khảo sát quy trình công nghệ và đánh giá một số yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng diacetyl trong quá trình lên men bia tại công ty cổ phần bia sài gòn – miền tây

TÓM TẮT  Nhà máy Bia Sài Gòn – Miền Tây sử dụng công nghệ hiện đại toàn bộ quy trình công nghệ sản xuất bia đều được tự động hóa nhằm ngăn ngừa tối đa các yếu tố bên ngoài ảnh hưởng đ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

HỒ THỊ NHƯ NGỌC

KHẢO SÁT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HÀM LƯỢNG DIACETYL TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN BIA TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN BIA SÀI GÒN – MIỀN TÂY

Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Cần Thơ, 2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Tên đề tài:

KHẢO SÁT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HÀM LƯỢNG DIACETYL TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN BIA TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN BIA SÀI GÒN – MIỀN TÂY

Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:

MSSV: C1200649 Lớp CNTP K38LT

Cần Thơ, 2014

LỜI CAM ĐOAN



Đề tài luận văn tốt nghiệp “Khảo sát quy trình công nghệ và đánh giá một số yếu

tố ảnh hưởng đến hàm lượng diacetyl trong quá trình lên men bia” là công trình

nghiên cứu của sinh viên Hồ Thị Như Ngọc với sự hướng dẫn của Th.s Nguyễn Thị Thu Thủy Các số liệu và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và do chính tác giả thực hiện

Cần Thơ, ngày tháng năm 2014

Giáo viên hướng dẫn Người cam đoan

Hồ Thị Như Ngọc

Cảm ơn ban lãnh đạo công ty bia Sài Gòn – Miền Tây đã tiếp nhận và tạo điều kiện cho em trong suốt thời gian thực tập

Em xin cảm ơn anh Vương Ngọc Thảo và toàn thể các anh chị kỹ sư nhân viên làm việc tại công ty đã hướng dẫn, chỉ dạy và giải đáp những vấn đề vướng mắc trong khi

em thực tập tại nhà máy

Kính chúc quý Thầy Cô, Ban lãnh đạo cùng các anh chị nhân viên trong công ty và các bạn luôn dồi dào sức khỏe và thành công

Em xin chân thành cảm ơn

Cần Thơ, ngày tháng năm 2014

Sinh viên thực hiện

Hồ Thị Như Ngọc

TÓM TẮT



Nhà máy Bia Sài Gòn – Miền Tây sử dụng công nghệ hiện đại toàn bộ quy trình công nghệ sản xuất bia đều được tự động hóa nhằm ngăn ngừa tối đa các yếu tố bên ngoài ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

Việc khảo sát quá trình lên men chính trong quy trình sản xuất bia 355 tại công ty cho thấy, thời gian lên men là 21 ngày với nấm men sử dụng trong quá trình lên men là Saccharomyces carlsbergensis - là loại lên men chìm, nhiệt độ lên men chính 7 ÷ 9ºC, lên men phụ 4 ÷ 5ºC Nấm men sử dụng từ đời thứ 3 đến 8, trong phạm vi khảo sát khi lên men sự sinh trưởng và phát triển của tế bào nấm men đều xảy ra theo cùng quy luật, gia tăng mật số nhanh chóng trong quá trình lên men chính, tương ứng với sự giảm dần độ Plato từ ngày thứ nhất đến ngày thứ năm và giảm nhẹ ở các ngày tiếp theo Các thông số khác của quá trình lên men như nhiệt độ, áp suất đều được duy trì ổn định theo chế độ cài đặt

Bia sau khi lên men phải đạt được các chỉ tiêu hóa lý của công ty và hàm lượng các sản phẩm phụ phải trong giới hạn cho phép Sau khi lên men, bia đã chín rồi đưa vào hệ thống lọc để làm trong bia Bia được qua ba hệ thống lọc và bổ sung một số chất bột trợ lọc nhằm lọc bỏ tối đa những cặn bã Trữ bia trong TBF và đồng thời bổ sung CO 2 , chiết chai và qua thiết bị thanh trùng, dán nhãn in date và tồn trữ

Kết quả khảo sát cho thấy, mật độ nấm men ban đầu và đời men có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình hình thành diacetyl trong lên men bia Đời men càng trẻ và mật độ nấm men càng cao thì hàm lượng diacetyl càng thấp Bên cạnh đó, nhiệt độ thấp và thời gian lên men phụ kéo dài giúp quá trình khử diacetyl diễn ra nhanh và hiệu quả hơn

Từ khóa: diacetyl, đời men, mật độ nấm men, nhiệt độ, thời gian lên men

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM TẠ ii

TÓM TẮT iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH HÌNH vii

DANH SÁCH BẢNG viii

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1 TỔNG QUAN 1

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

2.1 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY 2

2.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển 2

2.1.2 Vị trí địa lý 3

2.1.3 Cơ cấu tổ chức của công ty 4

2.1.3.1 Sơ đồ mặt bằng của công ty 4

2.1.3.2 Sơ đồ tổ chức nhà máy 5

2.1.4 Hệ thống quản lý chất lượng 5

2.2 NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT BIA 5

2.2.1 Malt 5

2.2.1.1 Cấu tạo và vai trò của malt 5

2.2.1.2 Thành phần hóa học của malt 7

2.2.1.3 Hệ enzyme trong malt 9

2.2.1.4 Các chỉ tiêu đánh giá 10

2.2.2 Hoa houblon 11

2.2.2.1 Khái niệm 11

2.2.2.2 Vai trò của hoa houblon 12

2.2.2.3 Thành phần hóa học của houblon 12

2.2.2.4 Chế phẩm từ hoa houblon 16

2.2.3 Nước 16

2.2.3.1 Thành phần 17

2.2.3.2 Nước sử dụng trong nhà máy bia 18

2.2.4 Nấm men 18

2.2.5 Thế liệu 19

2.2.6 Phụ gia và hóa chất sử dụng 20

2.3 DIACETYL 22

CHƯƠNG 3 QUY TRÌNH SẢN XUẤT bia 24

3.1 QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA 24

3.2 THUYẾT MINH QUY TRÌNH 25

3.2.1 Nguyên liệu 25

3.2.2 Nghiền 25

3.2.3 Quá trình hồ hóa 26

3.2.4 Quá trình đường hóa 28

3.2.4.1 Một số quá trình xảy ra ở nồi nấu malt 28

3.2.4.2 Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đường hoá 29

3.2.5 Lọc dịch đường 30

3.2.5.1 Mục đích của quá trình lọc dịch đường 30

3.2.5.2 Quá trình thực hiện 30

3.2.6 Đun sôi dịch đường với hoa houblon 31

3.2.6.1 Mục đích của đun sôi dịch đường với hoa houblon 31

3.2.6.2 Tiến hành đun sôi 32

3.2.7 Lắng và làm lạnh nước nha 32

3.2.8 Lên men 33

3.2.9 Lọc trong và pha bia 38

3.2.10 Bão hòa CO2 và tàng trữ 39

3.2.11 Công đoạn hoàn thiện sản phẩm 40

3.2.12 Rửa chai 40

3.2.13 Chiết chai 41

3.2.14 Thanh trùng 41

3.2.15 Dán nhãn và in date 42

3.2.16 Vô két và bảo quản 42

3.3 KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG HÀM LƯỢNG DIACETYL TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN BIA 42

3.3.1 Phương pháp xác định hàm lượng diacetyl 42

3.3.2 Phương pháp thu thập và xử lý kết quả 43

3.3.3 Số liệu theo dõi và ghi nhận qua các lô 43

3.3.4 Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành diacetyl 43

3.3.4.1 Ảnh hưởng của đời men sử dụng đến hàm lượng diacetyl hình thành 44

3.3.4.2 Ảnh hưởng của mật độ nấm men đến hàm lượng diacetyl 45

3.3.4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ tank theo thời gian lên men đến hàm lượng diacetyl 46

3.4 MỘT SỐ THIẾT BỊ TRONG SẢN XUẤT 47

3.4.1 Sàng rung 47

3.4.2 Thiết bị nghiền 48

3.4.3 Nồi nấu gạo và malt 49

3.4.4 Thiết bị lọc 50

3.4.5 Thiết bị lắng xoáy 51

3.4.6 Tank lên men 51

3.4.7 Thiết bị lọc cơ học 52

3.4.8 Thiết bị lọc PVPP 52

3.4.9 Thiết bị lọc an toàn (Securox) 53

3.5 VỆ SINH AN TOÀN TRONG SẢN XUẤT 53

3.5.1 Vệ sinh công nhân 53

3.5.2 Vệ sinh nhà xưởng 54

3.5.3 Vệ sinh thiết bị và máy móc 54

3.5.4 An toàn PCCC 54

3.5.6 An toàn lao động 54

3.5.7 Hệ thống CIP 55

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56

4.1 KẾT LUẬN 56

4.2 KIẾN NGHỊ 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO vii

PHỤ LỤC SỐ LIỆU THEO DÕI viii

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1: Logo của công ty 2

Hình 2.2: Sơ đồ mặt bằng nhà máy 4

Hình 2.3: Sơ đồ tổ chức nhà máy 5

Hình 2.4: Hạt malt cắt dọc và ngang 6

Hình 2.5: Cấu tạo một đoạn amylose 7

Hình 2.6: Cấu tạo một đoạn amylopectin 8

Hình 2.7: Hoa houblon 12

Hình 2.8: Các hợp chất đắng trong hoa houblon 13

Hình 2.9: Công thức cấu tạo của α-acid đắng 13

Hình 2.10: Sự đồng phân hoá humulon 14

Hình 2.11: Công thức cấu tạo của β-acid đắng 14

Hình 2.12: Sự oxy hoá lupulon thành hulupon 15

Hình 2.13: Chế phẩm houblon 16

Hình 2.14: Nấm men Saccharomyces carlsbergensis 19

Hình 2.15: Cấu tạo diacetyl 22

Hình 2.16: Cơ chế hình thành diacetyl 23

Hình 3.1: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bia tại nhà máy 24

Hình 3.2: Quy trình nghiền của nhà máy bia Sài Gòn – Miền Tây 25

Hình 3.3: Sơ đồ đường hoá nguyên liệu của nhà máy bia 29

Hình 3.4: Công đoạn lên men 34

Hình 3.5: Quy trình hoàn thiện sản phẩm 40

Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng diacetyl theo đời men sử dụng 44

Hình 3.7: Sự thay đổi hàm lượng diacetyl theo mật độ nấm men 45

Hình 3.8: Sự biến đổi nhiệt độ của tank theo thời gian lên men 46

Hình 3.9: Thiết bị sàng 47

Hình 3.10: Thiết bị nghiền búa 48

Hình 3.11: Cấu tạo thiết bị nghiền 49

Hình 3.12: Cấu tạo nồi nấu malt và gạo 49

Hình 3.13: Thiết bị lọc dịch nha 50

Hình 3.14: Thiết bị lắng xoáy 51

Hình 3.15: Tank lên men 51

Hình 3.16: Thiết bị lọc cơ học 52

Hình 3.17: Thiết bị lọc PVPP 52

Hình 3.18: Thiết bị lọc an toàn 53

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1: Thành phần hoá học của malt 7

Bảng 2.2: Yêu cầu đối với malt 10

Bảng 2.3: Chỉ tiêu chất lượng malt của nhà máy 11

Bảng 2.4: Thành phần của houblon khô 12

Bảng 2.5: Công thức cấu tạo các hợp chất của α - acid đắng 13

Bảng 2.6: Công thức cấu tạo các hợp chất β - acid đắng 14

Bảng 2.7: Tiêu chuẩn nước dùng cho sản xuất bia 17

Bảng 2.8: Bảng phân loại nước theo độ cứng 18

Bảng 2.9: Thành phần cơ bản của gạo trong sản xuất bia 20

Bảng 2.10: Các chỉ tiêu đánh giá gạo dùng trong sản xuất 20

Bảng 3.1: Khối lượng mẻ nấu và thành phần phụ gia bổ sung trong quá trình nấu 27

Bảng 3.2: Tiêu chuẩn nước nha trong nhà máy 33

Bảng 3.3: Một số tiêu chuẩn bia sau khi lên men phụ của nhà máy 37

Bảng 3.4: Một số tiêu chuẩn bia TBF 39

Bảng 3.5 : Một số tiêu chuẩn bia thành phẩm 39

Bảng 3.6: Nhiệt độ của môi trường nước thanh trùng 42

Bảng PL1: Số liệu theo dõi lên men tank 8 lô 82 viii

Bảng PL2: Số liệu theo dõi lên men tank 20 lô 89 ix

Bảng PL3: Số liệu theo dõi lên men tank 5 lô 80 x

Bảng PL4: Số liệu theo dõi lên men tank 24 lô 90 xi

Bảng PL5: Số liệu theo dõi lên men tank 18 lô 84 xii

Bảng PL6: Số liệu theo dõi lên men tank III lô 86 xiii

Bảng PL7: Số liệu theo dõi lên men tank 14 lô 87 xiv

Bảng PL8: Số liệu theo dõi lên men tank 13 lô 105 xv

Bảng PL9: Số liệu theo dõi lên men tank 16 lô 107 xvi

Bảng PL10: Số liệu theo dõi lên men tank 23 lô 98 xvii

Bảng PL11: Số liệu theo dõi lên men tank 18 lô 112 xviii

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 TỔNG QUAN

Bia là sản phẩm của quá trình lên men nhờ vi sinh vật mà chủ yếu là vi sinh vật đơn

bào trong điều kiện hết sức nghiêm ngặt, có tính chất đặc trưng giàu dinh dưỡng, độ

cồn thấp, cung cấp cho cơ thể một lượng calo lớn Bên cạnh đó, trong bia còn chứa

một lượng lớn các enzyme khá phong phú mà đặc biệt là nhóm enzyme kích thích

tiêu hóa amylase Xét về mặt kinh tế xã hội, vấn đề giao tiếp ngày càng tăng là một

trong những lí do để người tiêu dùng chú ý nhiều đến bia

Bia là một loại thức uống dinh dưỡng Uống bia với một lượng thích hợp rất có lợi

cho sức khỏe như: Dễ tiêu hóa, thông tiểu tiện, kích thích tuyến mật, giảm được sự

mệt mỏi sau ngày làm việc mệt nhọc

Bia đã được người Sumérien và Assyrien sản xuất từ cách đây hơn 5000 năm trước

công nguyên (TCN) Tuy nhiên đây chỉ mới là một loại thức uống lên men từ các loại

ngũ cốc Từ 4000 năm (TCN) những người Ai Cập đã có những loại bia như: Bia của

các nhà quý tộc, bia của Ai Cập Từ thời điểm đó cho đến nay, ngành công nghiệp

sản xuất bia không ngừng phát triển, nâng cao chất lượng bia Louis Pasteur đã cho

xuất bản quyển sách các “Nghiên cứu về bia” và từ đó những nghiên cứu khoa học về

sản xuất bia mới thật sự bắt đầu vào năm 1876

Bia được đưa vào Việt Nam từ năm 1890 cùng với sự có mặt của nhà máy bia Hà Nội

và Sài Gòn Bia được người Việt định nghĩa là loại đồ uống có độ cồn thấp được làm

từ nguyên liệu là malt đại mạch, houblon, nước và nấm men Ngoài ra, bia còn chứa

rất nhiều các vitamin, đường, acid amin… cung cấp giá trị dinh dưỡng

Trong quá trình sản xuất bia thì sự biến đổi sinh hóa là vô cùng quan trọng Ngoài

việc tạo thành các men bia, các sản phẩm chủ yếu là cồn và CO2 còn tạo ra nhiều sản

phẩm phụ khác như rượu bậc cao, ester, aldehyde… làm cho bia có hương thơm đặc

trưng Tuy nhiên, trong quá trình chuyển hóa ra các sản phẩm phụ có những sản

phẩm không mong đợi làm giảm chất lượng bia, ảnh hưởng tới người tiêu dùng

Diacetyl là một trong các sản phẩm đó

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất bia tại nhà máy, thu thập các thông số cơ bản

tại một số công đoạn chính trong quá trình sản xuất, các biến đổi tại các công đoạn

chính nhằm tìm hiểu một cách cơ bản công nghệ sản xuất bia Bên cạnh đó, khảo sát

những yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng diacetyl trong quá trình lên men

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY

2.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển

Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Tây là công ty trực thuộc Tổng công ty Bia –

Rượu – Nước giải khát Sài Gòn

Tên giao dịch: Western – Sai Gon Beer Joint Stock Company

Tên viết tắt: WSB

Logo công ty

Hình 2.1: Logo của công ty

Địa chỉ: Đường số 2, Khu công nghiệp Trà Nóc, Quận Bình Thuỷ, T.P Cần Thơ

Điện thoại: +84-(0)7103-84.33.33

Fax: +84-(0)7103-84.32.22

Website: http://www.wsb-sabeco.com.vn

SACABECO là công ty liên doanh Bia Sài Gòn tại Cần Thơ được thành lập từ hợp

đồng liên doanh ký ngày 20/11/1996 giữa công ty Bia Sài Gòn và công ty Bia – Rượu

– Nước giải khát Hậu Giang Đến ngày 30/08/2000, công ty liên doanh bia Sài Gòn

tại Cần Thơ được giao lại cho công ty bia Sài Gòn thống nhất quản lý theo chủ

trương của Bộ Công Nghiệp (công văn số: 3005/CV-KHĐT ngày 03/08/2000) và

UBND tỉnh Cần Thơ (công văn số: 2615/UB ngày 09/08/2001) Sau ngày tiếp giao,

công ty bia Sài Gòn tiến hành xây dựng nhà xưởng sản xuất trên diện tích 2 ha Sau

đó, chủ tịch Hội đồng quản trị Tổng công ty Bia – Rượu – Nước giải khát Việt Nam

đã ký quyết định số: 39/QĐ-HĐQT ngày 31/08/2001 về việc thành lập nhà máy bia

Cần Thơ trực thuộc Công ty bia Sài Gòn

Ngày 01/01/2002, nhà máy bia Cần Thơ đi vào sản xuất chính thức Ngày

06/05/2003, Bộ trưởng Bộ Công Nghiệp ban hành quyết định số 74/2003/QĐ-BCN

về việc thành lập Tổng công ty Bia – Rượu – Nước giải khát Sài Gòn Sau đó Tổng

công ty Bia – Rượu – Nước giải khát Sài Gòn ban hành quyết định số: 138/TCT/HC

ngày 21/07/2003 đổi tên nhà máy Bia Cần Thơ thành nhà máy Bia Sài Gòn – Cần

Thơ trực thuộc Tổng công ty Bia – Rượu – Nước giải khát Sài Gòn

Ngày 12/05/2004, Bộ trưởng Bộ Công Nghiệp ban hành quyết định số

1035/QĐ-BCN về việc cổ phần hoá nhà máy Bia Sài Gòn – Cần Thơ, trong đó nhà nước nắm

giữ trên 50% cổ phần Ngày 24/11/2004 Bộ trưởng Bộ Công Nghiệp ban hành quyết

định số 147/2004/QĐ-BCN về việc chuyển nhà máy Bia Sài Gòn – Cần Thơ thành

Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Cần Thơ Tiếp theo Bộ Công Nghiệp có công văn số

1282/CV/TCCB ngày 16/03/2005 cho phép tổ chức đại hội cổ đông Trước khi

chuyển sang mô hình công ty cổ phần, hai đơn vị này là hai nhà máy đều trực thuộc

Tổng Công ty Bia – Rượu – NGK Sài Gòn (Sabeco), 100% vốn của Sabeco Công

suất lúc bấy giờ của Nhà máy Bia Sài Gòn – Cần Thơ là 25 triệu lít bia mỗi năm và

Nhà máy Bia Sài Gòn – Sóc Trăng là 23 triệu lít

Ngày 01/5/2005, hai Nhà máy Cần Thơ và Sóc Trăng được chính thức chuyển đổi

sang hình thức cổ phần, thành CTCP Bia Sài Gòn – Cần Thơ với vốn điều lệ là 90 tỷ

đồng và CTCP Bia Sài Gòn – Sóc Trăng với vốn điều lệ là 55 tỷ đồng Sabeco nắm

51% vốn điều lệ Công ty Cổ phần Bia Sài Gòn – Miền Tây được thành lập trên cơ sở

hợp nhất hai đơn vị là Công ty Cổ phần Bia Sài Gòn – Cần Thơ và Công ty Cổ phần

Bia Sài Gòn – Sóc Trăng theo Nghị quyết Đại hội đồng cổ đông hợp nhất thông qua

ngày 27/5/2006 Tháng 7/2006, CTCP Bia Sài Gòn – Miền Tây được thành lập với

vốn điều lệ là 145 tỷ đồng, trong đó Sabeco chiếm 51% Gần đây hệ thống tổ chức

còn thành lập thêm một đơn vị nữa đó là Công ty TNHH một thành viên TMDV Bia

– Rượu – NGK Sài Gòn Công suất hiện tại của công ty là 25 triệu lít/năm và hiện tại

công ty đang cơ cấu lên 50 triệu lít/năm Tổng công ty chuyên sản xuất kinh doanh

các loại bia, rượu, cồn và nước giải khát với các nhãn hiệu Bia 333, Bia Sài Gòn

Lager (Sài Gòn Xanh), Sài Gòn Export (Sài Gòn Đỏ) và Sài Gòn Special

Tổng mức đầu tư khoảng 450 tỷ đồng

Tổng vốn điều lệ là 145 tỷ đồng

2.1.2 Vị trí địa lý

Đường số 2, Khu công nghiệp Trà Nóc, Quận Bình Thuỷ, Thành phố Cần Thơ Với

vị thế gần trung tâm thành phố và là trung tâm của Đồng Bằng sông Cửu Long với

hai tuyến đường sông, đường bộ nên việc nhập nguyên liệu và phân phối sản phẩm đi

các nơi khác thuận lợi

2.1.3 Cơ cấu tổ chức của công ty

2.1.3.1 Sơ đồ mặt bằng của công ty

Nhà máy được bố trí hợp lý, thuận tiện cho việc sản xuất Sơ đồ mặt bằng của công ty

được mô tả trong Hình 2.2

1 Nhà xe 8,10 Nhà bảo vệ 19 Xưởng bảo trì 29 Khu lên men

2 Nhà vệ sinh 9 – 13 Công viên 20 Máy phát điện 30 Khu trữ men

3 Nhà ăn 14 Nhà nấu 21 CO2 thu hồi 31 Phòng CIP

4 Trạm biến áp 15 Silo malt, gạo 22 Máy lạnh 32 Phòng BBT

5 Xử lý nước thải 16 Khu xay xát 23 Khu xử lý nước 33 Phòng lọc bia

6 Kho thành phẩm 17 Kho malt, gạo 24.-27 Kho vật tư 34 Khu chai rỗng

7 Xử lý nước cấp 18 Lò hơi 28 Trạm phân phối điện

35 Khu chiết bia

Hình 2.2: Sơ đồ mặt bằng nhà máy

(Nguồn: Tài liệu Công ty cổ phần Bia Sài Gòn – Miền Tây)

2.1.3.2 Sơ đồ tổ chức nhà máy

Hình 2.3: Sơ đồ tổ chức nhà máy

2.1.4 Hệ thống quản lý chất lượng

Công ty sản xuất các loại bia chai Sài Gòn theo quy trình công nghệ của SABECO

với các dây chuyền sản xuất, máy móc thiết bị nhập từ Tây Âu, Mỹ

Công ty đã được cấp chứng nhận và áp dụng hệ thống quản lý chất lượng An Toàn

Vệ Sinh Thực Phẩm theo ISO 9001: 2008, ISO 22000: 2005 trong sản xuất Hiện

nay, Công ty đang xây dựng hệ thống quản lý môi trường ISO 14001: 2005

Công ty đã đầu tư hệ thống xử lý nước thải, đảm bảo nước thải ra môi trường đạt loại

A góp phần giữ gìn môi trường trong công ty và khu công nghiệp luôn xanh – sạch –

đẹp Đặc biệt, công ty là đơn vị đầu tiên trong ngành bia đưa vào sử dụng lò hơi đốt

trấu thay thế lò dầu FO đã giúp tiết kiệm hàng chục tỷ đồng mỗi năm cho công ty và

Nhà nước

2.2 NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT BIA

2.2.1 Malt

Malt là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt ngũ cốc như đại mạch, tiểu mạch,

thóc, ngô,… Cho nảy mầm trong điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất định với

những điều kiện bắt buộc Malt là nguyên liệu chính dùng trong sản xuất bia, hay

người ta còn nói malt là linh hồn của bia

2.2.1.1 Cấu tạo và vai trò của malt

Malt gồm 3 bộ phận chính:

Vỏ: Vỏ trấu, vỏ lụa và vỏ aleurone, chiếm 8 ÷ 15% trọng lượng hạt

Phôi: Là cơ quan sống, hô hấp của hạt, chiếm từ 2,5 ÷ 5% trọng lượng hạt

BAN GIÁM ĐỐC NHÀ MÁY

PHÓ GIÁM ĐỐC

PHẨM

TỔ ĐỘNG LỰC – BẢO TRÌ

Nội nhũ: Chiếm từ 45 ÷ 60% trọng lượng hạt, giữ vai trò quyết định chất lượng của

hạt malt trong sản xuất bia Thành phần chủ yếu là tinh bột Cấu tạo hạt malt được

trình bày ở Hình 2.4

Hình 2.4: Hạt malt cắt dọc và ngang

(Nguồn: Briggs et al., 2004)

Vai trò của malt:

- Malt cung cấp toàn bộ lượng glucid (chủ yếu dưới dạng tinh bột) để chuyển hóa

thành đường, và từ đường chuyển hóa thành cồn và các chất khác Để giảm giá thành,

người ta có thể sử dụng ngũ cốc làm thế liệu, và lượng tối đa là 50% chứ không thể

thay thế hoàn toàn malt

- Malt chứa đầy đủ enzyme amylase để thủy phân tinh bột Nếu sử dụng thế liệu

nhiều thì lượng enzyme này cung cấp không đầy đủ và ta buộc phải bổ sung enzyme

từ bên ngoài vào

- Malt cung cấp khá đủ lượng protein và có chứa hệ enzyme protease để thủy phân

chúng Trong giai đoạn ươm mầm, hệ enzyme này được hoạt hóa mạnh mẽ Khi

chuyển sang giai đoạn nấu, chúng thủy phân protein tạo thành các phức chất có khả

năng giữ CO2 tốt, tạo vị bia đặc trưng

2.2.1.2 Thành phần hóa học của malt

Độ ẩm trung bình của hạt malt khi được công ty nhập về thường là 4 ÷ 5% Tuy

nhiên để tiết kiệm năng lượng, xu hướng hiện nay là bảo quản malt ở độ ẩm 4,5%

Bảng 2.1: Thành phần hoá học của malt

- Tinh bột: (C6H10O5)n là cấu tử quan trọng nhất, hình thành 58 ÷ 70% thành phần của

malt Kích thước hạt tinh bột lớn là 20 ÷ 30 µm và hạt tinh bột nhỏ là 1 ÷ 6 µm,

không có cỡ trung bình Tinh bột tập trung chủ yếu ở nội nhũ và chỉ một phần ít ở

phôi Trong môi trường giàu nước, tinh bột được thuỷ phân thành đường glucose

dưới tác dụng của acid mạnh hay tạo thành dextrin, maltose, glucose dưới tác dụng

của enzyme amylase (Nguyễn Thị Thu Thuỷ, 2006) Tinh bột là nguồn cung cấp chất

hoà tan chủ yếu cho dịch đường và được nấm men sử dụng Thành phần hạt tinh bột

gồm hai thành phần amylose và amylopectin

- Amylose: Cấu tạo dạng mạch thẳng, không phân nhánh, chứa từ 300 ÷ 1000 gốc

glucose Thành phần cấu tạo gồm các gốc α-D-glucopyranose, liên kết nhau bằng liên

kết 1-4 glycoside (Hình 2.5) Amylose dễ tan trong nước nóng tạo dung dịch có độ

nhớt không cao Tủa trong butanol và pentanol cho màu xanh đặc trưng với Iod

Hình 2.5: Cấu tạo một đoạn amylose

(Nguồn: http://www.tutorvista.com/chemistry/amylose-molecular-weight)

- Amylopectin: Cấu tạo mạch phân nhánh Thành phần gồm các α-D-glucopyranose

liên kết với nhau Trên mạch thẳng, các gốc glucose liên kết với nhau bằng liên kết

1-4 glycoside, liên kết tạo nhánh là các liên kết 1-6 glycoside, khoảng 18 ÷ 20 gốc

glucose có một điểm phân nhánh (Hình 2.6) Amylopectin tan trong nước nóng tạo

dung dịch có độ nhớt cao Tủa trong butanol và pentanol Cho màu xanh đặc trưng

với Iod

Hình 2.6: Cấu tạo một đoạn amylopectin

(Nguồn: http://www.food-info.net/uk/carbs/starch.htm)

- Cellulose: Có khoảng 5 ÷ 6% tập trung ở vỏ trấu và là hợp chất tạo cấu trúc

Cellulose có cấu trúc là một chuỗi β-D-glucopyranose không phân nhánh Cellulose

không tan trong nước và không bị phá vỡ bởi enzyme của malt đại mạch Do vậy

cellulose không ảnh hưởng đến chất lượng bia

- Hemicellulose: Là thành phần chủ yếu của thành tế bào nội nhũ, bao gồm β-glucan

và pentosane kết hợp tạo nên khung bền vững cho thành tế bào nội nhũ

Hemicellulose gồm: 80 ÷ 90%, β-glucan và 10 ÷ 20% pentosane

- Đường: Hàm lượng đường trong malt chủ yếu là đường saccharose và một ít đường

glucose và fructose

- Các hợp chất chứa Nitơ: Được chia làm hai nhóm chính protein và các sản phẩm

thuỷ phân

- Protein: Là các chất chứa nitơ có phân tử lượng cao, khối lượng phân tử có thể từ

20.000 ÷ 300.000 Da, không tan trong nước, kết tủa khi đun sôi Nhóm protein phân

tử lượng cao là nguyên nhân gây đục bia Malt chứa các protein sau: Glutelin,

prolamin, globulin, albumin Các sản phẩm protein thuỷ phân hoà tan trong nước và

kết tủa khi đun sôi Hầu hết các sản phẩm thuỷ phân có trong bia thành phẩm

- Chất béo: Malt chứa khoảng 2,5% chất béo, nằm chủ yếu ở lớp aleurone và mầm

Chất béo hầu hết là triglyceride Các chất béo không hoà tan trong nước, ảnh hưởng

xấu đến bọt bia

- Các hợp chất vô cơ: Trong malt có khoảng 2 ÷ 3% là các khoáng chất, trong đó chủ

yếu là các chất vô cơ Các chất vô cơ quan trọng bao gồm: Phosphate, silicate, muối

kali

- Các enzyme: Trong malt chứa chủ yếu các enzyme thuộc nhóm thuỷ phân như

amylase, protease, phosphatase, lipase

- Các hợp chất khác: Tuy với hàm lượng nhỏ nhưng polyphenol, tanin và vitamin có

tác động không nhỏ đến chất lượng bia và quá trình sản xuất

- Polyphenol và tanin: Nằm chủ yếu ở vỏ trấu và lớp aleurone của malt Với hàm

lượng cao chúng tạo cho bia có vị đắng chát khó chịu Hàm lượng của nó tăng theo

độ dày của lớp vỏ trấu

- Các vitamin: Là các nguyên tố dinh dưỡng được tạo ra do cây trồng Malt chứa các

vitamin như: Thiamin (vitamin B1), riboflavin (vitamin B2), acid ascorbic (vitamin

C), tocopherol (vitamin E)

2.2.1.3 Hệ enzyme trong malt

Hệ thống enzyme này gồm có: Alpha-amylase, beta-amylase và amilophosphatase,

phần lớn chúng tập trung ở phôi mầm và một ít được phân bố ở phần dưới của nội

nhũ hoặc trong màng ngăn giữa vỏ trấu và nội nhũ

a) Hệ enzyme thủy phân tinh bột

Enzyme amylase là enzyme thuỷ phân tinh bột thành đường Hệ enzyme amylase

gồm hai loại như α-amylase, β-amylase:

- α-amylase (EC 3.2.1.1): Dưới tác dụng của enzyme α-amylase, amylose bị phân

giải khá nhanh tạo thành oligosaccharide gồm 6 ÷ 7 gốc glucose, các mạch bị phân

cắt dần và bị phân giải chậm đến triosemaltose, maltose Sản phẩm thuỷ phân gồm

87% maltose, 13% glucose Còn amylopectin thì bị phân giải khá nhanh nhưng vì

α-amylase không cắt được liên kết α-1,6 glycoside nên sản phẩm cuối cùng có khoảng

72% maltose, 19% glucose, dextrin phân tử thấp và isomaltose là 8% Cơ chất của

α-amylase là tinh bột và dextrin, từ đó tạo ra sản phẩm là maltose và các dextrin mạch

ngắn Enzyme này hoạt động tối ưu ở pH = 5,8; nhiệt độ = 72 ÷ 76ºC

- β-amylase (EC 3.2.1.2): Được gọi là enzyme ngoại phân β-amylase phân giải 100%

amylose thành maltose Phân giải 54 ÷ 58% amylopectin thành maltose Do mỗi

nhánh của amylopectin có từ 20 ÷ 25 phân tử glucose nên sau khi thuỷ phân tạo 10 ÷

12 phân tử maltose

Khi tới liên kết α-1,4 glucoside gắn với liên kết α-1,6 glucoside, β-amylase sẽ ngưng

tác dụng, phần saccharide còn lại là dextrin phân tử lớn β-limit dextrin β-amylase, có

trong hạt malt ở dạng liên kết cũng như dạng tự do, nhưng trong quá trình ươm mầm

hoạt tính của enzyme này sẽ tăng dần Với sự tham gia của enzyme này, tinh bột malt

sẽ bị phân cắt thành đường maltose Enzyme này hoạt động tối ưu ở pH = 5,5 ÷ 5,8;

nhiệt độ = 62 ÷ 65ºC (Nguyễn Thị Thu Thuỷ, 2006)

b) Hệ enzyme protease

Trong hạt đại mạch, toàn bộ hệ thống enzyme này ở trạng thái liên kết, hầu như

không hoạt động Nhưng khi chuyển qua giai đoạn ươm mầm thì hoạt tính chung của

hệ enzyme protease tăng nhanh

- Protease: Sẽ tấn công lên các phân tử protein nguyên thủy để tạo ra các sản phẩm

trung gian như: Pepton, peptide, polypeptide, hoạt động tối ưu với pH = 5,1; nhiệt độ

= 50 ÷ 55ºC

- Peptidase: Nó sẽ phân cắt các peptide có sẵn trong hạt đại mạch và những peptide

trong malt do protease phân giải để tạo thành các acid amin trong hạt malt, hoạt động

tối ưu với pH = 7,3 ÷ 7,9; nhiệt độ = 40 ÷ 45ºC

- Amidase: Chúng sẽ tấn công các muối amide để hình thành NH3 và acid amin, góp

phần làm thay đổi tính chất và hàm lượng của protein trong hạt malt, các enzyme

amidase có hoạt động tối ưu ở pH = 7,3 ÷ 8,0; nhiệt độ = 45 ÷ 50ºC

c) Hệ enzyme esterase (phosphatase)

Hệ thống enzyme esterase (phosphatase) gồm có: Saccharophosphatase, phytase,

glyxerophosphatase, nucleotidase… Tham gia thúc đẩy và xúc tác cho các quá trình

ester hoá trong quá trình nảy mầm Enzyme phytase phá mối liên kết ester của phytin

và giải phóng ra rượu inozide và acid phosphoride tự do

Phytase có hoạt động tối ưu ở pH = 5,0 ÷ 5,5; nhiệt độ = 40 ÷ 50ºC Các enzyme

khác như: Saccharophosphatase, glyxerophosphatase, nucleotidase sẽ phá các mối

liên kết ester tương ứng của các hợp chất hữu cơ có chứa phosphate và giải phóng ra

acid phosphoride tự do

2.2.1.4 Các chỉ tiêu đánh giá

Để đảm bảo chất lượng cho thành phẩm và yêu cầu của nước nha, malt là một trong

những nguyên liệu chính trong sản xuất bia Một số tính chất của malt được trình bày

ở Bảng 2.2

Bảng 2.2: Yêu cầu đối với malt

Chỉ tiêu kiểm tra Yêu cầu

(Nguồn: Tài liệu Công ty cổ phần Bia Sài Gòn – Miền Tây)

Để đảm bảo cho chất lượng nước nha và thành phẩm bia cuối, công ty đã đưa ra một

số chỉ tiêu để đánh giá chất lượng malt ở Bảng 2.3

Bảng 2.3: Chỉ tiêu chất lượng malt của nhà máy

Chỉ tiêu Yêu cầu

Ngoại quan Màu vàng rơm, không có mốc, không sâu mọt

Độ sạch Không lẫn nhiều tạp chất, lượng hạt vỡ tối đa là

0,5%, lượng hạt bệnh tối đa là 1%

Houblon (Humulus lupulus) thuộc họ Gai mèo (Canabinaceae), là cây lưu niên đơn

tính (30 ÷ 40 năm), có chiều cao trung bình từ 10 ÷ 15 m, lá cây to bằng bàn tay

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

bởi vì nó rất nhỏ, chứa ít lượng phấn hoa (lupulin), chất đắng cũng rất kém Hoa có

dạng hình chùy, dài từ 3 ÷ 4 cm, khi chín có màu vàng đến vàng óng Hệ thống phân

loại thực vật của houblon:

Giới (regnum): Plantae

Ngành (divisico): Magnoliophyta

Lớp (class): Magnoliopsida

Bộ (ordo): Rosales

Họ (familia): Cannabaceae

Chi (genus): Humulus

Loài (species): Humulus lupulus

Thành phần của một hoa như sau: Cuống 5 ÷ 6% tính theo chất khô của hoa, trục 7 ÷

8%, lupulin 19 ÷ 20%, cánh và nhị hoa 66 ÷ 67% 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 và Triều

Tiên,… Về nguyên tắc, hoa houblon có thể dùng ở dạng tươi nhưng để bảo quản

được lâu và dễ vận chuyển ta cần sấy khô chúng đến hàm ẩm 11%

Hình 2.7: Hoa houblon

(Nguồn: http://lasuccursale.com/1952/le-houblon-et-la-biere)

2.2.2.2 Vai trò của hoa houblon

- Tạo cho bia có vị đắng dịu, tạo cho bia có hương thơm đặc trưng

- Làm tăng khả năng tạo và giữ bọt, độ bền keo và ổn định sản phẩm

2.2.2.3 Thành phần hóa học của houblon

Thành phần hóa học của hoa houblon phụ thuộc vào chủng giống, điều kiện khí hậu,

đất đai gieo trồng và kỹ thuật canh tác,… Thành phần hóa học của hoa houblon được

- Nước: Hoa houblon tươi mới hái chứa khoảng 75% nước Sau khi sấy nhanh ở

50oC, lượng nước còn lại khoảng 11 ÷ 13% Hoa houblon sấy khô sẽ dễ bị rụng cánh

và bị mất một phần hạt lupulin nhưng bảo quản dễ dàng hơn

- Các hợp chất đắng: Trong hoa houblon, các hợp chất đắng có giá trị nhất và nằm

trong các hạt lupulin Chúng tạo ra vị đắng dịu rất đặc trưng

Hình 2.8: Các hợp chất đắng trong hoa houblon

(Nguồn: Bùi Thị Quỳnh Hoa, 2009)

- α-Acid đắng (humulon): Là hợp chất chủ yếu tạo vị đắng cho bia, có vị đắng mạnh

và có khả năng kháng khuẩn Nhóm α-acid đắng (Hình 2.9) có sáu hợp chất:

Humulon, cohumulon, adhumulon, prehumulon, posthumulon, 4-deoxyhumulon

Hình 2.9: Công thức cấu tạo của α - acid đắng

(Nguồn: www.geocities.com/bierbrouwen/ingredienten.html)

Sáu hợp chất trên khác nhau ở vị trí nhóm R trong công thức cấu tạo thể hiện trong

Bảng 2.5:

Bảng 2.5: Công thức cấu tạo các hợp chất của α - acid đắng

(Nguồn: Nguyễn Thị Hiền và ctv., 2007)

Nhựa mềm (5 ÷ 6%)

β-acid đắng (3 ÷ 4%)

α-acid đắng

(6 ÷ 9%)

Nhựa cứng (1 ÷ 2%) Acid đắng Nhựa đắng

Khả năng hòa tan của α-acid đắng ở trong nước vào khoảng 500 mg/L, trong dịch

đường thì ít hơn và trong bia thì hầu như hòa tan không đáng kể (10 ÷ 30 mg/L) Độ

kiềm của dung môi càng cao thì khả năng hòa tan của chúng càng nhiều Giai đoạn

đun sôi dịch đường với hoa houblon, các hợp chất humulon (Hình 2.10a) không hòa

tan trực tiếp và mà chúng phải trải qua một giai đoạn trung gian là quá trình đồng

phân hóa Các đồng phân, cis-isohumulon (Hình 2.10b) và trans-isohumulon (Hình

2.10c), hòa tan và bị thuỷ phân thành các sản phẩm có độ đắng cao hơn rất nhiều so

với các hợp chất nguyên thủy

Hình 2.10: Sự đồng phân hoá humulon

- β-acid đắng (lupulon): Là dạng hợp chất tinh thể, màu trắng, nóng chảy ở nhiệt độ

92oC β-acid đắng (Hình 2.11) bao gồm 4 hợp chất: Lupulon, colupulon, adlupulon

và prelupulon

Hình 2.11: Công thức cấu tạo của β - acid đắng

(Nguồn: www.geocities.com/bierbrouwen/ingredienten.html)

Các hợp chất khác nhau ở nhóm R trong công thức cấu tạo thể hiện trong Bảng 2.6:

Bảng 2.6: Công thức cấu tạo các hợp chất β - acid đắng

(Nguồn: Nguyễn Thị Hiền và ctv., 2007)

Cũng giống như α-acid đắng, β-acid đắng dễ dàng hòa tan trong ester, methanol Khả

năng hòa tan trong nước, trong dịch đường của β-acid đắng thấp hơn rất nhiều so với

α-acid đắng Khi đun sôi với dịch đường, lupulon cũng bị đồng phân hóa sau đó mới

bị phân cắt nhưng với tốc độ rất chậm Nếu bị oxy hóa, β-acid đắng chuyển thành

hulupon (Hình 2.12) Phản ứng kéo dài, hulupon sẽ polyme hóa và trở thành nhựa

mềm và sau đó là nhựa cứng (Bùi Thị Quỳnh Hoa, 2009) Nhựa mềm là sản phẩm ở

giai đoạn đầu của quá trình polyme hoá Giai đoạn này thì độ đắng và khả năng

kháng sinh chỉ còn một phần Tuy nhiên, khả năng hoà tan cao nên độ đắng tạo ra

trong dịch đường lớn Nhựa đắng là sản phẩm cuối cùng của quá trình polyme hoá

Nhựa đắng không còn khả năng hoà tan vào dịch đường và bị thải theo cặn lắng

Hình 2.12: Sự oxy hoá lupulon thành hulupon

- Nhựa mềm: là polyme của các acid đắng, là chất vô định hình, chưa xác định được

về thành phần hóa học Khả năng hòa tan nhựa mềm vào dịch đường cao hơn β-acid

đắng, vì vậy chúng tạo ra được lực đắng khá lớn cho bia Đây là hợp phần rất có giá

trị của chất đắng

- Nhựa cứng: là polyme của acid đắng nhưng ở mức độ cao hơn nhiều so với nhựa

mềm Chúng được hình thành trong quá trình sấy và bảo quản Cấu tử này hầu như

không hòa tan vào nước và dịch đường Chúng bị thải ra ngoài theo cặn lắng, đây là

hợp phần không có giá trị trong sản xuất bia

- Tinh dầu thơm: Hoa houblon có chứa 0,3 ÷ 1% tinh dầu thơm, với những loại hoa

houblon thơm có thể lên đến 3 ÷ 4% Các tinh dầu thơm được tạo thành trong các đài

lupulin Tinh dầu hoa houblon không phải đơn chất mà có hơn 200 hợp chất Chúng

chia thành 3 nhóm: Hydrocacbon, các hợp chất chứa lưu huỳnh và các hợp chất chứa

oxy Tinh dầu thơm tạo ra cho bia mùi thơm đặc trưng, rất nhẹ nhàng và dễ chịu

Trong thời gian đun sôi dịch đường với hoa houblon, có đến 98% lượng tinh dầu

thơm bay theo hơi nước, chỉ còn lại khoảng 2% trong bia (Hoàng Đình Hòa, 2005)

- Polyphenol: Giá trị công nghệ lớn nhất của polyphenol là chúng được dùng để kết

lắng và loại bỏ các hợp chất protide cao phân tử ra khỏi dịch đường, làm ổn định

thành phần và tăng độ bền keo cho bia thành phẩm Tất cả các hợp chất polyphenol

đều thuộc nhóm flavonoid, phong phú về chủng loại, đa dạng về cấu trúc và khác

nhau về tính chất Chúng dễ dàng thực hiện phản ứng ngưng tụ để tạo thành các

oxy hoá

oligome và dễ dàng polyme hóa để tạo thành polyme Polyme này dễ dàng kết hợp

với protein tạo thành các phức không tan Tất cả những hợp chất polyphenol như thế

được gọi là tanin (Hoàng Đình Hòa, 2005)

2.2.2.4 Chế phẩm từ hoa houblon

Nhà máy bia Sài Gòn – Miền Tây sử dụng hai chế phẩm hoa houblon là houblon viên

và houblon cao (Hình 2.13) Cao hoa thu được bảo quản trong hộp bằng kim loại có

khối lượng 1 kg Nhà máy sử dụng houblon cao có hàm lượng α-acid đắng là 52,5%,

với khối lượng sử dụng đối với tank nhỏ là 1827 g (tank lớn là 2008 g), cho mẻ nấu

của tank nhỏ là 420 hL (tank lớn là 880 hL) Vai trò chủ yếu của houblon cao là tạo

vị đắng cho bia

Nhà máy sử dụng houblon viên có hàm lượng α-acid đắng là 10,3%, với khối lượng

sử dụng đối với tank nhỏ là 2175 g (tank lớn là 2363 g), cho mẻ nấu của tank nhỏ là

420 hL (tank lớn là 880 hL) Houblon viên là chế phẩm giàu lupulin trong đó có chứa

toàn bộ tinh dầu Khả năng bảo quản các hoa viên phụ thuộc vào khâu đóng gói, loại

bỏ không khí Lượng oxy dư phải ít hơn 0,5% thể tích, nạp đầy khí trơ vào bao bì để

ngăn chặn không khí thâm nhập vào bao bì trong quá trình bảo quản, sử dụng bao bì

có bốn lớp trong đó có một lớp nhôm Vai trò quan trọng của houblon viên là cung

cấp tinh dầu thơm cho bia, tạo cho bia có mùi thơm đặc trưng Ngoài ra, hounlon viên

còn cung cấp một lượng polyphenol có hoạt tính cao trong quá trình kết hợp với

protein tạo phức tanin – protein không tan Sử dụng houblon viên sẽ giảm lượng bã

thải ra do trong quá trình sản xuất đã loại bỏ phần cuống và cánh hoa và khả năng

đồng phân hoá cũng được cải thiện hơn

Nước là một trong những nguyên liệu chính dùng trong sản xuất bia Thành phần và

tính chất của nước ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình công nghệ và chất lượng

thành phẩm Trong quá trình sản xuất malt và bia cần một lượng nước rất lớn như để

ngâm đại mạch trong sản xuất malt, hồ hóa, đường hóa, rửa men, rửa thiết bị, cung

cấp cho lò hơi… Chất lượng nước ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng bia Một số tiêu

chuẩn của nước trong sản xuất bia ở Bảng 2.7

Bảng 2.7: Tiêu chuẩn nước dùng cho sản xuất bia

Tổng vi sinh vật hiếu khí Khuẩn lạc/mL ≤ 100

(Nguồn: Bùi Thị Quỳnh Hoa, 2009)

2.2.3.1 Thành phần

Nước chứa rất nhiều các muối hoà tan ở dạng ion, trong đó nhiều nhất là những

cation Ca2+, H+, Na+, K+, Fe2+, Mn2+, và Al3+ và các anion OH, HCO3 , Cl, SO4 ,

NO3 , SiO3  và PO4 

Nguyên nhân gây nên độ cứng của nước là do muối của Ca2+ và Mg2+ Độ cứng của

nước chia ra làm 2 loại:

- Độ cứng tạm thời hay còn gọi là độ cứng cacbonat (có thể loại bỏ được) tạo nên bởi

các muối bicacbonat và cacbonat của Ca2+ và Mg2+

- Độ cứng vĩnh cữu hay còn gọi là độ cứng không cacbonat (hay độ cứng sunfat) hình

thành do các sản phẩm của phản ứng giữa các acid sunfuric, clohydric, nitric với một

số muối khoáng

Bảng 2.8: Bảng phân loại nước theo độ cứng

Phân loại Độ cứng

ºH mg đương lượng/L Nước rất mềm 0 ÷ 4 0 ÷ 1,4

(Nguồn: Nguyễn Thị Hiền và ctv, 2007)

2.2.3.2 Nước sử dụng trong nhà máy bia

Nhà máy bia Sài Gòn – Miền Tây sử dụng nước do nhà máy nước Cần Thơ cung cấp

và được xử lý trước khi sử dụng

- Nấu bia: Thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng đến quá trình hồ hoá, đường

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

- Pha bia: Nước dùng để pha bia có cùng nguồn gốc với nước sử dụng cho nấu nước

malt Nhưng nước pha bia phải khử oxy làm lạnh nhanh đến 2oC và đưa vào tank

chứa Nước pha bia được kiểm tra hàm lượng oxy không quá 0,05 ppm

- Nước dùng để rửa men và thiết bị: Nước dùng để rửa men và thiết bị đòi hỏi phải

sạch, không chứa nhiều hợp chất hữu cơ và vi sinh vật Nước dùng để rửa thiết bị

không được chứa NH3và các nitric

2.2.4 Nấm men

Nấm men là loài vi sinh vật đơn bào, có khả năng sống trong môi trường dinh dưỡng

có chứa đường, nitơ, photpho và các chất hữu cơ, vô cơ khác Chúng là các vi sinh

vật dị dưỡng có khả năng sống trong cả điều kiện hiếu khí và yếm khí Nấm men

trong công nghệ sản xuất bia thường là chủng thuộc giống Saccharomyces, gồm có

nấm men chìm và nấm men nổi:

- Nấm men chìm: Hầu hết các tế bào khi quan sát thì nảy chồi đứng riêng lẻ hoặc cặp

đôi Hình dạng chủ yếu là hình cầu Thời gian lên men dài, nhiệt độ lên men thấp 6 ÷

9oC Tạo thành chùm và lắng xuống đáy thiết bị lên men, dễ lọc, dễ thu nhận để tái sử

dụng Thường dùng để sản xuất bia vàng và bia có độ cồn thấp

- Nấm men nổi: Tế bào nấm men mẹ và con sau khi nảy chồi thường dính lại với

nhau tạo thành chuỗi tế bào nấm men Hình dạng chủ yếu là hình cầu hoặc ovan với

kích thước 7 ÷ 10 µm Thời gian lên men ngắn, nhiệt độ lên men cao 14 ÷ 18oC Lơ

lững trong dịch lên men, tập trung ở vùng bề mặt nên khó lọc, khó thu hồi để tái sử

dụng Thường dùng để sản xuất bia đen và bia có độ cồn cao Sự khác nhau giữa nấm

men nổi và nấm men chìm là khả năng lên men các loại đường trisaccharide, ví dụ

như raffinose Nấm men chìm có thể sử dụng hoàn toàn đường raffinose trong khi đó

nấm men nổi chỉ sử dụng được 1/3 đường raffinose Ngoài ra chúng còn khác nhau

về khả năng hô hấp, khả năng trao đổi chất khi lên men và khả năng hình thành bào

tử 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 hấp, vì vậy sinh khối nấm men

nổi thu được nhiều hơn nấm men chìm Nấm men chìm có nồng độ enzyme thấp hơn

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

men nổi Nhà máy bia Sài Gòn – Miền Tây sử dụng phương pháp lên men chìm Quá

trình lên men xảy ra trong 21 ngày Nấm men Saccharomyces carlsbergensis (Hình

2.14) được sử dụng trong quá trình lên men chìm

Hình 2.14: Nấm men Saccharomyces carlsbergensis

(Nguồn:https://www.google.com.vn/search?q=Saccharomyces+carlsbergensis&es_sm=93&tbm=isch&tbo=u

&source=univ&sa=X&ei=00VLU_yHFJfp8AXHuoDADw&ved=0CEAQsAQ&biw=1366&bih=667)

2.2.5 Thế liệu

Nhà máy bia Sài Gòn – Miền Tây sử dụng gạo trong công đoạn nấu dịch đường với tỉ

lệ 25% Nhà máy sử dụng thế liệu gạo nhằm mục đích:

- Hạ giá thành sản phẩm, 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, gạo hàm lượng tinh bột rất cao, hàm lượng protein thấp

- Sản xuất bia nhẹ hơn và sáng màu hơn bia sản xuất hoàn toàn bằng malt

Bảng 2.9: Thành phần cơ bản của gạo trong sản xuất bia

(Nguồn: Nguyễn Thị Hiền và ctv, 2007)

Gạo là sản phẩm phụ, nhưng cũng góp phần trong quá trình thủy phân và tiêu chuẩn

của nước nha Sau đây là tiêu chuẩn gạo của công ty dùng trong sản xuất được cho ở

Bảng 2.10

Bảng 2.10: Các chỉ tiêu đánh giá gạo dùng trong sản xuất

Tên chỉ tiêu Yêu cầu

Màu sắc Đồng nhất, không hạt mốc, sạn, rác, hôi

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 sản 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:

* Phụ gia gián tiếp: Sử dụng trong quy trình công nghệ nhưng không được phép có

mặt trong thành phẩm

- Harborlite, hyflo, standan, PVPP là các bột trợ lọc được nhập khẩu Harborlite tạo

màng lần 1, hyflo dùng để tạo màng lần 2, standan tạo màng lần 3 trong quá trình lọc

ống

- PVPP (poly vinyl polypyrolidone): 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

* Phụ gia trực tiếp: Sử dụng trong quy trình công nghệ và được phép có mặt trong

sản phẩm cuối với sự kiểm soát chặt chẽ về hàm lượng cho phép

- Acid lactic

+ Ở nồi gạo và nồi malt: Để điều chỉnh pH thích hợp cho hoạt động của

enzyme amylase

+ Ở nồi đun sôi: Để điều chỉnh pH dịch nha đạt giá trị mong muốn

- Canxi clorua (CaCl2): Được bổ sung vào nồi malt nhằm mục đích tạo tính bền cho

enzyme, để điều vị và điều chỉnh pH khối cháo trong giai đoạn 65oC xuống 5,6 thích

hợp cho β-amylase hoạt động

- Caramel: Cho vào dịch nha khi đun sôi với houblon để tạo độ màu cho bia

- Kẽm sulfat (ZnSO4): 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

- Enzym Ultraflo Max: Giúp hệ enzyme amylase bền nhiệt hơn để quá trình đường

hóa tốt hơn

- Enzym Termamyl SC: Enzyme dùng trong nấu và dịch hóa với họat tính α-amylase

cao giúp phân cắt tinh bột rất nhanh, tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển hóa tinh

bột thành các thành phần mạch ngắn hơn một cách triệt để nhất Do enzyme có họat

tính mạnh và chịu được nhiệt độ cao nên dịch cháo sau khi nấu trở nên loãng hơn, dễ

dàng bơm sang các bồn đường hóa

- Maturex L (α-acetolactate decarboxylase): Là enzyme giúp rút ngắn quá trình lên

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

- Vicant: 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

- Britesorb D300CE: 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

Một số hóa chất sử dụng trong nhà máy

- Chlorine: Là chất hóa học có tác dụng oxy hóa và sát khuẩn rất mạnh được dùng

trong nhà máy với mục đích chính là khử trùng nhằm diệt hay bất hoạt các vi sinh vật

trong nước

- Trimeta HC: Là hóa chất tẩy rửa, vệ sinh có tính acid, sử dụng trong quy trình vệ

sinh cho các tank lên men và tank chứa bia trong điều kiện vẫn còn CO2 (không cần

bơm đuổi CO2 trước khi vệ sinh)

- Soude (NaOH): Được dùng làm vệ sinh trong quá trình làm vệ sinh thiết bị Có tính

năng chống khuẩn men dại phát triển, do trong bản thân bồn CIP chứa dung dịch do

đó, có thể dự trữ dung dịch soude trong bồn CIP trong thời gian dài mà không bị

nhiễm khuẩn Khả năng tẩy rửa cao nhất là trong điều kiện nhiệt độ cao và trong cùng

nồng độ thì khả năng tẩy rửa càng lớn hơn

- Acid Nitric (HNO3): Là một acid mạnh, có tính tẩy rửa mạnh loại trừ được các cặn

trong các tank lên men và các tank chứa bia

- Oxonia Active (P3-Oxonia): Là chất vệ sinh khử trùng, có tác dụng diệt khuẩn đặc

biệt hiệu quả trong mọi điều kiện kể cả trong điều kiện nước lạnh, không tạo bọt,

không nhất thiết phải tráng rửa lại thiết bị Là chất khử trùng trên căn bản là acid

peracetide sử dụng cuối cùng trong các công đoạn vệ sinh thiết bị trong ngành chế

Trong quá trình lên men chính nấm men chuyển hóa đường thành rược ethanol và

CO2 Ngoài những sản phẩm chính được tạo thành, còn có một số chất khác cũng

đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành mùi vị của bia…

Diacetyl là chất lỏng không màu đến vàng nhạt, có mùi hôi cực mạnh và vị đắng gắt

rất khó chịu, tác động mạnh đến hệ thần kinh con người Chỉ số diacetyl cho tất cả

các loại bia bán ra thị trường được công ước bia châu Âu quy định “hàm lượng

diacetyl không được vượt quá 0,1 mg/L” Diacetyl làm cho bia có mùi vị không ngon

và kéo dài thời gian lên men (Hoàng Đình Hòa, 2002)

Công thức cấu tạo:

Hình 2.15: Cấu tạo Diacetyl

(Nguồn: http://en.wikipedia.org/wiki/diacetyl)

Tên quốc tế: 2,3-Butanedione

Công thức phân tử: C4H6O2

Khối lượng phân tử: 86,0892 g/mol

Khối lượng riêng: 0,990 ở 15oC

Nhiệt độ tan chảy: -2 đến -4oC

Nhiệt độ sôi: 88oC

Diacetyl là một vicinal diketones, có cấu tạo như Hình 2.15, được hình thành từ rất

sớm khi men bia được hấp thu oxy trong quá trình sinh sản Trong quá trình lên men,

giai đoạn lên men chính tạo ra nhiều diacetyl và hàm lượng này sẽ giảm dần trong

giai đoạn lên men phụ Quá trình giảm diacetyl phụ thuộc vào:

- Nhiệt độ lên men: Nhiệt độ lên men càng tăng thì tốc độ loại bỏ diacetyl càng

nhanh

- Thời gian lên men phụ: Thời gian càng dài thì khả năng loại bỏ diacetyl tăng

- Mật độ nấm men: Mật độ ban đầu càng cao thì tốc độ thải bỏ diacetyl càng tốt

Hình 2.16: Cơ chế hình thành diacetyl

(Nguồn: Hoàng Đình Hòa, 2005)

CHƯƠNG 3 QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA

3.1 QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA

Hình 3.1: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bia tại nhà máy

Công đoạn nấu nước nha

Làm lạnh nhanh Đun với Hops

Nước 50oC Nước 30oC

Nấm men, malturex

Công đoạn hoàn thiện sản phẩm

Nghiền

Tồn trữ

Nghiền

Nấu

3.2 THUYẾT MINH QUY TRÌNH

3.2.1 Nguyên liệu

Nguyên liệu chính (malt và gạo) được xe tải vận chuyển về công ty, sau khi nhân

viên kiểm tra nếu đạt yêu cầu của công ty sẽ cho nhập kho Nguyên liệu sẽ qua hệ

thống cân định lượng để nhập vào các silo chứa

Malt và gạo sẽ được nhập lên silo chứa nhờ hệ thống gàu tải gồm hai silo chứa malt

mỗi silo có dung tích tối đa là 250 tấn và ba silo chứa gạo mỗi silo có dung tích tối đa

là 40 tấn Nguyên liệu trong quá trình sản xuất có thể bị lẫn tạp chất như rễ còn sót

trong malt, rác, đất, đá, sạn,… Vì thế cần phải trải qua quá trình làm sạch nguyên liệu

trước khi đưa vào chế biến

3.2.2 Nghiền

* Mục đích: Nghiền nhỏ nguyên liệu nhằm mục đích khi đường hoá thu được nhiều

chất hoà tan nhất có lợi cho sản xuất dịch đường Tuy nhiên, yêu cầu của công đoạn

nghiền là thu được những chất hoà tan có lợi và hạn chế tối đa các hợp chất không

mong muốn hoà tan vào dịch đường làm giảm chất lượng dịch đường

* Quy trình nghiền malt và gạo:

Hình 3.2: Quy trình nghiền của nhà máy bia Sài Gòn – Miền Tây

Nguyên liệu được xuất ra từ đáy silo và được xích tải chuyển đến sàng tách tạp chất

Sàng tách tạp chất có vai trò loại bỏ các tạp chất lớn còn lẫn trong malt và gạo như

rơm rạ, dây… Sau đó, nguyên liệu được chuyển đến máy tách đá, máy áp dụng

nguyên tắc chênh lệch tỷ trọng để tách đá sỏi Trong máy tách đá còn có nam châm

để loại bỏ kim loại Sau khi sàng sạch tạp chất, nguyên liệu được đưa đến cân tự

động Nguyên liệu đã cân được đưa đến máy nghiền và tiến hành nghiền Bột được

trữ lại trong silo chứa bột

Sàng tách tạp chất Máy tách đá Cân định lượng Máy nghiền Silo chứa bột Malt và gạo từ silo

* Phương pháp nghiền nguyên liệu: Nghiền nguyên liệu có rất nhiều phương pháp

được sử dụng như: Nghiền khô, nghiền ướt, nghiền ẩm, Nhà máy sử dụng phương

pháp nghiền búa đối với gạo và nghiền ướt đối với malt

Nghiền ướt

- Vỏ trấu được bảo toàn và phần nội nhũ được nghiền

- Thể tích của hạt bột và độ xốp của bã khi lọc dịch tăng, vì thế thời gian lọc

dịch đường rút ngắn và hiệu suất chiết đạt được cao

- Không khí xâm nhập vào dịch hèm, tạo cơ hội cho những phản ứng oxy hóa

không mong muốn xảy ra

- Chi phí thiết bị tốn kém

Nghiền búa

- Nghiền gạo thành bột mịn giúp năng suất đường hoá tăng, cặn tạo thành ít

- Năng suất nghiền lớn

- Dễ dàng khống chế kích thước hạt bột phù hợp

- Vệ sinh dễ dàng

- Bột được nghiền mịn làm tăng khả năng hoà tan của tanin và tạo β-glucan cản

trở quá trình lọc

- Nguyên liệu trước khi đưa vào nghiền phải đảm bảo sạch các tạp chất như đá,

sỏi, các mảnh kim loại…

- Mức độ nghiền nguyên liệu

- Độ mịn của bột nghiền có ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất thu hồi và chất

lượng dịch đường Bột nghiền được nhà máy kiểm tra thường xuyên bằng cách

lấy khoảng 150 ÷ 200 g mẫu và dùng các rây phân loại tiêu chuẩn để đánh giá

mức độ nghiền

3.2.3 Quá trình hồ hóa

Hồ hóa là khả năng trương nở của tinh bột trong nước khi tăng nhiệt độ tạo thành

dung dịch keo Vì vậy, tạo cấu trúc lỏng lẻo để các enzyme amylase dễ dàng tác dụng

nhằm giúp cho quá trình đường hóa dễ dàng hơn

Nhiệt độ hồ hóa của tinh bột gạo: 61 ÷ 83oC

Bổ sung malt lót: Nhằm bổ sung hệ enzyme amylase trong malt để giúp quá trình

thủy phân tinh bột một phần, làm giảm độ nhớt của khối cháo

Bảng 3.1: Khối lượng mẻ nấu và thành phần phụ gia bổ sung trong quá trình nấu

Nồi

nấu Nguyên liệu

Đơn

vị tính

Số lượng

Thời điểm cho vào nồi Chi chú Tank

nhỏ

Tank lớn

bột malt

pH = 5,5 ÷ 5,6 CaCl2 Kg 3,77 4,16

Nồi

chờ E.Termamyl SC mL 171 187 Khi bắt đầu rửa bã

Đang sử dụng 45g/L tấn malt

Acid lactic mL 1600 2000 pH = 5,3 ÷ 5,4

Caramel mL 1800 2500 Độ màu nước nha

đạt 9,0ºEBC ZnSO4 gr 9,5 10,4

(Nguồn: Tài liệu Công ty cổ phần Bia Sài Gòn – Miền Tây)

Malt lót lần một cũng ngăn ngừa hiện tượng cháy khét đáy nồi nhờ lớp vỏ malt

Xuống gạo: Gạo được hoà từ từ vào nước 30oC theo phương tiếp tuyến để ngăn ngừa

hiện tượng vón cục khi vào nồi gạo

Giai đoạn 72 o C lần 1: Nâng lên 72oC amylose hòa tan mạnh, hoạt động của enzyme

tăng lên (chủ yếu là hệ amylase) Làm cho tinh bột của tấm bị thủy phân một phần,

còn amylopectin thì hấp thụ nhiều nước tạo nên sự trương phồng của tinh bột

Giữ 72 o C, thời gian 15 ÷ 20 phút: Là nhiệt độ tối thích cho enzyme α-amylase hoạt

động Enzyme này thủy phân tinh bột thành các maltose, glucose, maltotriose và các

dextrin phân tử thấp Giai đoạn này gọi là dịch hóa một phần tinh bột và làm giảm độ

nhớt của tinh bột dưới tác dụng của enzyme α-amylase

Giai đoạn 83 o C chỉ giữ trong 5 phút: Giai đoạn này enzyme α-amylase hầu như đã bị

vô hoạt Nhằm tăng khả năng hồ hóa tinh bột (dịch hóa) bởi tinh bột gạo hồ hóa ở

nhiệt độ 61 ÷ 83oC, giai đoạn này cũng làm tăng độ nhớt của khối cháo

Giai đoạn 72 o C lần 2 giữ 15 ÷ 20 phút: Enzyme α-amylase thủy phân tinh bột thành

các maltose, glucose, maltotriose và các dextrin phân tử thấp Đồng thời làm giảm độ

nhớt của khối cháo, tiếp tục dịch hóa tinh bột lần hai và giúp cho quá trình đun sôi dễ

dàng hơn

Giai đoạn 100 o C giữ trong 1 phút: Enzyme α-amylase đã bị vô hoạt hoàn toàn khi

tăng lên 80oC, làm nhừ khối cháo và hồ hóa hoàn toàn tinh bột

3.2.4 Quá trình đường hóa

Quá trình đường hoá là quá trình chuyển tinh bột thành đường làm nguồn thức ăn cho

nấm men để tạo ra rượu và CO2 Mục đích là tạo ra được càng nhiều chất chiết và

chất lượng dịch đường cao Phần lớn các chất chiết được tạo ra nhờ các phản ứng

thuỷ phân

3.2.4.1 Một số quá trình xảy ra ở nồi nấu malt

Giai đoạn 50 o C: Hoà trộn bột malt vào nước ở nhiệt độ 50oC Đây là giai đoạn đạm

hoá, protein cao phân tử sẽ được thuỷ phân thành các đoạn peptid ngắn và acid amin

Acid amin là nguồn thức ăn cung cấp đạm cho nấm men phát triển sinh khối, là một

cơ chất của phản ứng maillard hình thành màu cho dịch đường Tỉ lệ peptide, acid

amin, protein còn có vai trò quan trọng trong việc tạo và giữ bọt cho bia thành phẩm

Trong giai đoạn đạm hoá, nồi nấu malt được bổ sung CaCl2, cung cấp ion Ca2+ và ion

Cl- cho dịch cháo, giúp tăng khả năng bền nhiệt của hệ enzyme amylase

Giai đoạn 65 o C, giữ trong 35 phút: Dịch cháo từ nồi gạo được bơm qua nồi malt

Nhiệt độ của nồi malt sau khi hồi cháo là 65oC, nhiệt độ thích hợp cho β-amylase

hoạt động Sản phẩm của quá trình thuỷ phân tinh bột dưới tác dụng của β-amylase là

đường maltose Maltose được nấm men sử dụng trong quá trình lên men Đây là giai

đoạn quan trọng trong quá trình đường hoá cũng như toàn bộ quy trình sản xuất Nếu

giai đoạn này đường hoá không đạt hiệu quả, hàm lượng maltose thấp sẽ ảnh hưởng

đến độ lên men và vị của bia Khi nồi malt đạt 65oC được 10 phút thì đo pH để xác

định pH tối ưu cho quá trình đường hóa

Giai đoạn 75 o C, giữ trong 25 phút: Nồi malt được gia nhiệt đến 75oC Nhiệt độ 75oC

thích hợp cho α-amylase hoạt động Enzyme α-amylase tiếp tục thuỷ phân phần tinh

bột còn sót thành đường đơn, maltose, và các dextrin mạch ngắn Giai đoạn 75oC

giúp thuỷ phân hoàn toàn tinh bột thành các chất hoà tan trong dịch đường, không

còn tinh bột vì tinh bột ảnh hưởng đến chất lượng bia thành phẩm Nồi nấu malt được

nâng lên 76oC nhằm bù mất nhiệt trong quá trình bơm dịch đường qua máy lọc

Trong quá trình lọc vẫn đảm bảo nhiệt độ thích hợp cho α-amylase tiếp tục hoạt

động, khi giữ nhiệt 75oC được 10 phút thì tiến hành đo tinh bột tránh tuyệt đối tinh

bột còn sót lại Malt và gạo được tiến hành đường hoá theo sơ đồ đường hoá như

Hình 3.3

Hình 3.3: Sơ đồ đường hoá nguyên liệu của nhà máy bia

(Tài liệu kỹ thuật của Công ty Bia Sài gòn – Miền Tây)

3.2.4.2 Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đường hoá

Chất lượng malt: Nếu hàm lượng acid amin được tạo ra trong quá trình nảy mầm đủ

cho nấm men sử dụng, tạo màu cho bia thì không nên giữ giai đoạn 50oC quá lâu

Nếu giữ quá lâu thì lượng protein cao phân tử bị thuỷ phân quá nhiều làm cho bia có

vị nhạt nhẽo hay không có hậu vị và độ bền bọt kém

Nhiệt độ: Nhiệt độ là một trong những điều kiện quan trọng để hệ enzyme thuỷ phân

hoạt động tốt Nhiệt độ tối thích cho các hệ enzyme thuỷ phân hoạt động thì sẽ thu

được chất hoà tan cao

Giá trị pH: pH cũng có vai trò như nhiệt độ là một trong những điều kiện để enzyme

tăng hoạt tính thuỷ phân Ngoài ra pH còn có vai trò trong quá trình lọc, lên men…

Khuấy trộn: Trong quá trình đường hoá, khuấy trộn giữ một vai trò quan trọng Khi

gia nhiệt cần tăng tốc độ khuấy trộn đảm bảo nhiệt độ được đồng đều trong toàn bộ

khối cháo Trong quá trình đường hoá, nếu cánh khuấy quá mạnh sẽ tạo điều kiện cho

oxy xâm nhập vào và tạo lực kéo, đồng thời làm biến đổi cấu trúc các hợp chất có

trong dịch hèm Nếu sử dụng cánh khuấy quá ngắn sẽ gây phân tách khối dịch cháo