Đồ án nghiên cứu quá trình sản xuất bia hơi

Bia là sản phẩm thực phẩm, thuộc loại đồ uống có độ cồn thấp, được thu nhậnbằng cách lên men rượu ở nhiệt độ thấp dịch houblon hóa, chế biến từ malt, nước,hoa houblon và các nguyên liệu

MỤC LỤC

PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY 6

1.1 Vị trí, lịch sử hình thành và phát triển 6

1.2 Tổ chức hành chính của công ty 7

1.3 Mặt bằng tổng thể nhà máy 8

PHẦN 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA SÀI GÒN (335ml) 9

2.1 Nguyên liệu sản xuất Bia 9

2.1.1 Malt 9

2.1.2 Hoa houblon 10

2.1.3 Nguyên liệu thay thế 11

2.1.4 Nước 12

2.1.5 Nấm men 13

2.1.6 Các chất phụ gia 15

2.2 Quy trình sản xuất bia 15

2.2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 16

2.2.2 Xay nghiền 17

2.2.3 Hồ hoá – dịch hóa 19

2.2.4 Đường hoá 21

2.2.5 Thiết bị nấu bia 22

2.2.6 Lọc dịch đường 24

2.2.7 Houblon hoá dịch 26

2.2.8 Lắng xoáy 29

2.2.9 Làm lạnh nhanh 30

2.2.10 Hệ thống lên men 32

2.2.11 Quá trình lọc ống 38

2.2.12 Bão hòa CO2 40

2.2.13 Chiết bia 41

2.2.14 Thanh trùng bia 45

2.2.15 Dán nhãn, xếp két 47

2.2.16 Hoàn thiện sản phẩm đối với bia hơi 48

2.2.17 Bia chai thành phẩm 48

PHẦN 3: HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP VÀ NƯỚC THẢI TẠI NHÀ MÁY 49

3.1 Hệ thống xử lý và cấp nước vào nhà máy 49

3.2 Thuyết minh quy trình 49

3.2.3 Hệ thống trao đổi cation và anion 50

3.2.4 Hệ thống lọc tinh 50

3.2.5 Hệ thống xử lý nước thải 51

PHẦN 4: KẾT LUẬN 53

4.1 Các dung dịch cip 54

4.2 các pha dung dịch CIP 54

4.2.1 pha dung dịch NaOH 54

4.2.2 pha dung dịch Oxonia 54

4.3 chuẩn độ các dung dịch CIP 54

4.3.1 chuẩn độ dung dịch NaOH 54

4.3.2 Chuẩn độ dung dịch Oxonia: 55

PHẦN MỞ ĐẦU

Ngành công nghệ sinh học là ngành kỹ thuật đóng vai trò quan trọng trong cuộcsống và nền kinh tế Do nhu cầu cuộc sống ngày càng nâng cao nên ngành công nghệsinh học ngày càng phát triển mạnh trong đó có ngành công nghệ sản xuất bia

Bia là sản phẩm thực phẩm, thuộc loại đồ uống có độ cồn thấp, được thu nhậnbằng cách lên men rượu ở nhiệt độ thấp dịch houblon hóa, chế biến từ malt, nước,hoa houblon và các nguyên liệu thay thế như gạo Ngoài hai sản phẩm chính củaquá trình lên men rượu, những hợp phần này đã tạo nên hương vị đặc trưng cho bia.Uống bia sẽ cung cấp một năng lượng lớn ngoài ra còn có hệ enzyme amylase kíchthích tiêu hóa Với hương thơm đặc trưng, vị đắng dịu của hoa houblon, một số loạiđường sót, protein, aicd anim, acid hữu cơ, chất tạo hương Bia có tính chất cảmquan rất hấp dẫn, hương thơm đặc trưng, vị đắng dịu, lớp bọt mịn, hàm lượng CO2tương đối cao tạo cho người uống cảm giác thích thú, đáp ứng nhu cầu giải khát chocon người

Qua quá trình thực tập tại Công ty Bia Việt Á , chúng em đã có cơ hội tìm hiểu

về công nghệ sản xuất bia chai Việt Á 335ml và bia hơi Tuy không được trực tiếptham gia sản xuất, vận hành hệ thống máy móc, thiết bị nhưng em cũng đã thu nhậnđược nhiều kiến thức mới mẻ, bổ ích và rất thực tế Em xin chân thành cảm ơn Banlãnh đạo công ty và các cô chú, anh chị, công nhân đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp

đỡ chúng em trong đợt thực tập vừa qua Em xin gửi lời cảm ơn cô giáo Nguyễn ThịĐông Phương, đã hướng dẫn nhiệt tình giúp chúng em hoàn thành tốt đợt thực tậpnày

Do kiến thức còn hạn chế nên bài báo cáo này không tránh khỏi những sai sót Chính

vì vậy, em rất mong nhận được sự động viên, góp ý của các thầy, cô để bản báo cáođược hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn

PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY

- Tên cơ sở thực tập: Công Ty TNHH Nhà Máy Bia Việt Á.

- Địa chỉ công ty: 128 Lê Đình Lý, Q.Thanh Khê, TP.Đà Nẵng

- Địa chỉ Nhà Máy: KCN Trảng Nhật, Điện Thắng Trung, Quảng Nam

Công ty TNHH Nhà máy bia Việt Á tiền thân là phân xưởng sản xuất Bia hơiWinways đóng tại kho xưởng bệnh viện C17 sản xuất từ năm 1986 với công suất 1,5-

2 triệu lít/ năm với thị trường tiêu thụ trong nước, với công nghệ và thiết bị chủ yếuchế tạo trong nước

Năm 2004, trong điều kiện kinh tế mở cửa, dây chuyền sản xuất đã lạc hậu chonên sản phẩm của nhà máy không cạnh tranh được với các loại bia ngoại nhập, đứngtrước khó khăn đó, ban giám đốc nhà máy đã đề xuất và nâng cấp hệ thống thiết bịvới dây chuyền và sản xuất bia theo công nghệ của CH liên bang Đức, với công suất

10 triệu lít/năm Để phù hợp với ngành nghề, nhà máy được đổi tên thành Công tyTNHH nhà máy bia Việt Á và sản phẩm mang nhản hiệu bia Việt Á

Trong năm 2004 để mở rộng quy mô sản xuất nhà máy đã dời địa điểm sản xuấtđến KCN Trảng Nhật, Điện Thắng Trung, Quảng Nam

Đến tháng 4/2007 nhà máy sản xuất bia được xây dựng xong và bắt đầu sảnxuất bia hơi với công nghệ mới của Đức

Đến tháng 3/2008 nhà máy bia cho ra mẽ bia đóng chai đầu tiên, tiến hành đưa

ra thị trường Song song với việc mở rộng công suất, nâng cao chất lượng thì chủngloại sản phẩm cũng ngày càng đa dạng và phong phú hơn, với thị trường tập trung làMiền Trung Tây Nguyên

Hiện nay công suất thiết bị của Công ty TNHH nhà máy bia Việt Á đáp ứngcông suất 15-20 triệu lít/năm

kế toán

Phòng kinh doanh

Phòng

kỹ thuật đầu tư

PX động lực bảo trì

PX Nấu lên men

PX Chiết rót

Ban KCS

Phân xưởng chiết rót

Phòng KCS

lò hơi

Hệ thống CO2 và chiết bia hơi PX lên men

PX Xay nghiền

Kho nguyên liệu

PX lên men 36m3

Xử lý nước

PHẦN 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA SÀI GÒN (335ml)

Nguyên liệu chính để sản xuất bia gồm malt, nước, hoa houblon, nấm men Tuynhiên thực tế sản xuất tại nhà máy là malt, gạo, nước, nấm men, hoa houblon ở dạngviên và cao hoa Gạo được cho vào đóng vai trò là nguyên liệu thay thế

Hoa houlon dung dạng viên kết hợp cùng cao hoa Hoa thơm cho vào gần cuối củaquá trình nấu do chất thơm dễ bay hơi

Một số phụ gia được cho vào như CaCl2, acid lactic, ZnCl2, Caramen,

Hoa houblon, malt đại mạch được nhập khẩu từ nhiều nơi trên thế giới như Úc, ĐanMạch, Đức

2.1.1 Malt

Malt là hạt đại mạch được nảy mầm trong điều kiện nhân tạo về nhiệt độ và độ

ẩm và được sấy khô Malt là nguyên liệu chính trong công nghệ sản xuất bia

Theo tính chất, malt được chia thành 2 loại:

- Malt thường hay malt vàng : chiếm chủ yếu trên thị trường malt

- Các loại malt đặc biệt: malt sẫm, malt Vienna, malt tinh thể, malt đen, maltbru, malt acid

Công đoạn chính trong sản xuất malt là ươm mầm hạt Trong quá trình nảy mầm,một lượng lớn các enzyme được tích lũy trong hạt, chủ yếu là enzyme amylase.Ngoài amylase, trong hạt còn tích lũy các enzyme như protease, cytase, và nhiềuenzyme khác Các emzyme này sẽ là tác nhân chủ yếu cho phản ứng phân cắt các hợpchất cao phân tử trong hạt đại mạch thành các sản phẩm thấp phân tử ( chủ yếu làđường đơn giản, dextrin, acid amin, pepton ) Đây là những cấu tử mà nấm men cóthể sử dụng để chuyển hóa thành bia Hạt đại mạch đã nảy mầm sẽ được sấy khô vàtách mầm rễ

Trong sản xuất bia, malt không những là tác nhân đường hóa mà còn là nguyênliệu chính để nấu bia, do đó chất lượng của malt ảnh hưởng rất lớn đến chất lượngcủa bia

Malt dùng để sản xuất bia phải đạt các chỉ tiêu sau:

Màu Malt vàng có màu vàng rơm, vỏ malt phải óng ánh, kích thước và

hình dáng phải giống như hạt đại mạch khô

Không lẫn tạp chất, hạt không bị vỡ, lượng hạt cho phép vỡ tối đa

là 15%, lượng hạt bệnh tối đa là 1%, lượng hạt không nảy mầmtối đa là 5%

Thành phần

hóa học

Độ ẩm malt sau khi sấy <4.5% và trong bảo quản tốt cho phép W

< 7%

Thời gian đường hóa ở 70oC cho malt vàng là 10 – 20 phút

Tổng lưỡng chất hòa tan trung bình chiếm khoảng 65 – 82% chấtkhô

Hàm lượng maltose trong malt vàng khoảng 70% chất hòa tan,malt đen khoảng 59 – 65% chất hòa tan

pH tạo ra khi đường hóa từ 5.5 – 6.5

2.1.2 Hoa houblon

Houblon thuộc họ dây leo, sống lâu năm (30 – 40 năm), có chiều cao trungbình 10 – 15 m Hiện nay trên thế giới đang trồng trên 100 giống hoa houblonkhác nhau Loại thực vật này chỉ thích hợp với khí hậu ôn đới nên được trồng nhiều ởĐức, CH Séc, Nga, Pháp, Mỹ, Trung Quốc,… Hoa houblon có hoa đực và hoa cáiriêng biệt cho từng cây, trong sản xuất bia chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn Hoađực không được sử dụng vì nó rất nhỏ, chứa ít lượng phấn hoa (lupulin), chất đắngcũng rất kém

Hoa houblon là nguyên liệu không thể thiếu trong sản xuất bia Chính nguyên liệunày làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm đặc trưng, tăng khả năng tạo và giữ bọt

Do những tính chất đặc biệt như vậy cho nên hoa houblon là nguyên liệu không thểthay thế trong công nghệ sản xuất bia

Thành phần hóa học của hoa houblon gồm nhiều chất khác nhau, nhưng nhữngchất có giá trị đối với công nghệ sản xuất bia là α- acid đắng, β- acid đắng, tanin vàtinh dầu Ngoài ra hoa houblon còn chứa một số chất như protein, xenlulose và một

số chất khác

-Chất đắng: tạo ra vị đắng đặc trưng cho bia, tham gia tạo và làm bền bọt, cókhả năng ức sự phát triển của vi khuẩn

-Tanin: được dùng để kết lắng và loại bỏ hợp chất protein cao phân tử ra khỏidịch đường, làm ổn định thành phần và tăng độ bền keo của bia thành phẩm

-Tinh dầu thơm: tạo mùi thơm rất đặc trưng cho bia

Tại nhà máy người ta sử dụng hoa houblon dưới dạng cao hoa và hoa viên

-Đối với hoa viên: là dạng bảo quản rất tiện lợi được sản xuất từ hoa khô Hoakhô được xay, nghền nát thành bột Sau đó cho qua máy ép viên định hình để thu gọn

và được bọc trong giấy đặc biệt có nạp thêm khí trơ như hoa cánh khô Giá trị chấtlượng được tính theo % -acid đắng của hoa cánh và hoa viên như nhau nhưng hoaviên có hiệu quả sử dụng cao hơn nên được dùng phổ biến.Và phải có 1 số yêu cầusau:

+ Rõ nguồn gốc xuất xứ

+ Độ ẩm 6- 8%

+ Màu vàng xanh, không vụn nát, không mùi mốc

+ Không quá 12 tháng tính từ thời điểm mua

-Đối với cao hoa: là hỗn hợp các chất đắng được chiết tách bằng dung môi hữu

cơ (thường là etanol) từ hoa và đem cô đặc lại Ưu điểm là hàm lượng chất đắng rấtcao, bảo quản lâu dài Nhược điểm chủ yếu của cao hoa là hàm lượng tinh dầu thấp(do bay hơi cùng với quá trình tách dung môi) Thông thường giá trị sử dụng trong1kg cao hoa tương đương 5 ÷ 6 kg hoa cánh hoặc hoa viên Và phải đạt các yêu cầusau:

+ Rõ nguồn gốc xuất xứ

+ Màu xanh tươi, có mùi thơm và vị đặc trưng

2.1.3 Nguyên liệu thay thế

Trong sản xuất bia việc dùng thế liệu thay cho malt tùy thuộc vào điều kiệnchủ quan và khách quan như nhằm mục đích hạ giá thành sản phẩm, tạo ra các sảnphẩm bia có mức chất lượng khác nhau, cải thiện một vài tính chất của sản phẩm haytheo đơn đặt hàng của người tiêu dùng

Thế liệu phải dồi dào nguồn glucid mà từ đó dưới tác dụng của enzyme trongmalt, glucid của thế liệu sẽ chuyển hóa thành đường hòa tan Khi sử dụng thế liệu,chất lượng của chúng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng bia (màu sắc, mùi vị), do

đó cần quan tâm đến thành phần hóa học của thế liệu

Trong nhà máy Bia Việt Á hiện nay sử dụng thế liệu là gạo (chiếm 50% đối với bia

- Do hàm lượng glucid và protein khá cao, khả năng chuyển hóa thành chất hòa tantốt, có thể đạt 90% chất khô Thực tế đã cho thấy có thể thay thế gạo cho malt đến50% (nếu malt có hoạt tính enzyme tốt).

Thành phần hóa học của gạo:

Chỉ tiêu chất lượng gạo dùng để sản xuất bia:

- Hạt phải sạch, không có tạp chất, không có hạt mốc, mùi hôi, không sâu mọt

- Không có mùi vị lạ

- Màu sắc phải đồng đều, không có màu vàng hoặc màu xám

- Phải là loại gạo tẻ cứng, không sử dụng gạo dẻo nhằm tránh việc suýt nồi khi nấu

2.1.4 Nước

Nước là nguyên liệu quan trọng trong công nghệ sản xuất bia Và nó có 1 sốvai trò quan trọng sau:

- Thành phần chính của bia, chiếm 77-90%

- Môi trường cho các quá trình dường hóa, lên men

- Dùng trong công đoạn xử lý nấm men

- Cấp cho lò hơi

- Cấp cho các thiết bị trao đổi nhiệt

- Vệ sinh thiết bị, dụng cụ chứa bia

-Vệ sinh nhà xưởng, cấp cho sinh hoạt…

Trong nhà máy bia, nước được lấy từ nguồn nước sạch của huyện sử dụng vớinhiều mục đích khác nhau như nấu, vệ sinh, làm lạnh, thanh trùng Do đó lượngnước sử dụng trong nhà máy rất lớn Lượng nước dùng để trực tiếp nấu bia khôngnhiều nhưng nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng vì trong bia nước chiếm từ 77-90% Chính vì thế nước dùng để nấu bia không những đòi hỏi có đầy đủ các tiêuchuẩn của nước uống mà còn phải có những yêu cầu riêng

Ảnh hưởng của thành phần hóa học và các muối có trong nước đến các quy trìnhcông nghệ

-Ca2+: thường tồn tại dưới dạng muối Ca(HCO3)2 và ảnh hưởng đến quá trìnhnấu bia do làm giảm độ acid của hồ malt và dịch đường hóa

-Mg2+: hàm lượng trong nước tuy ít hơn Ca, nhưng tác dụng xấu hơn Ca vìMgCO3 hòa tan được, MgSO4 có vị đắng chát Cả hai đều làm ảnh hưởng đến chấtlượng bia.

-Na+: tồn tại dưới dạng NaHCO3, Na2CO3, Na2SO4 hay NaCl.Na2CO3,NaHCO3 làm giảm độ acid của hồ malt, Na2SO4 với hàm lượng cao sẽ tạo cho bia có

vị đắng, NaCl nếu dưới 200mg/l sẽ ảnh hưởng tốt đến mùi, vị bia

-Fe2+: thường tồn tại dưới dạng Fe(HCO3)2 hàm lượng cao sẽ gây ảnh hưởngxấu đến chất lượng bia Vì vậy chỉ cho phép từ 0,2 ÷ 0,5 mg/l

-Ngoài ra trong nước còn chứa các hợp chất hữu cơ ở dạng keo vô cơ hoặchữu cơ (như SiO2) hoặc các chất khí (O2, N2, CO2 )

Yêu cầu kỹ thuật của nước cung cấp nấu bia

này, những chất men do vi sinh vật tạo ra là những yếu tố hoạt động xúc tác Chấtmen vẫn giữ được tính hoạt động và khả năng tác dụng của nó khi lấy nó ra khỏi visinh vật Mỗi loại men có một hương vị riêng.

- Hầu hết các tế bào khi quan sát nảy chồi thì

đứng riêng lẻ hay thành từng đôi, hình dạng

chủ yếu là hình cầu

- Nhiệt độ lên men: 10 ÷25oC

- Lên men mạnh, quá trình lên men xảy ra

trên bề mặt của môi trường

Hình 2.1.5 nấm men.

- Khi quá trình lên men kết thúc, các tế bào

kết chùm, tạo thành lớp dày trên bề mặt cùng với bọt bia, bia tự trong chậm

- Tế bào nấm men mẹ và con sau khi nảy chồi thường dính lại với nhau thànhchuỗi các tế bào có hình cầu hoặc ovan với kích thước khoảng 7 ÷10 µm

- Nhiệt độ lên men: 0÷ 10oC

- Quá trình lên men xảy ra trong lòng môi trường nên khả năng lên men tốt

- Có khả năng lên men hoàn toàn (vì có thể lên men đường raffinose triệt để)

- Khi lên men xong, các tế bào kết thành chùm hoặc chuỗi kết lắng xuống đáytank rất nhanh, nhờ vậy bia chóng tự trong hơn hên men nổi

Hiện tại nhà máy bia Việt Á – Quảng Nam thực hiên quá trình lên men theophương pháp chìm không cần cánh khuấy ( lên men trong lòng chất lỏng) Và sử dụngnấm men chìm Saccharomyces Carlsbergensis được Hasen phân lập năm 1833 vớiđầy đủ các đặc tính của chủng nấm men chìm với nhiều ưu điểm vượt trội:

CO2 được tạo thành đi ra khỏi tế bào và được tích tụ ở trong môi trường

- Lên men mạnh trong lòng môi trường, khi hết nguồn cacbon có xu hướng trìmxuống đáy thùng lên men làm bia trong nhanh

- Có khả năng lên men được đường Rafinose và các dextrin mạch ngắn

- Lên men ở nhiệt độ thấp <16oc.

2.1.6 Các chất phụ gia

Quá trình sản xuất bia, ngoài các nguyên liệu chính để quá trình sản xuất đảmbảo và nhanh hơn nhà máy đã bổ sung một số phụ gia khác

Một số phụ gia thường sử dụng:

-Acid lactic: Điều chỉnh pH dịch trong quá trình nấu và đường hóa

-CaCl2: Cho vào nồi nấu malt để tương tác với chất tan từ malt làm giảm pHthuận lợi cho amylase, protease hoạt động

Tăng độ bền nhiệt của α amylase

Tăng cường quá trình trích ly chất đắng của hoa houblon

Giảm độ màu, tạo dung dịc khoáng cho nấm men

Tăng quá trình làm trong và ổn định bia

-Caramen: Cho vào nồi nấu hoa để tạo màu cho bia

-Zncl2: Cho vào nồi nấu hoa, là nguyên tố vi lượng cho sự sinh trưởng và pháttriển của nấm men

2.2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ

2.2.2 Xay nghiền

Malt và gạo trong kho được công nhân cân theo một tỉ lệ qui định và đưa đếnxưởng nghiền để tiến hành nghiền

MaltLàm sạch

Hồ hóaNghiềnLàm sạchGạo

Bia thành phẩmDán nhãn, xếp két

Lên men phụ và tàng trữ bia

Bão hòa CO2

Chiết bốcChiết chai nhựa Rửa chai

Chai nhựa

 Mục đích

Đập nhỏ hạt thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp xúc với nước, làm cho sựxâm nhập của nước vào các thành phần chất của nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy quátrình đường hóa và các quá trình thủy phân khác nhanh và triệt để hơn

 Yêu cầu kỹ thuật

Nhà máy bia Việt Á – Quảng Nam sử dụng phương pháp nghiền khô ở cùngmột máy nghiền đối với cả 2 loại nguyên liệu malt và gạo, nhưng kích thước lỗ sàngkhác nhau (đối với malt là Ø =2mm; đối với gạo là Ø = 0,7mm) Sử dụng thiết bịnghiền búa, do điều kiện sản xuất của công ty không có nồi lọc mà dùng thiết bị lọckhung bản

- Đối với gạo: do sử dụng gạo chưa nảy mầm nên hệ thống enzyme hoạt hóathủy phân tinh bột và protein trong gạo hầu như không có Vì vậy để quá trình hồ hóa

về sau xảy ra hiệu quả, ta thiết kế máy nghiền sao cho bột ra càng mịn càng tốt

- Đối với malt: ngoài việc quan tâm đến kích thước của bột nghiền thì độnguyên của vỏ trấu cũng được tính toán sao cho có lợi khi lọc sau này Vì vỏ hạtđược cấu tạo chủ yếu từ xenluloza, các hợp chất polyphenol, khoáng chất, một ítpentozan, các chất màu và chất đắng Sự có mặt của các chất hòa tan này trong dịchđường sẽ làm cho bia có vị đắng và chát khó chịu Nếu nghiền thô thì có lợi cho việclọc bã malt (bằng máy ép hèm), lúc này phần vỏ đóng vai trò như lớp vật liệu lọc.Nhưng nếu nghiền quá thô thì độ đường hóa sẽ không hoàn toàn Ngược lại, nếunghiền quá mịn thì vỏ trấu sẽ bị nát, không tạo được độ xốp cao, bề mặt lớp lọc dễ bịbịt kín, khả năng lọc kém Ngoài ra trong quá trình nấu và lọc, các chất trong vỏ trấu(tannin, polyphenol, lignin ) sẽ vào dịch nha ảnh hưởng xấu đến chất lượng biathành phẩm

3 4

5

6

2 1

7

Hình 2.2.2: Thiết bị nghiền búa

1.Lưới sàng 2 Búa Đập

3 Động cơ 4 Cửa nạp liệu

5 Đĩa gắn thiết bị 6 Thùng thiết bị

7 Túi vải chứa liệu

 Nguyên tắc hoạt động

Động cơ (3) hoạt động truyền động làm cho đĩa (5) có gắn các búa nghiền làmbằng thép (2) quay Khi nguyên liệu khi vào máy sẽ bị đập nát và chà xát vào lướisàng (1) cho đến khi đạt kích thước thích hợp Bột malt và bột gạo sau khi nghiềnđược hút vào trong các túi vải(7) nhờ áp lực bơm, không khí qua lớp vải theo đườnghút ra ngoài Bột malt và bột gạo được giữ lại trong túi này, phần liệu chưa đạt yêucầu được giữ trên lưới và tiếp tục được nghiền nhỏ đến khi đạt yêu cầu.Bột nghiềnsau đó sẽ được băng tải đưa vào thùng chứa trung gian ở tầng 2

- Khe trục quá lớn hoặc quá bé

- Khoảng cách giữa búa đập và lướilớn

- Tốc độ nạp liệu quá nhanh, nạpvào nhiều

- Trong nguyên liệu có chứa tạpchất

- Đứt dây curoa ( dây truyềnđộng)

- Vá hoặc thay lưới

Đối với hồ hóa: trong môi trường nước nóng, các phân tử tinh bột hấp thụ nước

và trương nở làm vỡ các hạt tinh bột, giải phóng phân tử tinh bột vào nước tạo thànhdung dịch hồ Tinh bột nếu chưa hồ hóa rất khó được thủy phân Hồ hóa không triệt

để thì dịch sau nấu sẽ chứa tinh bột sót, dễ đục Hồ hóa tinh bột là một quá trình hóa

lý, tuy nhiên, các enzyme β – amylase,  - amylase, cytasecó vai trò tích cực giúpquá trình diễn ra nhanh và triệt để

Đối với dịch hóa: dung dịch hồ có độ nhớt cao gây cản trở hoạt động của cácenzyme và dễ cháy cục bộ khi nâng nhiệt Dưới tác dụng của -amylase, phân tử tinhbột bị cắt ngẫu nhiên thành các dextrin làm độ nhớt dung dịch giam nhanh chóng.Với sự có mặt của  - amylase, dịch hóa sẽ xảy ra song song với hồ hóa là khởi đầucho quá trình thủy phân tinh bột

Bảng 2.2.3 Định mức sử dụng nguyên liệu cho quá trình hồ hoá để cho ra 8000 lit bia.

 Các bước tiến hành hồ hoá

Quá trình này xảy ra ở nồi nấu gạo trong 48 phút tính từ khi thời gian đạt

500C Gạo và malt lót sau khi được pha với nước sẽ nâng và giữ nhiệt đúng thời gianquy định để thủy phân sơ bộ tinh bột thành glucose Quá trình này thực hiện nhờenzyme có sẵn trong malt lót

Đầu tiên 1350 lit nước từ bồn chứa nước của nhà máy theo đường ống ở đáynồi chảy dần vào nồi, được đun nóng đến khoảng 480C (quan sát thang nhiệt độ trênđồng hồ đo nhiệt độ ở bảng điều chỉnh) Cho các hóa chất CaCl2, acid lactic đã đượccân, đo sẵn vào nồi để các hóa chất này tan đều trong nước để nó có thể hòa trộn tốtvào khối nguyên liệu Và nhằm hạ pH của nồi cháo xuống 5,3 – 5,4 để tạo điều kiệnthích hợp cho việc phân cắt mạch amylo giúp quá trình thuỷ phân tinh bột diễn ranhanh hơn

Khi nhiệt độ của nồi đạt 500C, tiến hành cho 30kg malt lót vào từ nắp nồi

trước (lượng mallt lót này được lấy bớt từ lượng malt sẽ được cho vào nồi malt) Cho

malt lót vào có tác dụng chống cháy nồi gạo đồng thời cung cấp một lượng enzyme

có trong malt để thuỷ phân một phần tinh bột thành đường và thuỷ phân màng tinhbột trong quá trình hồ hoá Tiếp tục cho toàn bộ 420kg gạo vào nồi Trong 15 phútđầu tiên thì ta bật cánh khuấy quay với tốc độ lớn nhất để nhanh chóng làm ướt đềubột, đồng thời làm phân tán đều giữa bột malt lót với bột gạo giúp quá trình thuỷphân tinh bột thành đường nhanh và đều hơn tránh hiện tượng vón cục Mở van hơicấp nhiệt ngược chiều kim đồng hồ khoảng gần 2kg cho đến khi đạt nhiệt độ yêu cầu( 980C), tốc độ là 1 phút tăng 10C

Trong quá trình này, diễn ra 2 biến đổi quan trọng Trước hết các hạt tinh bộthấp thu nước và trương nở, tăng thể tích lên rất nhiều lần so với bình thường làm làm

tăng độ nhớt, làm cho khối nấu đặc lại (gọi là nồi cháo) Đồng thời ở nhiệt độ nàyenzyme -amylase cũng tác dụng lên các phân tử amylose và amylopectin Kết quả làcác phân tử polyme của tinh bột bị phân cắt tối đa thành những phân tử có số gốcglucose ít hơn, tập hợp thành những dạng dextrin khác nhau và một ít đường maltose.(gọi là oligosaccharide) Quá trình này xảy ra ở 720C Tiếp theo là diễn biến thứ hai,

ở nhiệt độ 83oC Tại đây các hạt tinh bột trương phồng lên sẽ vở ra, giải phóng cácphân tử tinh bột vào nước, xảy ra quá trình dịch hóa Tuy ở nhiệt độ trên 80oCenzyme amylase đã bị vô hoạt, tuy nhiên kết quả thủy phân tinh bột từ lúc đầu đếnthời điểm này đã rất đáng kể Khi đạt 98oC, kiểm tra quá trình thủy phân bằng Iod,tiến hành bơm cháo sang nồi malt

Bảng 2.2.4 Định mức sử dụng nguyên liệu cho quá trình đường hoá để cho

 Các bước tiến hành đường hoá

Quá trình này xảy ra ở nồi nấu malt khoảng 13 phút để đạt nhiệt độ yêu cầu là

780C Khi nồi gạo bắt đầu nấu được 18 phút tiến hành nấu nồi malt 3000 lit nướcđược bơm vào nồi malt theo đường ống ở đáy nồi, rồi được đun nóng đến khi đạt

cặn dịch lên men, đồng thời làm giảm hàm lượng nước cứng trong nước, chỉnh pHcủa khối malt.

Khi nhiệt độ lên đến 450C thì tiến hành hòa 370 kg malt đã được cân sẵn vàonồi malt qua nắp Trong những phút đầu cánh khuấy được bật với tốc độ lớn nhất đểnhanh chóng làm ướt đều khối bột đồng thời phân tán đều lượng malt trong nồi nấutránh hiện tượng vón cục

Tiến hành nâng nhiệt của nồi malt lên 500C với tốc độ nâng nhiệt là 10/phút

Để thực hiện peptone hóa nghĩa là giữ ở 500C trong vòng 38 phút để tạo điều kiện

cho ezyme protease có trong malt hoạt động, pH bắt đầu là 5,6 Trong giai đoạn này

enzyme protease thủy phân protein theo trình tự: Protein  albumose  polypeptide

 peptone  acid amin

Quá trình thủy phân này có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong công nghệ sảnxuất bia Mặc dù lượng protide và các sản phẩm thủy phân của chúng chiếm mộtlượng rất bé trong chất hòa tan của dịch đường (5 – 6%) song chúng đóng vai tròtham gia sự hình thành chất lượng bia Các phân tử protide như amino acid, peptide

là nguồn dinh dưỡng không thể thiếu được cho nấm men Các protide có phân tửlượng trung bình (albumose, peptone, polypeptide ) sẽ tham gia vào việc tạo vị, tạobọt và giúp cho bia có khả năng giữ bền bọt Tuy nhiên, các protide có phân tử lượngcao thường là nguyên nhân gây đục bia

Sau đó, tiến hành bơm cháo từ nồi cháo sang malt, bơm từ từ để nhiệt độkhông tăng lên đột ngột, kết hợp với việc khuấy trộn liện tục, thời gian hồi cháo mấtkhoảng 13-15 phút Nhiệt độ nồi malt lúc này là 65oC, pH là 5,58, tiến hành nângnhiệt độ lên 780C trong khoảng 13 phút Trong quá trình này, sự tác dụng đồng thời

của hai enzyme quan trọng nhất là β - amylase hoạt động mạnh ở 65oC và enzyme 

- amylase hoạt động mạnh ở 75oC sẽ tạo ra maltose, glucose và maltotriose

Nhiệt độ nồi malt đạt 780C, kết thúc quá trình đường phân và kiểm tra tinh bộtcòn sót hay không, ta dùng phản ứng Iốt nếu dịch đường không có phản ứng tạo màuxanh tím với Iốt thì quá trình đường hoá đã diễn ra hoàn toàn, kết thúc quá trìnhđường hoá Tiến hành bơm hỗn hợp ngay qua máy lọc, tách dịch nha ra khỏi bã hèm

2.2.5 Thiết bị nấu bia

Bảng 2.2.5 Thông số kỹ thuật của thiết bị hồ hoá

Thông số kỹ thuật Đơn vị

Áp suât làm việc 10 kg/cm3

Áp suất thiết kế 4 kg/cm3

Dung tích thiết kế >10000 lit

Môi chất làm việc Hơi nước

Bảng 2.2.6 Thông số kỹ thuật của thiết bị đường hoá

Thông số kỹ thuật Đơn vị

Áp suất làm việc 10 kg/cm3

Áp suất thiết kế 4 kg/cm3

Dung tích thiết kế >10000 lit

Môi chất làm việc Hơi nước

Thiết bị được làm bằng hợp kim crom-niken Đường kính 2m, cao 3.5m Dưới

đáy có gắn cánh khuấy quay với tốc độ 30 vòng/phút, nếu quá nhanh sẽ sinh chuyểnđộng xoáy tác động xấu đến thành phần dịch nấu

Nước được cấp vào thiết bị nhờ hệ thống ống cấp nước (9) Nguyên liệu đượcnạp qua cửa (11) vào nồi được trộn đều với nước nhờ cánh khuấy (3) Cánh khuấynày được truyền động bởi moto (6) và trục cánh khuấy (4) Lớp cách nhiệt (2) là lớpbông thủy tinh dày khoảng 10cm để giữ nhiệt cho nồi dịch cháo được bơm ra khỏinồi theo cửa tháo liệu (8) Hơi được cấp qua đường ống (7) - Bên ngoài có lắp kínhquan sát (12), nhiệt kế (14), đồng hồ đo áp lực (13) Ở giữa nồi có ống thoát hơi (10)dẫn thẳng lên đỉnh Quả cầu CIP (16) làm bằng kim loại có nhiều lỗ nhỏ có tác dụngphân dòng hoá chất vệ sinh thành các tia nhỏ phun khắp toàn bộ mặt trong của nồi

 Sự cố thường gặp trong nồi hồ hóa

ý nhiệt độ, điềukhiển áp suất

Đường hóa không triệt để Nhiệt độ, PH không

thuận lợi cho enzyme

Điều khiển nhiệt độ,

bổ sung phụ gia điềukhiển PH

Nấu bị sống làm cho sự

chuyển hóa tinh bột không

triệt để

Cánh khuấy hoạt độngkhông ổn định

Thay cánh khuấy

Suýt nồi (đặc biệt là nồi

gạo) gây cháy cục bộ

Dung dịch hồ có độ nhớtcao, do thiếu enzyme

Bổ sung thêmenzyme

2.2.6 Lọc dịch đường

 Mục đích

Tách bã malt về cơ bản là một quá trình cơ học Khối cháo sau khi đường hóagồm các chất hòa tan và không hòa tan do đó cần phải lọc để tách các chất hòa tan rakhỏi các chất không hòa tan Hay tách pha lỏng ra khỏi hỗn hợp để tiếp tục các bướctiếp theo của quá trình công nghệ, còn pha rắn-phế liệu phải loại bỏ ra ngoài

 Nguyên tắc lọc

Sử dụng sự chênh lệch áp suất giữa phía trên và phía dưới màng lọc, dịchđường sẽ tự chảy qua lớp lọc ra ngoài

 Các bước tiến hành lọc

Sử dụng thiết bị lọc khung bản Máy lọc gồm nhiều khung và bản được lắptrên khung kim loại vững chắc.

Để chuẩn bị lọc, các bản được bọc lưới lọc và lắp xen kẽ với các khung trêngiá, được khép chặt nhờ cơ cấu trục Bắt đầu quá trình máy được tráng và làm nóngbằng nước nóng lấy ở nồi chờ Dịch thủy phân từ nồi đường được bơm vào đườngdẫn đỉnh, từ đó được phân phối vào đều các khung Bã đầy hết khung lọc này, sẽ tựđộng chảy sang khung khác cho đến hết nồi Khi khối thủy phân được bơm vào cáckhung thì đường thoát khí và hơi cũng được mở ra Khi dịch lọc được bơm vào máythì mở hệ thống vòi thu hồi dịch lọc Dịch lọc sẽ đi qua lớp bã lọc và lưới lọc, chảyqua các rảnh dọc theo các đĩa đến các vòi để ra đường dẫn dịch Nước lọc được hồilưu qua các lớp lọc đến khi đạt độ trong yêu cầu Cuối cùng tiến hành rửa bã bằngnước nóng 78 0C ở nồi chờ Nước bã sẽ đi xuyên qua lớp bã từ mặt này sang mặt

khác Sau khi rữa bã hoàn tất, nước rữa được tháo khô Các khung bản được tháo rời

để bã malt rơi vào thiết bị thu nhận bã để làm thức ăn cho gia súc Sau khi làm việcxong thiết bị được vệ sinh sạch sẽ Quá trình lọc xảy ra khoảng 30 phút và quá trìnhrửa bã cũng diễn ra trong vòng 30 phút toàn bộ lượng dịch thu được ta bơm sang nồihoublon hoá Quá trình bơm dịch này xảy ra đồng thời với quá trình lọc và rửa bã

 Cấu tạo thiết bị lọc

 Sự cố thường gặp trong nồi lọc

Protein bị biến tính Nhiệt độ lọc tăng cao Điều chỉnh lại nhiệt độ

Nhiệt độ lọc thấp Điều chỉnh lại nhiệt độ

Nước lọc bị đục Lưới lọc bị thủng Kiểm tra kỹ lưới lọc trước

khi tiến hành lọcTrích ly nhiều chất bất

lợi từ vỏ malt (như chất

không đạt yêu cầu

Quá trình đường hóakhông đạt

Kiểm tra và chú ý các thaotác trong đường hóa

Các polyphenol của hoa houblon khi hoà tan vào dịch đường, ở nhiệt độ cao sẽtác dụng với các protein cao phân tử sẽ tạo thành các phức chất dễ kết lắng và kéocác phần cặn lơ lững trong dịch đường hoá

Tạo phản ứng melanoidin hình thành nên các chất màu và hương, sát trùng và

cô đặc dịch đường, đồng phân hoá các axit đắng, đuổi các chất bay hơi có mùi khôngtốt: dimetyt sulfua

Thường hỗn hợp dịch đường sau lọc và nước rửa bả có nồng độ đường thấphơn yêu cầu sản xuất, ta gọi là độ balling Nhờ quá trình đun sôi này một phần nước

sẽ bay hơi dẫn đến độ balling sẽ tăng lên, và ta có thể điều chỉnh độ balling đạt yêucầu

Hoa houblon được sử dụng ở hai dạng là hoa cao (50% -acid đắng) và hoaviên (10% -acid đắng), Trong quá trình houblon hoá còn bổ sung caramel để tạo

màu, bổ sung ZnCl2 để kết lắng cặn và là nguyên tố vi lượng cho sự sinh trưởng vàphát triển cử nấm men, bổ sung CaCl2 để điều chỉnh pH.

Bảng 2.2.7 Định mức sử dụng nguyên liệu cho quá trình houlon hoá để cho ra 8000 lít bia

 Cách tiến hành houblon hoá

Dịch đường sau khi lọc xong ta bơm sang nồi houblon hoá có nhiệt độkhoảng 730C, khi bơm dịch vào nồi khoảng 3000lit thì bắt đầu cấp nhiệt để đun sôidịch sao cho khi bơm hết dịch khoảng hơn 9000 lit thì nhiệt độ nồi malt cũng đạt đến

1000C Tắt áp và tiến hành bổ sung cao hoa, CaCl2, caramen trực tiếp qua nắp nồi.Tiếp tục đun sôi dịch đường khoảng 45 phút ta cho hoa viên vào, giữ ở nhiệt độ sôithêm khoảng 15 phút thì ta bổ sung ZnCl2 kết thúc quá trình houblon hoá Kết thúcquá trình houblon hoá thu được dịch có độ đường 10,40P với bia chai và bia tươi là8,40P chuyển toàn bộ dịch đường sang thiết bị lắng xoáy Độ đường được đo bằng Pal

kế ở 200C Vì ở nhiệt độ này thì độ đường thu được mới chính xác