QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA

Bia là loại nước giải khát mát bổ, có độ cồn thấp, có bọt mịn xốp, có hương vị đặc trưng, giàu dinh dưỡng.

PHẦN I MỞ ĐẦU

Bia là loại nước giải khát mát bổ, có độ cồn thấp, có bọt mịn xốp, có hương vị

đặc trưng, giàu dinh dưỡng Ngoài việc cung cấp 1 lượng calo lớn trong bia

,còn chứa một phức hệ enzim có tác dụng kích thích tiêu hoá

Từ những nguyên liệu chính malt đại mạch , hoa houblon và nước đã tạo cho

bia hương thơm đặc trưng , vị đắng lớp bọt trắng mịn hàm lượng CO2 bão hoà

có tác dụng giảm bớt cơn khát

Vì vậy nó được sử dụng rộng rãi ở hầu hết các quốc gia trên thế giới Với sản

lượng ngày càng tăng con người biết chế biến và sử dụng sản phẩm này khoảng

7000 năm

Quá trình phát triển của bia được chia làm 2 thời kỳ,công nghệ không ngừng

đổi mới và thiết bị ngày càng tân tiến

*Quá trình trước pasteur

Quá trình phát triển chủ yếu nghành bia là theo kinh nghiệm

Từ bước khởi đầu thổ dân ở các bộ lạc dùng hạt đại mạch hoặc kê rang lên

rồi nghiền nhỏ nấu chín sau đó đem ủ làm thức ăn cho gia súc Từ ấy con

người phát hiện trong sản phẩm này rất đặc trưng, hương vị ngon và làm sản

phẩm cho người được gọi là bia nước uống và được lưu truyền đến bây giờ

Bia lúc đầu được chế biến thô sơ hay đại mạch sau đó nghiền nhỏ và nấu chín

tiếp đó ngâm vào nước , nấu nước ngâm để tiến hành lên men tự do và quá

trình lên men rượu với các quá trình sinh hoá dưới sự tác động của vsv người ta

thu được một thứ nước uống hơi chua có nhiều bọt Khi uống vào cơ thể con

người cảm thấy kích thích dễ chịu ,sau đó biết sử dụng malt đại mạch để chế

biến nước uống Dần dần họ biết dùng hương thơm cỏ dại để tạo hương thơm

cho loại nước uống trên

Con người không ngừng tìm tòi để bổ xung cho chất lượng của bia và tại đây

họ đã tìm được hoa houblon cách đây 3000 năm trước công nguyên Từ khi

thành phố lớn và những nơi buôn bán đều có các cơ sở sản xuất bia , đặc biệt là

các nước châu âu sự phát triển này rất nhanh với nguyên liệu cố định

Bia = matl đại mạch + hoa houblon + nước

*Giai đoạn sau pasteur

Vào thế kỷ 19 nhờ phát minh về kính phóng đại người ta đã tìm tòi phát hiện và

nghiên cứu nấm men , đường kế đo dịch đường pasteur nhận thấy tác nhân

chính gây men là vi sinh vật cũng chính nhờ sự phát hiện này mà thúc đẩy

ngành bia theo một bước phát triển mới

Sau một thời gian dài nghiên cứu pasteur đã khảng định, nấm men là vi sinh

vật duy nhất mà hoạt động của chúng đã làm lên quá trình lên men bia Đến cuối

thế kỷ một số nhà khoa học Đức và Nga mới chứng minh được rằng một số nấm

men đã sản sinh ra enzim chuyển hoá đường thành rượu và CO2 đó là hai thành

phần quan trọng của bia từ chổ lên men theo tự nhiên con người đã dùng kiến

thức khoa học can thiệp vào quá trình lên men ứng dụng điều chỉnh nhiệt độ

thích hợp để giảm tối đa mức ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên với qui mô

công nghiệp Tổng sản lượng bia thế giới hiện nay gần 100 tỷ lít/ năm Trong

đó châu âu chiếm 40%, bắc mỹ chiếm 25% Còn lại phân bố ở các nước châu

Phi, Nam Mỹ và Châu Á

Tính bình quân theo đầu người ở khu vực châu âu 150-200 lít/người/năm khu

vực đông nam á 20-50 lít/người/năm đối với nước ta nghành bia là một nghành

mới chỉ phát triển mạnh ở hai thập kỷ gần đây Do hàng trăm năm nước ta bị

thực dân pháp đô hộ sau đó liên tục xảy ra chiến tranh chống giặc ngoại xâm

vì vậy nền công nghiệp nói chung phát triển chậm so với nước khác và nghành

công nghệ sản xuất bia rượu cũng bị ảnh hưởng lớn Trong những năm gần đây

nghành bia cũng đã được đảng và nhà nước ta chú trọng lên đã có chiều hướng

phát triển Đến nay tổng sản lượng bia của nước ta khoảng là khá lớn, nhà máy

bia HảI Phòng Thanh Hoa, Khánh Hoà, Vinh… ngoài ra còn có các nhà máy

nhỏ và vừa ở các thành phố và ở các tỉnh khác như bia Đà Nẵng, bia Khánh

Hoà Ngoài ra còn có một số bia vốn đầu tư nước ngoài như Tiger, Halida,

Nada Bình quân mỗi đầu người nước ta khoảng 8-10 lít/người/năm Do vậy

nhu cầu bia ở nước ta là rất lớn nhất là vào mùa nóng oi bức nhu cầu giải khát

càng dâng cao

Malt đại mạch là nguyên liệu chính, trong sản xuất bia Hàng năm chúng ta

vẫn phải nhập khẩu hàng triệu tấn malt của nước ngoài Do đó việc ứng dụng

enzim để tăng tỷ lệ nguyên liệu gạo thay thế malt là hợp lý

Thành phố Hải Phòng là nơi có nhiều tiềm năng phát triển và tập trung dân cư

đông đúc Hiện nay thành phố Hải Phòng có nhà máy bia Hải Phòng từ trước

tới nay rât được ưa chuộng, Xung quanh thành phố tuy có khá nhiều xưởng bia

tư nhân nhưng nhu cầu về bia trên thị trường Hải Phòng là vẫn còn rất lớn và bởi

vì các nhà máy đều sản xuất theo quy mô nhỏ, năng suất còn thấp chưa đáp ứng

đủ nhu cầu của người tiêu dùng Việc xây dựng thêm một nhà máy bia là hợp lý

Nếu xây dựng bây giờ sẽ có nhiều thuận lợi, vì thành phố Hải Phòng là một

thành phố trẻ tập trung đông dân cư và đang trên đà phát triển thu hút sự đầu tư

trong nước và nước ngoài Tạo điều kiện cạnh tranh giúp thúc đẩy nghành công

nghiệp sản xuất bia trong nước Từ Hải Phòng mọi hướng giao thông đều thuận

tiện (Đường thuỷ, đường bộ, đường sắt )

PHẦN II LẬP LUẬN KINH TẾ

1.Địa điểm xây dựng

Đây là một nhà máy bia vừa để sản xuất bia có giá trị phù hợp với túi tiền của

đa số người tiêu dùng nên nhà máy phải áp dụng sao cho hợp lý

Địa điểm xây dựng

Nhà máy được xây dựng cạnh tuyến đường quốc lộ 5A (chạy xuyên qua thành

phố Hải Phòng) Thành phố Hải Phòng là một trong những trung tâm văn hoá

của tỉnh Hải Phòng cũng như của Miền Bắc nằm giữa tam giác kinh tế Hà Hội,

Hải Phòng , Quảng Ninh nên việc buôn bánh kinh tế và vận chuyển hàng hoá

rất thuận tiện

Những năm gần đây có những bước chuyển hoá cụ thể

- Nhịp độ tăng trưởng kinh tế nhanh

- Mật độ phân bố kinh tế đông

- Có nguồn lao động dồi dào , trình độ dân trí và nhu cầu về đời sống tương

đối cao

- Nhu cầu người tiêu dùng lớn với điều kiện giao thông thuận tiện đáp ứng

việc vận chuyển và tiêu thụ sản phẩm

2 Nguồn cung cấp nguyên liệu

- Nguyên liệu chính malt đại mạch và hoa houblon phải nhập từ các nước Đức

, Cộng Hoà Sec , Đan Mạch , Pháp, úc , chủ yếu là úc theo con đường thương

mại và vận chuyển về nhà máy theo đường bộ , đường thuỷ , và đường sắt

đều rất thuận lợi , máy móc, thiết bị vật liệu xây dựng cũng được vận chuyển

dễ dàng với hệ thống giao thông trên

+Nguyên liệu thay thế là gạo , có sẵn trong nước mua tại các vùng nông thôn

+ Men giống: sử dụng nấm men sachromyces carlsbergensis đã được huấn luyện

và thuần hoá để lên men ở nhiệt độ cao

+Nguồn cung cấp giống mua tại các viện nghiên cứu sau đó ta nuôi và nhân

giống lên

3-Tiêu thụ sản phẩm

Sản phẩm đối với bia hơi càng gần lơi tiêu thụ càng tốt Ở đây ta chủ yếu phục

vụ cho các bà con xung quanh vùng và vùng lân cận có nhu cầu(Các tỉnh bên

cạnh như Hải Dương, Quảng Ninh, Thái Bình đèu là những tỉnh có nhu cầu giải

khát rất cao) Sản phẩm bia chai được đóng vào két nhựa và tiêu thụ rộng rãi ở

những nơi khách hàng có nhu cầu (Do có một thuận lợi là giao thông ở Hải

Phòng rất thuận tiện nên bia sẽ được vận chuyển đén các nơi tiêu thụ một cách

rất đễ dàng) Nhà máy có mở đại lý để giới thiệu sản phẩm và đào tạo một đội

ngũ maketting để giới thiệu sản phẩm đến tận tay người tiêu dùng Các sản

phẩm phụ được bán cho bà con nông dân quanh vùng để chăn nuôi

4.Nguồn cung cấp điện nước

+Nguồn điện

Sử dụng nguồn điện lưới thành phố Trong nhà máy có đặt thêm một biến

thế và hai máy phát để đề phòng sự cố mất điện Trong nhà máy có xây dựng hệ

thống lò hơi để cấp nhiệt

+ Nguồn nước

Trong sản xuất bia nước là một trong những nguyên liệu rất quan trọng đòi hỏi

Thanh phố, đồng thời nhà máy có xây dựng bể nước dự chữ và khoan thêm

giếng nước ngầm

5 Giao thông đi lại

Đảm bảo thuận tiện Tuyến đường quốc lộ 5A đã được hoàn thành và đưa vào

sử dụng từ năm 1997, đảm bảo tiêu chuẩn quốc tế và những tuyến đường tiếp

giáp với khu du lịch như Côn Sơn , Kiếp bạc , Động Kính Chủ đã được làm lại

tuyệt đẹp đi lại dễ dàng đảm bảo việc nhập nguyên liệu và cung cấp sản phẩm

được giẩm chi phí tối đa

Bên cạnh đó là Cảng Hải Phòng nhưng năm gần đây đã được sửa chữa và nâng

cấp rất nhiều(Là một trong những cảng lớn nhất Miền Bắc) Do đó giao thông

đường thuỷ cũng rất thuận tiện Từ đây ta có thể vận chuyển nghuyên liệu bằng

đường thuỷ từ nước ngoài về một cách dễ dàng

6 Khả năng cung cấp lao động

Hiện nay nguồn lao động , nhân công hết sức dồi dào đang có nhu cầu bức súc

về việc làm Vì vậy xây dựng nhà máy cũng là đáp ứng một số lượng lớn về nhu

cầu công việc làm cho công nhân lao động Bên cạnh đố nhà máy sẽ có một đội

ngũ hướng dẫn nâng cao tay nghề cho chị em công nhân , tạo cho họ nắm vững

qui trình công nghệ và sẵn sàng hoạt động khi nhà máy hoạt động

7.Hợp tác hoá giữa các xí nghiệp

Việc hợp tác làm ăn để đạt hiệu quả là vô cùng cần thiết vì vậy việc đối tác với

các xí nghiệp , công ty khu công nghiệp , khu du lịch là tạo cho nhà máy dễ

dàng tiêu thụ và lấy sản phẩm

8 Môi trường

Đảm bảo khô giáo sạch sẽ môi trường không bị ô nhiễm để không đảm bảo đến

chất lượng của nhà máy sức khoẻ của công nhân phải đảm bảo Có hệ thống sử

lý khí lò, chất thải , nước thải

9 Đặc điểm khí hậu, địa hình

Khí hậu của thành phố quanh năm tương đối ổn định.Thuận lợi cho việc sản

xuất và vệ sinh thiết bị với lượng nước ổn định Không bị ứ đọng nước, không

bị bão lụt hay động đất gây lên

PHẦN III.THUYẾT MINH VÀ CHỌN QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ

A.nguyên liệu cho quá trình sản xuất

Nguyên liệu chính cho quá trình sản xuất là malt đại mạch ,gạo , nước và hoa

houblon

1-Malt đại mạch

Malt đại mạch là nguyên liệu chính để sản xuất các loại bia quá trình quan trọng

nhất mà qua đó hạt đại mạch trở thành hạt malt là sự nảy mầm Tạo điều kiện

thích hợp về nhiệt độ , độ ẩm của môi trường cho phôi phát triển, hệ enzim trong

hạt đại mạch giải phóng khỏi trạng thái liên kết trở thành trạng thái tự do hệ

enzim (amylaza , protera , sitara, , này sẽ là động lực chủ yếu để phân cách các

hợp chất protit và gluxit cao phân tử trong nồi như cưa hạt thành những sản

phẩm thấp phân tử ( chủ yếu là đường đơn giản Dextin loại thấp , axit amin ,

albumoza pepton và nhiều chất khác hoà tan bền vững vào nước để trở thành

chất chiết của dịch đường Sau quá trình nảy mầm đem sấy khô tách rễ , làm

sạch ta được malt phục vụ chủ yếu cho nghành sản xuất bia

Malt đại mạch dùng để sản xuất bia chỉ tiêu như sau

- Có màu vàng sáng , có mùi thơm nhẹ đặc trưng , không có mùi vị lạ

- Không bị mối mọt, không bị mốc

Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản ,đứng thứ hai trong công nghệ sản xuất bia

Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu hương thơm rất đặc trưng làm tăng khả

năng tạo và giữ bọt , làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của

sản phẩm Hoa houblon có ba loại sau :

LoạI I màu vàng đến màu vàng óng

LoạI II màu vàng lục

Loai III có màu xanh vàng đến vàng các chỉ tiêu hoá học

Những chất khó tan không có nitơ : 26-28%

Chất đắng : là thành phần thiết yếu và đặc trưng nhất của hoa houblon gồm

có hai nhóm axit đắng và nhựa đắng (do các quá trình biến đổi của axit đắng

tạo ra trung bình trong hoa houblon 16-19% ( axit đắng 9-11% , nhựa đắng

7-8% )

Humulon và các đồng phân của nó ( cohumulon, adhumulon ) tạo ra 85-95%

chất đắng trong bia , nó có vị đắng mạnh Độ hoạt động bề mặt rất lớn ( tạo

bọt và giữ bọt ) và tính kháng sinh mạnh (hoà tan trong nước ở nhiệt độ nóng

chảy 65oc ) Ngoài ra còn có lupulon (và đồng phân của nó , có vị đắng kém

humulon nhưng tính kháng sinh mạnh hơn ( nhiệt độ nóng chảy 92oc ít hoà

tan trong nước )

Tinh dầu : có dạng nước trong , vàng sánh và có mùi thơm rất mạnh Khi

đun sôi hoa đa phần tinh dầu hoa bay hơi và thành phần tinh dầu bị thay đổi ,

sản phẩm tạo thành cùng với các thành phần không bay hơi của tinh dầu tạo

ra mùi thơm dễ chịu , đặc trưng của bia

Chất chát : có ý nghĩa lớn trong việc làm kết tủa các protit kém bền vững nó

làm tăng tính ổn định cho bia Song như vậy nó cũng làm giảm một lượng

đáng kể các protit khác nên làm tăng khả năng tạo bọt cho bia

3 Gạo

Về khả năng thay thế malt đại mạch trong sản xuất bia thì gạo là loại ngũ cốc

, việc khác việc sử dụng gạo làm nguyên liệu thay thế một phần là giảm giá

thành sản phẩm mà chất lượng bia không thua kém so với sử dụng toàn bộ malt

Ta biết rằng bia thành phẩm hàm lượng nước chiếm 88-90% , hàm lượng các

chất hoà tan trong dịch đường trước lúc lên men là 10-12% Như vậy là trong

bia thành phẩm nước là chủ yếu vậy nước có vai trò vô cùng quan trọng nó là

một trong nguyên liệu chính để sản xuất bia

Trong quá trình sản xuất bia ngoài việc cung cấp cho các khâu sản xuất như

phối trộn nguyên liệu , hồ hoá , đường hoá , nước rửa bã thì nước sử dụng

một lượng lớn cho việc vệ sinh thiết bị và nhà xưởng Thành phần hoá học và

chất lượng của nước còn ảnh hưởng trực tiếp đế bia thành phẩm Do đó việc cải

tạo sử lý nước để có thành phần và tính chất thích hợp với từng mục đích sử

dụng trong sản xuất bia là điều cần thiết Nước dùng trong sản xuất bia phải có

chất lượng cao hơn nước uống hàng ngày

Nếu nước có chứa sinh vật lạ ,các tạp chất hữu cơ thì chất lượng bia sẽ thay đổi

Trong bia sẽ xuất hiện mùi vị lạ như mùi mốc mùi chua

Các loại muối hoà tan trong nước cũng gây ảnh hưởng không ít tới chất lượng

của bia

Các loại muối cacbonat có trong nước sẽ hoà tan chất đắng trong vỏ malt , làm

cho bia có vị khó chịu

* Yêu cầu của nước dùng trong sản xuất bia cần đạt chỉ tiêu sau :

- Màu sắc : nước sạch , trong , ít hữu cơ

- Mùi : không có mùi vị lạ không chứa chất gây mùi như H2S , cl , NH3

- Độ cứng tạm thời < 7 mg đương lượng /lít

- Độ cứng vĩnh cửu : 0,4-0,7 mg đương lượng /lít

- Độ PH : 6,5-7,5

- Hàm lượng muối CO3 : <50 mg/lít

- Hàm lượng muối Mg : <100 mg/lít

- Hàm lượng muối clo : 70-150 mg/lít

- Hàm lượng muối CaCO4 : 150-200 mg/lít

- Hàm lượng muối Fe : < 0,3 mg/lít

- Vi sinh vật <100 cm/lít

- Các kim loại lặng: không có

- Vi sinh vật gây bệnh : không có

- Ecoli  2(2 tế bào /lít )

Một phần nước dùng trong sản xuất bia là để vệ sinh nhà xưởng nước trong quá

trình này không đòi hỏi phải có chất lượng cao

5- nấm men :

Nấm men dùng để sản xuất bia là loại vi sinh vật đơn bào thuộc chủng

seccharomyces

+ Giống nấm men nổi : seccharomyces cerevisiae

+Giống nấm men chìm : seccharomyces carlsbezgensis

lên men chìm ở nhiệt độ cao 15-16%c nhằm rút ngắn thời gian sản xuất bia

và phù hợp với yêu cầu công nghệ

* Yêu cầu kỹ thuật :

+ Nấm men phải được nhân giống từ chủng thuần khiết và một đời lên men

giống có thể đùng được 6-12 chu kỳ lên men

+ Việc nhân giống phải tạo điều kiện ( nhiệt độ , PH , thành phần môi trường

gần giống sản xuất

+ Số lượng men giống ít nhất phải đạt 10-12 triệu TB / lít dịch lên men

6 Nhóm các chất phụ gia :

Là những chất được sử dụng dạng nguyên liệu phụ để đạt yêu cầu kỹ thuật

cần thiết trong quá trình sản xuất bia

- Nhóm phụ gia dùng để sử lý nước : nhóm này có thể dùng các hoá chất để

kìm mềm nước phục vụ cho sản xuất và nồi hơi đó là các muối Na2CO3 ,

NaCL , AL2(SO4)3

- Than hoạt tính axít lactic nhóm ionit vô cơ ( silicat tự nhiên – volit ,

perimutit ) nhóm ionit hữu cỏ ( simpho cacbon vofatit )

- Nhóm sát trùng nước và điều chỉnh PH : gồm các dung dịch CL , H2SO4 ,

H3Po4

- Nhóm tẩy rửa sát trùng vệ sinh đường ống , thiết bị sản xuất gồm dung dịch

axit , xút ngoài ra có thể dùng nước tẩy rửa ship

- Nhóm các chất dùng để thu hồi CO2 như : NAOH , KMnO4 , CL2 khan , than

I Chọn quy trình công nghệ :

Công đoạn sản xuất bia là quá trình phức tạp dù được thực hiện trên dây truyền

thủ công hay tiên tiến thì công nghệ sản xuất đều phải qua các giai đoạn ( công

đoạn) chính sau :

1 Công đoạn nấu :

Được thực hiện từ phân xưởng nấu là quá trình biến đổi các nguyên liệu malt ,

gạo , nước hoa houblon thành dịch đường để phục vụ cho quá trình lên men sau

này

Hiện nay có nhiều phương pháp nấu và đường hoá nguyên liệu

1.1 Phương pháp đương hoá đơn giản

Quá trình của phương pháp này là tiến hành đường hoá trong cùng một thiết bị

với thành phần và nguyên liều là 100% malt tốt

-ưu điểm : thời gian nhanh thao tác đơn giản chi phí cho thiết bi và nhà xưởng

giảm tốn ít hơn

Nhược điểm : không sử được nguyên liệu thay thế cho nên giá thành cao , thời

gian đường hoá ngắn nên chưa tiệt để

1.2 Phương pháp đun sôi một lần :

phương pháp này được tiến hành trong hai nồi ( nồi hồ hoá và nồi đường hoá )

sử dụng nguyên liệu thay thế

-ưu điểm do có sử dụng được nguyên liệu thay thế nên giá thành hạ tiết kiệm

hơn và thời gian ngắn

1.3.Phương pháp đun sôi 2 lần và 3 lần

đặc điểm của phương pháp này được tiến hành trong 2 nồi và sử dụng nguyên

liệu thay thế

-ưu điểm : giá thành hạ hiệu suất thu hồi cao

Nhược điểm: tốn hơi, tốn thời gian thao tác phức tạp, chi phí thiết bị và nhà

xưởng tăng

Vì vậy để chọn được phương pháp nấu và đường hoá có hiệu quả thu hồi được

chất hoà tan cao Đúng yêu cầu công nghệ rút ngắn thời gian làm việc và rút

ngắn chi phí thiết bị nhà xưởng là điều quan trọng

Sau khi tham khảo tài liệu và nơi thực tập tôi chọn cho nhà máy phương pháp

đun sôi một lần có sử dụng nguyên liệu thay thế 30% là gạo không sử dụng chế

phẩm enzim , nhằm giảm chi phí sản xuất mà vẫn đảm bảo được chất lương

2-Công đoạn lên men :

Đây là quá trình lên men địch đường houblon dưới tác dụng của nấm men

2.1 Chủng nấm men :

Để thuận lợi cho các quá trình công nghệ tôi chọn những nấm men chìm

saccharomyces và lên men được ở nhiệt độ tương đối cao lên men ngắn ngày Tế bào hình cầu, lên men nắng xuống dưới đáy thiết bị làm cho bia trong và dễ lọc hơn

* Đặc tính ưu việc của nấm men này trong sản xuất bia là

- có khả năng phân huỷ hoàn toàn đường rafino ( glilato, melibio, disaccarit)

- khả năng kết nắng tốt

- khả năng lên men nhanh do được huấn luyện và thuần hoá , lên men chính ở

nhiệt độ cao dẫn tới rút ngắn thời gian lên men , cho năng suất cao phù hợp

với công nghệ sản xuất bia ngắn ngày có độ thuần khiết SH cao

-

2.2 Phương pháp lên men :

Hiện nay có nhiều phương pháp lên men tuỳ thuộc vào đặc điểm công nghệ và

tình hình thiết bị vào từng cơ sở sản xuất Song dù bằng phương pháp nào cũng

đòi hỏi phải có hiệu suất cao nhất và hạn chế sự tạo thành nhưng sản phẩm phụ

không có lợi trong bia như alđehyt , diacetyl , dầu fusel và được sản phẩm

lên men tốt nhất

Sau đây là một số phương pháp

a Lên men liên tục :

Đặc điểm của phương pháp này là dịch đường liên tục được đưa là lên men và

bia non liên tục được lấy ra Phương pháp này có ưu điểm là thời gian lên men

ngắn xong nhược điểm là chất lượng không đảm bảo , chi phí giá thành đầu tư

thiết bị lớn

b Phương pháp lên men cổ điển:

Phương pháp này được sử dụng phổ biến ở các cơ sở chưa đảm bảo về mặt thiết

bị và được tiến hành trong phòng lạnh hoặc hầm lạnh thời gian lên men cính

8-9 ngày lên men phụ từ 20 ngày -30 tháng

- ưu điểm : chất lượng đảm bảo bia trong dễ lọc

- Nhược điểm : thời gian lên men dài , chi phí thiết bị về nhà xưởng lớn hao

tổn về lạnh nhiều

c Phương pháp lên men nhanh:

Phương pháp này đang được sử dụng rông dãi ở nước ta đặc điểm của thiết bị

này là lên men chính và lên men phụ trong cùng một thiết bị lên men chính

trong vòng từ 5-7 ngày lên men phụ từ 8-10 ngày

ưu điểm : do lên men ở nhiệt độ cao lên tốc độ lên men nhanh , vong quay sản

xuất lớn , chi phí phí về thiết bị và nhà xưởng giảm ít hao tổn về lạnh

Lên men ở nhiệt độ cao lên nhiều sản phẩm phụ chưa lắng kết lên khó lọc

Vậy để phù hợp với điều kiện hiện nay tôi chọn phương pháp lên men gia tốc,

Đảm bảo các ưu điểm của nó là :

Lên men ở nhiệt độ cao lên tốc độ lên men nhanh , vòng quay sản xuất ngắn , ít

tổn hao về lạnh giảm tổn thất bia Lên men bằng phương pháp này vẫn đảm bảo

chất lượng , có độ bền vững keo và sinh học cao , khả năng giữ bọt và tạo bọt tốt

hơn CO2 thừa được thu hồi ( có thể 1,3-1,5 kg/hb dịch lên men)

3.Phân xưởng hoàn thiện :

Được thực hiện tại xưởng chiết đây là quá trình hoàn thiện bia hơi , bia chai (

chiết chai , chiết bock , dán dãn , xếp két ) theo đúng yêu cầu kỹ thuật rời xuất

xưởng Thiết bị ở đây hoàn toàn tự động

Trên cơ sở đã nêu ta chọn dây truyền sản xuất cho nhà máy bia theo sơ đồ sau

QUY TRÍNH CÔNG NGHỆ

Bã đường hoá

đun sôi với hoa houblon

Chiết bock

Xuất xưởng

II thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất

1- phân xưởng nấu : ( chế biến dịch đường houblon hoá )

1.1 : Mục đích chính của công đoạn sản xuất dịch đường houblon hoá là chuyển

các hợp chất cao phân tử ( tinh bột , protein , hemixelluloza )không hoà tan

có trong malt , gạo thành các sản phẩm thấp phân tử , để cùng với các chất

thấp phân tử có sẵn trong nguyên liệu hoà tan vào nước Ngoài ra còn một

lượng lớn chất tan trong hoa houblon cũng được hoà tan vào dịch đường như

chất đắng , tinh dầu thơm , poly phenol nhằm tạo hương và vị đặc trưng của

bia sau này

1.2 : Nghiền nguyên liệu :

a : Nghiền malt đại mạch

Mục đích : mục đích của quá trình nghiền malt là đập nhỏ hạt thành

nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp súc vơi nước , làm cho sự xâm nhập của nước

vào các thành phần của nồi nhũ nhanh hơn , thúc đẩy quá trình đường hoá và các

quá trình thuỷ phân khác nhanh và triệt để hơn

Tiến hành : malt được cân theo từng mẻ nấu sau đó đem malt đi nghiền thiết bị

nghiền malt là máy nghiền trục Ơ đây ta chọn máy nghiền 6 trục 2 sàng máy

nghiền loại này được cấu tạo bởi 3 cặp trục phân bố giữa các cặp trục sẵng sàng

phân loại mức độ nghiền nhỏ loại nghiền to được điều chỉnh bởi khoảng cách

gần hoặc xa giữa 3 cặp trục Mức độ nghiền nhỏ của malt có vai trò vô cùng

quan trọng vì hạt malt nghiền nhỏ thì diện tích chịu ảnh hưởng của enzim lớn ,

tạo điều kiện cho các enzim thuỷ phần hoạt động nhanh rút ngắn thời gian

đường hoá Tuy nhiên nếu nghiền nhỏ malt thành bột hết thì sẽ có những nhược

điểm sau :

+ Không tạo được lớp lọc lý tưởng khi lọc dịch đường ( vì vỏ bị nghiền nhỏ )

+ ảnh hưởng tới chất lượng malt sau này ( bia sẽ có vị chát khó chựu do các chất

chát trong vỏ malt hoà tan )

Do vậy nếu dùng máy ép lọc khung bản thì tỷ lệ nghiền của malt sau khi nghiền

Để chiết được nhiều chất tan từ gạo ta phải nghiền thật nhỏ , mặt khác quá trình

hồ hoá tinh bột xảy ra dễ dàng

Gạo được cân định lượng cho từng mẻ nấu , sau đó ta đem nghiền gạo bằng máy

nghiền búa , cấu tạo của máy nghiền búa bao gồm một sàng phân loại , một roto

quay ( trên roto có lắp nhiều đĩa mới đĩa được ngắn nhiều lưỡi bằng thép )

1.3 Hồ hoá nguyên liệu :

a Mục đích:

Mục đích chính của quá trình hồ hoá là dùng nhiệt độ cao để nấu chín tinh bột

gạo Tạo điều kiện cho hệ enzim có trong malt lót sẽ phân cắt các hợp chất cao

phân tử có trong gạo ( tinh bột , protein ) để tạo thành các hợp chất thấp phân tử

lượng malt lót sẽ làm giảm độ nhớt , không bị rón cục làm cho cháo không bị

khô khét hay cháy

b Cách tiến hành

ở nồi hồ hoá toàn bộ lượng gạo và 5% bột malt lót được chọn đều với nước theo

tỷ lệ 1/5 ở nhiệt độ 450C cho cánh khuấy hoạt động để khuấy đều dịch bột và giữ

ở nhiệt độ này khoảng 10 phút Nâng nhiệt độ của nồi cháo lên 86oc ( đây là

nhiệt độ trương nở của tinh bột ) giữ nhiệt độ này 30 phút sau đó hạ nhiệt độ của

khối cháo xuống 72oc và cho 5% malt lót còn lại giữ ở nhiệt độ này 30 phút tạo

điều kiện cho enim  amylaza phân cách tinh bột Tiếp đó ta đun khối cháo

trong khoảng một giờ dưới tác dụng của nhiệt độ cao phần tinh bột khó tan sẽ

trở thành dạng hoà tan ( dextrin ) Sau khi tinh bột đã chín khối cháo được bơm

sang nồi đường hoá đến đây là hồ hoá kết thúc

1-4 : Đường hoá nguyên liệu :

a Mục đích

Mục đích chính của quá trình đường hoá nguyên liệu là chuyển hoá những hợp

chất cao phân tử có trong malt và gạo thành những nước hoà tan có trong nước

Cơ sở khoa học cho mục đích trên là do sự xúc tác của hệ enzim thuỷ phân

amylafa , proteza , phosphataza , có trong malt Sau khi đường hoá có tới

50-60% các hợp chất cao phân tử đã chuyển thành hợp chất dễ hoà tan ( đường axit

amin dextzim bậc thấp , peptid )

b Những biến đổi cơ bản trong quá trình đường hoá nguyên liệu

Đường hoá là một quá trình sinh hoá phức tạp xảy ra dưới tác dụng của hệ

enzim có sẵn trong nguyên liệu malt

Quá trình này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : nhiệt độ , độ PH của dịch cháo

, nồng độ tinh bột ( cơ chất ) , nồng độ và hoạt động của enzim

- Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn không chỉ đến tốc độ đường hoá , hiệu suất đường

hoá mà còn ảnh hưởng đến tỷ lệ các thành phần của sản phẩm đường hoá ,

khi tăng nhiệt độ thuỷ phân ( nhiệt độ đường hoá ) lên một giới hạn nhất định

tốc độ đường hoá sẽ tăng nhanh , nhưng nếu tiếp tục tăng quá giới hạn thì các

enzim sẽ giảm hoạt lực , quá trình đường hoá sẽ giảm hay bị đình chỉ Nhiệt

độ tối ưu của proteaza hoạt động là 48-52oc Nhiệt độ tối ưu của enzim và 

amilara là 63oc , còn nhiệt độ tối ưu của enzim và  amilara là 70-73oc vì

vậy điều chỉnh nhiệt độ trong quá trình đường hoá là một yếu tố vô cùng

quan trọng

- Độ PH của dịch cháo cũng có ảnh hưởng đến quá trình đường hoá , mỗi một

enzim có một PH tối ưu riêng  amilaza 5,5-5,8 PH tối ưu của  amilaza là

4,8-5,0 còn amylophosphataza là 5,5-5,7 Vậy khi đạt được PH tối ưu thì các

enzim hoạt động rất mạnh , thúc đẩy quá trình đường hoá diễn ra nhanh hơn

Do đó theo dõi độ PH của dịch cháo là quan trọng

- Nồng độ dịch cháo ảnh hưởng khá lớn đến khối lượng và chất lượng của sản

phẩm thuỷ phân do sự phân cắt của hệ enzim thuỷ phân trong quá trình

đường hoá

- Nếu dịch cháo càng loãng , lượng đường tạo ra càng nhiều Đặc biệt là nhóm

được thấp phân tử có khả năng lên men được Khi đường hoá dịch cháo đặc

thì dịch đường malt toza sẽ thu được nhiều hơn so với dịch cháo loãng bởi

vì ở nhiệt cháo đặc thì độ bền nhiệt của  ami laza cao hơn Còn khi dịch

cháo loãng thì hoạt động của proteza lại kém đi bởi vì trong cháo loãng

chiếm nitơ hoà tan bền vững ít hơn so với dịch cháo đặc

- Nồng độ enzim có ảnh hưởng tới sản phẩm của quá trình đường hoá , bằng

cách thay đổi bằng nhiệt độ , PH , nồng độ cơ chất ta có thể tạo ưu thế cho

enzim này hay enzim khác thông qua đó ta có thể thuỷ phân cục bộ các chất

riêng biệt

+ Những quá trình biến đổi khác

- Sự biến tính tích tụ và kết lắng protein Xảy ra nhằm loại được những pha

protein có phân tử lượng lớn ra ngoài tránh làm đục bia sau này

- Sự tạo thành melanoit là sự kết hợp giữa protein ( axit amin ) với đường khử

tạo thành mùi thơm đặc trưng làm tăng cường độ màu của dịch đường sau

này

c Các bước tiến hành đường hoá nguyên liệu

ở nồi đường hoá , toàn bộ phần bột malt còn lại trộn với nước theo tỷ lệ bột

nước là 1:5 ở nhiệt độ là 38-40oc ta bổ xung axit lactic hay phosphozic sao cho

PH hạ xuống 6,5 kết hợp chay cánh khuấy để trộn đều dịch bột trong 10 phút

Sau khi kết thúc quá trình hồ hoá thì nhiệt độ của khối dịch cháo đạt 100o C Ta

bơm từ từ toàn bộ khối dịch cháo sang nồi đường hoá , lúc này nhiệt độ chung

của khối đường hoá là 500C sau đó ta nâng lên 520C cách khuấy làm việc liên

tục duy trì ở nhiệt độ này 30 phút tạo điều kiện cho enzim protera hoạt động

thuỷ phân protit có phân tử lượng thấp ( peptit bậc thấp và các amino axit) ta

gọi quá trình này là quá trình đạm hoá Sau nâng nhiệt độ dịch đường hoá lên

62-65oc giữ ở nhiệt độ này trong 50 phút tạo điều kiện cho enzim  amilaza hoạt

động tạo nhiều đường maltovà dextrin Sau đó cấp hơi tiếp để nhiệt độ đường

hoá tăng lên 72-75o C, để 50 phút ở nhiệt độ này , trong thời gian này tạo điều

kiện cho enzim  amilara hoạt động Tiếp tục tăng đường hoá lên 78oc duy trì ở

nhiệt độ này 20 phút đồng thời ta tiến hành kiểm tra dịch đường bằng phương

pháp Iod nếu thấy dịch đường không làm Iod chuyển sang màu xanh thì đó là

đường hoá kết thúc

1.5 Loc dịch đường :

Mục đích : Tách dịch đường ra khỏi bã và các chất không tan khác Đặc trưng

của dịch đường hoá là trong đó có nhiều phần tử rất rắn , nhỏ Trong quá trình

lọc các phân tử này sẽ tạo một lớp nguyên liệu lọc phụ cho dịch đường trong

hơn

Quá trình lọc được tiến hành theo hai giai đoạn

+ Tách dịch đường trong ( chứa tất cả các chất hoá tan của malt ) khỏi phần bã

ở đây ta chọn thiết bị lọc là máy lọc khung bản

Trước khi chuyển dịch đường vào máy lọc ta bơm nước nóng ở nhiệt độ 70-75oc

từ nồi nước đun sôi vào Giữ yên 30 phút sau đó bơm cháo malt vào khoảng

chống giữa các khung áp suất tăng từ 0,2-0,3 atm chất lỏng chui qua vải lọc sang

các rãnh của phía bản rồi theo van chuyển sang thùng nấu hoa Dịch đường ban

đầu còn đục , ta phải bơm chuyển lại để lọc lại Sau khi dịch đường trong chảy

hết thì khung giữ lại bã malt Trong quá trình lọc chất rắn của hỗn hợp thuỷ

phân được giữ lại giữa các tấm vải lọc , dần dần nén chặt thành khối đã tạo ra

một màng lọc phụ rất tốt làm cho dịch đường trong hơn Sau khi dịch đường

chảy hết, ta tiến hành rửa bã malt Để thu được lượng chất hoà tan lớn nhất , cần

tăng độ hoá tan bằng cách dùng nước nóng ở 75oC để rửa Để rửa bã, ta ngừng

cho dịch đường mà cho nước rửa vào Nước rửa sẽ chui qua lớp vải lọc , qua

toàn bộ bề dày lớp bã kéo theo chất hoá tan còn lại trong bã qua lớp vải lọc rồi

theo malt và nồi chứa

Quá trình rửa bã kết thúc khi nồng độ các chất hoá tan trong dịch lọc còn 1%

Nếu cứ tiếp tục rửa bã thì các chất đắng tamin sẽ kéo theo vào dịch và gây mùi

vị lạ cho dịch đường

Chú ý : trong khi rửa bã , bã phải luôn ngập nước để tránh hiện tượng oxy

hoá chất tamin của vỏ malt tạo mầu sẫm cho bia nước rửa phải < 78oC nếu

không tinh bột bị hồ hoá sẽ không kịp đường hoá bịt kín bề mặt lọc làm giảm

hiệu suất , chất lượng dịch đường

+ Yêu cầu : dịch đường sau khi lọc phải trong vì nếu có mặt của các phần tử

Đun dịch đường với hoa houblon :

Mục đích :

- Chiết các chất có trong hoa vào dịch đường như trích ly chất đắng , tinh dầu

thơm , polyphenol , các hợp chất chứa nitơ và các thành phần khác của hoa vào

dịch đường tạo cho vị đường vị đắng và hương thơm dễ chịu đặc trưng cơ bản

về tính chất cảm quan của bia sau này

Polyphenol , chất đắng , các chất chứa nitơ trong hoa houblon là những chất tạo

sức căng bề mặt , có hoạt tính cao nhờ có màng này mà bọt khí CO2 trong bia

không dễ dàng thoát khỏi bề mặt của nó Những chất này tham gia vào quá trình

tạo bọt và giữ bọt cho bia

Khi nấu còn xảy ra nhiều quá trình khác những quá trình này ít tác động theo

chiều hướng tích cực đến việc hình thành chất lượng sản phẩm bia sau này như

quá trình tạo melanoid , tăng độ chua định phân , tăng cường độ màu giảm bớt

độ nhớt

+ Cách tiến hành nấu :

-Thiết bị nấu hoa được chế tạo giống như nồi thuỷ phân , nhưng khả năng cấp

nhiệt cao hơn thiết bị này có thể chế tạo bằng thếp không rỉ hoặc hợp kim khác

-Lượng hoa cần dùng và phương pháp nạp hoa và dịch đường

ở đây ta bổ xung hoa houblon dạng cánh

+ Lượng hoa houblon : 1,2-1,6 g/l dịch đường

+ Cách nạp hoa : cho 1/3 số lượng hoa houblon của một mẻ nấu vào nước sôi

1/3 hoa cho vào sau khi hoa đun sôi 30 phút 1/3 cho vào còn lại trước lúc hết

10 phút thời gian đun hoa từ 60- 90 phút

- Kỹ thuật đun sôi :

Ngay từ lít đầu tiên khi dịch đường được bơm vào thùng đun hoa ta phải lập tức

gia nhiệt để nâng nhiệt độ của dịch đường lên

ở nhiệt độ 70-75 oC hệ enzim amilaza kịp thuỷ phân hết tinh bột còn sót lại

Trong quá trình đun ta phải đảm bảo yêu cầu sau :

Khi quá trình rửa bã kết thúc thì dung dịch đường ở nồi hoa cũng vừa sôi sau khi

đun nốt dịch rửa bã vào nồi đun hoa ta cấp tiếp hơi để dịch đường sôi ở nhiệt độ

thật mạnh Với cường độ sôi mạnh các chất hoa houblon sẽ hoà tan một lượng

lớn vào dịch đường Chỉ tiêu quan trọng để kết thúc đun hoa là nồng độ chất

hoà tan của dịch đường Chỉ tiêu thứ hai là sự tồn tại của các kết tủa dạng bông

do prôtein đông tụ tạo thành

1.7 Làm lạnh và tách cặn dịch đường :

Mục đích :

Mục đích của quá trình làm lạnh và tách cặn dịch đường là loại cặn ( cặn thô

là chủ yếu ) prôtein đông tụ các hợp chất poly phenol , hợp chất đắng Đưa

nhiệt độ dịch đường về nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men là 15-16oc hoà

tan cho dịch đường một lượng oxy cần thiết ( 6mg/l )tạo điều kiện cho nấm

men phát triển đồng thời làm lạnh nhanh để tránh vi sinh vật xâm nhiễm vào

thiết bị ta chọn tách cặn và làm nguội dịch đường đến 90o c là thùng nắng

wirfool Đây là thiết bị lắng kiểu mới được chế tạo bằng thép không rỉ, thường

có dung tích phù hợp với nồi nấu hoa Việc hạ nhiệt độ dịch đường từ 1000C -

900C trong vòng 15 -20 phút ở nhiệt độ cao 1/4 thân thùng 9 từ đáy lên là

đường ống để bơm dịch vào thùng Hướng đi của ống là tuyếp tuyến với thân

thùng khoảng đường ống bơm dịch và cách thùng wirlfool 0,4-0,5 m ) bị thắt lại

Bằng cách đó tốc độ của dịch đường phóng vào thùng với vận tốc rất lớn tạo

một sức đẩy mạnh lực này tạo ra một xung lực theo phương tiếp tuyến của chất

bơm sang thiết bị làm lạnh nhanh còn cặn lắng ở đáy thùng được dội nước và xả

ra ngoài Đây là công việc tách cặn làm nguội dịch đường đến 90 o dựa trên

nguyên tắc của thùng lắng wirlpool

2: Làm lạnh nhanh dịch đường từ 90oc xuống tới nhiệt độ lên men ( 15-16oC )

quá trình làm lạnh nhanh diễn ra theo hai bước

Bước 1 : giảm nhiệt độ của dịch đường 15-16oC

Bước 2 : giảm nhiệt độ của dịch đường xuống nhiệt độ lên men , thiết bị làm

lạnh nhanh ở đây ta chọn thiết bị trao đổi nhiệt tấm bản thiết bị này làm lạnh

dịch đường trong một thời gian rất ngắn ta quen gọi là máy lạnh nhanh Cấu

tạo của máy là những tấm bản gấp sóng được chế tạo từ thép không dỉ các

tấm bản có hình chữ nhật có bốn tai ở bốn góc mỗi tai có một lỗ trong dẫn

dịch

Vơí cấu tạo như vậy khi lắp gép chúng váo nhau sẽ tạo thành 4 mương dẫn

dịch đường vào máy và ra khỏi máy , tác nhân lạnh vào và ra khỏi máy được

thu hồi để quá trình trao đổi nhiệt diễn ra nhanh ta chao đổi chao đổi theo

nguyên tắc ngược chiều Máy có nguyên tắc làm lạnh như sau :

Hai khoang dùng tác nhân lạnh khác nhau

Khoang 1: dùng nước lạnh làm tác nhân lạnh

Khi đó nhiệt độ dịch đường từ 900C hạ nhiệt độ xuống còn 600C ( nhiệt độ

của nước lã vào là 20oC ra là 300C )

Khoang 2 dùng tác nhân muối để hạ nhiệt độ hạ nhiệt độ dịch đường từ 600C

xuống nhiệt độ lên men 150 xuống nhiệt độ 15-16oC ( nhiệt độ của nước muối

vào là -8oC và ra là 20C

2 Phân xưởng lên men

2.1 Phân xưởng lên men chính

a Mục đích :

Mục đích của quá trình lên men chính là tạo ra thành phần rượu etylic, CO2 và

một số sản phẩm có trong bia nhằm định hình hương và vị của bia

Sau quá trình lên men chính thì dịch đường hoa houblon đã được chuyển vào

thành phẩm bia non , do sự cộng tác của tế bào nấm men Tuy nhiên lượng chất

hoà tan trong bia non còn thấp hơn so với dịch đường trước khi len men , nhưng

trong thành phần bia non là một hỗn hợp chất hoà tan , đảm nhận việc tạo hương

và vị đặc trưng của bia thành phẩm sau này Ngoài hai sản phẩm chính rượu

etylic và co2 trong quá trình lên men chính còn tạo ra nhiều sản phẩm bậc hai

Những sản phẩm này có vai trò quan trọng trong việc hình thành hương vị cho

bia

Một số sản phẩm phụ ( sp bậc hai có mặt trong bia )

+ glyxezin : là một cấu từ khi phân giải đường thành C2H5OH+ C2H803 + CO2

Lượng glyxezin có trong bia 2-3g/lít , sự có mặt của glyxezin sẽ làm cho bia có

vị mềm hơn , tăng độ đậm đà của sản phẩm và tăng khả năng giữ CO2

+ Este là sản phẩm loại hai không thường có của quá trình lên men nó được

hình thành là kết quả của phản ứng giữa axít bay hơi và không bay hơi với các

loại rượu khác nhau

Tổng lượng este trong bia dao động trong khoảng 30-80 mg/lít este có ý nghĩa

rất quan trọng trong việc hình thành hương thương thơm cho bia

+ Aldêhit có trong bia dao động từ 9-10mg/lít ở mức độ vừa phải ( 10-15 mg/lít)

alđêhit làm tăng hương cho bia

+ Diaxetyl : nó được tạo thành do quá trình hoạt động sống của tế bào có tác

dụng kích thích rất mạnh lên hệ thần kinh con người , gây đau đầu cho người

uống giai đoạn đầu của quá trình lên men chính điaxetyl được tạo ra tương đối

nhiều những quá trình lên men phụ và tăng trữ lượng điaxetyl giảm đi rõ rệt ,

lượng điaxetyl qui định ≤ 0,2 mg/lít đây là cấu tử có ảnh hưởng xấu đến chất

lượng bia nên phải loại triết để

+ Axit hữu cơ : hàm lượng trung bình của chúng ở trong bia khoảng 150-200

focmic , các axit hữu cơ này rất có giá trị trong việc hình thành chất lượng

cho bia

Rượu bậc cao : thông thường rượu bậc cao có trong bia khoảng 50-60 mg/lít ,

khi tồn tại trong bia sẽ làm cho bia có hương vị khó chịu ( tạo cho khứu giác

người uống khó chiụ ) các loại rượu bậc cao đều gây ảnh hưởng xấu tới tính chất

cảm quan của bia sau này

b Tiến hành lên men chính :

Ta tiến hành lên men chính trong hình trụ , đáy côn kín khả năng tạo và giữ bọt

tốt , có thể thay đổi co2 từ dịch lên men Còn men giống được chuyển vào dịch

đường lên men là giống men chìm : saccharomyces carlsbergensis số lượng

men giống chuyển vào dịch đường lên men khoảng 10-11 triệu dịch tế bào / cm3

Men giống được bơm vào thùng lên men cùng với dịch đường Việc làm này

nhằm tạo cho tế bào nấm men phân tán đều vào toàn bộ khối dịch lên men ban

đầu , tạo điều kiện thích nghi và sinh trưởng nhanh.Thùng lên men có hệ thống

thống áo lạnh bên ngoài Thời gian lên men chính tuỳ thuộc vào nồng độ chất

hoà tan ban đầu của dịch đường và yêu cầu chất lượng các loại bia Nồng độ

dịch đường trước lúc lên men đối với bia hơi là 10o Bx và bia chai là 11o Bx,

thường thời gian lên men chính từ 4-5 ngày , 2 ngày đầu nhiệt độ lên men là

100C trong thời gian này tạo rượu bậc cao ,CO2,diaxetyl và các chất khác đến

ngày thứ 3 nâng nhiệt độ lên dần sao cho đến ngày thứ 4 đạt nhiệt độ 15-160C và

gữ nhiệt độ này trong vong một giờ

Theo dõi tình hình quá trình lên men

Ngày thứ nhất , thứ hai đã có dấu hiệu của sự lên men nhiệt độ tăng 0,5oc xung

quanh thùng lên men đã suất hiện vàng bọt sau đó bọt lan phủ đầy mặt thùng

Hàm lượng chất hoà tan lúc này giảm 0,3-0,5% , trong khoảng thời gian tiếp

theo 2-4 ngày đêm tiếp theo thì quá trình lên men diễn ra rất mạnh men phát

triển nhanh nhất đạt đến mật độ cực đại kích thước của bọt rất to , thô hàm

lượng hoà tan lúc này giảm 2-2,5% ngày đêm , còn nhiệt độ có chiều hướng tăng

rất mạnh ở thời gian này ta cấp nhiệt cho khoang lạnh để đạt nhiệt độ ban đầu

( 15-16oc ) sau giai đoạn lên men mạnh thì tốc độ lên men bắt đầu giảm dần (

khoảng 2-3 ngày cuối ) vì hàm lượng chất hoà tan đã cạn kiệt ta cấp lạnh làm hạ

nhiệt độ của bia non ( làm lạnh cục bộ ) ở thời gian cuối này bọt xẹp hết trên bề

mặt bia non phủ một lớp bọt màu xám nâu , hàm lượng chất hoà tan giảm

khoảng 0,8-1% /lít trong thời gian này lấm men và cặn được kết lắng , bia non

dần dần trong hơn

Để kiểm tra xem quá trình lên men chính đã kết thúc

+ Trên bề mặt có một lớp bọt mỏng , mịn đều có màu xám nâu

+ Nồng độ chất hoà tan : nếu sau một ngày nồng độ chất hoà tan trong bia giảm

0,1-0,2 % thì quá trình lên men chính kết thúc

+ Độ trong : nếu sau 24 giờ bia trong hoàn toàn thì kết thúc quá trình lên men

chính Giai đoạn lên men chính kết thúc khi độ khô còn 2,8-3o và chuyển sang

lên men phụ

2.2 Lên men phụ và tàng trữ bia :

a Mục đích

Mục đích của quá trình lên men phụ và tàng trữ là

+ Quá trình quan trọng để ổn định thành phần chất lượng của bia ( tạo hương vị

tạo boạt và giữ bọt cho bia )

+ khử rượu bậc cao , diaxetyl và alđêhit đến mức độ cho phép

+ Một số aste đặc trưng được tạo ra cho axít tác dụng với rượu tạo hương thơm

hơn cho bia

+ Nhiệt độ và áp suất thấp , bọt bia được tạo ra ở dạng liên kết , bền vững , lâu

tan và mịn

+ Do tiến hành ở nhiệt độ thấp , thời gian kéo dài dẫn đến các chất hữu cơ , xác

men , bã men nắng xuống đáy làm cho bia trong , thuận yiện cho quá trình lọc

bia

Sau khi kết thúc quá trình lên men chính ta tiến hành hạ nhiệt độ xuống 4 C

lúc này nấm men dễ dàng lắng xuống đáy , ta thu hồi nấm men Sau đó thu hồi

song thì ta tiến hành hạ nhiệt độ xuống 1-2oc và quá trình lên men phụ tàng trữ

bắt đầu Toàn bộ quá trình lên men phụ được thực hiện 7-8 ngày mỗi ngày ta

đều xả cặn men ( do còn trong dịch bia non ) lắng xuống đáy thùng Việc kiểm

tra kết thúc quá trình lên men phụ thuộc vào quan sát lượng CO2 thoát ra , đo độ

giảm của chất hoà tan tiếp đó là đến độ trong của bia Trong toàn bộ quá trình

lên men phụ lượng chất hoà tan giảm khoảng 1%

1.3 Lọc bia ( lọc trong bia )

a Mục đích :

- Mục đích của quá trình lọc bia là loại bỏ nấm men , các hạt phân tân cơ học ,

chất prôtêin , polyphenol , nhựa đắng và nhiều loại hạt nhỏ li ti khác nhằm

tăng độ lên của bia tăng thời gian bảo quản khi chúng lưu hành trên thị

trường

b Tiến hành lọc bia

Thiết bị lọc bia là máy lọc khung ban kết hợp với bột trợ lọc điatomit , vật liệu

lọc là vải lọc

- Trước tiên ta trộn bột điatomit và một ít bia trưa lọc trong thùng chứa rồi

bơm vào máy lọc Lúc đầu phần bia từ máy lọc chảy ra chứa trong cần phải

đưa trở lại lượng bia này vào thùng khoảng 10-15 phút sau bột trợ lọc sẽ tạo

lên một tấm màng lọc mỏng trên vải lọc và nhờ đó bia bắt đầu trong bia được

truyển về thùng chứa bia đã lọc Trong thời gian lọc cùng với việc bơm bia

vào thiết bị lọc cần bơm thêm một lượng nhỏ hỗn hợp bia cùng với bột trợ

lọc điatomit để đảm bảo độ xốp cho xác tế bào nấm men được giữ trên vải

lọc Khi lớp bã trên vải lọc đã quá đầy , áp suất lọc cao không thoát bia hay

bia bị đục thì ta ngừng lọc

+ Một số thông số khi tiến hành lọc

- nhiệt độ bia khi lọc 0-10C

- Công suất lọc bằng bọt trợ lọc điatomit 1 giờ lọc được 5000 lít bia qua 1m

bề mặt lọc

- Tiêu hao bột trợ lọc / 1m2 bề mặt lọc khoảng 550-1000 g/1000 lít bia thành

phẩm và tại đây ta tiến hành nạp CO2

1.4 Bão hoà CO2

a Mục đích :

Khi CO2 nhờ quá trình lên men rượu , nấm men chuyển hoá đương thành rượu

etylíc và CO2 trong quá trình lên men chính và quá trình lên men phụ một lượng

lớn CO2 được thải ra một phần trong bia một phần thải vào không khí Tuy

nhiên trong công đoạn sau khi lên men ta tiến hành lọc bia CO2 bị tổn thất khá

nhiều vì vậy phải tiến hành nạp đủ CO2 cần thiết cho bia đảm bảo chất lượng

cho bia thành phẩm

b Tiến hành :

Bia được cho vào thùng Inox dầy chịu áp lực , hạ nhiệt độ của bia xuống tới 0oC

rồi cho CO2 vào đến khi áp suất trong thùng nạp CO2 đạt 4-5 kg/cm3

- Nguyên tắc ta sục CO2 từ dưới lên , nên khả năng ngậm CO2 của bia là rất

lớn sau khi nạp CO2 thì ta tiến hành chiết bock và chiết chai

3 Phân xưởng thành phẩm

3.1 Chiết bia :

a Mục đích nhằm chuyển bia từ thùng chứa bia thành phẩm vào bock , chai để

đảm bảo vận chuyển đến tay người tiêu dùng

Bia hơi được tiêu thụ trong ngày nên không phải qua khâu thanh trùng chúng

được chiết vào bock thùng bock có hình tang trống dung tích 25 lít , 50 lít , 100

lít Được chế tạo bằng kim loại ( hộp kim nhôm ) thùng bock trước khi chiết

phải vệ sinh và thanh trùng bằng nước sôi trong quá trình rót cần phải đảm bảo :

Rót đầy , không sủi bọt , hao phí bia ít

Bia được chiết vào thùng nhờ máy chiết với áp suất ngược chiều nhằm tránh sự

hao tổn CO2

c Chiết bia chai :

Yêu cầu đối với chai

Được làm bằng thuỷ tinh có màu xẫm mục đích là tránh sự tác động của ánh

sáng làm giảm bớt lượng bia Đồng thời phải cùng một kích cỡ đồng nhất

không bị sứt mẻ

Nguyên tắc rửa chai lần lượt được rửa qua các khoang trong máy có chế độ xút,

clo , nhiệt độ thích hợp

Chế độ rửa :

-Rửa ( ngâm, phun ) nước (lạnh , ấm )

-Rửa bằng dung dịch NAOH 2-5% kết hợp nhiệt

-Tráng lại bằng nước (lạnh ấm )và sát trùng bằng khí Clo

-Thổi khô chai

Sau khi rửa chai xong được kiểm tra lại bằng cách dùng đèn huỳnh quang rọi

vào và kiểm tra bằng mắt thường Nếu thấy chai bẩn bên trong sứt miệng thì loại

bỏ

Quá trình chiết bia chai được tiến hành dưới áp suất đủ của khí C02 và nhiệt độ

từ 0-10C , hạn chế sự tiếp xúc với bia và không khí tránh rót bia đầy quá sẽ gây

vỡ chai hoậc bị bật đậy chai khi thanh trùng

Máy dùng để chiết có bộ phận quan trọng nhất là vòi chiết : Vòi chiết có cấu tạo

hai bộ phận chính xi lanh ở phía ngoài và phittông ở phía trong Phần xilanh

được kết thúc ở phía dưới bằng một miệng lọc ( hình hoa kèn ) bằng cao su , khi

chai đẩy lên men thì núm cao su sẽ ôm chặt lấy cổ chai phittong là một ống

rỗng , dài phía cuối và được kết thúc bằng một suppe pittong chuyển động dọc

lên xuống theo xilanh là nhờ lực lên khí , khi máy làm việc phittong được đẩy

xuống , ôm vào miệng chai đựa theo cân bằng áp suất giữa chai và thùng chứa

bia khoảng không CO2 trước khi chiết cần thông với khoảng không CO2 trên bề

mặt chứa bia nhờ đó có sự cân bằng về áp suất giữa chai và thùng chứa bia hạn

chế tối đa của sự xâm nhập oxy trong khi chiết Sau khi chiết được đưa sang

máy đập nút rời đưa đi thanh trùng

3.2 Thanh trùng bia chai

Mục đích : đình chỉ hoạt động của nấm men , tiêu diệt các vsv còn sót lại trong

quá trình lắng , tách cặn và lọc , tạo điều kiện cho bia bảo quản được lâu dài

Chai sau khi đạp nút được đưa vào máy thanh trùng và hệ thống băng tải xích

lần lượt đi qua 8 vùng nhiệt độ của máy ở mỗi vùng nước được điều chỉnh ở

nhiệt độ thích hợp qua các lỗ của lưới kim loại rồi rơi đều trên chai để đạt nhiệt

độ mong muốn

Các vùng 1 2 3 4 5 6 7 8

0

Qua bảng trên ta thấy vùng nhiệt độ 1,2,3 có tác dụng làm nóng chai lên từ trước

khi vào vùng nhiệt độ thanh trùng , vùng 6,7,8 là các vùng làm nguội trai từ từ

sau khi chai ở nhiệt độ thanh trùng nhằm mục đích là để tránh sự thay đổi đột

ngột nhiệt độ sẽ gây ra vỡ nứt chai Các vùng được bơm tuần hoàn với nahu

như các vùng :1-8 ; 2-7 ; 3-6

Vùng 4 là vùng quá nhiệt có tác dụng đưa chai nhanh chóng tới nhiệt độ lớn hơn

nhiệt độ thanh trùng 3-50C để khi chai rờ khỏi vùng này sẽ có nhiệt độ bằng

nhiệt độ thanh trùng Nhiệt độ này được duy trì không đổi Nước luôn luôn

được bơm tuần hoàn

3.3 Dán dãn và sếp kết :

Là giai đoạn cuối cùng để hoàn thiện sản phẩm trước khi dán nhãn ta xì khô lau

sạch chai

Chú ý phải sử dụng nhãn đạt tiêu chuẩn có ghi đầy đủ đăng ký chất lượng ngày

tháng sản xuất do nhà nước cấp hạn sử dụng Đặc biệt là ngoài dản phải được

trang trí đệp ưa nhìn

Chai sau khi hoàn tất công việc dán nhãn thì đưa sang hoàn thiện sản phẩm được

xếp vào két sau khi hoàn tất công việc xếp két thì suất xưởng , đem sản phẩm

tới nơi tiêu thụ

Đến đây là kết thúc quá trình sản xuất bia

3.4 Các tiêu chuẩn về bia thành phẩm :

Sản phẩm bia nhà máy có hai loại bia hơivà bia chai mỗi loạ một nửa

a Các chỉ tiêu về cảm quan

Độ bột : khi rót chai vào cốc cả hai loại đều có bọt đáy , trắng mịn , ở dưới

đáy cốc luôn có nhửng bong bóng nhỏ li ty được tách dần lên bề nặt

- Chiều cao lớp bọt ( cm ) :

+ ở bia hơi là  1 cm

+ ở bia chai  2 cm

- Thời gian tan hết ( phút )

ở bia hơi  1 phút

ở bia chai  2 phút

+ Mùi và vị : bia phải có mùi đặc trưng của nguyên liệu , mùi thơm nhẹ

và thấy đặc trưng của malt và đại mạch và hoa houblon , không mùi vị lạ , vị

chua

+ Màu sắc : bia có màu vàng óng ánh , trong suốt màu của bia đánh giá qua

máy so màu hay dùng dung dịch iot 0,1 N để xác định độ màu

+ độ trong của bia phải trong suốt không có cặn , qua cốc thuỷ tinh khi cầm cố

phải thấy rõ vân tay

b.chỉ tiêu hoà học

loại bia bia hơi bia chai

chất hoà tan ban đầu 100.2 11  0.2

PHẦN IV : TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM

Sơ đồ hao phí trong quá trình nấu bia

I Cơ sở lý thuyết :

Năng suất là 45 triệu lít / năm nhà máy sản xuất 50 % bia hơi 50 % bia chai

- Bia hơi có nồng độ chất ban đầu là 10obx

- Bia chai có nồng độ ban đầu là 11obx

- Chọn đơn vị tính : Tính cho 100 lít bia thành phẩm

- Cách tính dựa vào lượng phần trăm hao phí để tính lượng sản phẩm lượng

Quá trình chiết bia tổn thất 1,5 %

Lượng bia đã bão hoà co2 là :

*Quá trình sục co2 tổn thất 0.5 - 1 % lấy 0.5 % ,

- Lượng bia trước khi bão hoà co2 là :

*Qua trình lọc bia tổn thất 1-2% lấy 1%

-Lượng bia trước khi lọc là

*Quá trình lên men chính và lên men phụ trong cùng một thiết bị hao tổn 4%

-Lượng dịch đường đưa lên men là

*Quá trình lắng trong và làm lạnh nhanh tổn hao 3%

- Lượng dịch đưa vào làm lạnh là

) ( 52 101 985 0

1 015 0 1

52 101 005 0 1

52 101

0

03 102 01

0

03 102

l





) ( 35 107 96

0

06 103 04 0 1

06 103

0

35 107 03 0 1

35 107

l







* Dịch đường 10% ở 200C khối lượng riêng là D=1.039(kg\l)

- Khối lượng dịch đường sau quá trình đun hoa ở 200C là:

- Lượng chất triết có trong dịch đường 10% là :

*Quá trình nấu và lọc tổn hao chất triết là 1,5%

- lượng chất chiết cần thiết là :

2 Tính lượng malt và gạo

Gọi lượng malt cần dùng là: M

) ( 5 11 100

10

115   kg

) ( 675 11 985 0

5 11 015 0 1

5 11

0 995 0 93

-Lượng chất chiết thu được từ gạo là

-Tổng lượng chất chiết thu được từ M kg malt và 0.3/ 0.7M gạo là

3.Tính lượng hoa Houblon

(Dùng hoa cánh to là 1.4 g hoa / lit bia )

-Lượng hoa cánh bé xung trước lúc lên men là

0

3 0

3 0 5 11

kg





) ( 155 67 110 4