Đồ án Thiết kế phân xưởng nấu bia chai với năng suất 5triệu lít1năm.

PHẦN I: LUẬN KINH TẾ VÀ KỸ THUẬT51.1 Lập luận kinh tế51.2 Địa điểm xây dựng, vùng nguyên liệu và thị trường7PHẦN II: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN10CÔNG NGHỆ102.1 Lựa chọn loại bia sản xuất112.2 Chọn nguyên liệu192.3. Quy trình sản xuất và thuyết minh dây chuyền sản xuất18PHẦN III: TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM273.1 Lập kế hoạch sản xuất273.2 Tính cân bằng sản phẩm28PHẦN IV: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ394.1. Tính toán và chọn thiết bị cho xưởng nấuPHẦN V: KẾT LUẬN…………………………………………………….....50PHẦN VI: TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………..51

4.1 Tính toán và chọn thiết bị cho xưởng nấu

PHẦN V: KẾT LUẬN……… 50PHẦN VI: TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 51

Lời mở đầu

Bia là một loại nước giải khát có từ lâu đời và được nhân dân trên thế giới rất

ưa chuộng Bia được chế biến từ hai loại nguyên liệu chính là Malt và hoa

Houblon Bia là loại đồ uống có nhiều bọt, có vị đắng dễ chịu và nồng độ cồn thấp Hàm lượng các chất hòa tan trong bia không nhiều, chỉ khoảng 5-10% tùy theo loại bia, nhưng hầu hết các chất hòa tan này khi vào cơ thể thì đều được cơ thể con người hấp thụ rất tốt và bia cũng cung cấp nhiệt lượng tương đối lớn

Ngoài ra, bia con chứa một lượng nhỏ các chất kích thích , làm tăng cường

sự tiêu hóa thức ăn của dạ dày Trong bia cũng chứa nhiều loại Vitamin khác nhau

B2, Vitamin B6 và các Vitamin khác

Ngày nay, bia được sử dụng rông rãi ở hầu hết các nước trên thế giới với sảnlượng ngày càng tăng Đối với nước ta bia đã trở nên loại đồ uống quen thuộc với sản lượng ngày càng tăng và đã trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn trong

ngành công nghiệp của nước ta

Bia xâm nhập vào nước ta sau thời kì Pháp xâm lược năm 1858 Nhà máy bia đầu tiên được xây dựng ở Việt Nam do một người chủ tư bản Pháp xây dựng ở Hà Nội năm 1890 Bia được sản xuất lúc đó nhằm đáp ứng nhu cầu của quân đội và kiều dân Pháp ở Việt Nam Có thể nói được rằng ở miền Bắc nước ta đến năm

1990 chỉ có nhà máy bia lớn là nhà máy bia Hà Nội Từ sau năm 1990 thì sản xuất bia bắt đầu phát triển nhanh và mạnh ngành bia Việt nam đã có những bước nhảy vọt Với cơ chế mới, ngành sản xuất và kinh doanh bia đã có nhiều những thuận lợi

và cơ hội phát triển Hiện nay các nhà máy bia đã xuất hiện ở hầu khắp các tỉnh trong cả nước, sản lượng của các nhà máy cũng ngày càng tăng Hiện nay tổng năng suất của các nhà máy bia trong cả nước lên tới trên 2 ti lít/năm nhà máy bia

Hà Nội đã đạt trên 100 triệu lít/năm và đang tiếp tục tăng năng suất tới 200 triệu lít/năm vào năm 2013, năng suất của nhà máy bia Sài Gòn đã đạt trên 350 triệu lít/năm và dự kiến sẽ là 780 triệu lít/năm vào năm 2013 Bên cạnh đó rất nhiều

thương hiệu bia ngoại đã xuất hiện ở nước ta như Tiger, Heineken Mức tiêu thụ bia bình quân ở Việt Nam hiện còn thấp khoảng 28 lít/người/năm và sẽ hứa hẹn nhiều tiềm năng để ngành sản xuất bia phát triển

Với những tương lai rộng mở của ngành bia, em xin lập bản thiết kế xưởng nấu bia chai với năng xuất 5 triệu lít/năm

Trong quá trình làm đồ án , do còn nhiều hạn chế về tài liệu và kiến thức nên

cơ nhiều điều còn thiếu sót Mong các thầy cô thông cảm và góp ý thêm cho em để

em có thể hoàn thiện hơn trong những đồ án lần sau

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiên:

Bùi Thị Hiệu

PHẦN ΙΙ: LẬP LUẬN KINH TẾ VÀ KỸ THUẬT

1 Lập luận kinh tế:

Thị trường nhà máy hướng đến là khu vực đông đân cư, miền bắc việt nam

sau đó là toàn bộ lãnh thổ Việt Nam

Theo thống kê và dự báo về đân số người, năm vào 1/4/2014 tổng số dân

đạt 103,9 triệu người Năm 2020 đân số sẽ đạt 96,4 triệu người và là giai đoạn có

số người trong độ tuổi lao động cao nhất, só người trong độ tuổi từ 15 tới 64 tuổi đạt 71% (68 triệu người) (H.1.1) Những người ở độ tuổi này có nhu cầu, và khả năng chi trả cho uống bia nhiều nhất

Hình 1.1:

Đồ thị biểu diễn

cơ cấu dân

số Việt Nam

Hơn nữa, mức

độ tiêu thụbia bình quân đầu người của việt nam còn thấp (28 lít/người/năm) so với người Czech (131.7 lít bia/người/năm) người Finland (82.7 lít/người/năm), Người Trung Quốc (31.5 bia/người/năm) (số liệu năm 2011) Vì vậy chắc chắn nhu cầu còn rất lớn Theo các số liệu mức độ tiêu thụ bình quân đầu theo đầu người của Việt Nam liên tục tăng, từ năm 2001- 2007 ngành bia phát triển rất nhanh, trung bình 13,11% hằng năm và còn tiếp tục đà tăng trưởng này Dự kiến năm 2015 mức độ tiêu thụ bia bình quân là 45- 47 (lít/người/năm) (H.1.2)

Hình 1.2: Lượng tiêu thụ bia bình quân đầu người Việt Nam.

Từ nhữngcăn cứ trên có thể

dự báo ngành bia

sẽ còn phát trểnmạnh trong mườinăm tới, cụ thể năm 2007 sản lượng bia tiêu thụ là 2,1 tỷ lít, năm 2010 là 2,65 tỷlít, theo dự báo của ngành thì năm 2015 ngành bia sẽ đạt 4,2 đến 4,4 tỷ lít

Trong hoạt động công nghiệp, ngành bia - rượu - nước giải khát được đánhgiá là có hiệu quả kinh tế cao so với các ngành khác Từ năm 2001-2015, lợi nhuậnngành đã tăng gấp 4 lần với tốc độ tăng trung bình đạt 32,12%/năm Trong đó, tínhtheo chuyên ngành thì sản xuất bia có lợi nhuận cao nhất.[3]

Do mặt hàng bia phải chịu thuế tiêu thụ đặc biệt nên hầu hết các địa phươngđều mong muốn có nhà máy bia để tăng thu ngân sách Hiện nay cơ hội phát triểnngành bia trong cả nước nói chung và miền bắc nói riêng là rất lớn Tỉnh Bắc Ninh

đã có quy hoạch phát triển ngành bia và nước giải khát

Với những phân tích như trên, nhà máy sẽ được thiết kế với công suất 30triệu lít Sản phẩm là bia vàng với 2 loại sản phẩm chính là bia chai 70% và bia hơi30% Nhà máy sẽ sử dụng nguyên liệu thay thế là gạo chiếm 20% và vẫn dữ đượcchất lượng cao của sản phẩm và giảm giá thành Nồng độ dịch đường trước lênmen là 12oBx với bia chai

1.2 Địa điểm xây dựng, vùng nguyên liệu và thị trường.

1.2.1 Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy

Địa điểm chọn để xây dựng nhà máy là tại khu công nghiệp Từ sơn, tọa lạc tại huyện Từ Sơn thuộc tỉnh Bắc Ninh, Tỉnh Bắc Ninh nằm trong vùng kinh tế trọng điểm khu vực phía bắc, Khu công nghiệp chỉ cách thủ đô Hà Nội khoảng 30km, là một trung tâm Kinh tế - Khoa học kỹ thuật – Văn hóa của cả nước

Bắc Ninh là một tỉnh thuộc đồng bằng sông Hồng với dân số hơn một triệu người Tỉnh giáp với Thành phố Hà Nội, Thái Nguyên, Bắc Giang, Hải Dương, lànhững tỉnh phát triển, hứa hẹn là thị trường tiêu thụ rộng lớn Bắc Ninh có hệ thống giao thông rất thuận lợi với quốc lộ 1, và mạng lưới các cơ sở hạ tầng đang được đầu tư, hoàn thiện Bắc Ninh cũng chỉ cách cảng Hải Phòng 85 km,cách sân bay nội bài 28km, thuận lợi cho việc nhập khẩu các nguyên liệu cho quá trình sản xuất, và xuất khẩu Với điều kiện thuận lợi về giao thông như vậy sẽ đáp ứng cho nhu cầu lưu thông hàng hóa

Với định hướng trở thành tỉnh công nghiệp hóa vào năm gần nhất có thể Bắc Ninh có định hướng mở rộng công nghiệp, dịch vụ nói chung và ngành bia nóiriêng Hiện nay tỉnh có một cơ sở sản xuất malt năng suất 120 000 tấn, một viện nghiên cứu Rượu Bia sẽ có nhiều thuận lợi cho việc nhập nguyên liệu và sản

xuất.Việc xây dựng nhà máy bia tại đây là phù hợp với qui hoạch chung của tỉnh cũng như khu công nghiệp

Nằm sát Hà Nội, nơi có nhiêu trường đại học uy tín, cũng như điều kiện sinhhoạt thuận lợi ở tỉnh này, vì vậy nhà mấy sẽ có nguồn nhân lực rồi rào và chất lượng cao

Khu công nhiệp hoàn thiện từ khá lâu vì vậy nguồn điện và nguồn nước đã được ổn định Khi xây dựng và đưa vào vận hành nhà máy sẽ có nhiều thuận lợi, vìnhu cầu nước của nhà máy là rất lớn, và quan trong Vì vậy sẽ cần có khu xử lý nước riêng

1.2.2 Nguồn nguyên liệu:

Các nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt đại mạch nguyên liệu thay thế

là gạo và hoa houlon

Malt có thể nhập từ các nước như Đức, Úc, Trung quốc , hoặc từ nhà máy sản xuất malt trong tỉnh

Hoa houblon nhập từ Tiệp Khắc, Trung Quốc dưới dạng cao hoa và hoa viên Gạo có thể mua ngay trong tỉnh hay mua từ trong tỉnh và các tỉnh lân cận Hưng Yên,Băc Giang, Thái Bình với giá thành hợp lý, chất lượng đảm bảo

1.2.3 Vùng tiêu thụ sản phẩm

Trước tiên nhà máy sẽ cung cấp sản phẩm chủ yếu trong tỉnh và các tỉnh lân cận như Hà Nội, Hải phòng, sau đó là toàn bộ các tỉnh miền bắc Sản phẩm sau chiết chai, chiết bock sẽ được vận chuyển bằng ô tô của công ty, cung cấp trực tiếptới các đại lý, cửa hàng Có thể gia công, sản xuất bia xuất khâu theo đơn đặt hàng

1.2.4 Nguồn cung cấp điện, nước, lạnh

Nguồn điện: Sử dụng điện lưới của mạng lưới điện quốc gia chạy qua khu vực

Nguồn nước: nước được lấy hệ thống nước của khu công nghiệp và từ hệ thống giếng khoan Trong nhà máy nước được dùng vào các mục đích khác nhau:

xử lý nguyên liệu, nước nấu nguyên liệu, nước rửa chai, nước vệ sinh thiết bị, vệ sinh nhà máy Nước nấu bia cần đáp ứng đầy đủ các chỉ tiêu cho công nghệ sản xuất bia Do đó nước phải đi qua một hệ thống xử lý đúng kỹ thuật trước khi cấp cho sản xuất

Bên cạnh đó xây dựng khu xử lý nước thải để xử lý nước thải của nhà máy tránh gây ô nhiễm đến môi trường xung quanh

hợp với công suất của nhà máy đủ để cấp lạnh cho hoạt động sản xuất của nhà

dụng nước glycol hay nước muối

1.2.5 Nguồn cung cấp nhiên liệu

Nhiên liệu sử dụng trong nhà máy là cho nồi hơi phục vụ cho các mục đích khác nhau như nấu nguyên liệu, thanh trùng Nhà máy sử dụng nhiên liệu là dầu Được mua dễ dàng từ các đại lý xăng đầu

1.2.7 Giao thông vận tải

Như đã chình bày ở trên, khu công nghiệp Từ Sơn Bắc Ninh nằm trên quốc lộ

1, có điều kiện giao thông hết sức thuận lợi Mạng lưới giao thông đã được đầu tư tốt Thuận lợi cho việc nhập nguyên liệu, xuất sản phẩm, cũng như đi lại của cán

bộ nhà máy

PHẦN II: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

2.1 Lựa chọn loại bia sản xuất

Sản phẩm bia sản xuất ra phải đảm bảo đạt được các tiêu chuẩn sau:

Chỉ tiêu hóa lý:

TT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Bia hơi Bia Chai

1 Hàm lượng chất tan ban

1,3 ± 0,1 1,3 ±0,1

2.2 Chọn nguyên liệu

Nguyên liệu chính dùng cho sản xuất bia trong nhà máy là malt đại mạch, vànguyên liệu dùng để thay thế cho malt là gạo với tỷ lệ 20% nhằm giảm giá thành sản phẩm, hoa houblon tạo hương vị đặc trưng cho bia,nước và các chất phụ trợ khác

2.2.1 Malt đại mạch

Hạt đại mạch trải qua quá trình ngâm, ươm mầm sẽ trở thành hạt malt tươi; hạt malt tươi lại tiếp tục qua quá trình sấy, tách rễ và đánh bóng sẽ trở thành hạt malt khô tiêu chuẩn có thể bảo quản dài ngày trong điều kiện khô, mát và được sử dụng để sản xuất bia Trong quá trình xử lí hạt đại mạch để trở thành hạt malt hoànthiện hệ enzyme trong hạt đã được hoạt hóa và tăng cường hoạt lực, đặc biệt là hệ enzyme thủy phân thực hiện quá trình chuyển hóa các chất cao phân tử để tạo ra chất chiết của dịch đường

Nhà máy sử dụng loại malt có nguồn gốc từ đại mạch hai hàng, chủ yếu được nhập từ Úc hoặc một số nước châu Âu như: Đức, Đan Mạch

Nhà máy sản xuất bia vàng lên nguyên liệu là malt vàng, ta chọn loại malt

có chất lượng tốt thỏa mãn những chỉ tiêu sau:

Chỉ tiêu cảm quan:

TT Tên chỉ tiêu Chất lượng

có hương thơm đặc trưng, không được có mùi vị lạ

Có nhiều nguyên liệu thay thế như đại mạch chưa ươm mầm, ngô… cũng

có khi người ta dùng các loại đường (gluco, saccaro, malto ) để làm nguyên liệu thay thế Tất cả với cùng mục đích hạ giá thành sản phẩm, cải tiến mùi vị

Nhà máy sử dụng gạo là nguyên liệu dạng hạt được dùng để thay thế một phần malt vì gạo là nguyên liệu rẻ, nhiều, dễ dàng chọn lựa và mua tại Việt Nam,

sẽ giúp tiêu thụ sản phẩm nông nghiệp Hàm lượng chất chiết của gạo rất cao, tinh bột nhiều vì vậy sẽ giảm được lượng malt đáng kể Gạo sẽ làm bia nhẹ và trung tính.

Các chỉ tiêu kỹ thuật của gạo:

Chỉ tiêu cảm quan:

TT Tên chỉ tiêu Chất lượng

kì đặc biệt như vậy nên hoa houblon vẫn giữ một vai trò độc tôn và là nguyên liệu không thể thay thế trong ngành sản xuất bia Vì nước ta không trồng được hoa

houblon, nhà máy chí sử dụng hai loại chế phẩm hoa houblon là hoa viên và cao hoa với tỷ lệ 80/20.

2.2.3.1 Dạng hoa viên

Để sử dụng thuận tiện dỡ tốn kém trong thời gian bảo quản và vận chuyển, người

ta nghiền nát cánh hoa khô thành dạng 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 chất lượng được tính theo α-axit đắng của hoa cánh và hoa viên như nhau Song hoa viên có hiệu quả sử dựng cao hơn nên tiết kiêm tốt hơn Loại hoa viên được sủ dụng là loại hoa viên nén 90 có các chỉ tiêu sau

a Chỉ tiêu cảm quan:

TT Tên chỉ tiêu Chất lượng

Chỉ tiêu cảm quan:

TT Tên chỉ tiêu Chất lượng

rệt

Chỉ tiêu hoá học:

- Hàm lượng α axit đắng 40±1 %

- Tan hết và có thể tạo kết tủa lắng nhanh khi

đun sôi với nước hoa thơm rõ rệt, vị đắng dịu

2.2.4 Nước

Trong quá trình sản xuất bia, nước được sử dụng rộng rãi trong mọi khâu, từ các công đoạn chính như nấu, lọc đến các khâu vệ sinh Trong thành phần bia, nước cũng chiếm một lượng lớn (80 – 90%), góp phần hình thành nên hương vị của bia Bởi vậy, nước dùng trong sản xuất bia phải có chất lượng tốt, đáp ứng được các chỉ tiêu quan trọng:

Ngoài ra nhà may còn cần nước cho nhiều công đoạn khác Không trực tiếp

có mặt trong thành phần của sản phẩm nhưng rất cần thiết trong quy trình sản xuất

và cũng ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng Nước này sử dụng vàonhiều mục đích khác nhau như: nước nồi hơi, nước vệ sinh thiết bị, nước vệ sinh nhà xưởng, nước thanh trùng Mỗi mục đích đòi hỏi chất lượng riêng, nước được

sử lý theo yêucầu sử dụng

Do phải tri một tri phí khá lớn cho việc sử dụng nước, trung binh 6hl nước

để sản suất 1hl bia, nhà máy kết hợp sử dụng hệ thống nước của khu công nghiệp

và nước ngầm Dù là nước nào thì vẫn cần phải xử lý để đạt yêu cầu cho sản

xuất.Tùy mức độ sạch của nước mà ta xử lý theo 4 giai đoạn:

Trong ngành sản xuất bia, các giống nấm men đựơc chia thành 2 nhóm:

Nhóm nấm men nổi với các đặc tính :

- Nhiệt độ lên men: 15÷25oC

- Lên men mạnh, quá trình lên men xảy ra trên bề mặt của môi trừơng

- Khi quá trình lên men kết thúc, các tế bào kết chùm, chuỗi, tạo thành lớp dày trên

bề mặt cùng với bọt bia, bia tự trong chậm

- Khả năng lên men đừơng tam (rafinase) kém (chỉ đạt 33%)

Nhóm nấm men chìm với các đặc tính:

- Nhiệt độ lên men:6÷10oC

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

- Có khả năng lên men hoàn toàn (vì có thể lên men đường rafinosse hoàn toàn).

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

Nhà máy sử dụng nấm men chìm Saccharomyces carlsbergensis với đầy đủ

các đặc tính của chủng nấm men chìm và nhiều ưu điểm vuợt trội:

- Lên men mạnh trong lòng môi trường; khi hết nguồn cacbon trong môi trường, có

xu hướng kết chùm, chuỗi và lắng nhanh xuống đáy thùng lên men, làm trong bia nhanh

- Lên men được glucose, mannose, galactose, fructose, saccharose, malttose

- Đặc biệt rafinose và các dextrin đơn giản,được lên men tốt, thậm chí ở nhiệt độ thấp từ 6÷10oC

- Không lên men được các đường: lactose, inulin…

- Ngoài ra chủng nấm men này còn có khả năng tái sử dụng tốt (6-8 đời), tỷ lệ tế bào chết <10%

- Hiện nay đựoc sử dụng khá phổ biến ở các nhà mày bia trên thế giới Sinh sản tốt

vì khả năng tạo bào tử của nấm men này yếu Trong môi trừơng có đầy đủ vitamin (đặc biệt là vitamin B6) chúng sẽ phát triển tốt nhưng ảnh hưởng của từng loại vitamin lên nấm men là không giống nhau Khả năng kết lắng của nấm men phụ thuộc vào nhiều yếu tố: cấu tạo thành tế bào nấm men, hàm lựơng nitơ hòa tan trong môi trường, nhiệt độ, trị số diện tích điện của tế bào và pH của môi trường

2.2.6 Nguyên liệu phụ trợ khác

Trong công nghệ sản xuất bia, ngoài những nguyên liệu không thể thiếu được như malt, houblon, men, Nhà máy còn dùng đến một số nguyên liệu hay hóa chất phụ Tùy theo yêu cầu kỹ thuật, công nghệ, mà những nguyên phụ liệu hoặc các hóa chất này được sử dụng với hàm lượng khác nhau, gọi chung những dạng này là phụ gia và chia thành hai nhóm chính:

- Các hóa chất dùng để điều chỉnh pH như: Acid lactic, CaCl2

- Chất tạo màu cho bia: caramen

2.2.6.2 Nhóm phụ gia gián tiếp

Nhóm này gồm tất cả nguyên liệu và hóa chất được sử dụng trong quy trình công nghệ nhưng không được phép có mặt trong sản phẩm

2.3 Quy trình công nghệ sản xuất bia chai:

Malt

Nghiền Đường hóa

Lắng xoáy

Làm lạnh nhanh Lọc dịch đường

Bia chai thành phẩm

Chai

CO2 tinh khiết Thu CO2

Bã mal t

Sục khí Không khí vô trùng

Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất bia:

1 Nghiền nguyên liệu:

1.1 Nghiền malt:

- Mục đích: Phá vỡ màng tinh bột để quá trình đường hóa được tốt hơn Đồng

thờ làm tăng diên tích bề mặt tiếp xúc với nước, làm cho sự xâm nhập của nước vào các thành phần chất của nội nhũ được nhanh hơn Thúc đẩy quá trình đường hóa và các quá trình thủy phân khác xảy ra nhanh chóng hơn

- Yêu cầu: Vỏ còn nguyên vẹn và tách ra khỏi nội nhũ.Nội nhũ càng nhỏ càng

tốt, lượng tấm thô nhỏ Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lọc Không nênnghiền malt trước một thời gian dài vì hạt malt dễ hấp thụ độ ẩm và tăng độ oxy hóa của malt

- Tiến hành:

+ Sau khi được làm sạch , malt được đổ vào cân, tại đây sẽ cân lượng malt

để đường hóa và 2 lần malt lót mỗi lần bằng 5% lượng gạo

lệ 0,7hl cho 100kg malt trong thời gian 10-30 phút để sau khi ngâm malt đạt

độ ẩm 30% Sau đó , tiến hành nghiền malt với hai trục nghiền cách nhau 0,3

+ Với malt lót sau khi đem cân sẽ được nghiền khô bằng máy nghiền khô một trục Sau đó malt được đưa vào thùng phối trộn malt lót, bơm nước ấm

để tráng rửa

1.2 Nghiền gạo:

- Mục đích: Nghiền gạo để tăng diện tích bề mặt tiếp xúc với enzyme, giúp

quá trình trương nở và hòa tan tốt hơn, tăng việc phá vỡ cấu trúc màng tế bào của gạo, đồng thời hỗ trợ cho quá trình hồ hóa được triệt để hơn

- Yêu cầu: Do gạo chứa 70-75 % hàm lượng tinh bột so với lượng chất khô

nên cần nghiền thật mịn, nghiền càng mịn càng tốt để quá trình dịch hóa và đường hóa đạt hiệu quả cao

- Máy nghiền gạo thông dụng nhất hiện nay là máy nghiền búa.

3 Hồ hóa:

- Mục đích: làm trương nở và hòa tan tinh bột của gạo Khi tinh bột bắt đầu

trương nở và hòa tan thì độ nhớt tăng nhanh và đạt cực đại Tại nhiệt độ này gọi là nhiệt độ hồ hóa

+ Cho chế phẩm enzym α-amylaza ngay sau khi hòa bột gạo, mục đích để phân cắt các phân tử tinh bột hòa tan thành các phân tử đường có phân tử lượng thấp

là dextrin, đường maltoza và glucoza

hạt tinh bột bắt đầu trương nở, làm độ nhớt dịch tăng lên Giữ nhiệt độ thích hợp cho enzyme α- amylaza hoạt động phân cắt các polymer thành các dextrin mạch ngắn, làm cho độ nhớt dịch hồ hóa giảm dần

+ Tiếp tục nâng nhiệt của khối dịch lên 83℃ và giữ trong 5 phút để tinh bột trương nở và hồ hóa nhanh hơn Quá trình hồ hóa sẽ càng làm tăng độ nhớt của dung dịch

Bổ sung malt lót 2 (5% gạo) tạo điều kiện cho quá trình dịch hóa tinh bột lầnnữa Qúa trình này diễn ra trong 10 phút sẽ làm giảm đáng kể độ nhớt của dịch cháo để dễ dàng khuấy trộn cũng như bơm đi, mặt khác tạo nhiệt độ thuận lợi cho enzyme α-amylaza phân cắt mạch amyloza và amylopectin của tinh bột thành những mảnh dextrin nhỏ trước đó là cơ chất cho β-amylaza xúc tác quá trình

đường hóa sau này ở nồi malt

+Tiếp tục nâng nhiệt độ lên, ở thời điểm đạt 84,5℃ thì đồng thời nghiền

qua nồi malt Thời gian nấu một mẻ khoảng 130 phút, lượng nước sử dụng/( gạo vàmalt lót) là 5/1

3.Đường hóa:

- Mục đích: Tạo điều kiện thích hợp thông qua điều chỉnh nhiệt độ, pH để hệ

enzym amylaza , proteaza có sẵn trong nội nhũ cua malt hoạt động Phân cắtcác hợp chất cao phân tử thành các hợp chất thấp phân tử và hòa tan vào nước tạo thành chất chiết của dịch đường

- Yêu cầu: Dịch đường thu được chứa hàm lượng chất tối đa và tỉ lệ giữa các

thành phần là 80% đường có khả năng lên men

- Trong quá trình đường hóa tinh bột được thủy phân thành các đường đơn

giản và dextrin bậc thấp dễ tan Protein được thủy phân thành các hợp chất polypeptide, albumose, các hợp chất chứa phosphor như fitin bị thủy phân giả phóng axit phosphoric làm tăng độ chua và lực đệm của dịch đường Ngoài các quá trình thủy phân bởi enzyme còn có các phản ứng caramel hóa,phản ứng melanoid , sự biến tính protein kém bền nhiệt , hòa tan các chất trong vỏ malt vào dịch đường

- Tiến hành đường hóa:

Trong khi nồi cháo nấu thì vệ sinh nồi malt, khi cháo sôi được khoảng 15 phút thì bơm dịch sữa malt vào nồi đường hóa Bật cánh khuấy để đảo trộn đều dịch sữa malt Bổ sung NaCl với nồng độ 200 mg/l để tạo cho bia vị đậm đà, dễ chịu Bổ sung axit lactic hạ ph xuống 5,4 ÷ 5,5 , tạo điều kiện thuận lợi cho hệ enzym thủy phân và cũng có tác dụng khử độ cứng của nước còn lại

Sau khi xuống malt xong, bổ xung nước để tỷ lện nước/ malt = 4/1 Dịch có

Đây là giai đoạn enzyme proteaza thực hiện quá trình đạmhóa, sản phẩm chủ yếucủa giai đoạn này là các hợp chất thấp phân tử như peptit hoặc acidamin Hàmlượng các hợp chất chứa nitơ trong thành phần chất hòa tan của dịch đườngchỉchiếm khoảng 5-7% nhưng chúng đóng vai trò rất quan trọng trong việc đảmbảo tiến trìnhlên men được bình thường Axit amin, peptid là nguồn dinh dưỡng

nitơ cho nấm men, pepton, polypeptid góp phần không nhỏ cho việc tạo vị đậm

đà , tham gia vào quá trình tạovà giữ bọt cho bia

Bơm dịch cháo sang nồi malt hoà trộn với dịch bột malt, khi đó nhiệt độ của

Enzym β cắt hai gốc Glucozit trên toàn mạchAmyloza và mạch nhánh của

Amylopectin để tạo thành đường Maltoza

là nhiệt độ tối ưu cho α- amylaza hoạt động Tại đây phần tinh bột hòa tan sẽ

đượcđường hóa hoàn toàn Giữ nhiệt khoảng trên 10ph thì kiểm tra tinh bột sót, nếu vẫn còn thì 5 phút sau thử lại

thùng lọc Thời gian đường hoá một mẻ khoảng 120 phút

Hinh 2.2: Giản đồ nấu

2 Lọc dịch đường:

- Mục đích: Tách dịch đường ra khỏi bã với hiệu suất thu hồi lớn, đồng thời

hạn chế tối đa sự oxy hóa dịch đường

- Lọc dịch đường có 2 giai đoạn:

+ Giai đoạn 1: Lọc để tách dịch đường ra khỏi bã

+ Giai đoạn 2: Rửa bã để rút nốt phân chất hòa tan còn sót lại trong bã

- Tiến hành lọc:

Trước khi lọc Thiết bị lọc cần được vệ sinh kỹ bằng nước, các mảnh của đáy giả cần được ghép thật khít và chặt với nhau Lỗ tháo bã và các van xả dịch phải đóng chặt Bơm nước nóng vào các ống dẫn dịch để đuổi không khí , đồng thời bơm tới đầy khoảng không giữa hai đáy của thùng lọc Dịch đường từ nồi đường hóa sau khi được trộn đều, được bơm 1 lần sang thùng lọc , đồng thời hệ thống cào bã hoạt dộng để dàn đều các lớp bã trên mặt đáygiả Sau khi hết dịch đường hệ thống cánh đào bã được nâng lên cao Dịch đường được để yên 20 phút để bã kết lắng tạo thành lớp lọc Có thể chia lớp

bã thành 3 lớp: lớp dưới cùng gồm các phần tử nặng nhất và lớn nhất, dày khoảng 1cm, lớp giữa gồm vỏ và các phần tử nặng khác, lớp trên cùng là cácphần tử mịn và nhẹ, xám , dày khoảng 1cm Sau đó mở van thu dịch đường Ban đầu dịch đường còn đục nên ta cho hồi lưu trở lại thùng lọc trong

khoảng 15 phút đầu Khi dịch đường bắt đầu trong thì khóa van hồi lưu, dịch đường được đưa ngay sang nồi nấu hoa.Nếu nồi nấu hoa chưa sẵn sàng,thì dịch đường được đưa sang nồi trung gian có vỏ bảo ôn chứa tạm Lúc đầu tốc độ lọc nhanh, về sau tốc độ lọc chậm dần do màng lọc bít làm tăng trở lực Khi đó cần ngừng quá trình lọc dùng hệ thống cào bã tạo lại lớp màng lọc Dùng áp kế để kiểm tra tốc độ lọc Thời gian ép dịch lọc khoảng

90 phút Sau đó tiến hành rửa bã

Tiến hành rửa bã gián đoạn 3 lân, nước rửa bã có nhiệt độ khoảng 78̊C Sauk hi thu hết dịch đường, khóa van xả dịch cấp 1/3 lượng nước rửa bã , cho cánh khuấy quay để làm tơi lớp bã giải phóng chất tan con lưu trong bã vào dịch Để yên trong 10 phút thì tháo dịch , dịch này cũng được bơm sang

nồi hoa với dịch lọc trước đó Kết thúc quá trình rửa bã hàm lượng đường

Tổng thời gian lọc khoảng 160 phút

3 Nấu hoa houblon:

- Mục đích: Diệt enzym của malt , diệt vi sinh vật , kết lắng các phần tử khó

tan phân tán trong dịch đường Trích ly các chất đắng và tinh dầu thơm tronghoa houblon để đem lại hương vị đặc trưng cho bia thành phẩm

- Trong quá trình đun hoa xảy ra một số biến đổi: Sự đồng phân hóa các α-axit

đắng thành izo α- axit đắng có độ hòa tan cao hơn và lực đắng mạnh hơn, vịđắng dịu hơn, trích ly tinh dầu thơm của hoa tạo hương thơm đặc trưng cho bia vàng, tạo phưc tanin-protein cao phân tử tạo màng kéo theo nhiều phần

tử khác kết lắng theo ,làm trong dịch đường, tạo độ ổn định keo cho dịch ,

vô hoạt các protein enzyme của malt và diệt vi sinh vật tạp làm tăng tinh ổn định sinh học của dịch đường đảm bảo quá trình lên men sau nay dịch đườngchỉ chuyển hóa bởi hệ enzyme của nấm men Ngoài ra trong quá trình nấu hoa do nhiệt độ cao xảy ra các phản ứng melanoid, phản ứng caramel hóa làm thay đổi tính chất cảm quan của dịch đường đặc biệt là độ màu của dịch đường Đun hoa còn có tác dụng làm bay hơi một số chất không mong muốnnhư dimethyl sulfua và các dẫn xuất, cô đặc dịch đường bằng quá trình bay

- Tiến hành đun hoa:

Thiết bị đun hoa được vệ sinh sạch sẽ trước khi nấu mỗi mẻ Ngay từ khi dịch lọc được đưa sang nồi nấu hoa thì mở van cấp hơi nhưng ở mức độ vừa phải để duy trì nhiệt độ dịch lọc trên 75̊C Sau đó nâng dần nhiệt độ sao cho tới khi toàn bộ dịch lọc và nước rửa bã được bơm sang nồi hoa thì dịch đường trong nồi cũng vừa sôi Khi dịch sôi khoảng 15 phút thì cho toàn bộ lượng hoa cao vào nồi Sau khi dịch sôi được khoảng 60 phút thì cho

thì bổ sung nốt ½ lượng hoa viêm vào nồi Tỷ lệ : cao hoa/hoa viên=1/4 Thời gian đun hoa khoảng 90 phút

Kết thúc quá trình nấu hoa dịch đường trong hơn, sẫm màu hơn, có hương đặc trưng và có vị đắng pha ngọt Dịch này sẽ được bơm vào thùng lắng xoáy nhằm loại bỏ bã hoa