Thiết kế nhà máy sản xuất bia bằng phương pháp lên men cổ điển với năng suất 45 triệu lítnăm

Ngoài ra để tăng hiệu quả kinh tế, giảm giá thành sản phẩm cũng như đa dạng hóa sản phẩm, các nhà máy sản xuất bia còn dùng một số loại nguyên liệu thay thế như: đại mạch chưa nảy mầm, g

LỜI CAM ĐOAN LIÊM CHÍNH HỌC THUẬT

Tôi xin cam đoan đây là đồ án do chính tôi thực hiện Các số liệu, kết quả tính toán là trung thực, không sao chép từ các công trình khác

Người cam đoan

Trần Thị Yến Minh

MỤC LỤC

Chương 1 LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 2

1.1 Tính cấp thiết của sự đầu tư: 2

1.2 Điều kiện kinh tế kĩ thuật: 2

1.2.1 Đặc điểm tự nhiên: 2

1.2.2 Hệ thống giao thông vận tải: 2

1.2.3 Nguồn nguyên liệu: 2

1.2.4 Nguồn cung cấp điện, hơi và nhiên liệu: 3

1.2.5 Nguồn cung cấp nước: 3

1.2.6 Hệ thống xử lý nước thải: 3

1.2.7 Nguồn nhân lực: 3

1.2.8 Thị trường tiêu thụ sản phẩm: 3

1.2.9 Hợp tác hóa: 4

2.1 Giới thiệu sản phẩm: 5

2.1.1 Thành phần hóa học của bia: 5

2.1.2 Các chỉ tiêu cảm quan: 6

2.2 Nguyên liệu: 6

2.2.1 Malt: 6

2.2.1.1 Vai trò: 6

2.2.1.2 Yêu cầu của malt đại mạch: 6

2.2.1.3 Nguồn thu nhận và phương pháp bảo quản: 7

2.2.2 Hoa houblon: 7

2.2.2.1 Vai trò: 7

2.2.2.2 Thành phần hóa học của hoa houblon: 7

2.2.2.3 Bảo quản hoa nâng cao hiệu quả sử dụng: 8

2.2.3 Ngô: 8

2.2.3.1 Vai trò: 8

2.2.3.2 Yêu cầu của ngô nấu bia: 8

2.2.3.3 Nguồn thu nhận và phương pháp bảo quản: 8

2.2.4 Đường mía và đường củ cải: 8

2.2.5 Nước: 9

2.2.5.1 Vai trò: 9

2.2.5.2 Những yêu cầu cơ bản của nước dùng nấu bia: 9

2.2.5.3 Sự ảnh hưởng của nước đến chất lượng bia: 9

2.2.6 Chất hỗ trợ kỹ thuật: 10

2.2.6.1 Nấm men: 10

2.2.6.2 Enzym: 10

2.2.6.3 Các chất hỗ trợ kỹ thuật: 10

2.3 Các quá trình sinh lí, sinh hóa cơ bản trong sản xuất bia: 10

2.3.1 Các quá trình xảy ra khi nấu: 11

2.3.1.1 Quá trình enzyme: 11

2.3.1.2 Quá trình phi enzym: 11

2.3.2 Các quá trình xảy ra khi lên men: 12

2.3.2.1 Lên men chính: 12

2.3.2.2 Lên men phụ: 12

Chương 3 CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 14

3.1 Quy trình công nghệ: 14

3.2 Chọn phương pháp công nghệ: 15

3.2.1 Nguyên liệu: 15

3.1.2 Chọn phương pháp nghiền: 15

3.1.3 Chọn phương pháp nấu: 15

3.1.4 Phương pháp lọc dịch đường: 15

3.1.5 Chọn phương pháp nạp hoa houblon: 15

3.1.6 Phương pháp làm lạnh: 15

3.1.7 Phương pháp lên men: 15

3.3 Thuyết minh quy trình: 16

3.3.1 Nguyên liệu: 16

3.3.2 Làm sạch: 16

3.3.2.1 Mục đích: 16

3.3.2.2 Tiến hành: 16

3.3.3 Nghiền: 17

3.3.3.1 Mục đích: 17

3.3.3.2 Tiến hành: 17

3.3.4 Nấu nguyên liệu: 18

3.3.4.1 Mục đích: 18

3.3.4.2 Tiến hành: 19

3.3.5 Lọc dịch đường và rửa bã: 21

3.3.5.1 Mục đích: 21

3.3.5.2 Phương pháp tiến hành: 21

3.3.5.3 Thiết bị lọc khung bản: 22

3.3.6 Houblon hóa: 22

3.3.6.1 Mục đích: 22

3.3.6.2 Tiến hành: 22

3.3.7 Lắng trong: 23

3.3.7.1 Mục đích: 23

3.3.7.2 Tiến hành: 23

3.3.8 Làm lạnh dịch đường: 24

3.3.8.1 Mục đích 24

3.3.8.2 Tiến hành: 24

3.3.9 Lên men: 24

3.3.9.1 Chuẩn bị giống: 24

3.3.9.2 Tiến hành lên men: 25

3.3.10 Lọc trong bia: 27

3.3.10.1 Mục đích: 27

3.3.10.2 Tiến hành: 27

3.3.11 Ổn định bia: 27

3.3.11.1 Mục đích: 27

3.2.11.2 Tiến hành: 27

3.3.12 Chiết bia lon: 27

3.3.13 Thanh trùng: 28

3.3.13.1 Mục đích: 28

3.3.13.2 Tiến hành: 28

3.3.14 Hoàn thiện sản phẩm: 28

3.3.15.1 Mục đích: 28

3.3.14.2 Tiến hành: 28

Chương 4 CÂN BẰNG VẬT CHẤT 30

4.1 Các số liệu ban đầu: 30

4.2 Tính cân bằng sản phẩm: 31

4.2.1 Chọn số mẻ nấu trong một ngày: 31

4.2.2 Biểu đồ sản xuất của nhà máy: 31

4.2.3 Tính cân bằng sản phẩm cho 100kg nguyên liệu ban đầu: 32

4.2.3.1 Lượng chất khô trong nguyên liệu hạt: 32

4.2.3.2 Lượng nguyên liệu hạt còn lại sau khi làm sạch: 32

4.2.3.3 Lượng nguyên liệu hạt còn lại sau khi nghiền: 32

4.2.3.4 Lượng chất khô của hạt chuyển vào dịch đường khi nấu: 32

4.2.3.5 Lượng chất khô của hạt còn lại sau quá trình nấu: 32

4.2.3.6 Lượng chất khô của hạt còn lại sau quá trình lọc: 33

4.2.3.7 Thể tích của dịch đường khi đun sôi: 33

4.2.3.8 Lượng chất khô còn lại sau houblon hóa là: 33

4.2.3.9 Lượng dịch đường còn lại sau khi houblon hóa: 33

4.2.3.10 Khối lượng chất khô còn lại sau lắng trong: 34

4.2.3.11 Thể tích của dịch đường sau lắng trong: 34

4.2.3.12 Lượng chất khô còn lại sau làm lạnh: 34

4.2.3.13 Khối lượng của dịch lên men từ 100kg nguyên liệu ban đầu: 34

4.2.3.14 Thể tích của dịch lên men: 34

4.2.3.15 Lượng bia non sau khi lên men chính: 35

4.2.3.16 Lượng bia còn lại sau khi lên men phụ: 35

4.2.3.17 Lượng bia còn lại sau khi lọc: 35

4.2.3.18 Lượng bia sau ổn định: 35

4.2.3.19 Lượng bia sau chiết rót và thanh trùng: 35

4.2.3.20 Lượng enzim Termamyl sử dụng: 35

4.2.3.21 Lượng hoa houblon cần dùng: 35

4.2.3.22 Lượng men giống đặc cần dùng: 35

4.2.3.23 Lượng men thu hồi: 35

4.2.3.24 Lượng bã nguyên liệu: 36

4.2.3.25 Lượng cặn lắng khi lắng trong và làm lạnh: 36

4.2.3.26 Lượng CO 2 thu được: 36

4.2.4 Tính cân bằng sản phẩm cho một ngày: 37

4.2.4.1 Lượng nguyên liệu ban đầu: 37

4.2.4.2 Lượng nguyên liệu hạt sau làm sạch: 37

4.2.4.3 Lượng nguyên liệu hạt sau nghiền: 37

4.2.4.4 Lượng dịch đường đun sôi: 37

4.2.4.5 Lượng dịch đường sau houblon hoá ở 100 0 C: 38

4.2.4.6 Lượng dịch đường sau lắng trong: 38

4.2.4.7 Lượng dịch lên men: 38

4.2.4.8 Lượng bia non sau lên men chính: 38

4.2.4.9 Lượng bia sau lên men phụ: 38

4.2.4.10 Lượng bia sau lọc: 38

4.2.4.11 Lượng bia sau ổn định: 38

4.2.4.12 Lượng bia thành phẩm: 38

4.2.4.13 Lượng hoa houblon cần dùng: 38

4.2.4.14 Lượng enzyme Termamyl cần dùng: 38

4.2.4.15 Lượng bã nguyên liệu: 38

4.2.4.16 Lượng men giống: 38

4.2.4.17 Lượng men thu hồi: 39

4.2.4.18 Lượng CO 2 thu hồi: 39

4.2.5 Chi phí bao bì: 39

4.2.5.1 Lượng vỏ lon: 39

4.2.5.2 Lượng thùng carton: 39

Chương 5 TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ 42

5.1 Tính thiết bị cho phân xưởng nấu: 42

5.1.1 Công đoạn xử lý nguyên liệu: 42

5.1.1.1 Tính xilô để chứa nguyên liệu: 42

5.1.1.2 Tính bunke: 43

5.1.1.3 Thiết bị làm sạch nguyên liệu: 45

5.1.1.4 Thiết bị ngiền malt: 45

5.1.1.5 Thiết bị nghiền ngô: 46

5.1.1.6 Tính cơ cấu vận chuyển bằng gàu tải: 47

5.1.1.7 Vít tải vận chuyển: 50

5.1.2 Công đoạn nấu dịch đường: 53

5.1.2.1 Nồi nấu nguyên liệu: 53

5.1.2.2 Thiết bị lọc khung bản: 57

5.1.2.3 Thùng chứa bã nguyên liệu: 57

5.1.2.4 Thùng trung gian chứa dịch đường sau khi lọc: 58

5.1.2.5 Thiết bị lắng trong: 59

5.1.2.6 Thiết bị làm lạnh: 60

5.1.2.7 Tính và chọn các loại bơm cho phân xưởng nấu: 60

5.2 Tính thiết bị cho phân xưởng lên men: 62

5.2.1 Thiết bị nhân giống: 62

5.2.1.1 Nuôi cấy cấp 1: 63

5.2.1.2 Nuôi cấy cấp 2: 63

5.2.1.3 Nuôi cấy cấp 3: 63

5.2.2 Thiết bị lên men chính: 63

5.2.3 Thiết bị lên men phụ: 64

5.2.4 Thiết bị tiệt trùng: 65

5.2.5 Thùng chứa sữa men: 65

5.2.6 Thiết bị lọc bia: 66

5.2.7 Thùng phối trộn chất trợ lọc: 66

5.2.8 Thiết bị ổn định bia: 66

5.2.9 Tính và chọn các loại bơm cho phân xưởng lên men: 67

5.2.9.1 Bơm bia đi lọc: 67

5.2.9.2 Bơm nấm men: 67

5.2.9.3 Bơm nước vệ sinh thiết bị: 67

5.3 Tính thiết bị cho phân xưởng chiết rót: 67

5.3.1 Thiết bị nâng pallet lon: 68

5.3.2 Thiết bị kiểm tra lon rỗng: 68

5.3.3 Thiết bị rửa lon: 68

5.3.4 Máy chiết rót: 69

5.3.5 Máy đóng nắp: 69

5.3.6 Máy kiểm tra lon sau khi chiết: 69

5.3.7 Bộ phận làm quay đầu lon: 69

5.3.8 Máy thanh trùng lon: 69

5.3.9 Máy kiểm tra lon sau khi thanh trùng: 70

5.3.10 Máy in phun hạn sử dụng: 70

5.3.11 Máy đóng thùng carton đựng lon: 70

Chương 6 TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG 74

6.1 Tính tổ chức: 74

6.1.1 Sơ đồ hệ thống tổ chức của nhà máy: 74

6.1.2 Tổ chứa lao động của nhà máy: 74

6.1.2.1 Chế độ làm việc: 74

6.1.2.2 Nhân lực: 75

6.2 Tính xây dựng: 76

6.2.1 Kích thước các công trình: 76

6.2.1.1 Phân xưởng nấu: 76

6.2.1.2 Phân xưởng lên men: 76

6.2.1.3 Phân xưởng chiết rót: 76

6.2.1.4 Phân xưởng cơ điện lạnh: 77

6.2.1.5 Kho thành phẩm: 77

6.2.1.6 Kho chứa thùng và lon không: 77

6.2.1.7 Phân xưởng lò hơi: 77

6.2.1.8 Nhà hành chính: 77

6.2.1.10 Khu xử lý nước: 78

6.2.1.11 Đài nước: 78

6.2.1.12 Bể chứa nước: 78

6.2.1.13 Trạm biến áp: 78

6.2.1.14 Nhà đặt máy phát điện dự phòng: 79

6.2.1.15 Nhà ăn - căn tin: 79

6.2.1.16 Gara ôtô: 79

6.2.1.17 Nhà để xe đạp, xe máy: 79

6.2.1.18 Nhà vệ sinh: 79

6.2.1.19 Phòng thường trực và bảo vệ: 79

6.2.1.20 Kho nhiên liệu: 79

6.2.1.21 Khu xử lý nước thải: 79

6.2.2 Tính khu đất xây dựng nhà máy: 81

6.2.2.1 Khu đất mở rộng: 81

6.2.2.2 Diện tích khu đất: 81

6.2.2.3 Tính hệ số sử dụng: 81

Chương 7 HƠI VÀ NƯỚC 82

7.1 Tính hơi: 82

7.1.1 Các công thức sử dụng để tính toán: 82

7.1.1.1 Tính lượng nhiệt dùng để nâng nhiệt độ cho khối nấu: 82

7.1.1.2 Tính lượng nhiệt dùng để giữ nhiệt cho khối nấu: 82

7.1.1.3 Lượng nhiệt đun nóng vỏ thiết bị: 82

7.1.1.4 Lượng nhiệt tổn thất: 83

7.1.1.5 Lượng nhiệt cần để bốc hơi nước: 83

7.1.2 Tính nhiệt cho các nồi nấu trong phân xưởng nấu: 83

7.1.2.1 Sơ đồ nâng và giữ nhiệt: 83

7.1.2.2 Kết quả tính nhiệt cho các nồi: 83

7.1.3 Lượng hơi dùng cho phân xưởng nấu: 86

7.1.4 Tính và chọn lò hơi: 87

7.1.5 Tính nhiên liệu: 87

7.1.5.1 Dầu F.O: 87

7.1.6.2 Xăng: 88

7.1.6.3 Dầu D.O: 88

7.1.6.4 Dầu nhờn: 88

7.2 Tính nước: 88

7.2.1 Nước dùng cho phân xưởng nấu: 88

7.2.2 Nước dùng cho lò hơi: 88

7.2.3 Nước dùng cho phân xưởng lên men: 88

7.2.4 Nước dùng cho máy rửa lon: 88

7.2.6 Nước dùng cho thanh trùng: 88

7.2.7 Nước dùng cho hệ thống lạnh: 88

7.2.8 Nước dùng cho sinh hoạt: 89

7.2.8.1 Nước dùng cho nhà sinh hoạt vệ sinh: 89

7.2.8.2 Nước rửa xe: 89

7.2.8.3 Nước dùng cho nhà ăn: 89

7.2.8.4 Nước tưới cây xanh và dùng cho các mục đích khác: 89

7.2.8.5 Nước cứu hỏa: 89

Chương 8 KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 90

8.1 Kiểm tra nguyên liệu: 90

8.1.1 Kiểm tra chất lượng của malt: 90

8.1.2 Kiểm tra chất lượng của hoa houblon: 90

8.1.3 Kiểm tra chất lượng của ngô: 90

8.1.4 Kiểm tra men giống: 90

8.1.5 Kiểm tra nước dùng nấu bia: 90

8.2 Kiểm tra các công đoạn sản xuất: 91

8.2.1 Kiểm tra công đoạn nấu: 91

8.2.2 Kiểm tra công đoạn lên men: 91

8.3 Kiểm tra sản phẩm: 92

8.3.1 Các chỉ tiêu cảm quan: 92

8.3.2 Các chỉ tiêu hoá lý: 92

8.3.3 Các chỉ tiêu hoá học: 93

Chương 9 AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CÔNG NGHIỆP NHÀ MÁY 94

9.1 An toàn lao động: 94

9.1.1 Nguyên nhân xảy ra tai nạn lao động: 94

9.1.2 Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động: 94

9.1.3 Những yêu cầu cụ thể về an toàn lao động: 95

9.1.3.1 Chiếu sáng và đảm bảo ánh sáng khi làm việc: 95

9.1.3.2 Thông gió: 95

9.1.3.3 An toàn về điện: 95

9.1.3.4 An toàn sử dụng thiết bị: 95

9.1.3.5 Phòng chống cháy nổ: 95

9.1.3.6 An toàn với hóa chất: 96

9.1.3.7 Chống sét: 96

9.2 Vệ sinh xí nghiệp: 96

9.2.1 Vệ sinh cá nhân của công nhân: 96

9.2.2 Vệ sinh máy móc thiết bị: 96

9.2.3 Vệ sinh xí nghiệp: 96

9.2.4 Xử lý phế liệu của quá trình sản xuất: 96

9.2.5 Xử lý nước thải: 96

9.2.6 Xử lý nước dùng để sản xuất: 97

KẾT LUẬN 98

TÀI LIỆU THAM KHẢO 99

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Hình 2.1: Sản phẩm bia 5

Hình 2.2: Nguyên liệu nấu bia 8

Hình 3.1: Thiết bị sàng rung 16

Hình 3.3: Thiết bị nghiền búa 18

Hình 3.4: Nồi đường hóa 19

Hình 3.5: Sơ đồ nâng và giữ nhiệt của quá trình nấu 21

Hình 3.6: Thiết bị lọc khung bản 21

Hình 3.7: Thiết bị lắng whirlpool 24

Hình 3.8: Thiết bị làm lạnh 24

Hình 3.9: Dây chuyền chiết lon 28

Hình 5.1: Xilô chứa guyên liệu 42

Hình 5.2: Bunke chứa nguyên liệu 44

Hình 5.3: Thiết bị nghiền malt 46

Hình 5.4: Thiết bị nghiền búa 46

Hình 5.5: Gàu tải 47

Hình 5.6: Vít tải 51

Hình 5.7: Nồi nấu nguyên liệu 53

Hình 5.8: Thùng chứa bã 58

Hình 5.9: Thùng chứa trung gian 58

Hình 5.10: Thiết bị lắng Whirpool 59

Hình 5.11: Thiết bị làm lạnh 59

Hình: 5.12: Thiết bị nhân giống 62

Hình 5.13: Thiết bị lên men chính 63

Hình 5.14: Thiết bị lên men phụ 65

Hình 5.15: Thiết bị kiểm tra lon rỗng 68

Hình 5.16: Máy in phun hạn sử dụng 70

Hình 5.17: Máy đóng thùng carton đựng lon 71

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 4.1 Bảng thể hiện hao hụt nguyên liệu qua các công đoạn 30

Bảng 4.2 Biểu đồ sản xuất của nhà máy 31

Bảng 4.3 Bảng tổng kết tính cân bằng vật chất 40

Bảng 5.1 Bảng tổng kết tính và chọn thiết bị 71

Bảng 6.1 Bảng phân phối lao động giờ hành chính 75

Bảng 6.2 Bảng phân phối lao động theo ca 75

Bảng 6.3 Bảng tổng kết các công trình 80

Bảng 7.1 Lượng nhiệt dùng để nâng nhiệt độ cho khối nấu (Q 1 ) 84

Bảng 7.2 Lượng nhiệt dùng để giữ nhiệt cho khối nấu (Q 2 ) 84

Bảng 7.3 Khối lượng vỏ nồi nấu 84

Bảng 7.4 Lượng nhiệt đun nóng vỏ thiết bị (Q 3 ) 85

Bảng 7.5 Lượng nhiệt tổn thất (Q 4 ) 85

Bảng 7.6 Tổng lượng nhiệt dùng cho các nồi 86

Bảng 7.7 Lượng hơi dùng cho phân xưởng nấu 86

LỜI MỞ ĐẦU

Bia là một loại đồ uống có tính giải khát lên men có độ cồn thấp, rất hấp dẫn với hương thơm đặc trưng và vị đắng dễ chịu của hoa houblon Ngoài tác dụng giải khát, bia còn cung cấp một lượng lớn các chất dinh dưỡng, các chất giúp tăng cường tiêu hóa

và các vitamin, nhất là các vitamin nhóm B

Nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia là malt đại mạch, hoa houblon và nước với một quy trình công nghệ khá đặc biệt Ngoài ra để tăng hiệu quả kinh tế, giảm giá thành sản phẩm cũng như đa dạng hóa sản phẩm, các nhà máy sản xuất bia còn dùng một số loại nguyên liệu thay thế như: đại mạch chưa nảy mầm, gạo, ngô đã tách phôi…

Các nước có ngành công nghiệp phát triển nghiên cứu nhiều quá trình sản xuất bia tiên tiến đạt hiệu quả kinh tế và trình độ kỹ thuật cao như: phương pháp lên men hiện đại, phương pháp len men liên tục, sử dụng chế phẩm enzym trong sản xuất bia…

Những năm gần đây ở nước ta, ngành công nghiệp thực phẩm nói chung và ngành công nghiệp sản xuất bia nói riêng đã có những bước tiến mới với nhiều nhà máy bia ra đời, nhiều sản phẩm bia được giới thiệu và tiêu dùng rộng rãi, nhưng vẫn không đáp ứng được nhu cầu tiêu thụ bia ngày càng tăng

Vì vậy, nhu cầu xây dựng một nhà máy bia sản xuất ra sản phẩm có chất lượng cao, giá cả hợp lý, ổn định để cạnh tranh với các sản phẩm của các công ty nước ngoài đồng thời tiến đến xuất khẩu ra nước ngoài góp phần vào phát triển kinh tế của đất nước

Chính vì lí do trên mà tôi đã lựa chọn đề tài tốt nghiệp là: “Thiết kế nhà máy bia

lên men bằng phương pháp cổ điển với năng suất 45 triệu lít sản phẩm / năm.”

Chương 1 LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

1.1 Tính cấp thiết của sự đầu tư:

Đà Nẵng là thành phố rất năng động, có nền kinh tế phát triển lớn nhất khu vực miền Trung và đứng thứ ba so với cả nước Đặc biệt nơi đây có rất nhiều tiềm năng, có

vị trí địa lí thuận lợi, là nơi nằm giữa 2 thành phố lớn nhất cả nước là Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh Vì vậy vấn đề giao lưu kinh tế hết sức dễ dàng Đà Nẵng có cảng biển

và sân bay rất thuận lợi cho việc xuất nhập khẩu với nước ngoài Bên cạnh đó, Đà Nẵng

có rất nhiều điểm du lịch nổi tiếng như cáp treo Bà Nà, Ngũ Hành Sơn, đặc biệt có bãi biển dài đẹp và các danh lam thắng cảnh khác… ngày càng thu hút nhiều khách du lịch trong nước và quốc tế Chính vì điều đó mà nhu cầu về chế biến thực phẩm ngày càng tăng và không ngừng phát triển, nhất là nước giải khát mà quan trọng nhất là bia, một loại nước uống được đông đảo người dân và khách du lịch ưa chuộng Tuy nhiên hiện nay tại thành phố sản lượng bia vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu Vì vậy việc xây dựng một nhà máy bia tại thành phố Đà Nẵng là hoàn toàn hợp lí, đảm bảo mang lại lợi nhuận cho nhà máy cũng như mở ra nhiều cơ hội việc làm cho người dân thành phố Đà Nẵng nói riêng và cả khu vực miền Trung nói chung

1.2 Điều kiện kinh tế kĩ thuật:

1.2.1 Đặc điểm tự nhiên:

Nhà máy được xây dựng tại khu công nghiệp Hoà Khánh, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng Đây là khu vực có địa hình rộng, bằng phẳng, khô ráo, cấu tạo đất đai chắc chắn, không bị lún cho phép xây dựng nhà công nghiệp nhiều tầng

Về khí hậu, Đà Nẵng là thành phố có điều kiện khí hậu tương đối ôn hoà Nhiệt

độ trung bình hằng năm là 26°C, độ ẩm trung bình 83,4% Hướng gió chính là Đông Nam

1.2.2 Hệ thống giao thông vận tải:

Khu công nghiệp Hoà Khánh nằm gần quốc lộ 1A, đường sá trong khu công nghiệp được quy hoạch một cách hệ thống, mặt khác khu công nghiệp cũng không xa

so với cảng biển, sân bay, nhà ga vì vậy việc vận chuyển nguyên liệu, trang thiết bị của nhà máy cũng như tiêu thụ sản phẩm hết sức thuận lợi và nhanh chóng

1.2.3 Nguồn nguyên liệu:

Nguyên liệu dùng để sản xuất bia tại nhà máy là malt đại mạch, ngô đã tách phôi, hoa houblon Điều kiện khí hậu ở nước ta không thích hợp với việc trồng đại mạch và hoa houblon nên hai loại nguyên liệu này phải nhập từ nước ngoài Do vị trí của khu

công nghiệp khá gần cảng biển và sân bay trong thành phố, nên việc vận chuyển nguyên liệu về nhà máy tương đối thuận tiện, giảm bớt chi phí vận chuyển đường bộ

Ngô là nguyên liệu sẵn có tại địa phương cũng như ở các tỉnh lân cận do vậy việc thu mua rất đơn giản, dễ dàng Việc sử dụng nguyên liệu thay thế là ngô mang lại lợi ích kinh tế lớn trong việc thu mua nguyên liệu của địa phương, cũng như vận chuyển và hạ giá thành sản phẩm

1.2.4 Nguồn cung cấp điện, hơi và nhiên liệu:

Nguồn điện của nhà máy lấy từ lưới điện quốc gia, thông qua trạm biến áp riêng Ngoài ra, để đảm bảo quá trình sản xuất được liên tục, đề phòng khi mất điện nhà máy còn trang bị máy phát điện dự phòng

Lượng hơi đốt cung cấp cho các phân xưởng được lấy từ lò hơi riêng của nhà máy Nhiên liệu dùng cho lò hơi là dầu FO được mua từ các trạm xăng dầu địa phương Ngoài ra, nhà máy còn trang bị kho chứa nhiên liệu dự trữ để đảm bảo cho quá trình sản xuất

1.2.5 Nguồn cung cấp nước:

Lượng nước sử dụng trong nhà máy rất lớn với nhiều mục đích khác nhau: nước dùng trong công nghệ, nước dùng để vệ sinh máy móc, thiết bị, nhà xưởng Nguồn cung cấp nước chính của nhà máy là nguồn nước của thành phố, bên cạnh đó nhà máy còn sử dụng thêm nguồn nước từ giếng bơm

Nước từ nguồn nước sinh hoạt thành phố hay giếng đều cho qua hệ thống xử lý nước trước khi đưa vào sản xuất để đảm bảo yêu cầu trước khi đưa vào sử dụng

1.2.6 Hệ thống xử lý nước thải:

Lượng nước thải của nhà máy bia cũng rất lớn, chứa nhiều tạp chất, nếu không được xử lí sẽ gây ảnh hưởng xấu đến môi trường xung quanh Vì vậy toàn bộ nước thải của nhà máy được đưa qua hệ thống xử lý nước thải của nhà máy truớc khi thải ra ngoài

1.2.7 Nguồn nhân lực:

Công nhân của nhà máy chủ yếu lấy từ nguồn nhân lực địa phương, như vậy vừa giải quyết được công ăn việc làm cho người dân ở địa phương vừa giảm được chi phí về nhà ở sinh hoạt cho công nhân Cán bộ quản lý và cán bộ kỹ thuật được cung cấp từ các trường đại học ở miền Trung như: Đà Nẵng, Huế, Nha Trang…

1.2.8 Thị trường tiêu thụ sản phẩm:

Thị trường tiêu thụ trong nước, dặc biệt là thị trường tiêu thụ tại Đà Nẵng nói riêng và miền Trung nói chung đang tăng mạnh trong những năm gần đây và tương lai Dần dần, được mở rộng ra ở các tỉnh phía Bắc và phía Nam Bên cạnh đó, có thể xuất khẩu sang các các nước nằm trong khu vực Đông Nam Á, như Indonesia, Malaysia, Lào, Campuchia…

1.2.9 Hợp tác hóa:

Hiện nay trong khu công nghiệp Hoà Khánh có rất nhiều xí nghiệp, nhà máy do vậy sẽ dễ dàng cho việc hợp tác hoá và liên hợp hoá giữa nhà máy với các nhà máy khác Điều đó sẽ thuận lợi cho việc sử dụng chung những công trình cung cấp điện, nước, hơi, công trình giao thông vận tải…cũng như vấn đề tiêu thụ sản phẩm và phế phẩm như bã malt, nấm men bia là nguồn nguyên liệu cho nhà máy sản xuất thức ăn gia súc, các cặn lắng, bã hoa là nguyên liệu cho nhà máy sản xuất phân bón… làm giảm bớt vốn đầu tư, chi phí của nhà máy và làm cho giá thành sản phẩm giảm xuống, tăng khả năng cạnh tranh của nhà máy

Tóm lại, với những điều kiện thuận lợi về vị trí địa lí, giao thông vận tải, nguồn lao động, tiêu thụ sản phẩm… thì việc xây dựng nhà máy bia tại địa điểm này là hoàn toàn hợp lí, hứa hẹn sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao

Chương 2 TỔNG QUAN

2.1 Giới thiệu sản phẩm:

Bia là một loại đồ uống lên men có độ cồn thấp, giàu dinh dưỡng có hương thơm

và vị đắng đặc trưng Nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia là malt đại mạch, hoa houblon và nước Ở nước ta một số nhà máy có thể dùng một số nguyên liệu thay thế malt như ngô, gạo… với tỉ lệ thích hợp để giảm chi phí sản xuất đồng thời tạo sản phẩm bia đặc trưng Ngoài việc cung cấp một lượng lớn năng lượng, trong bia còn chứa một

hệ enzym khá phong phú, đặc biệt là nhóm enzym kích thích tiêu hoá amylaza Đặc biệt khí cacbonic bão hoà trong bia có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát cho người uống Nhờ những ưu điểm bia được sử dụng rộng rãi ở trên khắp thế giới và sản lượng của nó ngày càng tăng

Hình 2.1: Sản phẩm bia

2.1.1 Thành phần hóa học của bia:

Nước là thành phần chính của bia, bên cạnh đó là rượu etylic, rượu bậc cao, một

ít este, axit cacbonic, glyxerin, các hợp chất chứa nitơ…

Hàm lượng axit cacbonic không phụ thuộc vào sự lên men, nó chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ tàng trữ bia, áp suất đối kháng và sự khuấy trộn khi chiết bia hay phụ thuộc vào hàm lượng khí bổ sung vào trong bia Bình thường hàm lượng CO2 trong bia vào khoảng 0,35 – 0,4%

Các hợp chất chứa nitơ chiếm khoảng 8 -10% dịch chiết Các chất khoáng, chiếm

3 – 4% dịch chiết, nhưng hàm lượng thay đổi theo thành phần nguyên liệu đặc biệt là nước Trong đó, có khoảng 1/3 là muối của Na và K, 1/3 là muối của P, một ít SO2, Ca,

Mg, Al và Fe [1, tr315]

Các chất đắng, axit hữu cơ, vitamin, este… có hàm lượng thấp nhưng ảnh hưởng

khá quan trọng đối với chất lượng bia [1, tr315]

2.1.2 Các chỉ tiêu cảm quan:

Các chỉ tiêu cảm quan của bia là vị, mùi, màu, độ trong, sự tạo bọt và độ bền của bọt bia Bia phải có mùi tinh khiết của hoa houblon và malt, không được có mùi lạ và mùi chua Độ axit trung bình của bia bằng 4, pH dao động 4,1 - 4,8

Bia phải có màu vàng nâu hoặc vàng sáng và óng ánh, bia phải thật trong

Bia phải có mùi thơm, đắng đặc trưng của hoa houblon và malt, không có mùi vị

nó cho một tỉ lệ enzym cân đối thích hợp cho công nghệ sản xuất bia, ngoài ra vỏ malt đại mạch dai nên nghiền ít nát và tạo lớp trợ lọc rất xốp

2.2.1.2 Yêu cầu của malt đại mạch:

- Màu: malt có màu vàng tươi, sáng

- Kích thước hình dáng phải đồng đều, tương tự như hạt đại mạch khô, hạt trên sàng 2,8 mm

- Vị và mùi: phải có mùi đặc trưng, không có mùi vị lạ Nếu có mùi chua hay mốc chứng tỏ malt bị ẩm, matl phải có vị ngọt dịu (nhẹ)

- Độ sạch: không tạp chất, hạt không bị vỡ và không có hạt bị bệnh, hạt vỡ tối đa 0,5 %, hạt bị bệnh tối đa 1 %, hạt không nảy mầm tối đa 5 %

- Trọng lượng khô tuyệt đối: 28÷38 g/1000 hạt (theo trọng lượng), 25÷37 g/1000 hạt (theo chất khô tuyệt đối)

- Độ ẩm của malt không quá 6%

- Thời gian đường hoá: từ 10÷35 phút

- Về thành phần hoá học của malt, quan trọng nhất là hàm lượng tinh bột Hàm lượng tinh bột càng cao càng tốt nhưng hàm lượng protein phải nằm trong giới hạn cho phép từ 9÷12% Nếu hàm lượng protein cao thì bia dễ bị đục, khó bảo quản, nếu thấp

hơn thì bia sẽ kém bọt và có hương vị kém đậm đà [3, tr32]

2.2.1.3 Nguồn thu nhận và phương pháp bảo quản:

Nước ta không sản xuất được malt do đó phải nhập ngoại Nhà máy thu nhận malt chủ yếu từ Úc rồi được đưa về nhà máy và bảo quản trong kho Thời gian bảo quản dự trữ là 1 tháng

2.2.2 Hoa houblon:

2.2.2.1 Vai trò:

Hoa houblon là nguyên liệu không thể thiếu được trong sản xuất bia Hoa houblon truyền cho bia có vị đắng dễ chịu, hương thơm đặc trưng, làm tăng khả năng tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của bia

Trong sản xuất bia người ta sử dụng hoa cái chưa thụ phấn vì hoa đã thụ phấn sẽ tạo hạt làm giảm chất lượng bia Hoa được sử dụng dưới nhiều dạng khác nhau: dạng hoa nguyên cánh, hoa viên, cao hoa…

Nhà máy sử dụng hoa houblon ở dạng hoa viên Sử dụng hoa viên có ưu điểm là bảo toàn được chất lượng, nhưng đồng thời cũng có nhược điểm là giá thành cao, khó bảo quản

2.2.2.2 Thành phần hóa học của hoa houblon:

Trong hoa houblon bao gồm nhiều chất khác nhau, nhưng những chất có giá trị đối với công nghệ sản xuất bia là nhựa houblon, các chất tanin, tinh dầu Ngoài ra, hoa houblon còn chứa một số chất khác như, protein, mỡ sáp, các hợp chất fiprotein, xenluloza các chất này có thể tham gia ít hoặc hoàn toàn không tham gia vào quá trình

sản xuất bia [3, tr33]

- Nhựa hoa là thành phần chính, bao gồm nhựa cứng và nhựa mềm: nhựa mềm gồm có -nhựa mềm và -nhựa mềm, trong nhựa mềm gồm các dạng axit đắng là α,β,γ,δ- axit đắng Vị đắng của bia chủ yếu là do α- axit đắng tạo nên, còn các dẫn xuất

của β- axit đắng tạo nên vị đắng hài hoà dễ chịu [3, tr33]

- Các chất tanin của hoa houblon là các polyphenol, dễ hoà tan trong nước, dễ bị oxi hoá nên nó bảo vệ nhựa hoa houblon Trong quá trình nấu bia, hầu hết tanin của hoa houblon liên kết với protein của malt, do đó hàm lượng polyphenol ở trong bia chủ yếu

là của malt và chỉ khoảng 10÷20% là polyphenol của hoa [3, tr33]

- Tinh dầu hoa houblon là một hỗn hợp phức tạp của các hyđratcacbon và nhiều hợp chất chứa oxi dạng tecpen Tinh dầu hoa houblon không hoà tan trong nước nhưng

dễ bay theo hơi nước Trong quá trình sản xuất khoảng 98% lượng tinh dầu bị bay hơi, chỉ tồn tại khoảng 2% để tạo hương thơm cho bia Trong quá trình bảo quản, tinh dầu sẽ dần mất đi do bay hơi và bị oxi hoá Do đó không dùng hoa cũ để sản xuất bia vì các sản

phẩm chuyển hoá của tinh dầu nếu đưa vào bia sẽ làm giảm chất lượng bia [3, tr33]

2.2.2.3 Bảo quản hoa nâng cao hiệu quả sử dụng:

Để bảo quản tốt cần giữ hoa trong các điều kiện sau:

- Ngăn chặn sự xâm nhập của không khí vào hoa bằng cách nén chặt các bánh hoa trong các thùng kín hoặc bảo quản chúng trong môi trường chân không hoặc khí trơ

- Xông SO2 để hạn chế sự oxi hoá và phát triển của vi sinh vật

- Bảo quản ở nhiệt độ thấp (gần 00C) vì ở nhiệt độ thấp có tác dụng kiềm chế các quá trình hoá học, hạn chế sự phát triển vi sinh vật

2.2.3.2 Yêu cầu của ngô nấu bia:

- Ngô phải có màu trắng đục, hạt có kích thước đồng đều

- Hạt ngô sạch, được tách phôi hoàn toàn và được nghiền mịn [1, tr85]

2.2.3.3 Nguồn thu nhận và phương pháp bảo quản:

Ngô được cung cấp từ các huyện địa phương đồng thời được lấy từ các tỉnh lân cận Ngô đã tách phôi được bảo quản trong các xilô Xilô có bề mặt tiếp xúc với không khí ít nên hạn chế sự xâm nhập của ẩm và vi sinh vật gây bệnh Thời gian dự trữ là 10 ngày

Hình 2.2: Nguyên liệu nấu bia (malt, hoa houblon, ngô) [21]

2.2.4 Đường mía và đường củ cải:

Là 2 loại nguyên liệu có chất lượng cao, dùng để thay thế một phần malt đại mạch Thông thường thì 2 loại đường này được đưa vào sử dụng ở dạng hạt sau khi đã tinh chế, với hàm lượng đường tinh khiết khoảng 98% Lượng saccharoza đưa vào thay

thế không nên vượt quá 20% so với chất lượng khô đã được trích ly từ malt vào dịch

đó, lượng nước dùng trong nhà máy rất lớn Lượng nước dùng để nấu bia không những đòi hỏi có đầy đủ tiêu chuẩn của nước uống mà còn có những yêu cầu riêng đáp ứng cho công nghệ sản xuất bia

Nước thực chất là một dung dịch loãng của các muối ở dạng ion:

- Nhóm cation chiếm nhiều nhất là: Ca2+, Mg2+,H+, Na+, K+, Fe2+, Mn2+, Al3+

- Nhóm anion chủ yếu là: OH-, HCO3-, Cl-, SO42-, NO3-, NO2-, SiO32-, PO43-

Các muối của canxi và magie là nguyên nhân gây độ cứng của nước

2.2.5.2 Những yêu cầu cơ bản của nước dùng nấu bia:

- Nước để nấu bia trước hết phải trong suốt, không màu, có vị dễ chịu, không có mùi lạ và không chứa các vi sinh vật gây bệnh

- Độ cứng trung bình của nước 5 - 6 mg đương lượng/lít

- pH = 6,8 - 7,3

- Độ oxy hoá không vượt quá 1 - 2 mg/l

- Hàm lượng cặn khô không vượt quá 600 mg/l

- Chuẩn độ coli > 300, chỉ số coli < 3 [3, tr36]

2.2.5.3 Sự ảnh hưởng của nước đến chất lượng bia:

Ion SO42- làm cho bia có vị chát, tuy nhiên độ chát này chỉ nhận ra khi lượng Ion

SO42- nhiều, còn Ion SiO32- với hàm lượng 10 - 30 mg/l có thể xáo trộn quá trình lên men và kết quả làm đục bia Ion SiO32- có nhiều ở trong malt, còn trong nước không đáng kể Ion NO3- nhiều cũng ảnh hưởng đến vị của bia Mặt khác trong quá trình lên men NO3 bị khử thành NO2 rất độc đối với nấm men Với nồng độ 25mg/l NO2 đã có ảnh hưởng đến vị của bia Các Ion Fe2+, Fe3+ sẽ làm cho bia đục, có vị khó chịu, màu bia đậm và bọt màu nâu Cho nên hàm lượng sắt trong nước không quá 0,2 - 0,5 mg/l

Sự ảnh hưởng của mangan lên bia cũng giống như sắt và có phần mãnh liệt hơn [3, tr38]

Các ion Mg2+ và Na+ đều làm cho bia có vị không bình thường Người ta thấy nếu dùng nước mềm hoặc nước có độ cứng trung bình để nấu bia thì các ion có trong nước

ảnh hưởng đến chất lượng của bia [3, tr38]

2.2.6 Chất hỗ trợ kỹ thuật:

2.2.6.1 Nấm men:

Để thực hiện quá trình lên men dịch đường houblon hoá, điều kiện tiên quyết là phải có một lượng nhất định sinh khối nấm men bia thuần khiết

Nấm men được sử dụng trong sản xuất bia gồm 2 loại [3, tr56]:

- Saccharomyces cerevisiae (giống nấm men nổi)

- Saccharomyces carlbergensis (giống nấm men chìm)

Tuy nhiên ta sử dụng nấm men Sacchoromyces carlsbergensis để sản xuất Giống

này có nguồn gốc từ nước ngoài, đã được huấn luyện thích ứng lên men chìm

Yêu cầu kỹ thuật đối với giống nấm men để sản xuất bia:

- Nấm men bia phải được nhân giống từ chủng thuần khiết và một đời men giống

có thể sử dụng được 6-10 chu kỳ lên men

- Giống nấm men phải thích ứng được với những điều kiện như: nhiệt độ, pH, thành phần môi trường

- Số lượng men giống ít nhất phải đạt từ 8 – 10x106 tế bào/1cm3 khi cho vào để

lên men dịch đường [2, tr.434]

hồ hóa [1, tr110]

2.2.6.3 Các chất hỗ trợ kỹ thuật:

Nhóm các chất phụ gia được sử dụng dưới dạng nguyên liệu phụ nhằm khắc phục những yêu cầu kỹ thuật cần thiết mà trong quá trình sản xuất chưa đạt tới, ta có các phụ gia chủ yếu sau:

- Nhóm các phụ gia xử lý nước: Than hoạt tính, các muối Na2SO4, Na2SO3, NaCl,

Al2(SO4)3, axit lactic, nhóm ion vô cơ, các chất này làm mềm nước

- Phụ gia để vệ sinh thiết bị: Dung dịch CIP, dung dịch Clo, NaOH, HNO3…

- Chất trợ lọc: Diatomit với định lượng nhất định dùng để lọc trong bia sau khi lên men xong

- Nhóm các chất để điều chỉnh pH: axit Lactic

2.3 Các quá trình sinh lí, sinh hóa cơ bản trong sản xuất bia:

Trong quá trình sản xuất bia xảy ra rất nhiều quá trình sinh lí hóa làm thay đổi tính chất, thành phần hóa học cũng như chất lượng của bia Sự thay đổi này có thể tác

động tích cực hoặc tiêu cực đến chất lượng của bia thành phẩm Do đó cần phải nắm rõ các quá trình đó để có biện pháp duy trì, phát triển các điều kiện thuận lợi và hạn chế các quá trình bất lợi Gồm một số quá trình cơ bản sau:

2.3.1 Các quá trình xảy ra khi nấu:

Các quá trình xảy ra trong khi nấu được chia làm 2 nhóm là: quá trình enzym và quá trình phi enzym

2.3.1.1 Quá trình enzyme:

- Sự thuỷ phân tinh bột: Tinh bột đưới tác dụng của hệ enzym amylaza sẽ bị thuỷ phân thành đường và các dextrin với phân tử lượng khác nhau Đường có ý nghĩa lớn với quá trình lên men còn các dextrin tuy không lên men được nhưng nó góp phần quan trọng vào việc hoàn thiện vị của bia

- Sự thuỷ phân protein: Dưới tác dụng của enzym proteaza thì protein bị thủy phân thành các axit amin và các sản phẩm có phân tử lượng lớn hơn như peptit, peptone, polypeptit Các sản phẩm thấp phân tử của quá trình thuỷ phân như axit amin và peptit

là nguồn dinh dưỡng nitơ cho nấm men, còn pha có phân tử lượng trung bình như pepton

và polipeptit tạo vị đậm đà, tham gia vào quá trình tạo và giữ bọt cho bia Tuy nhiên nếu hàm lượng của chúng quá cao sẽ làm cho bia dễ bị đục và khó bảo quản

- Sự thuỷ phân fitin: Dưới tác dụng của hệ enzym fitaza xảy ra sự thuỷ phân fitin tạo thành axit phosphoric và các sản phẩm khác Axit phosphoric là nguồn dinh dưỡng cung cấp cho nấm men và đóng vai trò quan trọng trong việc tạo môi trường đệm thích hợp cho các enzym hoạt động

- Sự thuỷ phân hemixenluloza và một số các chất khác: Dưới tác động của enzym xitaza dẫn đến sự thuỷ phân hemixenluloza và một số chất khác của nguyên liệu để tạo thành glucoza, xiloza, arabinoza Sự thuỷ phân này mang 2 ý nghĩa là vừa bổ sung chất hoà tan cho dịch đường, vừa phá bỏ hàng rào chắn, tạo điều kiện thuận lợi cho các enzym

khác dễ dàng tác động [2, tr.241, tr.274]

2.3.1.2 Quá trình phi enzym:

- Sự kết lắng và biến tính của protein: Dưới tác động của nhiệt độ cao, một phần protein bị biến tính và đông tụ Đây là yếu tố có lợi cho công nghệ sản xuất bia vì sẽ loại được những protein dễ bị biến tính ra khỏi dịch đường làm tăng độ bền keo của bia tức

là giảm được khả năng gây đục

- Sự tạo thành melanoid: Đây là một phản ứng đặc biệt quan trọng trong công nghệ sản xuất bia Tuy phản ứng này gây ra hao tổn axít amin và đường khử nhưng với một lượng melanoid vừa phải lại góp phần nâng cao giá trị cảm quan cho sản phẩm sau này Quá trình tạo thành melanoid đã xảy ra một cách mạnh mẽ ở giai đoạn sấy malt, đến giai đoạn đường hoá, điều kiện về nhiệt độ và các yếu tố khác chưa tối ưu cho quá

trình trên nhưng dù sao thì một lượng đáng kể melanoid cũng được tạo thành Ngoài ra trong quá trình nấu còn xảy ra phản ứng giữa các muối của nước và photphat có trong

khối cháo, xảy ra sự hoà tan các thành phần dễ hoà tan của malt vào dung dịch [2, tr274]

2.3.2 Các quá trình xảy ra khi lên men:

2.3.2.1 Lên men chính:

Trong quá trình lên men chính, dưới tác dụng của enzym vi sinh vật để chuyển hoá phần lớn đường thành rượu, CO2 và các sản phẩm khác góp phần tạo nên hương vị cho sản phẩm

- Quá trình sinh lý: thể hiện ở sự sinh trưởng và phát triển của tế bào nấm men Đây là quá trình quan trọng để đảm bảo đủ số lượng tế bào cho quá trình lên men, tuy nhiên cũng cần phải có giới hạn vì nếu tiêu tốn chất khô nhiều cho quá trình này sẽ không đủ để đáp ứng được yêu cầu công nghệ Quá trình này thường xảy ra mạnh trong thời kì đầu của quá trình lên men chính và kết thúc sớm trước khi lên men chính xong

- Quá trình sinh hoá: Đây là quá trình cơ bản trong lên men bia, là quá trình chuyển hoá các chất có trong dịch đường nhờ tác động của nấm men bia Trong đó quá trình quan trọng nhất là chuyển đường thành rượu và CO2 Ngoài ra trong quá trình lên men còn xảy ra nhiều phản ứng khác sinh ra các sản phẩm phụ như là: glyxerin, các axít hữu cơ, các rượu bậc cao, aldehyt, este, diaxetyl …

- Quá trình hoá lý: Trong quá trình lên men do sự tích lũy các axit hữu cơ làm

pH môi trường giảm, thế oxi hoá giảm vì nấm men sử dụng hết O2, đồng thời có quá trình tạo thành bọt do CO2 được giải phóng ra…[4, tr82]

- Sự hòa tan và liên kết CO2 trong bia: Trong bia non chứa khoảng 0,2% CO2 mà yêu cầu hàm lượng CO2 trong bia thành phẩm không nhỏ hơn 0,3%, do đó phải bổ sung thêm CO2 cho bia, CO2 sinh ra khi lên men phần đường còn lại trong bia là nguồn bổ sung CO2 cho bia thành phẩm CO2 có trong bia tồn tại sự cân bằng động như sau: CO2

liên kết  CO2 hòa tan  CO2 dạng khí

- Sự làm trong bia: Bia non chứa nhiều tế bào nấm men và các chất huyền phù khác cho nên còn đục Nhiệt độ lên men phụ thấp hơn nhiệt độ lên men chính nên xảy

ra các quá trình đông tụ các hợp chất cao phân tử

- Quá trình oxi hóa khử và sự hoàn thiện chất lượng của bia: Sự khuếch tán thêm oxi vào bia non khi chuyển nó sang thiết bị lên men phụ tạo điều kiện tốt cho quá trình oxi hóa các chất có trong bia non như axit amin, các chất tanin… làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng của bia Trong quá trình tàng trữ bia non còn xảy ra các phản ứng oxi hóa khử giữa các chất có trong bia làm tăng thêm hàm lượng este, rượu bậc cao và giảm

đi hàm lượng diaxetyl có trong bia

Sau khi tàng trữ vị của bia trở nên dịu hơn Sự tự phân của nấm men đã tạo ra các sản phẩm như peptit, aminoaxit, các vitamin có ảnh hưởng tốt đến chất lượng của bia

Chương 3 CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Rót lon

ổn định bia Lọc

Lên men chính Làm lạnh Lắng trong Houblon hóa Lọc và rửa bã

Nấu

Nghiền Làm sạch

Ngô

Đường hóa Hội cháo

Phối trộn Malt

Nấu

Làm sạch

Nghiền Phối trộn

Tạp chất

Hơi Nước

Hơi

Nước nóng

Đường

sacaro 2%

Hoa viên

Bã hèm Hơi

3.2 Chọn phương pháp công nghệ:

3.2.1 Nguyên liệu:

Với những phân tích nguyên liệu như trên ta thấy rõ ràng đối với Việt Nam - một nước hoàn toàn không trồng được malt đại mạch thì việc thay thế nguyên liệu có sẵn là ngô, vẫn đảm bảo đầy đủ các yêu cầu của thành phẩm đồng thời còn làm đa dạng nhiều loại bia với giá thu mua thấp Vì vậy nguyên liệu thay thế với tỷ lệ 38% là hoàn toàn chấp nhận được và bổ sung chế phẩm enzyme thêm

3.1.2 Chọn phương pháp nghiền:

Nghiền có nhiều phương pháp: nghiền khô, nghiền ướt và nghiền ẩm Nghiền ướt, nghiền ẩm nhằm giữ nguyên vỏ malt nên giúp rút ngắn thời gian lọc, nhưng hai phương pháp này tốn năng lượng, thao tác phức tạp, nguyên liệu nghiền xong phải nấu ngay

Phương pháp nghiền khô có nhiều ưu điểm là đơn giản, dễ thực hiện, tiết kiệm được năng lượng, nguyên liệu nghiền có thể để lâu được, dễ vệ sinh nên nhà máy sử dụng phương pháp này

3.1.3 Chọn phương pháp nấu:

Chọn phương pháp nấu kết hợp nấu trong nồi hình cầu vì: có sử dụng nguyên liệu với tỷ lệ thay thế ngô: malt = 38:60 nên sử dụng phương pháp kết hợp giữa ngâm và đun sôi là hợp lý nhất Phương pháp đun sôi để xử lý nguyên liệu thay thế là ngô và dùng phương pháp ngâm đối với malt, sau đó tiến hành hội cháo trong nồi malt

3.1.4 Phương pháp lọc dịch đường:

Chọn phương pháp lọc khung bản vì: thiết bị giúp tách kiệt dịch đường ra khỏi

bã, năng suất lớn, chu kỳ ngắn

3.1.5 Chọn phương pháp nạp hoa houblon:

Nhà máy sử dụng 100% hoa viên Tỷ lệ hoa dùng là 3g/l tính theo hoa nguyên cánh Cho hoa vào nồi theo phương án:

- 1/3 lượng hoa cho vào khi dịch vừa lắp đầy đáy thiết bị houblon hóa

- 1/3 lượng hoa cho vào sau khi sôi 30 phút

- 1/3 lượng hoa còn lại cho vào lúc trước khi kết thúc quá trình nấu 30 phút

3.1.6 Phương pháp làm lạnh:

Chọn phương pháp làm lạnh trên thiết bị kiếu bàn mỏng vì:

Gọn nhẹ, bền, hiệu suất cao

Vệ sinh trong chu trình kín

Hạn chế nhiễm trùng vi sinh vật

3.1.7 Phương pháp lên men:

Chọn phương pháp lên men cổ điển là quá trình lên men chính và lên men phụ được thực hiện trong 2 thiết bị riêng biệt được đặt trong phòng lạnh Phương pháp này

thích hợp cho bia có nồng độ dịch lên men cao, cho bia có chất lượng cao, ổn định và

có mùi vị đặc trưng Lên men trong phòng lạnh nên hạn chế sự nhiễm vi sinh vật

3.3 Thuyết minh quy trình:

2 với kích thước lỗ sàng nhỏ hơn so với ngăn thứ nhất sẽ tiến hành phân loại tạp chất bé

và ngô (malt) Ngô (malt) với kích thước lớn hơn được giữ lại ở ngăn thứ 2 và được vít tải chuyển đến bộ phận nghiền Các tạp chất có kích thước nhỏ sẽ rơi xuống ngăn cuối

và được vận chuyển ra ngoài Để tách bụi và các tạp chất dạng lơ lửng người ta sử dụng quạt hút và hút ra ngoài qua cyclon Trên đường nguyên liệu xuống sàng, có hệ thống

nam châm tách tạp chất kim loại [3, tr77]

3.3.3 Nghiền:

3.3.3.1 Mục đích:

Làm giảm kích thước hạt, phá vỡ cấu trúc tinh bột, làm cho nước xâm nhập vào nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy quá trình đường hoá, thuỷ phân tinh bột diễn ra nhanh và triệt để hơn

3.3.3.2 Tiến hành:

Nghiền có nhiều phương pháp: nghiền khô, nghiền ướt, nghiền ẩm Nghiền ẩm, nghiền ướt nhằm để giữ nguyên vỏ malt để rút ngắn thời gian lọc Tuy nhiên, phương pháp nghiền khô thực hiện khá đơn giản, tiết kiệm năng lượng nên nhà máy chọn phương pháp này

- Đối với nghiền malt: chọn thiết bị nghiền trục

- Đối với nghiền ngô: chọn thiết bị nghiền búa

Cấu tạo

Nguyên lý hoạt động: Hình 3.2: Thiết bị nghiền trục

Malt từ trục cấp liệu xuống đôi trục nghiền Thành phần hỗn hợp sau khi nghiền lần 1 gồm: vỏ 30%, tấm thô 50%, bột mịn 20% Phần bột mịn lọt qua lỗ sàng đi ra ngoài Tách bột ra khỏi vỏ khi qua đôi trục nghiền Sau khi nghiền hai lần, thành phần bột

nghiền như sau: vỏ 20%, tấm 50%, bột mịn 30% [1, tr59]

1 Trục cấp liệu

2 Malt vào

3 Đôi trục nghiền thô

4 Đôi trục nghiền lại vỏ

5 Sàng rung

6 Hệ thống truyền động

7 Hỗn hợp sau khi nghiền thô

8, 9 Bột mịn

Thiết bị nghiền búa

nhưng bột bị nghiền mịn nên tạo β-glucan trong dịch đường gây khó lọc [1, tr163]

3.3.4 Nấu nguyên liệu:

3.3.4.1 Mục đích:

Mục đích chính của nấu nguyên liệu là phá vỡ màng tế bào của hạt tinh bột và protein, tạo điều kiện để biến chúng từ trạng thái không hòa tan về dạng hòa tan được trong dung dịch Tạo điều kiện thích hợp về nhiệt độ để cho các enzyme có trong nguyên liệu tiếp xúc và thủy phân các hợp chất cao phân tử mà chủ yếu là tinh bột và protein thành các hợp chất có phân tử lượng thấp hòa tan

Hình 3.3: Thiết bị nghiền búa

Hình 3.4: Nồi đường hóa

Giữ ở 65 0 C (25 phút) Hội cháo 15 phút

Giữ ở nhiệt độ sôi 15 phút Đun sôi (25 phút)

Giữ ở 70 0 C (20 phút) Giữ ở 55 0 C (20 phút)

Nâng nhiệt đến 70 0 C (25 phút) Nâng nhiệt lên 55 0 C (10

phút)

Hòa nước (10 phút) Hòa nước (10 phút)

Bột ngô Bột malt

Giữ ở 78 0 C (5 phút)

Nâng lên 78 0 C (5 phút) Giữ ở 75 0 C (25 phút)

Nâng nhiệt lên 75 0 C (10 phút)

b Cách tiến hành:

*Nồi ngô

Ngô đã nghiền mịn cùng với 10% bột malt lót (so với tổng lượng ngô) được đem vào phối trộn với nước ấm ở 420C với tỷ lệ là ngô/nước = 1 kg/4,5 lít và khuấy đều trong khoảng 10 phút, lúc này nhiệt độ khối nấu hạ xuống khoảng 400C, sau đó tiến hành nâng nhiệt của khối nấu lên 700C mất 25 phút và giữ nhiệt độ này 20 phút để hồ hóa tinh bột Trong quá trình giữ nhiệt này ta bổ sung thêm chế phẩm enzyme termamyl cần dùng để giúp cho quá trình thủy phân tinh bột ngô xảy ra nhanh hơn tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đường hóa sau này Sau đó nâng nhiệt độ khối nấu đến nhiệt độ sôi mất 25 phút và giữ sôi trong 15 phút Trong suốt quá trình nấu phải được khuấy trộn liên tục nhằm tránh khê sít ở đáy nồi, vận tốc của cánh khuấy trong khoảng 30  40 vòng/phút

*Nồi malt

Khi nồi ngô đã bắt đầu nâng nhiệt để đun sôi thì nồi malt cũng cho nước ấm 42°C vào trước với tỷ lệ phối trộn malt/nước = 1 kg/4 lít rồi tiến hành xuống bột hòa malt trong 10 phút, lúc này nhiệt độ khối nấu hạ xuống khoảng 400C, tiếp theo nâng nhiệt độ của nồi malt lên 550C mất 10 phút và giữ trong 20 phút Trong quá trình hòa malt ta phải tính toán sao cho khi nồi cháo ngô đun sôi xong thì quá trình giữ nhiệt ở nồi malt cũng vừa kết thúc, sau đó tiến hành hội cháo bằng cách chuyển nồi ngô sang nồi malt bằng bơm, trong điều kiện khuấy trộn liên tục và thời gian phối trộn 15 phút

Sau khi hội cháo nhiệt độ của hổn hợp đạt 63  650C, giữ ở nhiệt độ này trong khoảng 25 phút Tiếp theo ta nâng nhiệt độ lên 73  750C mất 10 phút và giữ trong 25 phút Cuối cùng nâng nhiệt độ lên 780C mất 5 phút và giữ trong 25 phút rồi đem đi

lọc

Hình 3.5: Sơ đồ nâng và giữ nhiệt của quá trình nấu

3.3.5 Lọc dịch đường và rửa bã:

3.3.5.1 Mục đích:

Hỗn hợp sau đường hoá bao gồm 2 pha rắn lỏng Pha lỏng bao gồm nước và các chất hoà tan trong nó: các loại đường, các hợp chất chứa Nitơ thấp phân tử, các dextrin bậc thấp, các chất vô cơ Pha lỏng này sẽ đi tiếp qui trình công nghệ để tạo ra bia Pha rắn bao gồm: bã ngô, cám, tinh bột chưa thuỷ phân, những hạt li ti khác không cần thiết cho tiến trình công nghệ cần loại bỏ.Vậy quá trình lọc bã malt là tách pha rắn khỏi hỗn hợp để thu nhận dịch đường có thành phần chưa ổn định để đi tiếp các bước của tiến trình công nghệ

Quá trình lọc dịch đường gồm 2 giai đoạn:

Giai đoạn lọc: Trước khi lọc cần thiết phải bơm nước nóng vào khoảng không gian giữa khung, bản để làm nóng thiết bị Sau đó, tháo nước nóng và bơm dịch vào Trong khoảng thời gian đầu dịch đường chảy ra còn đục nên cần bơm hồi lưu về nồi đường hoá để lọc lại Khi dịch đường đã đạt được độ trong cần thiết thì cho chảy vào thiết bị houblon hoá

Giai đoạn rửa bã: Sau khi đã lọc hết dịch thì tiến hành rửa bã để thu hồi các chất hoà tan còn sót trong bã Để tăng cường quá trình khuyếch tán các chất hoà tan vào dung

65 55

0 10

35 55

80 95

110 95 75

Hình 3.6: Thiết bị lọc khung bản

dịch rửa bã thì cần dùng nước nóng 75÷ 780C để rửa Nước rửa bã cũng được chảy vào nồi houblon hoá Không nên dùng nước có nhiệt độ quá cao để rửa bã và cũng không nên rửa bã quá kĩ Quá trình rửa bã ngừng khi nồng độ chất khô trong nước rửa bã còn khoảng 1% khối lượng Thời gian rửa bã khoảng 45 phút Khi đã rửa bã xong thì tiến hành tháo bã và vệ sinh sát trùng thiết bị

3.3.5.3 Thiết bị lọc khung bản:

Cấu tạo: 1- khung; 2- bản; 3- lỗ; 4- giá đỡ; 5- đường dịch vào; 6- đường dịch ra; 7- khí nén; 8- máng chứa bã

Nguyên tắc hoạt động:

Thiết bị gồm các khung và bản nối với nhau, trên các bản có phủ 2 tấm lưới lọc,

1 lớp cao su và có 4 lỗ thông với nhau tạo thành 4 đường ống; khi dịch đường chạy vào theo đường (5) và đi vào các tấm lưới lọc sẽ tiến hành quá trình lọc, bã được giữ trên bề mặt các bản còn dịch trong đi ra theo đường (6) rồi được đưa vào nồi trung gian Lớp

bã có hút một lượng dịch đường nên tiến hành thổi khí nén vào lớp cao su giữa các bản, lớp cao su phồng lên sẽ ép bã vào với nhau và dịch đường trong bã sẽ chảy ra Sau quá trình lọc, trong bã còn chứa nhiều chất hòa tan cần thiết nên dùng nước nóng 75-780C

để rửa bã nhằm thu hồi các chất còn sót trong bã Kết thúc quá trình lọc, cho các bản dịch ra xa nhau một khoảng để tháo bã và thiết bị cũng được vệ sinh như ở nồi nấu để chuẩn bị cho mẻ lọc tiếp theo

3.3.6 Houblon hóa:

3.3.6.1 Mục đích:

- Ổn định thành phần dịch đường

- Làm cho dịch đường có nồng độ theo yêu cầu

- Làm keo tụ protein để tăng độ bền cho bia

- Truyền các chất có giá trị của hoa houblon vào dịch đường

- Vô hoạt enzyme

- Thanh trùng dịch đường

Thiết bị houblon hoá về cấu tạo cũng giống với thiết bị nấu nhưng bề mặt truyền nhiệt lớn hơn vì cần bốc hơi một lượng lớn hơi nước trong quá trình đun sôi

3.3.6.2 Tiến hành:

Dịch đường từ nồi chứa trung gian được dẫn vào thiết bị theo đường ống và qua

bộ phận gia nhiệt Khi dịch vừa lắp đầy đáy nồi thì bắt đầu cấp nhiệt để giữ nhiệt độ của dịch đường ở khoảng 70-750C nhằm tạo điều kiện cho -amylaza tiếp tục thủy

phân tinh bột còn sót

Việc cho hoa vào nồi theo thứ tự như sau để đảm bảo đủ lực đắng, đủ thời gian

và mùi thơm:

- 1/3 lượng hoa cho vào khi dịch vừa lắp đầy đáy thiết bị houblon hóa

- 1/3 lượng hoa cho vào sau khi sôi 30 phút

- 1/3 lượng hoa còn lại cho vào lúc trước khi kết thúc quá trình nấu 30 phút Thời gian đun dịch đường với hoa houblon là 90 phút, đường được cho vào nồi trước khi kết thúc sôi 7-10 phút, sau đó thì kiểm tra nồng độ đường, nếu đạt thì dừng quá trình houblon hoá lại

3.3.7 Lắng trong:

3.3.7.1 Mục đích:

Trong dịch đường sau khi đun sôi với hoa houblon có chứa các cặn ở dạng huyền phù và cặn từ hoa houblon Do đó mục đích của công đoạn này là lắng và tách cặn để làm trong dịch đường

3.3.7.2 Tiến hành:

a Thiết bị:

Quá trình lắng trong tiến hành lắng trong bằng thiết bị Whirlpool

Whirlpool là thùng lắng xoáy có đáy hơi nghiêng so với mặt phẳng ngang (1,50), dịch được bơm vào với vận tốc lớn (12-14 m/s) theo phương tiếp tuyến với thành thùng Thông thường, vị trí dịch vào ở 1/3 chiều cao thùng tính từ dưới đáy lên

b Tiến hành:

Thiết bị lắng whirlpool là một thùng được làm bằng thép không rỉ, ở độ cao 1/4 thân thùng kể từ dưới lên là đường ống để bơm dịch vào thùng, hướng đi của dịch là theo phương tiếp tuyến với thân thùng, vận tốc dịch đường vào thùng phải đạt 10-14 m/s Theo hướng đi của dịch đường từ bơm, khi cách thùng 0,4-0,5m, đường ống đột ngột thắt lại Bằng cách đó tốc độ của dịch đường vào thùng rất lớn tạo nên một sức đẩy rất mạnh Lực này tạo ra một xung lực theo phương tiếp tuyến với cột chất lỏng bên trong thùng và làm cho cả cột chất lỏng đó xoay tròn Nhờ có lực hướng tâm lớn, cặn lắng bị hút vào tâm thùng và lắng xuống đáy Thiết bị whirlpool có ưu điểm là đảm bảo

vô trùng vì dịch đường khi đưa vào thiết bị cũng như ra khỏi thiết bị ở nhiệt độ rất cao (khoảng 900C) và thời gian lắng chỉ khoảng 20 phút [6, tr46]

1 Mức dịch đường 7 Đường ống dịch vào

2 Đèn tín hiệu 8 Ống thoát hơi

3 Cửa vệ sinh 9 Van tháo dịch đường

4 Nhiệt kế 10 Van xả cặn

5 Ống thủy báo mức 11 Nước vệ sinh

6 Cửa quan sát 12 Độ nghiêng của đá

Giống vi sinh vật được lựa chọn và bảo quản cẩn thận trong các ống thạch ngiêng

Để đủ lượng giống cho sản xuất ta cần phải nhân giống Nguyên tắc của quá trình nhân giống là đi từ nhỏ đến lớn và trải qua hai giai đoạn:

+ Giai đoạn nuôi cấy phòng thí nghiệm

+ Giai đoạn nuôi cấy sản xuất

Từ lượng giống trong phòng thí nghiệm tiếp tục nhân giống trong các thiết bị chuyên dùng đặt trong phòng bên cạnh phân xưởng lên men Phụ thuộc vào lượng giống cần sử dụng mà quá trình này có thể tiến hành nhiều cấp Thể tích của cấp sau lớn hơn cấp trước 510 lần Trước tiên nuôi cấy trong phòng thí nghiệm cho đến 510 lít

3.3.9.2 Tiến hành lên men:

a Lên men chính:

* Mục đích:

Chuyển hoá các chất đường và dextrin phân tử thấp trong dịch lên men thành

C2H5OH, CO2 và một số chất hữu cơ khác dưới tác dụng của nấm men:

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + Q

Ngoài ra, còn tạo các sản phẩm phụ như: este, acid hữu cơ, rượu bậc cao, aldehyt, glyxerin,… hoà tan vào dịch lên men tạo thành bia non góp phần tạo nên hương vị cho bia

* Tiến hành:

Dịch đường sau khi làm lạnh được bổ sung không khí sạch (khoảng 8 mg O2/lít dịch đường) đã qua bình lọc bông giữ bụi cơ học và thiết bị khử trùng bằng tia cực tím được cấp vào thùng lên men, trên đường ống cấp đó người ta có trích thêm đường ống

để bổ sung men, việc cấy nấm men vào thẳng ống dẫn dịch lên men có ưu điểm làm cho nấm men phân bố đều toàn khối dịch lên men ban đầu và tạo điều kiện cho chúng sinh trưởng nhanh hơn Khi dịch đường chiếm 23% thể tích của thiết bị thì cho men giống vào với lượng men đặc khoảng 0,40,6 % dịch lên men

Tiếp theo cho dịch đường vào đầy 85% thể tích của thiết bị thì ngừng và cho lên men, theo dõi nhiệt độ, đo độ đường hằng ngày Lên men chính được tiến hành trong thiết bị hình trụ bằng thép không gỉ, đáy và nắp hình chỏm cầu, hệ số chứa đầy là 0,8

0,85 Nhiệt độ lên men chính là 8100C, áp suất dư trong thiết bị lên men chính là 0,2

0,5 kg/cm2, CO2 sinh ra trong quá trình lên men sẽ hoà tan vào bia non một phần Độ hoà tan của CO2 vào bia sẽ tăng khi nhiệt độ giảm, do đó để đảm bảo lượng CO2 hoà tan trong bia nhiều thì nhiệt độ thời kỳ cuối của quá trình lên men khoảng 50C, hàm lượng

CO2 trong bia non đạt 0,2% Lên men chính được xem là kết thúc khi cường độ lên men yếu dần: bọt giảm, chất hòa tan giảm 0,8 1%, nhiệt độ giảm xuống 3 40C, nấm men

bắt đầu lắng xuống Nhà máy sử dụng phương pháp lên men cổ điển Đối với dịch lên men có nồng độ 14% thì thời gian lên men chính chọn là 9 ngày

* Xử lý sữa men

Sữa men được thu hồi vào các thùng chuyên dùng sau đó chuyển đến phân xưởng men để xử lí Đầu tiên sữa men được trộn với nước lạnh vô trùng khuấy trộn đều để các cặn bẩn, xác men nổi lên trên, gạn bỏ phần bẩn và thay nước rửa nhiều lần cho đến khi nấm men sạch Để thực hiện người ta dùng các thiết bị rửa men có thể lật ngược gồm 2

vỏ mà ở đó cho nước lạnh chạy xung quanh Không nên lặp lại quá trình rửa quá nhiều lần vì các hợp chất trong nấm men sẽ khuếch tán vào trong nước, khi đó nấm men dễ bị thoái hóa nhanh hơn rất nhiều so với ở trong bia

Để lên men trở lại ta tiến hành như sau: sữa men sau khi đã rửa và sát trùng thì cho trộn với dịch lên men theo tỉ lệ 3÷6 lít men/100 lít dịch đường, khuấy đều rồi để yên 1÷3 giờ Cho lên men ở nhiệt độ không vượt quá nhiệt độ lên men chính Khi nào nấm men nảy chồi mạnh và rượu tạo thành khoảng 0,3% coi như là được

b Lên men phụ và tàng trữ:

* Mục đích: thực hiện quá trình chín của bia (hoàn thiện chất lượng bia) Tiếp

tục lên men phần đường còn lại sau lên men chính, bão hoà CO2 cho bia và tăng cường mùi vị cho bia

* Tiến hành:

Quá trình lên men phụ được tiến hành trong thiết bị giống thiết bị lên men chính nhưng đặt nằm ngang và đặt trong phòng lạnh từ 120C Nhiệt độ lên men phụ khoảng

10C, áp suất dư 0,30,7 atm Trong quá trình lên men phụ cần theo dõi áp suất trong

thiết bị lên men, mức độ trong của bia, nhiệt độ trong phân xưởng

Bia non được chuyển vào từ đáy thiết bị nhằm giảm sự tạo bọt và giảm mất mát

CO2 Ðầu tiên có thể cho bia chảy nhanh nhưng về sau do có sự tạo bọt nên cho bia chảy gián đoạn Khi bia non đã đầy thùng bắt đầu thải không khí trên bề mặt bia non Ðể đảm bảo bia thành phẩm có chất lượng như nhau về màu sắc, mùi vị cũng như thành phần hóa học thì bia non từ một thùng lên men chính có thể chuyển vào nhiều thùng lên men phụ Quá trình chuyển bia non vào thiết bị lên men phụ có thể tiến hành từ từ và kéo dài

12 ngày đêm Tuy nhiên, sau 2 ngày đêm thì thùng lên men phụ cần phải chứa đầy bia

non nếu không thì dễ bị nhiễm vi sinh vật và sự bão hoà CO2 khó do sự bốc hơi của nó

Hệ số chứa đầy của thùng lên men phụ vào khoảng 0,950,98 Khi bia chứa đầy thùng

thì đóng van điều chỉnh áp suất, tiến hành thải không khí trên bề mặt bia và nâng áp suất đạt theo yêu cầu Quá trình nâng cao áp suất kéo dài 13 ngày kể từ lúc chuyển xong bia non vào Nếu nâng áp suất quá nhanh thì không khí trên bề mặt bia non sẽ hòa tan vào bia và oxy trong không khí sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng bia thành phẩm

Thời gian lên men phụ là 30 ngày Sau khi lên men phụ bia được chuyển vào thùng chứa

và đem đi lọc

3.3.10 Lọc trong bia:

3.3.10.1 Mục đích:

- Ổn định và tăng độ bền sinh học, hoá lý cho bia

- Loại các hạt nhỏ bé như: tế bào nấm men, protein, các chất huyền phù làm cho bia đạt được độ trong cần thiết

3.3.10.2 Tiến hành:

Bia được lọc bằng thiết bị lọc khung bản với chất trợ lọc là diatomit Thiết bị gồm các khung và bản được ngăn với nhau bằng các tấm giấy lọc phủ cả 2 phía của bản Sau khi các khung và bản được ép sát vào nhau, khoảng giữa các khung sẽ là nơi chứa huyền phù, bột trợ lọc và bia cần lọc Lớp áo bột trợ lọc sẽ được phủ lên bề mặt giấy lọc, bia trong được lọc, đi qua các tấm bản và ra ngoài Bia ra khỏi máy lọc nếu còn đục nên cho hồi lưu lọc trở lại, khi nào bia có độ trong đạt yêu cầu mới cho vào thùng chứa

3.3.11 Ổn định bia:

3.3.11.1 Mục đích:

Bia sau lọc là một chất lỏng bảo hòa CO2 Khi chuyển bia từ thùng lên men phụ

đi lọc và vào thùng chứa thì khả năng giữ CO2 của bia bị giảm Để khôi phục lại sự bảo hòa CO2 ban đầu của bia thì sai khi lọc, bia phải được giữ một thời hạn nhất định duới

3.3.12 Chiết bia lon:

Vỏ lon làm bằng nhôm có dung tích 330 ml

Đầu tiên máy dỡ đưa từng chồng vỏ lon vào dây chuyền Lon sau đó được tráng bằng nước sạch rồi đi qua hệ thống thổi khí nén để làm khô sau đó được đem đi chiết, nhiệt độ bia chiết 5 – 60C Máy chiết được nối với bình chứa bia dung tích 500 lít, mức bia của bình luôn giữ ổn định ở khoảng 20% thể tích bình Sau khi chiết xong, lon đi qua công đoạn đóng nắp, ghép mí Trước khi vào bể thanh trùng bia được qua thiết bị đảo lon để tiện cho việc ghi hạn sử dụng sau này Thời gian để 1 lon đi từ đầu này đến đầu kia của bể thanh trùng là 36 phút

Thiết bị thanh trùng được chia làm 10 ngăn nhiệt độ:

29,50C39,50C48,50C62,10C62,30C62,40C62,40C48,50C38,80C

28,70C

Sau khi thanh trùng, lon đi qua máy in hạn sử dụng, rồi máy đảo lại lon Trước khi đi vào thiết bị đóng hộp lon được qua máy thổi khô Sau đó được qua thiết bị kiểm tra khối lượng trước khi ra ngoài

Hình 3.9: Dây chuyền chiết lon

Nhà máy sử dụng máy thanh trùng kiểu tunnel phun tuyến tính Các vùng nhiệt

độ bia phải đi qua: 350C; 450C; 62680C

Thời gian thanh trùng là: 20 (phút)

Tổng thời gian thanh trùng là: 45 (phút)

nắp

Thanh trùng

Máy kiểm tra lon

Máy đóng thùng

Bình chứa bia

Máy đảo lon