẢN PHẨM CHÍNH CỦA CÔNG TY 1

1.4 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG NHÀ MÁY 3

1.5 SƠ ĐỒ CƠ CẤU TỔ CHỨC QUẢN LÝ CỦA CÔNG TY 4

CHƯƠNG 2: THUYẾT MINH QUY TRÌNH 5

2.1 SƠ ĐỒ QUI TRÌNH SẢN XUẤT BIA LON 333 5

2.1.1 Giới thiệu nguyên liệu 6

2.1.1.1 Malt đại mạch 6

2.1.1.2 Hoa houblon 7

2.1.1.3 Nước 10

2.2.1.4 Thế liệu gạo 12

2.1.1.5 Nấm men 13

2.1.1.6 Các chất phụ gia 14

2.2.1 Tiếp nhận nguyên liệu (gạo và malt) 15

2.2.2 Làm sạch 16

2.2.3 Nghiền và cân NL 17

2.2.4 Hồ hóa 19

2.2.5 Đường hóa 20

3.2.6 Lọc dịch đường 21

2.2.7 Đun sôi 23

2.2.8 Lắng xoáy 25

2.2.9 Làm lạnh dịch nha 26

2.2.10 Sục khí vô trùng 29

2.2.11 Lên men chính 29

2.2.12 Lên men phụ 33

2.2.13 Lọc trong bia 35

2.2.14 Pha bia 40

2.2.15 Bão hòa CO2 42

2.2.16 TBF (trữ bia chờ chiết) 42

2.2.17 Rửa lon 45

2.2.18 Chiết và đóng nắp 45

2.2.19 Thanh trùng 47

2.2.20 Kiểm tra và in date lon 48

2.2.21 Đóng thùng – in date thùng 48

2.2.22 Kiểm tra thùng – chất pallet – bảo quản 49

CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT QUY TRÌNH LÊN MEN 50

3.1 KHẢO SÁT SỰ THAY ĐỔI PLATO TRONG LÊN MEN 50

3.2 KHẢO SÁT SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA MẬT ĐỘ NẤM MEN VÀ ĐỜI MEN ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN 51

3.2.1 Ảnh hưởng mật độ nấm men gieo cấy 51

3.2.2 Ảnh hưởng của đời nấm men gieo cấy 53

3.3 SỰ THAY ĐỔI NHIỆT ĐỘ VÀ ÁP SUẤT TRONG LÊN MEN 56

3.3.1 Sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình lên men 56

3.4 SỰ THAY ĐỔI TỈ LỆ MEN CHẾT TRONG LÊN MEN CHÍNH 58

3.5 SỰ THAY ĐỔI TỈ LỆ NẢY CHỒI TRONG LÊN MEN CHÍNH 60

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

PHỤ LỤC viii

PHỤ LỤC A: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CÔNG NGHIỆP viii

PHỤ LỤC B: PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA xvi

PHỤ LỤC C: CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA xviii

PHỤ LỤC D: PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA VI SINH xxii

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của malt 6

Bảng 2.2 Tiêu chuẩn chất lượng malt của nhà máy 7

Bảng 2.3 Thành phần hóa học của hoa houblon 8

Bảng 2.4 Yêu cầu kỹ thuật của hoa houblon cao và hoa houblon viên 10

Bảng 2.5 Chỉ tiêu nước dùng trong sản xuất bia của nhà máy 11

Bảng 2.6 Tiêu chuẩn nguyên liệu gạo sử dụng trong nhà máy 13

Bảng 2.7 Yêu cầu kỹ thuật của nước nha lạnh 28

Bảng 2.8 Tiêu chuẩn lên men phụ 34

Bảng 2.9 Yêu cầu kĩ thuật pha bia lon 333 41

Bảng 2.10 Tiêu chuẩn kĩ thuật bán thành phẩm bia 333 ở TBF 43

Bảng 2.11 Thông số yêu cầu của máy ghép nắp 46

Bảng 2.12 Nhiệt độ của các khoang thanh trùng 47

Bảng 3.1 Hằng số tốc độ phản ứng K theo đời nấm men 54

Bảng 3.2 Các thông số theo dõi trong quá trình lên men bồn số 1 xxiv

Bảng 3.3 Các thông số theo dõi trong quá trình lên men bồn số 2 xxv

Bảng 3.4 Các thông số theo dõi trong quá trình lên men bồn số 3 xxvi

Bảng 3.5 Các thông số theo dõi trong quá trình lên men bồn số 4 xxvii

Bảng 3.6 Các thông số theo dõi trong quá trình lên men bồn số 5 xxviii

Bảng 3.7 Các thông số theo dõi trong quá trình lên men bồn số 6 xxix

Bảng 3.8 Các thông số theo dõi trong quá trình lên men bồn số 7 xxx

Bảng 3.9 Các thông số theo dõi trong quá trình lên men bồn số 8 xxxi

Bảng 3.10 Các thông số theo dõi trong quá trình lên men bồn số 9 xxxii

Bảng 3.11 Các thông số theo dõi trong quá trình lên men bồn số 10 xxxiii

Bảng 3.12 Các thông số theo dõi trong quá trình lên men bồn số 11 xxxiv

Bảng 3.13 Các thông số theo dõi trong quá trình lên men bồn số 12 xxxv

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1.1 Các sản phẩm của công ty 2

Hình 1.2 Sơ đồ mặt bằng công ty 3

Hình 1.3 Sơ đồ cơ cấu tổ chức quản lý của công ty 4

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất bia 333 5

Hình 2.2 Hoa houblon cao 9

Hình 2.3 Hoa houblon viên 9

Hình 2.4 Silo trong nhà máy 15

Hình 2.5 Máy sàn malt, gạo 16

Hình 2.6 Máy nghiền búa 17

Hình 2.7 Máy nghiền trục 18

Hình 2.8 Nồi nấu malt và gạo 19

Hình 2.9 Thiết bị lọc lauter 22

Hình 2.10 Nồi đung sôi 24

Hình 2.11 Nồi lắng xoáy 25

Hình 2.12 Thiết bị lạnh nhanh 27

Hình 3.13 Sơ đồ quy trình ở khu vực lên men – lọc 28

Hình 2.14 Bồn lên men 29

Hình 2.15 Sơ đồ quy trình ở khu vực lọc 35

Hình 2.16 Thiết bị lọc ống 36

Hình 2.17 Thiết bị lọc đĩa 38

Hình 3.18 Thiết bị lọc tinh 39

Hình 2.19 Sơ đồ quy trình ở xưởng chiết 44

Hình 3.20 Mối nghép nắp lon 45

Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn sự biến đổi độ Plato trong các bồn lên men 50

Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi mật số nấm men ở các tank 52

Hình 3.3 Đồ thị thể hiện mật số nấm men thay đổi qua các đời men 55

Hinh 3.4 Đồ thị thể hiện sự thay đổi nhiệt độ giữa các đời men 56

Hinh 3.5 Đồ thị thể hiện sự thay đổi áp suất giữa các đời men 57

Hình 3.6 Biểu đồ thể hiên tỷ lên men chết trong quá trình lên men chính 59

Hình 3.7 Biểu đồ thể hiên tỷ lên nảy chồi trong quá trình lên men chính 60

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮTNGK: nước giải khát

KCS: kiểm tra chất lượng sản phẩm

PVPP: polyvinylpolypyrolidone

CIP (Cleaning In Place): quá trình vệ sinh, tẩy rửa, sát trùng tại chỗ mà thiết bị

không cần phải tháo lắp

TBF: thermal balance fixture

ATLD: an toàn lao dộng

PCCC: phòng cháy chữa cháy

Tank: bồn

BH: bảo hòa

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG

Công ty cổ phần bia – Nước Giải Khát Sài Gòn – Tây Đô là công ty trực thuộc

Tổng công ty Bia – Rượu – Nước giải khát Sài Gòn

Tên giao dịch: SaiGon – TayDo Beer Beverage Company

Tên viết tắt: TDBECO

Địa chỉ: lô 22, khu công nghiệp Trà Nóc 1, Phường Trà Nóc, Quận Bình Thủy,

TP.Cần Thơ

Điện thoại: 07103.842538 – 07103.842531

Fax: 07103.842310

1.2 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN

Thực hiện kế hoạch phát triển kinh tế xã hội của thành phố Cần Thơ giai đoạn

2000 ÷ 2010 và nắm bắt được nhu cầu tiêu thụ của bia nước giải khát trên địa

bàn thành phố Cần Thơ và các tỉnh Đồng Bằng sông Cửu Long ngày càng tăng,

trước tình hình đó Tổng công ty Bia – Rượu – Nước Giải Khát Sài Gòn đã quyết

định thành lập công ty cổ phần Bia – Nước giải khát Sài Gòn – Tây Đô Đồng

thời, mua lại toàn bộ dây chuyền sản xuất nước giải khát của Công ty trách

nhiệm hữu hạn Nước Giải Khát Việt Nam vào tháng 09/2006

Trong quá trình hoạt đông, để đáp ứng nhu cầu thị trường, định hướng phát triển

của thành phố Cần Thơ và kế hoạch của Tổng công ty Bia – Rượu – Nước Giải

Khát Sài Gòn, các thành viên của công ty Bia – Nước Giải Khát Sài Gòn – Tây

Đô đã hợp tác đầu tư vào dự án “Nhà máy bia công suất 25 triệu lít/năm” Thêm

vào đó, trong quá trình tổ chức thực hiện sản xuất, cán bộ, công nhân viên của

nhà máy đã đề ra và thực hiện nhiều biện pháp nhằm cải tiến hợp lý hóa quy

trình sản xuất đã giảm được đáng kể thời gian lãng phí do sự cố dừng máy, do sự

phối hợp không đồng bộ giữa các công đoạn Nâng thời gian hoạt động sản xuất

lên 365 ngày/năm nên công suất sử dụng máy móc thiết bị đạt mức tối đa Hiện

nay, công suất nhà máy lên đến 40 triệu lít/năm

1.3 SẢN PHẨM CHÍNH CỦA CÔNG TY

Sản xuất, kinh doanh, mua bán bia, nước giải khát có gas và không gas, nước trái

cây các loại Trong đó sản phẩm chính là bia, nước ngọt các loại với chất lượng

cao theo các tiêu chuẩn:

Bia (tiêu chuẩn Tổng Công Ty Bia Rượu Nước Giải Khát Sài Gòn)

Kist cam

Cloudy lemon (lift soda chanh)

Kist xá xị

Nước tinh khiết mang thương hiệu 333

Hình 1.1 Các sản phẩm của công ty

1.4 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG NHÀ MÁY

Hình 1.2 Sơ đồ mặt bằng công ty

Nhà lọc

Quốc lộ 91A

Kho nguyên liệu

Nhà nấu

Nhập

và nghiền nguyên liệu

Khu vực

xử lý nước thải

Kho thành phẩm Nhà ăn

Nhà sản xuất

nước ngọt

Phòng kỹ thuật

Khu vực chiết bia

Khu vực chiết nước ngọt Phòng tổng

Phòng hợp 2

Phòng P.tổng giám đốc và chuyên viên

Khu công viên

Nhà lọc Phòng

động lực

1.5 SƠ ĐỒ CƠ CẤU TỔ CHỨC QUẢN LÝ CỦA CÔNG TY

Hình 1.3 Sơ đồ cơ cấu tổ chức quản lý của công ty

Vai trò sản xuất kinh doanh:

Ban kiểm soát: có nhiệm vụ kiểm soát mọi hoạt đông kinh doanh của công ty để

báo cáo khi đại hội cổ đông

Hội đồng quản trị: quản lý các hoạt động sản xuất kinh doanh và con người Đề

ra những mục tiêu, kế hoạch kinh doanh mới cho công ty

Tổng giám đốc: chịu trách nhiệm điều hành, quản lý mọi hoạt động của các

phòng ban, chịu mọi trách nhiệm trước công ty và nhà nước

Phó tổng giám đốc: chịu trách nhiệm điều hành, quản lý hoạt động của các

phòng ban như phòng kỹ thuật sản xuất, xưởng động lực bảo trì, xưởng

nấu – lọc – lên men, xưởng chiết Phòng tài chính – kế toán có nhiệm vụ theo

dõi về mặt tài chính của công ty, báo cáo đầy đủ, kịp thời những số liệu về tài

chính theo yêu cầu của tổng giám đốc

Phòng kinh doanh: nghiên cứu, xây dựng và thực hiện kế hoach, phương án kinh

doanh

Đại hội cổ đông

Hội đồng quản trị

Tổng giám đốc Ban kiểm soát

Thư ký công ty

Phòng

kỹ thuật sản xuất

Xưởng động lực bảo trì

Xưởng

nấu – lọc – lên

men

Phòng kinh doanh

Phòng tài chính –

Phó tổng giám đốc

CHƯƠNG 2: THUYẾT MINH QUY TRÌNH2.1 SƠ ĐỒ QUI TRÌNH SẢN XUẤT BIA LON 333

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất bia 333

Làm sạch

Nghiền - cân Nghiền - cân

Đường hóa Hồ hóa

Lọc dịch đường

Gạo

Houblon hóa Hoa Houblon

Bã

Nước

Acid

Malt lót Axít

Maturex

Malt

Nước Làm sạch

2.1.1 Giới thiệu nguyên liệu

Có năm loại nguyên liệu chính cần dùng cho quá trình sản xuất bia là malt đại

mạch, hoa houblon, nước, nấm men và gạo Chất lượng của chúng ảnh hưởng

trực tiếp đến chất lượng của bia thành phẩm

2.1.1.1 Malt đại mạch

Đại mạch nảy mầm được gọi là malt Đây là nhóm thực vật có hạt, lớp 1 lá mầm

(monocotyleclonae), được xếp vào họ Hordeum và chia thành 2 nhóm chính Đại

mạch hai hàng (gọi là Hordeum Distichum) dùng để chế biến bia hoặc các ngành

thực phẩm dùng malt đại mạch Đại mạch nhiều hàng (Hordeum Polystychum):

dùng để chế biến các loại thức ăn cho gia súc, gia cầm… Malt là loại nguyên

liệu chính và không thể thay thế trong sản xuất bia Chỉ có malt tốt mới tạo ra

dịch đường có chất lượng cao và bia thành phẩm có được chất lượng tốt nhất

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của malt

Những đường khác 2 Glutelin – protein 2

Hemicellulose 6 ÷ 8 Acid amin và pectin 3 ÷ 4

Lipid 2 ÷ 3

Cellulose 5 Tro 0,2 ÷ 0,3

Những chất còn lại 2,2

(Nguồn: Tài liệu Công ty bia – NGK – Sài Gòn – Tây Đô)

Cách thu mua, vận chuyển và bảo quản:

Malt được Tổng công ty Bia – Rượu – Nước Giải khát Sài Gòn nhập khẩu từ

nước Úc, Đức và Pháp chủ yếu là của Úc và Pháp Hàng nhập vào công ty phải

có bản gốc chứng nhận xuất xứ (CO) do nước sở tại cấp và bản gốc chứng nhận

chất lượng (CA) do nhà sản xuất cấp Malt được bao gói trong bao bì PE, bên

ngoài là bao PP, trọng lượng tịnh mỗi bao là 50 kg hoặc malt được đổ xá trong

container chuyên dụng Sau khi về đến công ty, KCS khâu tiếp nhận nguyên liệu

sẽ tiến hành kiểm tra cảm quan của malt về màu sắc, mùi, kích cỡ, tạp chất…và

các giấy tờ kèm theo của lô nguyên liệu trước khi nhập vào kho bảo quản Hạn

sử dụng còn lại của malt trên 4 tháng

Điều kiện bảo quản: hạt malt được chứa trong bao bì PE, bên ngoài là bao PP đặt

trên các tấm pallet Kho bảo quản phải kho ráo, thoáng mát, trong kho có bố trí

lưới bao quanh để tránh côn trùng gây hại và xịt thuốc diệt côn trùng tháng/lần

Đồng thời thường xuyên theo dõi điều kiện kho bảo quản để kiểm soát những

biến đổi về chất lượng của malt Nếu có phát hiện những bất thường thì tách

riêng lô hàng và báo về phòng kinh doanh để xử lý

Bảng 2.2 Tiêu chuẩn chất lượng malt của nhà máy

STT Tên chỉ tiêu kiểm tra Đơn vị Yêu cầu

2 Độ hòa tan và chất khô xay nhuyễn % ≥ 80

3 Chênh lệch giữa xay thô và xay nhuyễn %  1,8

Houblon thuộc họ dây leo, sống lâu năm (30 ÷ 40 năm), có chiều cao trung bình

10 ÷ 15 m, lá to bằng bàn tay Hoa có dạng hình quả trứng, dài từ 3 ÷ 4 cm, có

màu vàng đến vàng ống, có hoa đực và hoa cái riêng biệt cho từng cây Trong

sản xuất bia chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn Hoa đực không được sử dụng vì

nó rất nhỏ, chứa ít lượng phấn hoa (lupulin), chất đắng cũng rất kém Hiện nay

trên thế giới đang trồng trên 100 giống hoa houblon khác nhau Loại thực vật

này chỉ thích hợp với khí hậu ôn đới nên được trồng nhiều ở Đức, Liên Bang

Nga, Pháp, Mỹ, Trung Quốc,… Hoa houblon là nguyên liệu đặc biệt quan trong

và không thể thay thế trong công nghệ sản xuất bia Chúng tạo cho bia có vị

đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo và giữ bền bọt, làm

tăng độ bền keo và độ ổn định thành phần sinh học của sản phẩm

Bảng 2.3 Thành phần hóa học của hoa houblon (tính phần trăm chất khô)

(Nguồn: Tài liệu Công ty bia – NGK – Sài Gòn – Tây Đô)

Hoa houblon có ba thành phần cơ bản là chất đắng, tinh dầu thơm và

polyphenol:

Chất đắng: là thành phần có giá trị nhất trong houblon, nó tập trung chủ yếu ở

các hạt lupulin dưới dạng nhựa hay acid đắng kết tinh Đây là thành phần có vai

trò tạo vị đắng dịu, tạo sức căng bề mặt để giữ bọt, làm tăng độ bền sinh học cho

bia do có tác dụng kháng khuẩn

Polyphenol trong hoa houblon thuộc nhóm flavonoid có khả năng kết hợp với

protein cao phân tử tạo thành phức chất không hòa tan được liệt vào một nhóm

là tannin Do đó, chúng có tác dụng loại bỏ các protid cao phân tử ra khỏi dịch

đường, làm ổn định thành phần và tăng độ bền keo của bia thành phẩm

Tinh dầu thơm: hòa tan trong dịch đường, tồn tại trong bia và tạo cho bia có mùi

thơm đặc trưng rất nhẹ nhàng và dễ chịu Là một hỗn hợp phức tạp của các

hydrocacbon và nhiều hợp chất chứa oxy dạng tecpen Đa phần tinh dầu thơm là

những chất dễ bay hơi thậm chí ở nhiệt độ phòng Do đó sau quá trình đun sôi

dịch đường với hoa houblon có đến 98% lượng tinh dầu thơm mất đi chỉ còn 2%

tồn tại trong bia

Cách thu mua, vận chuyển và bảo quản:

Hoa houblon được thu mua qua tổng công ty và được vận chuyển về nhà máy

bằng xe chuyên dùng Tại công ty houblon được tiếp nhận và bảo quản sau khi

kiểm KCS đã kiểm tra các giấy tờ kèm theo của lô nguyên liệu giấy kiểm dịch

thưc vật (nếu có), phiếu xuất kho và kết quả phân tích chất lượng của SABECO,

giấy chứng nhận xuất xứ (CO) do nước sở tại cấp và giấy chứng nhận chất lượng

(CA) do nhà sản xuất cấp

Tại nhà máy houblon được sử ở 2 dạng là houblon cao và houblon viên

Hình 2.2 Hoa houblon cao Hình 2.3 Hoa houblon viên

Houblon cao: dùng để cung cấp vị đắng dịu cho bia, dạng sệt màu vàng sậm

hoặc xanh oliu Houblon dạng này đã qua quá trình trích ly cô đặc nhựa houblon

nên hàm lượng α – acid đắng rất cao Sử dụng dạng houblon cao vì khi trích ly

sẽ tách được chất đắng trong hoa ở dạng đậm đặc, chất lượng của chất đắng

được bảo toàn tốt hơn, sử dụng thuận lợi và hiệu quả hơn nhiều Houblon cao

được đóng trong hộp sắt tây và bảo quản ở điều kiện lạnh (10 ÷ 150C)

Houblon viên: cánh hoa houblon sau khi thu hoạch được sấy khô, xay nhuyễn

sau đó qua máy ép viên để định hình, gói kín trong bao bì nhôm và được hút

chân không Sử dụng houblon viên sẽ tiết kiệm trong bảo quản và vận chuyển

Houblon viên tạo mùi đặc trưng của bia, dạng houblon này có thành phần

α – acid đắng ít nhưng lượng tinh dầu nhiều, chủ yếu dùng để trích ly hương

Houblon viên được đóng gói trong bao giấy nhôm và bảo quản trong điều kiện

lạnh

Bảng 2.4 Yêu cầu kỹ thuật của hoa houblon cao và hoa houblon viên

Tên tiêu chuẩn Houblon cao Houblon viên

Hàm lượng  – acid đắng (% ) 30 ÷ 65 8 ÷10

Xuất xứ

Châu Âu, Bắc Mỹ, Châu Úc

Đức, Slovenia

Ngoại quan

Màu vàng sâm hoặc xanh oliu, mùi thơm đặc trưng của hoa houblon

Màu xanh oliu, mùi thơm đặc trưng của hoa houblon

Quy cách đóng gói

Chứa trong lon thiết, khối lượng tịnh 1kg/lon hoặc 0,5 kg/lon, đựng trong thùng carton

Chứa trong bao giấy nhôm khối lượng tịnh 5 ÷ 20 kg/bao

(Nguồn: Tài liệu Công ty bia – NGK – Sài Gòn – Tây Đô)

2.1.1.3 Nước

Nước là một trong những nguyên liệu chính trong sản xuất bia, chiếm 80 ÷ 90%

trọng lượng bia thành phẩm Do đó thành phần và hàm lượng của chúng ảnh

hưởng rất lớn đến quy trình công nghệ và chất lượng của bia thành phẩm Người

ta phân ra 2 loại nước:

Nước phi công nghệ: không có mặt trực tiếp trong thành phần của sản phẩm

nhưng rất cần thiết trong quy trình sản xuất và cũng ảnh hưởng đến chất lượng

của sản phẩm cuối cùng Nước này sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như:

nước nồi hơi, nước vệ sinh thiết bị, nước vệ sinh nhà xưởng, nước thanh trùng

Nước công nghệ: tham gia trực tiếp trong quá trình sản xuất (quá trình nấu gạo,

malt, quá trình lọc dịch nha, rửa bã, lên men, lọc – pha bia) và cấp nước nồi hơi

Hiện tại công ty đang sử dụng nguồn nước công nghiệp do thành phố cung cấp

và được xử lý theo quy trình như sau:

Nước công nghiệp Bể chứa nước sạch Lọc cát Bể chứa sau

lọc cát Lọc than Lọc Cation Lọc Anion Lọc tinh

Nơi sử dụng

Giải thích quy trình:

Nước công nghiệp từ nhà máy nước được bơm vào bể chứa và được xử lý bằng

clorine, sau đó nước được bơm qua bồn lọc cát để giữ cặn nhằm làm tăng độ

trong Sau đó nước sạch từ bể lọc cát được bơm qua bồn lọc than để khử mùi lạ,

khử Clo tự do Sau khi qua bồn lọc than hàm lượng Clo chỉ còn khoảng 0,01

ppm Nước sau khi khử Clo được làm mềm bằng các hạt nhựa tổng hợp khi đi

qua 2 bồn lọc trao đổi ion Lọc cation với mục đích hấp thụ các ion dương như

Ca2+, Mg2+,…nhằm làm giảm độ cứng, giảm pH Lọc anion nhằm hấp thụ các

ion âm như OH-, SO42-,…nhằm làm giảm độ kiềm Cuối cùng nước được qua cột

lọc tinh để giữ lại những cặn có kích thước lớn hơn 10 µm, làm cho nước trong,

sạch đạt yêu cầu sử dụng trong sản xuất bia Công suất của hệ thống sử lý nước

là 15 m3/h

Bảng 2.5 Chỉ tiêu nước dùng trong sản xuất bia của nhà máy

STT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Giá trị cho phép tối đa

(Nguồn: Tài liệu Công ty bia – NGK – Sài Gòn – Tây Đô)

Sự ảnh hưởng của thành phần hóa học và các muối có trong nước đến quy trình

công nghệ Sự tồn tại của muối Ca2+ và Mg2+ sẽ quyết định độ cứng của nước:

Ca2+ thường tồn tại dưới dạng muối Ca(HCO3)2, sẽ làm giảm độ acid của nồi

malt và dịch đường hóa trong quá trình nấu Mg2+ tồn tại dưới dạng MgCO3 tuy

có hàm lượng ít hơn Ca2+nhưng có tác dụng xấu hơn vì hòa tan được, làm cho

bia có vị đắng chát Fe2+ là yếu tố quan trọng đối với công nghệ sản xuất bia, nó

tồn tại trong nước dưới dạng Fe(HCO3)2 Nếu hàm lượng Fe2+ đủ lớn sẽ rút ngắn

chu kỳ sinh trưởng của nấm men Ngoài ra nó còn xúc tác quá trình oxy hóa

trong bia, làm giảm độ bền keo và tạo độ đục cho sản phẩm

Các muối trong nước tác dụng tương hỗ với các thành phần trong malt và gây

nên sự biến đổi thành phần và tính chất của dịch đường và bia Các bicacbonat

và cacbonat trong nước sẽ hoà tan những chất đắng trong vỏ malt tạo vị đắng

khó chịu cho dịch đường và bia Đặc biệt Na2CO3 và NaHCO3 hoà tan cả chất

chát của malt gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng của bia

2.2.1.4 Thế liệu gạo

Nguyên liệu gạo rất phong phú, chúng được trồng quanh năm Hiện tại công ty

đang sử dụng nguồn gạo trong nước, chủ yếu là các tỉnh đồng ở Đồng Bằng

Sông Cửu Long Gạo dùng để làm thế liệu cho malt, được sử dụng ở trạng thái

chưa nảy mầm và đưa vào chế biến dưới dạng bột nghiền mịn, phối trộn với bột

malt tỷ lệ là 25%

Nhà máy sử dụng gạo làm thế liệu cho malt nhằm mục đích:

Nguồn nguyên liệu phong phú, giá rẻ và chất lượng cao Giảm bớt số lượng

malt, giúp hạ giá thành sản phẩm Mặt khác gạo có hàm lượng glucid và protein

khá cao, khả năng chuyển hóa thành chất hòa tan tốt Tăng cường độ bền keo

Hàm lượng protein cao phân tử và tanin trong gạo rất thấp, hạn chế ảnh hưởng

xấu đến chất lượng bia

Thành phần hóa học của gạo:

Hàm lượng tinh bột: 77,8% Cellulose của vỏ lụa: 0,5%

Hợp chất chứa Nitơ: 7,9% Chất tro: 0,7%

Hàm lượng chất béo: 0,5% Độ ẩm: 12,6%

Cách thu mua, vận chuyển và bảo quản:

Gạo được công ty đặt mua sau đó vận chuyển về công ty bằng xe chuyên dụng

Trước khi nhập vào kho bảo quản, hàng phải được xác nhận đạt các chỉ tiêu chất

lượng của phòng kiểm nghiệm của nhà máy Đến khi sử dụng, gạo sẽ được nhập

vào trong silo để phục vụ cho quá trình sản xuất Gạo được chứa trong bao bì

PP, trọng lượng tịnh mỗi bao là 50 kg Các bao gạo được đặt trên các tấm pallet

và bảo quản trong kho cùng với malt Các chỉ tiêu bên dưới được cán bộ phòng

kỹ thuật kiểm tra 3 lần/xe

Bảng 2.6 Tiêu chuẩn nguyên liệu gạo sử dụng trong nhà máy

Tên chỉ tiêu Yêu cầu

Bao bì khô ráo sạch sẽ

(Tài liệu: Công ty bia – NGK – Sài Gòn – Tây Đô)

2.1.1.5 Nấm men

Nấm men có vai trò quan trọng trong sản xuất bia nhằm chuyển hóa đường có

trong dịch nha thu được từ malt và gạo thành C2H5OH, CO2, các sản phẩm phụ

và các sản phẩm trung gian khác Trong quá trình lên men, ngoài sự chuyển hóa

các chất hydrocacbon, nấm men cũng chuyển hóa các chất khác như protein,

chất khoáng, chất béo,… từ đó hình thành khá nhiều những sản phẩm phụ như

rượu bậc cao, acid hữu cơ, ester, andehyde, glycerin…tạo cho bia có hương vị

đặc trưng

Hiện tại Công ty đang sử dụng chủng nấm men chìm Saccharomyces

carlsbergensis do tổng công ty cung cấp, được nuôi cấy có độ tinh khiết cao,

đảm bảo sự ổn định và đồng bộ về chất lượng cho sản phẩm bia của công ty

Đặc điểm của nấm men Saccharomyces carlsbergensis: có hình cầu hoặc hình

elip, kích thước trung bình 4 ÷ 7 μm, sinh sản bằng cách nảy chồi hay sinh bào

tử Thích nghi với điều kiện sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ thấp (2 ÷ 80C),

phát triển tầng sâu của thiết bị Trong quá trình lên men chúng có xu hướng

chìm sâu và kết lắng xuống đáy bồn do đó dễ thu hồi men để tái sử dụng và làm

cho bia tự trong nhanh hơn

Trước khi cấp men vào bồn lên men 2 giờ cán bộ phòng công nghệ sẽ lấy mẫu

men sữa (men trong bồn bảo quản) để kiểm tra tỷ lệ tế bào chết, độ đậm đặc

nhằm quyết định lượng nấm men sử dụng Nấm men sử dụng để lên men bia tối

đa không được quá 8 đời, thời gian lưu trữ men thu hồi không vượt quá 48 giờ

Cách thu mua, vận chuyển và bảo quản:

Nấm men mà công ty đang sử dụng để lên men có từ đời thứ ba, chúng được

chứa trong các bock men và được vận chuyển từ tổng công ty về nhà máy bằng

xe chuyên dụng Khi về đến công ty nấm men được chuyển vào bồn có nhiệt độ

3 ÷ 50C để bảo quản

Yêu cầu chất lượng của nấm men trước khi cấp vào bồn lên men:

Tế bào to khỏe, hình dáng đặc trưng Nấm men phải thuần chủng (không có men

dại) Tỷ lệ men chết dưới 10%, số lần tái sử dụng ≤ 8 lần

2.1.1.6 Các chất phụ gia

Trong công nghệ sản xuất bia, ngoài những nguyên liệu chính vừa nêu trên

người ta còn dùng đến một số chất phụ gia nhằm nâng cao chất lượng của bia

thành phẩm Tùy theo yêu cầu kỹ thuật công nghệ mà sử dụng chúng với những

hàm lượng khác nhau và được chia thành 2 nhóm:

Nhóm phụ gia trực tiếp: gồm tất cả những nguyên phụ liệu và hóa chất có mặt

trong thành phần của sản phẩm với sự kiểm soát chặt chẽ về hàm lượng cho

phép

Axit lactic được nhập khẩu từ Malaysia

Canxi clorua (CaCl2) có nguồn gốc ở Việt Nam: được bổ sung vào nồi malt

nhằm mục đích tạo tính bền cho enzyme và để điều vị

Caramen được nhập khẩu từ DDWilliamson, Roquette: cho vào dịch nha khi đun

sôi với houblon để tạo độ màu cho bia

Clorua kẽm (ZnCL2) có nguồn gốc ở Việt Nam và Trung Quốc: kích thích sự

tăng sinh khối của nấm men Nếu thiếu kẽm nấm men lên men chậm, nhưng nếu

quá cao sẽ gây độc cho nấm men

Maturex L (α – acetolactate decarboxylase): là enzyme giúp rút ngắn quá trình

lên men và hạn chế sự tạo thành diacetyl trong quá trình lên men

Vicant có xuất xứ từ Abvickers – Anh: là phụ gia cho vào bia có thành phần cấu

tạo là erythobate và sodium metabisulphite Được sử dụng như là chất chống

oxy hóa giúp ổn định mùi vị, màu sắc cho bia

Collupulin: bản chất là enzyme protease dùng phân hủy các hợp chất cao phân tử

hạn chế sự hình thành kết tủa lạnh gây đục bia trong quá trình bảo quản

Nhóm phụ gia gián tiếp: nhóm này gồm tất cả nguyên liệu và hóa chất được sử

dụng trong quy trình công nghệ nhưng không được phép có mặt trong sản phẩm

Hyflo, Standar, PVPP là các bột trợ lọc được nhập khẩu từ Mỹ Hyflo tạo màng

lần 1, Standar dùng để tạo màng lần 2 trong quá trình lọc ống

PVPP (polyvinylpolypyrolidone): dùng làm bột trợ lọc trong máy lọc đĩa nhằm

hấp thụ polyphenol làm tăng độ trong cho bia Đây là hợp chất hữu cơ dạng bột

không tan trong tất cả các dung môi và trương nở trong nước Bột PVPP rất đắt

tiền và có khả năng tái sinh nên được sử dụng vĩnh cửu

2.2.1 Tiếp nhận nguyên liệu (gạo và malt)

Mục đích: chuẩn bị đầy đủ nguyên liệu (NL) phục vụ cho quá trình sản xuất

Dụng cụ, thiết bị: hai silô chứa malt và 1 silo chứa gạo, vít tải, gàu tải

(Nguồn: http://doc.edu.vn/tai-lieu/khoa-luan-quy-trinh-thiet-bi-san-xuat-bia-lager-52387)

Hình 2.4 Silo trong nhà máy

Thao tác: để thuận tiện và đảm bảo quá trình sản xuất được liên tục, gạo và malt

từ kho chứa được vận chuyển đến chứa trong các silo trước khi bắt đầu làm sạch

Từ kho chứa công nhân dùng xe nâng chuyển gạo và malt đến phễu nạp liệu, sau

đó công nhân đổ NL vào phểu nhờ vít tải đưa NL đến gàu tải để chuyển vào

trong silo Hiện tại nhà máy có 2 silo chứa malt – một silo chứa malt của Úc và

một silo chứa malt của Pháp với sức chứa khoảng 60 tấn/silo còn lại 1 silo chứa

gạo khoảng 30 tấn Ở mỗi silo đều có bố trí một ống dẫn nối với quạt hút để hút

các bụi bẩn, tạp chất sinh ra trong quá trình vận chuyển nguyên liệu (NL) Trong

quá trình sản xuất, khi lượng gạo còn trong silo khoảng 5 tấn và lượng malt còn

khoảng 10 ÷ 15 tấn thì tiếp tục nhập nguyên liệu vào đầy silo để đảm bảo quá

trình sản xuất luôn diễn ra được liên tục

Yêu cầu: luôn cung cấp đủ lượng gạo và malt phục vụ cho quá trình sản xuất

2.2.2 Làm sạch

Mục đích: loai bỏ các tạp chất có tỷ trọng lớn và khác nhau về tính chất bề mặt

như sạn, đá, sỏi, malt dá có lẫn trong nguyên liệu

Dụng cụ, thiết bị: máy tách sạn, vít tải, gàu tải, nam châm hút kim loại, quạt hút

(Nguồn: http://doc.edu.vn/tai-lieu/khoa-luan-quy-trinh-thiet-bi-san-xuat-bia-lager-52387)

Hình 2.5 Máy sàn malt, gạo

Thao tác: từ silo NL đươc vít tải và gàu tải vận chuyển đến máy tách sạn ở tầng

2 Máy tách sạn của gạo và malt đều có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động như

nhau, chúng hoạt động theo nguyên tắc khí động và lắc phẳng (dựa vào sự khác

nhau về tính chất bề mặt và tỷ trọng giữa NL và tạp chất) Máy được bố trí

nghiêng so với mặt đất từ 8 ÷ 90, NL được đưa vào ở đầu cao hơn, khí thổi từ

bên dưới sàn lên đủ để nâng hạt lên, còn sạn nặng hơn nằm bên dưới Khi sàn

rung, hạt theo hướng gió và trọng lực di chuyển về đầu thấp và theo ống dẫn

xuống bồn chứa của máy nghiền còn sạn đi về hướng ngược lại và rời vào thùng

chứa Máy được nối với quạt hút để hút các bụi bẩn, các tạp chất nhẹ có lẫn

trong NL đưa ra ngoài Ở mỗi cửa vào của máy tách sạn đều có bố trí nam châm

để hút các mảnh kim loại có lẫn trong NL Sau 2 ÷ 3 ngày thì loại bỏ các mảnh

kim loại bám vào nam châm ra một lần Công suất của máy tách sạn của gạo là

1 tấn/h, của malt là 3 tấn/h

Yêu cầu: NL phải sạch tạp chất, đá sạn, kim loại

2.2.3 Nghiền và cân NL

Mục đích: nghiền để làm nhỏ NL nhằm tăng bề mặt tiếp xúc với nước, giúp cho

sự xâm nhập của nước vào thành phần nội nhũ được nhanh hơn, thúc đẩy quá

trình hồ hóa và các quá trình thủy phân được nhanh và triệt để hơn Cân để xác

định chính xác khối lượng của NL cho mỗi mẻ nấu

Dụng cụ, thiết bị: máy nghiền búa, máy nghiền trục, cân tự đông, quạt hút bụi

(Nguồn: http://doc.edu.vn/tai-lieu/khoa-luan-quy-trinh-thiet-bi-san-xuat-bia-lager-5238)

Hình 2.6 Máy nghiền búa

Chú thích:

(Nguồn: http://doc.edu.vn/tai-lieu/khoa-luan-quy-trinh-thiet-bi-san-xuat-bia-lager-52387)

Hình 2.7 Máy nghiền trục

Thao tác: trước khi đi vào máy nghiền NL được đi qua hệ thống nam châm

mạnh để hút hết các mảnh vụn kim loại còn sót lại trong NL Hiện tại nhà máy

đang sử dụng máy nghiền búa đối với gạo và máy nghiền trục đối với malt

Gạo được nghiền nhỏ nhờ vào sự chuyển động của các cánh búa làm cho các hạt

gạo va đập vào nhau, va đập vào cánh búa và lưới nghiền Kích thước của hạt

sau khi nghiền phụ thuộc vào tốc độ quay của roto và đường kính lỗ lưới nghiền

Do cấu trúc tinh bột của gạo rất cứng nên để quá trình hồ hóa được thuận lợi

chúng phải được nghiền thật nhỏ Đường kính lỗ lưới của máy nghiền gạo là

1.5 mm và công suất làm việc của máy là 1 tấn/h

Đối với malt được nghiền nhỏ nhờ vào sự chuyên động của 2 cặp trục Các cặp

trục này quay ngược chiều nhau và có tốc độ quay khác nhau nhằm tạo ra lực ép

và lực xé lên hạt malt Kích thước của hạt sau khi nghiền phụ thuộc vào số vòng

quay và khe hở của các cặp trục Khe hở của cặp trục phía trên là 1,2 mm, của

cặp trục phía dưới là 0,4mm và công suất của máy là 3 tấn/h

Trong quá trình nghiền, hệ thông quạt hút bụi sẽ hoạt động để hút các bụi lơ

lửng sinh ra trong quá trình nghiền Bụi gạo được thu hồi và sử dụng lại còn bụi

malt được đưa vào hệ thống lắng bụi và thải ra ngoài Sau khi nghiền xong, bột

gạo và bột malt được vít tải đưa sang bồn chứa gạo và bồn chứa malt Tại đây có

hệ thống cân tự động để định lượng cho mỗi mẽ nấu, đối với gạo là 770 kg/mẻ

và malt là 2300 kg/mẻ

Yêu cầu: malt phải nghiền nhỏ nội nhủ nhưng không làm nát vỏ malt để đảm bảo

thu được nhiều chất hòa tan nhất mà không làm dịch đường bị đắng chát khó

chịu NL gạo phải nghiền mịn hơn malt, càng mịn càng tốt nếu không mịn bia bị

4 Cửa vào nguyên liệu

5 Cửa tháo liệu

đục và khó lọc Cân phải đúng khối lượng cho mỗi mẻ nấu: 770 kg gạo/mẻ, 2300

kg malt/mẻ

2.2.4 Hồ hóa

Mục đích: làm cho hạt tinh bột trương nở, tạo cấu trúc lỏng lẻo nhờ vậy các

enzyme amylase sẽ dễ tác dụng giúp cho quá trình đường hóa được dễ dàng hơn

Dụng cụ, thiết bị: nồi nấu gạo, vít tải,…

Hình 2.8 Nồi nấu malt và gạo

Thao tác: nhà máy sử dụng gạo làm thế liệu với tỷ lệ 25% và lượng bột gạo

dùng cho mỗi mẻ nấu là 770 kg Nồi nấu gạo được làm bằng thép không rỉ, có

thân hình trụ, đáy và nắp hình nón Xung quanh thân và đáy nồi có một lớp áo

hơi và một lớp cách nhiệt, trong nồi có một cánh khuấy giúp đảo trộn trong quá

trình nấu Thể tích nồi gạo là 90 hl Để quá trình thủy phân tinh bột đạt hiệu quả

cao và để tận dụng hoạt tính của enzyme α – amylase, công ty đã bổ sung malt

lót vào nồi nấu gạo 2 lần với lượng khoảng 10 ÷ 20% lượng gạo Trước khi nhập

liệu bột gạo cho 3 hl nước 260C vào trước để chống cháy malt (lúc này cánh

khuấy trong nồi bắt đầu hoạt động) Sau đó tiến hành xuống malt lót lần thứ

nhất, cho 63 kg malt lót cùng với 2 hl nước vào nồi nấu giúp cho sự hồ hóa tinh

bột được dễ dàng hơn Thời gian xuống malt lót khoảng 1 phút Sau khi xuống

malt lót xong tiến hành nhập liêu bột gạo Gạo từ thùng chứa được vít tải lùa vào

đường ống, nước sẽ đi theo một đường ống khác hòa trộn với bột gạo trước khi

vào nồi nấu, lượng nước sử dụng là 14 hl cộng với 4 hl nước tráng đường ống

Thời gian xuống hết bột gạo khoảng 9 phút, lúc này nhiệt độ của nồi gạo khoảng

32 ÷ 330C Trong quá trình xuống gạo, khi dịch ngập cánh khuấy thì bổ sung

khoảng 150 ml acid lactic vào nồi để điều chỉnh pH dịch bột về 5,6 ÷ 5,8 nhằm

hoạt hóa enzyme amylase có trong malt lót Sau đó tiến hành nâng nhiệt để thực

hiện quá trình hồ hóa, bao gồm 4 giai đoạn sau:

Giai đoạn 1: nâng dần nhiệt độ nồi gạo lên 720C trong 18 phút và giữ ở nhiệt độ

này trong 20 phút Đây là khoảng thời gian và nhiệt độ thích hợp cho enzyme

α – amylase hoạt động phân cắt các phân tử polyme của tinh bột thành những

phân tử có số gốc glucose ít hơn và các dextrin mạch ngắn Lúc này tinh bột đã

được dịch hóa một phần

Giai đoạn 2: tiếp tục nâng nhiệt từ 720C lên 830C trong 10 phút và giữ trong

5 phút để tiếp tục hồ hóa tinh bột Trong nồi cánh khuấy hoạt động liên tục giúp

làm giảm độ nhớt của dịch nấu, tránh hiện tượng vón cục và cháy khét, từ đó

giúp cho quá trình hồ hóa diễn ra tốt hơn Kết thúc giai đoạn này phần lớn tinh

bột đã được hồ hóa, tuy nhiên ở nhiệt độ này phần lớn enzyme α – amylase đã bị

vô hoạt

Giai đoạn 3: thêm 6 hl nước 260C vào để hạ nhiệt độ dịch cháo xuống 720C

trong khoảng 2 phút và giữ ở nhiệt độ này trong 25 phút Trong quá trình hạ

nhiệt, khi nhiệt độ nồi malt giảm xuống khoảng 780C thì tiến hành xuống malt

lót lần 2, cho 63 kg malt lót cùng với 2 hl nước vào nồi Trong thời gian giữ

nhiệt độ ở 720C thì enzyme α – amylase trong malt lót tiếp tục phân cắt giúp cho

tinh bột hồ hóa được triệt để hơn đồng thời làm giảm độ nhớt và làm cho quá

trình đun sôi được đễ dàng hơn

Giai đoạn 4: tiếp tục cấp hơi để nâng nhiệt từ 720C lên 1000C trong 25 phút và

giữ ở nhiệt độ này trong 30 phút để hồ hóa hoàn toàn tinh bột, tạo điều kiện cho

quá trình đường hóa diễn ra dễ dàng đồng thời ở nhiệt độ này dịch cháo được tiệt

trùng Trong suốt quá trình hồ hóa, pH dịch cháo phải được duy trì ở 5,6 ÷ 5,8

Yêu cầu: tinh bột được hồ hóa hoàn toàn trước khi chuyên sang nồi malt

2.2.5 Đường hóa

Mục đích: nhằm chuyển tối đa các hợp chất cao phân tử có trong malt và gạo

thành những chất đơn giản, dễ hòa tan vào trong nước, giúp cho quá trình trích

ly dễ dàng dưới tác động của hệ enzyme có sẵn trong malt bằng con đường thủy

phân để tạo ra dịch đường phục vụ cho quá trình lên men

Dụng cụ, thiết bị: nồi nấu malt, vít tải

Thao tác: khi nhiệt độ nồi gạo đạt 900C thì nồi malt bắt đầu hoạt động Bột malt

(2174 kg) từ thùng chứa được vít tải lùa vào đường ống trộn với 74 hl nước 260C

trước khi vào nồi malt và dùng 1 hl nước để tráng lại đường ống Lúc này, cánh

khuấy trong nồi bắt đầu hoạt động để bột malt không bị lắng xuống đáy, tránh

hiện tượng cháy khét và vón cục Thời gian pha bột malt khoảng 20 phút, khi đó

nhiệt độ nồi malt khoảng 350C Nồi malt có cấu tạo giống như nồi gạo nhưng có

thể tích lớn hơn (196 hl) Khi nhiệt độ nồi malt đạt khoảng 400C thì tiến hành bổ

sung 2,4 kg CaCl2 nhằm bổ sung ion Ca2+ vào khối cháo nhằm làm tăng tính bền

và tăng tính hoạt động của enzyme α – amylase cho enzyme và với lượng vừa đủ

còn có tác dụng điều vị Đồng thời bổ sung một lượng 1200 ml acid lactic để

điều chỉnh pH của môi trường về 5,6 ÷ 5,8 thích hợp cho enzyme amylase hoạt

động Và bổ sung 200 gam enzyme untraformat – β – glucan Tiếp theo, nâng

nhiệt độ nồi malt lên 500C trong 20 phút và giữ ở nhiệt độ này trong 5 phút Đây

là điểm dừng đạm hóa, tạo điều kiện cho enzyme protease hoạt động thủy phân

protein thành các polypeptide, peptide và acid amin dùng làm nguồn cung cấp

nitơ cho nấm men sử dụng trong quá trình lên men Thời gian đạm hóa không

nên kéo dài vì nếu protein bị thủy phân triệt để sẽ tạo thành các sản phẩm bậc

thấp, làm giảm độ bền bọt và làm ảnh hưởng xấu đến hương vị của bia thành

phẩm Kết thúc đạm hóa, dịch cháo từ nồi gạo được bơm sang nồi malt, dùng 1hl

nước 260C để rửa lại nồi gạo và đường ống, thời gian hội cháo là 10 phút

Kết thúc quá trình hội cháo nhiệt độ nồi malt khoảng 650C Duy trì ở nhiệt độ

này khoảng 30 phút, đây là nhiệt độ tối ưu cho enzyme β – amylase hoạt động,

thủy phân các tinh bột thành đường maltose và dextrin để cung cấp cho quá trình

lên men Tiếp tục nâng nhiệt nồi malt lên 750C trong 15 phút và giữ trong 25

phút Đây là nhiệt độ thích hợp cho α – amylaza tác dụng lên amylose và

amylopeptin của tinh bột tạo thành nhiều gốc glucose các gốc này sẽ tạo thành

những phân tử dextrin khác nhau, chính các dextrin này sẽ tạo độ keo và độ bền

của bọt Sau khi giữ nhiệt ở 750C khoảng 20 phút thì tiến hành lấy mẫu dịch

cháo để kiểm tra lượng tinh bột sót bằng dung dịch iod 0,1N Nếu mẫu dịch cháo

chuyển sang màu xanh khi nhỏ iod vào chứng tỏ tinh bột chưa được hồ hóa hoàn

toàn Khi đó kéo dài thời gian đun hoặc bổ sung thêm malt lót để enzyme

α – amylaza tiếp tục thủy phân lượng tinh bột còn sót lại

Sau đó nâng nhiệt độ khối cháo lên 760C trước khi chuyển sang nồi lọc chủ yếu

là để bù trừ vào lượng nhiệt mất đi của quá trình lọc để enzyme α – amylase tiếp

tục thủy phân lượng tinh bột còn sót lại, đồng thời làm giảm độ nhớt của malt

Yêu cầu: tinh bột trong dịch cháo phải được thủy phân hoàn toàn

3.2.6 Lọc dịch đường

Sau khi kết thúc quá trình đường hóa trong nồi malt tồn tại 2 thành phần:

Pha rắn: gồm các cấu tử không hòa tan gọi là bả hèm

Pha lỏng: gồm nước và các chất hòa tan trong mẻ nấu được trích ly từ malt và

gạo được gọi là dịch đường hay dịch nha

Mục đích: tách dịch đường ra khỏi bã hèm đồng thời thu kiệt chất hòa tan từ bã

vào dịch đường

Dụng cụ, thiết bị: nồi lọc, nồi trung gian, thùng chứa bã

(Nguồn: http://doc.edu.vn/tai-lieu/khoa-luan-quy-trinh-thiet-bi-san-xuat-bia-lager-52387)

Hình 2.9 Thiết bị lọc lauter

Thao tác: để thu được tối đa chất hòa tan từ bã hèm sang dịch đường, quá trình

lọc bã được tiến hành theo 2 bước là lọc để tách dịch đường ra khỏi bã và rửa bã

để chiết rút tất cả những chất hòa tan còn sót lại trong bã Quá trình rửa bã dựa

trên cơ sở của sự khuếch tán, nghĩa là sự chuyển động của các phân tử chất hòa

tan từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp

Nồi lọc là một thiết bị hình trụ, nắp hình nón và có lớp cách nhiệt bên ngoài

Trong nồi có một lớp lưới mịn để giữ bã lại, trên lưới có hệ thống cánh khuấy và

dao cắt bã, dưới đáy có cửa xả bã Thể tích của nồi lọc là 240 hl Trước khi lọc

bơm 5 hl nước có nhiệt độ 760C vào nồi lọc nhằm mục đích đuổi hết không khí ở

đáy nồi và tạo thành lớp màng để tránh hiện tượng nghẹt lưới lọc và tránh mất

nhiệt khi bơm dịch cháo từ nồi malt vào nồi lọc Sau đó, chuyển hết dịch cháo từ

nồi malt sang nồi lọc và dùng 1 hl nước 800C để tráng lại nồi và đường ống Để

yên dịch hèm trong 5 ÷ 6 phút để bã malt và các chất không hòa tan tạo thành

lớp vật liệu lọc (lúc này cánh khuấy không hoạt động) Tiếp theo cho dịch đường

chạy tuần hoàn khoảng 15 phút đến khi dịch đường có độ màu khoảng 20 0EBC

thì chuyển sang nồi trung gian (nếu nồi đun sôi chưa trống) Trong quá trình lọc

dịch cốt, cánh khuấy quay ở vị trí cao càng về sau khi lượng dịch giảm dần cánh

khuấy càng hạ thấp làm cho lớp bã có độ rỗng xốp nhất định giúp cho quá trình

lọc được dễ dàng hơn Khi lượng dịch cốt chuyển sang nồi trung gian được

khoảng 40 hl, tiến hành lấy mẫu dịch cốt để kiểm tra độ đường, thông thường

dịch cốt có nồng độ đường khoảng 16 ÷ 20 0P Nhiệt độ của dịch đường trong

suốt quá trình lọc được giữ ổn định ở 75 ÷ 760C để giảm độ nhớt và tạo điều

kiện cho enzyme amylase tiếp tục thủy phân lượng tinh bột còn sót lại, nếu lọc ở

nhiệt độ thấp hơn thì độ nhớt của dịch lọc cao sẽ gây khó khăn cho quá trình lọc

Sau khi lọc hết lượng dịch cốt ban đầu khoảng 90hl, quá trình rửa bã được tiến

hành ngay bằng nước nóng ở 760C Lượng nước rửa bã được tính toán tùy thuộc

vào độ đường của dịch cốt thu được, thường khoảng 85 ÷ 90 hl Quá trình rửa bã

diễn ra tương tự như lọc dịch cốt Nước rửa bã có nhiệt độ 760C, nếu nhiệt độ

cao hơn hơn 760C sẽ làm cho enzyme amylase bị vô hoạt, lượng tinh bột sót đã

được hồ hóa nhưng chưa được đường hóa sẽ làm đục dịch đường và sản phẩm

bia sau này sẽ khó trong Khi lượng dịch đường thu được trong quá trình rửa bã

được khoảng 85hl thì khóa van cấp dịch qua nồi đun sôi và tiến hành lấy mẫu để

kiểm tra lượng đường sót Khi nồng độ đường trong nước rửa bã còn khoảng

0,8 ÷ 1 0P thì quá trình rửa bã kết thúc, nước rữa bã được nhập chung với dịch

cốt để nấu với hoa houblon ở nồi đun sôi Còn bã hèm sẽ theo đường ống dẫn

xuống thùng chứa bã và được vít tải đưa ra ngoài khi kết thúc mỗi mẽ lọc

Yêu cầu: dịch đường sau khi lọc phải có độ trong đạt yêu cầu, và lượng đường

sót trong nước rửa bã phải nhỏ hơn 1 0P

2.2.7 Đun sôi

Mục đích: trích ly chất đắng, tinh dầu thơm, các hợp chất chứa nitơ trong hoa

houblon, làm ổn định dịch đường, đưa dịch đường về nồng độ 13,3 0P Làm keo

tụ protein và các chất không hòa tan khác trong dịch đường, làm tăng độ bền keo

và thành phần sinh học trong bia được ổn định Vô hoạt toàn bộ hệ thống

enzyme và vô trùng dịch đường tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình len men

Hơn nữa quá trình đun sôi kéo dài tạo ra phản ứng caramel, melanoidin làm cho

bia có màu vàng đặc trưng

Dụng cụ, thiết bị: nồi đun sôi, thùng chứa hoa houblon viên và hoa houblon cao

Hình 2.10 Nồi đung sôi

Thao tác:

Trước khi tiến hành đun sôi dịch đường, cho 1,5 ÷ 2 kg houblon cao cùng với

1 ÷ 1,5kg caramel vào thùng chứa hoa houblon cao Lượng houblon cao và

houblon viên sử dụng được tính toán dựa vào tỷ lệ phần trăm α – acid đắng có

trong hoa houblon cao và houblon viên Từ thùng trung gian hoặc từ nồi lọc (nếu

trong quá trình lọc nồi đồi đun sôi trống), dịch đường có nhiệt độ 75 ÷ 760C

được bơm sang nồi đun sôi (nồi đun sôi có sức chứa 330 hl), khi dịch đường vừa

ngập các ống truyền nhiệt thì tiến hành cấp hơi để nâng dần nhiệt độ của dịch

đường lên Hơi được nén vào bộ trao đổi nhiệt dạng ống chùm, tại đây xảy ra

quá trình trao đổi nhiệt, hơi từ trên đi xuống bên ngoài ống trao đổi nhiệt, dịch

đường trong ống trao đổi nhiệt được đun sôi và đi từ dưới lên Hơi cấp nhiệt

ngưng tụ thành nước và được tháo ra ngoài bằng van Khi chuyển hết dịch cốt và

nước rửa bã vào nồi đun sôi, lúc này nhiệt độ của dịch đường khoảng 970C, tiến

hành cấp houblon lần 1 Dịch đường được bơm tuần hoàn về bồn chứa hoa

houblon cao để đẩy toàn bộ hoa houblon cao và caramel vào trong dịch đường

Thời gian cấp houblon lần 1 là 10 phút Houblon cao được cho vào nồi với thời

gian dài nhằm tăng hiệu suất trích ly chất đắng có trong houblon cao Khi cấp

houblon được khoảng 5 phút, lấy mẫu dịch đường trước sôi để kiểm tra các chỉ

tiêu về độ pH, nồng độ chất hòa tan, độ màu, tinh bột sót để tính toán lượng

ZnCl2 Đồng thời điều khiển thời gian đun sôi nhằm đạt độ đường và cường độ

bay hơi theo yêu cầu Trước khi sôi dịch nha có nồng độ đường khoảng 11,8  12,3 0P Kết thúc quá trình cấp houblon cao, nhiệt độ dịch đường là 1000C

10 Đường nước ngưng

12 Ống thải nước ngưng

13 Cửa quan sát

và nhiệt độ này được duy trì trong suốt quá trình đun sôi Thời gian đun sôi là 70

phút (tính từ lúc dịch đường đạt 1000C).Song song với quá trình đun sôi, tiến

hành cho 3,5 ÷ 4,5 kg hoa houblon viên, 9 gr ZnCl2 vào thùng chứa hoa houblon

viên Sau khi đun sôi dịch đường được 50 phút, tiến hành cấp houblon lần 2

Dịch đường được bơm tuần hoàn về bồn chứa hoa houblon viên để đẩy toàn bộ

hoa houblon viên, ZnCl2 vào trong nồi đun sôi Thời gian cấp houblon lần 2 là

10 phút Tiếp tục đun sôi thêm 10 phút nữa rồi lấy mẫu để kiểm tra các chỉ tiêu

về độ pH, độ đường, độ màu, tinh bột sót sau quá trình đun sôi Kết thúc quá

trình đun sôi pH của dịch đường là 5,2  5,6 nồng độ đường 13,2  13,3 0P, độ

màu 9,2  9,5 (0EBC) và cường độ bay hơi là 8 ÷ 10% Nếu thể tích bốc hơi

không đạt có thể kéo dài thời gian đun, nhưng không được quá 10 phút

Yêu cầu: kết thúc quá trình đun sôi nồng độ đường trong dịch nha phải đạt

khoảng 13,2  13,3 0P, cường độ bay hơi là 8 ÷ 10% và pH của dịch đường

là 5,2  5,6

2.2.8 Lắng xoáy

Mục đích: tách các tủa nóng, cặn, xác houblon hình thành trong quá trình đun sôi

nhằm làm trong nước nha để không làm ảnh hưởng đến quá trình lên men, góp

phần làm tăng giá trị cảm quan cho bia thành phẩm

Dụng cụ, thiết bị: nồi lắng (Whirlpool), thùng chứa bã

Thao tác: kết thúc quá trình đun sôi, dịch đường được bơm ngay sang nồi lắng

xoáy Nồi lắng được làm bằng thép không rỉ, có thân hình trụ, nón hình chóp và

đáy bằng, ở giữa có vòi phun xoáy dùng để phá bã, đường ống dẫn dịch đường

vào được bố trí ở độ cao 1/3 thành nồi tính từ dưới đáy lên, có thể tích 270 hl

Dịch nha từ nồi đun sôi được bơm vào nồi lắng xoáy với vận tốc 100 m3/h theo

phương tiếp tuyến với thành nồi nhằm tạo ra lực xoáy hướng tâm, làm cho cả cột

chất lỏng xoay tròn Khi đó, nhờ vào lực hướng tâm mà cặn và bã hoa được hút

vào tâm và lắng xuống đáy nồi Thời gian lắng thường khoảng 20 phút, nếu

nhanh hơn sẽ không tách hết cặn, còn lắng lâu hơn sẽ sinh ra những chất không

cần thiết như DMS, chất này sẽ phân hủy tạo ra H2S gây mùi thối trong quá trình

lên men, đồng thời lắng nhanh cũng để hạn chế sự xâm nhập của oxy làm ảnh

hưởng đến mùi vị của bia sau này Sau khi bơm dịch đường xong để lắng 20

phút nhằm ổn định dòng xoáy, tạo điều kiện cho cặn kết tủa và lắng xuống đáy

nồi Sau đó tiến hành rút dịch và chuyển đến thiết bị làm lạnh nhanh Thời gian

chuyển hết dịch từ nồi đun sôi sang nồi lắng xoáy khoảng 11 ÷ 13 phút

Việc tách cặn nóng rất quan trọng, nếu để chúng tham gia vào quá trình lên men

lúc đó nấm men sẽ kết tủa cùng với cặn làm cho bia kém chất lượng và còn sinh

ra một số loại acid có hại cho bia (Nguyễn Thị Hiền và ctv, 2009) Khi rút dịch

xong thì tiến hành phá bã bằng nước nóng 800C Nước được phun ra ở vòi phun

xoáy để đánh tơi cặn, sau đó mở van xã cặn Cặn theo ống dẫn xuống bồn chứa

và được vít tải chuyển đến thùng chứa bã ở phía dưới nồi lọc để đưa ra ngoài

khi kết thúc mỗi mẻ lọc

Yêu cầu: loại bỏ hết các kết tủa nóng và cặn có trong nước nha

2.2.9 Làm lạnh dịch nha

Mục đích: đưa dịch đường về nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men theo yêu

cầu kỹ thuật đồng thời làm lạnh nhanh để tránh sự xâm nhập của vi sinh vật từ

môi trường vào dịch đường lên men Gây kết tủa lạnh

Dụng cụ, thiết bị: thiết bị làm lạnh dạng tấm (PHE)

Môi chất lạnh ra

Thao tác: trước khi làm lạnh dịch nha phải tiệt trùng đường ống Trong quá trình

để yên dịch nha ở nồi lắng được 10 phút, tiến hành cho nước nóng 800C cho

chạy qua thiết bị lạnh nhanh trong khoảng 6 phút (lúc này không cấp nước lạnh

để giải nhiệt) Sau đó tiếp tục chạy nước nóng nhưng lúc này cấp nước 20C để

giải nhiệt, quá trình này được thực hiện (4 ÷ 5 phút) cho đến khi nước ra khỏi

thiết bị lạnh nhanh có nhiệt độ khoảng 100C thì kết thúc quá trình tiệt trùng

đường ống

Dịch nha được làm lạnh bằng thiết bị làm lạnh dạng tấm Thiết bị này được cấu

tạo từ nhiều tấm thép không rỉ có 4 lỗ tròn ở 4 góc tạo đường dẫn cho lưu chất

đi qua, phần còn lại được gia công dạng lượn sóng nhằm làm tăng diện tích tiếp

xúc và tạo dòng chảy rối giúp cho quá trình trao đổi nhiệt diễn có hiệu quả hơn

Các tấm dẫn nước nha nóng và nước lạnh 20C được xếp xen kẽ với nhau Giữa

các tấm được ngăn bằng các miếng đệm cao su, một bên là tác nhân lạnh đi từ

trên xuống, một bên là dịch nha đi theo chiều ngược lại Dịch nha nóng từ nồi

lắng xoáy có nhiệt độ khoảng 96 ÷ 980C sau khi ra khỏi thiết bị làm lạnh nhiệt

độ dịch nha giảm xuống còn khoảng 6 ÷ 80C còn nước giải nhiệt do hấp thụ và

trao đổi nhiệt với dịch nha nóng nên nhiệt độ tăng lên khoảng 800C và được thu

hồi để sử dụng lại Sau khi làm lạnh dịch nha được khoảng 15 phút, tiến hành lấy

mẫu dịch nha lanh để kiểm tra các chỉ tiêu trước khi tiến hành lên men chính

Năng suất của thiết bị làm lạnh dịch nha là 16 m3/h

Bảng 2.7 Yêu cầu kỹ thuật của nước nha lạnh

Tên chỉ tiêu Tiêu chuẩn Giá trị mong muốn

(Nguồn: Tài liệu Công ty bia – NGK – Sài Gòn – Tây Đô)

Yêu cầu: nhiệt độ của dịch đường sau khi làm lạnh xong phải đạt 6 ÷ 80C

Sơ đồ quy trình lên men – lọc

Hình 3.13 Sơ đồ quy trình ở khu vực lên men – lọc

Hệ thống xử lý CO2

Thu hồi nấm men

Thu hồi CO2

Sục khí vô trùng

Nấm men Manturel-L

Mục đích: trong quá trình đun sôi dịch nha với hoa houblon hầu như toàn bộ

lượng oxy trong dịch nha đã theo hơi nước bay ra ngoài Do đó, phải nạp khí oxi

vô trùng vào dịch nha lạnh để nấm men tăng sinh khối

Dụng cụ, thiết bị: thiết bị vô trùng khí oxi, van cấp khí oxi

Thao tác: dịch nha sau khi ra khỏi thiết bị làm lạnh nhanh, sẽ theo ống dẫn đi

qua bộ phận sục khí oxi vô trùng trước khi đưa vào bồn lên men Hàm lượng O2

hòa tan trong dịch nha là thông số quan trọng, nếu thiếu O2 nấm men sinh sản

kém làm cho tốc độ lên men chậm, còn nếu thừa O2 nấm men sẽ tăng sinh khối

quá nhiều gây tổn thất chất dinh dưỡng vô ích, làm cho tốc độ lên men nhanh sẽ

ảnh hưởng không tốt đến chất lượng của bia thành phẩm Lượng O2 nạp vào là

50  100 lít/phút để đảm bảo lượng O2 có trong dịch nha là 6 ÷ 8 mg/l Khí O2

trước khi sục vào dịch nha phải được đi qua bộ lọc vi sinh có kích thước lỗ lọc

≤ 2 µm, sau đó cho qua đèn UV để tiêu diệt toàn bộ các vi sinh vật

Yêu cầu: hàm lượng O2 hòa tan trong dịch nha là 6 ÷ 8 mg/l

2.2.11 Lên men chính

Mục đích: nhằm chuyển đường có trong dịch nha thành C2H5OH, CO2 cùng với

một số sản phẩm khác như este, aldehyde, rượu bậc cao,…góp phần tạo nên

hương vị đặc trưng của bia dưới tác dụng của các tế bào nấm men sống

Dụng cụ, thiết bị: bồn lên men, bồn trữ men

Ghi chú : m: khối lượng men cấy (kg) C: độ đậm đặc (%)

TBC: tế bào chết (%) k: hệ số cấy men V: thể tích nước nha

Thao tác: dịch nha sau khi được làm lạnh và sục khí vô trùng sẽ được cấp qua

bồn lên men để bắt đầu thục hiện quá trình lên men chính Dịch nha được cấp

vào bồn lên men nhiều lần, mỗi lần 1 mẻ khoảng 160 hl (5 mẻ nấu cho 1 bồn lên

men nhỏ, 8 mẻ cho 1 bồn lên men lớn), mỗi mẻ cách nhau 1 giờ Trong quá trình

này, cần lưu ý nhiệt độ của mỗi mẻ trước khi đưa qua bồn lên men, đối với mẻ

đầu tiên ta làm lạnh đến 60C, các mẻ tiếp theo nâng dần nhiệt độ lên 6,50C, 70C,

7,50C và 80C mục đích để nấm men không bị sốc nhiệt, giúp nấm men thích nghi

dần với môi trường sống Trước khi bơm dịch nha vào bồn lên men thì bề mặt

bên trong bồn phải được vệ sinh sạch sẽ và vô trùng, không sót nước, sót hóa

chất đông thời đường ống phải được xã trống và tiệt trùng bằng nước nóng 800C

Khi cấp dịch nha vào bồn lên men được 3 ÷ 4 hl (để dòng chảy được ổn định) thì

tiến hành cấp men Nấm men được cấp vào ở mẻ đầu tiên trong 1 bồn lên men

Trong quá trình cấp dịch, mở van thông áp ở đỉnh để đẩy hết không khí trong

bồn ra ngoài và để quá trình cấp dịch được dễ dàng hơn Trong suốt quá trình lên

men chính van thông áp luôn mở Dịch nha chứa trong bồn khoảng 80 ÷ 90% thể

tích bồn nhằm tạo khoảng không cho sự sinh khí CO2 của nấm men, cân bằng áp

suất cho tank Trước khi cấp dịch 2 giờ, KCS sẽ lấy mẫu men sữa – men ở bồn

bảo quản để kiểm tra mật độ tế bào, độ đậm đặc, phần trăm tế bào chết để quyết

định lượng nấm men cấy vào Thông thường lượng nấm men sử dụng là

10000

TBC Cx

KxVx m





+ Bồn nhỏ: k= 0,57 ; V= 830hl

+ Bồn lớn: k=0,47 ; V= 1330hl

Nấm men được cấp thẳng vào đường ống dẫn dịch nha vào bồn lên men Tốc độ

cấp men là 2,5 m3/h Đồng thời bổ sung maturex – L vào cùng với nấm men

nhằm rút ngắn quá trình lên men chính và hạn chế sự hình thành diacetyl Lượng

maturex – L sử dụng là 2,6 kg/bồn nhỏ và 4,2 kg/bồn lớn Sau khi cấp dịch đầy

bồn lên men được 1 giờ thì lấy mẫu dịch nha để kiểm tra mật độ trung bình của

nấm men, nếu có từ 20x106 ÷ 30x106 tế bào/ml thì đạt yêu cầu Nấm men sử

dụng phải ≤ 8 đời và tỷ lệ tế bào chết ≤ 10% Quá trình lên men chính diễn ra từ

5 ÷ 7 ngày ở nhiệt độ 7 ÷ 90C Nhiệt độ của bồn lên men được điều chỉnh bằng

việc điều chỉnh van đóng mở cấp glycol Trong quá trình lên men chính chỉ mở

van cấp glycon ở vùng đỉnh để tạo dòng đối lưu đồng thời trong giai đoạn này

khí CO2 sinh ra nhiều sẽ tạo nên sự khuấy đảo trong dịch lên men giúp nấm men

phân bố đều trong dịch nha Trong thời gian lên men chính cần xã cặn mỗi ngày

để loại bỏ cặn, kết tủa, nấm men chết gây mùi vị xấu cho bia

Cách xã cặn:

Nối ống vào đáy tank, dẫn đầu ra vào thùng chứa cặn sau đó mở van đáy từ từ,

độ mở van khoảng 1/4van Quan sát dịch chảy ra, thấy dịch chảy ra có màu trắng

ngà mịn thì đóng van lại (giai đoạn đầu) Khi quá trình lên men được 20 ÷ 21 giờ

phòng công nghệ sẽ kiểm tra độ tinh khiết của CO2 sinh ra, nếu độ tinh khiết lớn

hơn 99.8% thì tiến hành mở van thu hồi CO2 Khí CO2 từbồn lên men chính sẽ

theo đường ống đi qua thiết bị bẫy bọt sau đó dẫn đến hệ thống xử lý CO2 để

phục vụ cho các công đoạn tiếp theo Trong quá trình lên men, hằng ngày KCS

đều lấy mẫu để kiểm tra hàm lượng chất hòa tan giảm đi mỗi ngày nhằm xác

định tốc độ lên men và điều chỉnh nhiệt độ lên men cho thích hợp Khi hàm

lượng chất hòa tan trong dịch nha còn khoảng 3,2 0P ta tiến hành dằn áp 0,3 bar

để quá trình lên men chậm lại đồng thời giúp cho CO2 hòa tan trong bia được tốt

hơn Khi hàm lượng chất hòa tan trong dịch nha giảm xuống còn 3,0 0P thì hạ

nhiệt độ của bồn lên men xuống 50C và kết thúc quá trình lên men chính

Các biến đổi xảy ra trong quá trình lên men chính:

Biến đổi sinh học gồm 2 giai đoạn:

Giai đoạn sinh trưởng hiếu khí đây là giai đoạn đầu của quá trình lên men Ở giai

đoạn này nấm men phát triển và tăng sinh khối rất nhanh đồng thời nồng độ chất

hòa tan trong dịch nha giảm rất nhanh, nhiệt độ tăng dần và có nhiều bóng khí to

phủ kín bề mặt dịch nha Giai đoạn sinh trưởng kị khí trong giai đoạn này nấm

men vẫn tiếp tục sinh trưởng nhưng trong điều kiện thiếu O2 và nồng độ đường

thấp để tạo C2H5OH, CO2 và một số sản phẩm phụ khác

Biến đổi vật lý: trong quá trình lên men nhiệt độ tăng dần do quá trình trao đổi

chất của nấm men kèm theo hiện tượng giải phóng nhiệt Do đó nhiệt độ trong

bồn lên men được điều chỉnh một cách tự động thông qua việc điều chỉnh van

đóng mở cấp glycol Áp suất lên men: áp suất lên men tăng dần do sự tạo thành

khí CO2 và từ quá trình chuyển hóa đường glucose

Biến đổi hóa sinh: trong quá trình lên men diễn ra các quá trình trao đổi glulcid,

trao đổi lipid và trao đổi protein ở tế bào nấm men

Biến đổi hóa học: nồng độ chất hòa tan trong dịch lên men sẽ giảm dần nấm men

sử dụng đường trong dịch nha để tăng sinh khối và tạo thành ethanol Do đó, sự

thay đổi độ chất hòa tan là thông số điều khiển của quá trình lên men Sự thay

đổi pH: trong quá trình lên men pH của dịch lên men giảm 5,2 ÷ 5,6 ở dịch

đường ban đầu giảm dần về pH khoảng 4,2 ÷ 4,6 do sự tạo thành CO2 và các