Báo cáo thực tập quá trình & thiết bị nhà máy bia sài gòn – nguyễn chí thanh

Báo cáo thực tập quá trình & thiết bị nhà máy bia sài gòn – nguyễn chí thanh

MỤC LỤC

I TỔNG QUAN ĐƠN VỊ SẢN XUẤT 1

1.1 Lịch sử thành lập tổng công ty Bia – Rượu – NGK Sài Gòn SABECO 1

1.2 Các sản phẩm và dịch vụ hiện nay 2

1.3 Cơ cấu tổ chức của SABECO 3

1.4 Vị thế của SABECO trong ngành công nghiệp bia Việt Nam 4

1.5 Các thành tựu đạt được trong 30 năm qua 4

1.6 Nhà máy Bia Sài Gòn – Nguyễn Chí Thanh 5

1.7 Vệ sinh môi trường 7

1.8 An toàn lao động 7

1.9 Phòng cháy chữa cháy (PCCC) 9

1.10 Xử lý chất thải 9

II DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 10

2.1 Nguyên liệu 10

2.2 Các dạng năng lượng sử dụng 20

2.3 Qui trình công nghệ 21

III CHI TIẾT QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ 22

3.1 Xưởng nấu 22

3.2 Xưởng APV 33

3.3 Xưởng lên men 36

3.4 Xưởng lọc 44

3.5 Xưởng chiết 52

IV MÁY – THIẾT BỊ 61

4.1 Máy rửa chai 61

4.2 Máy thanh trùng bia chai 67

V VỆ SINH CÔNG NGHIỆP 74

5.1 Khái niệm về CIP 74

5.2 Các loại vật liệu và phản ứng với tác nhân tẩy rửa 75

5.3 Các chất làm sạch 76

5.4 Tác nhân khử trùng 77

5.5 Qui trình tẩy rửa và khử trùng trong hệ thống CIP 77

VI NHẬN XÉT 81

VII TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

I TỔNG QUAN ĐƠN VỊ SẢN XUẤT

I.1 Lịch sử thành lập tổng công ty Bia – Rượu – NGK Sài Gòn SABECO 1

Lịch sử phát triển của Sabeco gắn liền với quá trình phát triển mạnh mẽ và bền vữngcủa thương hiệu Bia Sài Gòn, thương hiệu dẫn đầu ở Việt Nam trong lĩnh vực nước uốngcó cồn Có thể điểm qua một số giai đoạn chính:

+ 1989 – 1993: hoàn thành hệ thống đại lý với 20 chi nhánh trên cả nước

+ 1993, Nhà máy Bia Sài Gòn phát triển thành công ty Bia Sài Gòn với các thành viên: Nhà máy nước đá Sài Gòn

Nhà máy cơ khí rượu bia

Nhà máy nước khoáng ĐaKai

Công ty Liên doanh Carnaud Metalbox Sài Gòn sản xuất lon

Công ty Liên doanh Thủy Tinh Malaya Việt Nam sản xuất chai thủy tinh

 Giai đoạn 1994-1998

+ 1994-1998: hệâ thống tiêu thụ đạt 31 chi nhánh trên cả nước

+ 1995, Công ty Bia Sài Gòn thành lập thành viên mới Xí Nghiệp Vận Tải

+ 1996, tiếp nhận thành viên mới Công Ty Rượu Bình Tây

+ 1996 – 1998: thành lập các công ty liên kết sản xuất Bia Sài Gòn với các thành viên:nhà máy Bia Phú Yên, nhà máy Bia Cần Thơ

 Giai đoạn 1999-2002:

+ 2000, đạt được hệ thống Quản lý chất lượng của BVQI – ISO 9002:1994

+ 2001, đạt được hệ thống Quản lý chất lượng của BVQI – ISO 9001:2000

+ Thành lập các công ty liên kết sản xuất bia:

2001, Công ty Bia Sóc Trăng

Nhà máy Bia Henninger

Nhà máy Bia Hương Sen

1 Thông tin được trích từ website http://www.sabeco.com.vn

2002, Công ty Bia Liên doanh Bia Cần Thơ

Nhà máy Bia Hà Tĩnh

Thành lập Tổng kho tại Nha Trang, Cần Thơ, Đà Nẵng

 Giai đoạn 2002 – hiện nay:

+ 2003, thành lập Tổng công ty Bia – Rượu – NGK Sài Gòn SABECO trên cơ sở Công tyBia Sài Gòn và tiếp nhận các thành viên mới:

Công ty Nước giải khát Chương Dương

Nhà máy Thủy tinh Phú Thọ

Công ty Thương mại Dịch Vụ Bia – Rượu – NGK Sài Gòn

+ 2004, thành lập Tổng công ty Bia – Rượu – NGK Sài Gòn SABECO chuyển sang tổchức và hoạt động theo mô hình Công ty mẹ – công ty con theo quyết định số37/2004/QĐ-BCN của Bộ trưởng Bộ Công Nghiệp

+ 2006, hoàn chỉnh hệ thống phân phối với 8 Công ty CPTM SABECO khu vực

+ 2007, Tổng công ty Bia – Rượu – NGK Sài Gòn SABECO liên tục phát triển lớn mạnhvới quan điểm chủ đạo là sản xuất, kinh doanh các sản phẩm Bia Sài Gòn và đầu tư mớitrên nhiều lĩnh vực, sản phẩm khác Hiện nay Tổng công ty Bia – Rượu – NGK Sài GònSABECO có tổng cộng 28 thành viên

I.2 Các sản phẩm và dịch vụ hiện nay

Sau một quá trình phát triển lâu dài, với sự kết hợp của một số công ty thành viên,SABECO đã phát triển ở nhiều lĩnh vực: bia, rượu, nước giải khát, cơ khí, bao bì, vận tải,bất động sản Nhưng sản xuất và kinh doanh bia vẫn là trọng tâm phát triển của công ty

Các sản phẩm của SABECO cùng các công ty trực thuộc, liên kết:

 Bia: bao gồm các sản phẩm bia chai SAIGON LAGER (450ml), SAIGON EXPORT(355ml), SAIGON SPECIAL (330ml); bia lon 333 (330ml)

 Rượu: rượu Vina Vodka (175 ml, 300 ml, 750 ml), rượu Napoleon X.O (175ml,700ml), rượu Đế Bình Tây (500 ml, 750 ml, 2.7 l), rượu Nàng Hương (500 ml),

 Nước giải khát: Nước khoáng DAKAI, Xá Xị Chương Dương,

 Cơ khí: bao gồm các sản phẩm thiết bị áp lực, thiết bị công nghiệp, thiết bị sảnxuất bia, kết cấu thép và xây dựng

 Bao bì: chuyên cung cấp các sản phẩm chai thủy tinh, bao bì, nút khoén, kho bãi …

 Vận tải: giao nhận Bia Sài Gòn, và phân phối đến cái đại lý, nhà phân phối,…

 Bất động sản Mê Linh: xây dựng cao ốc, cho thuê văn phòng, cửa hàng bán lẻ

+ Văn phòng tổng công ty

+ Ban tài chính – Kế toán

+ Ban tiêu thụ – Thị trường – Thương hiệu

+ Ban quản lý đầu tư & phát triển

+ Ban kỹ thuật sản xuất

+ Ban cung ứng

+ Nhà máy bia trung tâm 187 Nguyễn Chí Thanh

+ Nhà máy Bia Sài Gòn – Củ Chi

b Các công ty trực thuộc SABECO

+ Công ty TNHH 1 thành viên TMDV Bia – rượu – NGK Sài Gòn

+ Công ty cổ phần NGK Chương Dương

+ Công ty cổ phần Rượu Bình Tây

+ Công ty cổ phần Cơ Khí & Xây lắp Công Nghiệp – IMECO

+ Công ty cổ phần Bia Sài Gòn – Nghệ Tĩnh

+ Công ty cổ phần Bia Sài Gòn – Phú Yên

+ Công ty cổ phần Bia Sài Gòn – Miền Tây

+ Công ty cổ phần Bia Sài Gòn – Hà Nam

+ Công ty cổ phần Bia-Rượu Sài Gòn – Đồng Xuân

+ Công ty cổ phần Bia Sài Gòn – Daklak

+ Công ty cổ phần Bia Sài Gòn – Bình Tây

+ Công ty cổ phần Bia Sài Gòn – Sông Lam

+ Công ty cổ phần Bia Sài Gòn – Quãng Ngãi

+ Công ty cổ phần Bia Sài Gòn – Vĩnh Long

c Các công ty liên doanh – Liên kết

+ Công ty TNHH Crown Sài Gòn

+ Công ty TNHH Thủy tinh Malaya – Việt Nam

+ Công ty TNHH Mê Linh Point

+ Công ty TNHH Bao bì SanMiguel – Phú Thọ

+ Công ty TNHH Sản xuất rượu và cồn Việt Nam

+ Công ty cổ phần Bao bì – Kho bãi Bình Tây

+ Công ty cổ phần Vận tải và giao nhận Bia Sài Gòn

+ Công ty cổ phần Nước khoáng ĐaKai

+ Công ty cổ phần Bao bì Sabeco Sông Lam

I.4 Vị thế của SABECO trong ngành công nghiệp bia Việt Nam

Nhãn hiệu Bia Sài Gòn luôn giữ vị trí số 1 về lượng tiêu thụ tại Việt Nam từ khi thànhlập đến nay, các sản phẩm của Sabeco đang chiếm gần 35% thị phần toàn quốc và đã

xuất khẩu đi khoảng 15 quốc gia trên thế giới Sabeco đã xây dựng một hệ thống mạnglưới phân phối rộng khắp trong hơn 40 tỉnh thành cả nước, chuyển đổi 36 chi nhánh biakhu vực thành 8 công ty cổ phần, các công ty gắn quyền lợi và trách nhiệm với Tổng công

ty, phát triển thị trường theo chiều sâu, lấy ưu tín, cải tiến chất lượng làm động lực

I.5 Các thành tựu đạt được trong 30 năm qua

- Là đơn vị dẫn đầu toàn ngành hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ chính trị với năng suất, chấtlượng và hiệu quả cao, điều đó đã đóng góp không nhỏ vào sự phát triển kinh tế củangành, địa phương và đất nước

- Đơn vị hàng đầu trong chính sách xây dựng và phát triển thị trường hệ thống phân phốitrong lĩnh vực kinh doanh sản phẩm bia của Việt Nam với sản lượng tiêu thụ chiếm trên35% thị phần

- Thương hiệu Bia Sài Gòn giữ vững được uy tín với khách hàng và ngày càng phát triển,xứng đáng là thương hiệu LÀ NIỀM TỰ HÀO CỦA VIỆT NAM

- Thu nhập bình quân cán bộ công nhân viên: 1997 đạt 3,2 triệu đồng, năm 2006 đạt 6,0triệu đồng/người/tháng; tăng 187,50%

- Công tác xã hội: 1997 đạt 812,4 triệu đồng; năm 2006 đạt 3,3 tỷ đồng; tăng 406,20%

- Danh hiệu Bia Sài Gòn – Hàng Việt Nam chất lượng cao, được người tiêu dùng bìnhchọn liên tục trong 12 năm từ năm 1997

- Sản phẩm Bia lon 333 đạt Huy Chương Bạc tại cuộc thi bình chọn Bia quốc tế tổ chức tạiAustralia năm 1999, 2000, và 2001

I.6 Nhà máy Bia Sài Gòn – Nguyễn Chí Thanh

 Sơ đồ bố trí mặt bằng:

Chú thích

1 Tổ bảo vệ 8 Tổ xử lý nước thải 15 Xưởng lọc

2 Kho bia thành phẩm 9 Công trường xây dựng 16 Lên men chính

3 Kho chứa nguyên liệu 10 Khu vực phân phối bia 17 Xưởng APV

4 Văn phòng hành chính 11 Tổ động lực hơi đốt 18 Lên men phụ

5 Kho tập kết vật tư 12 Silo nhập liệu xưởng nấu 19 Tank outdoor

6 Tổ động lực CO2 13 Xưởng nấu

7 Xưởng chiết và đóng gói 14 Phòng kĩ thuật

 Quy mô sản xuất:

94.810

118.080

143.020

166.398

173.122

250.000

Trong những năm gần đây, định hướng phát triển nhà máy theo hướng tự động hóahoàn toàn, giảm số lượng nhân viên vận hành máy, giảm sản lượng sản xuất, chuyển đổidần thành nhà máy kiểu mẫu phục vụ cho việc tham quan, nghiên cứu

 Các sản phẩm của nhà máy :

 Sản phẩm bia chai “SAI GON LAGER”

- Thương hiệu: SAIGON LAGER

- Bao bì: chai thủy tinh màu nâu, dung tích 450 ml

- Chỉ tiêu chất lượng chủ yếu: độ cồn 4.3% thể tích

- Đặc tính kỹ thuật: sử dụng nguyên liệu là malt, gạo, hoa houblon, nước

- Đặc tính sử dụng: sử dụng tốt nhất ở 10 – 12oC

- Thị trường tiêu thụ: trên toàn quốc

 Sản phẩm bia chai “SAIGON EXPORT”

- Thương hiệu : SAIGON EXPORT

- Bao bì: chai thủy tinh màu nâu, dung tích 355 ml

- Chỉ tiêu chất lượng chủ yếu: độ cồn 4.9% thể tích

- Đặc tính kỹ thuật: sử dụng nguyên liệu là malt, gạo, hoa houblon, nước

- Đặc tính sử dụng: sử dụng tốt nhất ở 10 – 12oC

- Thị trường tiêu thụ: miền Đông và Tây Nam bộ, miền Trung

- Xuất khẩu: Pháp, Mỹ, Đức, Úc, Hongkong, Nhật, EU, Singapore

 Sản phẩm bia lon “333 EXPORT”

- Thương hiệu : 333 EXPORT

- Bao bì: lon nhôm, dung tích 330 ml

- Chỉ tiêu chất lượng chủ yếu: độ cồn 5.3% thể tích

- Đặc tính kỹ thuật: sử dụng nguyên liệu malt, gạo, hoa houblon, nước

- Đặc tính sử dụng: sử dụng tốt nhất ở 10 – 12oC

- Thị trường tiêu thụ: toàn quốc

- Xuất khẩu đi: Mỹ, Nhật, Nga, Đài Loan

I.7 Vệ sinh môi trường 2

 Qui định về trừ mối mọt, gián, chuột

- Diệt chuột : 3 tháng một lần, đặt bẫy diệt chuột tại các phòng lên men vào ngày nghỉ sảnxuất tuần cuối tháng do các an toàn viên phân xưởng thực hiện.

- Diệt mối mọt : 6 tháng một lần tại khu vực văn phòng phân xưởng, do nhân viên trừ mốibên ngoài làm vào tuần cuối tháng 6 và tháng 12

 Vệ sinh môi trường làm việc

- Yêu cầu kỹ thuật của môi trường: không có mốc meo trên vách tường, đường đi, hốc kẹt,cống rãnh phải thoát nước, không có mùi hôi thối

- Sát trùng phòng lên men: 1 tuần một lần bằng cách rắc thuốc vào các gầm thùng lênmen, các góc kẹt vào ngày nghỉ sản xuất

I.8 An toàn lao động

 Các hóa chất chứa chlor (chlorua vôi, hypochloride, chlor lỏng, khí chlor)

Tác hại của chlor lên người lao động:

- Gây bỏng da, nguy hiểm nhất là bỏng mắt Ở nồng độ thấp, chlor kích ứng niêm mạc,gây chảy nước mắt, ho và co thắt phế quản Ở nồng độ cao, có thể gây chết bất ngờ, dongừng hô hấp và ngất, phù phổi và phỏng hóa học

Biện pháp phòng ngừa:

- Thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng thay thế thiết bị, máy móc, đường ống kịp thời vìchlor ăn mòn rất nhanh

- Mang khẩu trang, găng tay, kính che mắt khi tiếp xúc với hóa chất

- Khi tiếp xúc với chlor phải đeo mặt nạ chống chlor Mặt nạ phải ở trạng thái tốt, có hiệuquả khi sử dụng

- Tuân thủ nghiêm chỉnh bảng hướng dẫn công việc có chlor

- Khám sức khỏe định kì hằng năm

 Formaldehyde (Formol)

Tác động của formol lên người lao động:

- Mắt: cay mắt, chảy nước mắt, kích ứng mắt

- Hô hấp: ho, sặc, khó thở, tức ngực, đau hai bên thái dương

- Da: sạm da, nứt nẻ, da dày lên, ngứa nổi mẫn, hoại thư

- Móng tay: sậm màu, dễ gãy, mềm nhũn, đóng vảy, đau buốt

- Tiếp xúc mãn tính gây viêm thanh quản, khản tiếng, kém ăn, mất ngủ, tim đập nhanh

Biện pháp phòng ngừa:

- Mang khẩu trang, găng tay, kính che mắt khi tiếp xúc với hóa chất

- Tuân thủ nghiêm chỉnh bảng hướng dẫn công việc có liên quan đến hóa chất

- Giữ nơi làm việc thông thoáng

- Vệ sinh sạch sẽ tại vị trí làm việc trước và sau khi sử dụng hóa chất.

 Các chất kiềm ăn da (NaOH, NH 4 OH)

Tác động của kiềm lên người lao động:

-Da: bỏng da, loét da

- Móng tay, móng chân: dễ gãy và rụng khi ngâm chân tay trong dung dịch

- Mắt: bỏng nghiêm trọng khi soude văng vào

- Uống nhầm sẽ gây nôn mửa, đau bụng dữ dội và thường dẫn đến tử vong

Biện pháp phòng ngừa:

- Mang khẩu trang, găng tay, giày ủng khi tiếp xúc với hóa chất

- Tuân thủ nghiêm chỉnh bảng hướng dẫn công việc có liên quan đến hóa chất

- Giữ nơi làm việc thông thoáng

- Vệ sinh sạch sẽ tại vị trí làm việc trước và sau khi sử dụng hóa chất

 Hơi lạnh

Tác hại của môi trường lao động lạnh:

- Gây tổn thương da như sưng tấy, phỏng, viêm loét da

- Gây tê cứng mất cảm giác các đầu chi, viêm tắc tĩnh mạch chi, gây đau, viêm cơ, viêmdây thần kinh ngoại biên

- Dễ mắc các bệnh về hô hấp: viêm họng, viêm phế quản, hen suyễn

- Tăng nguy cơ mắc các bệnh mãn tính về tim mạch, thấp khớp

Biện pháp phòng ngừa:

- Sử dụng đầy đủ các phương tiện bảo vệ cá nhân: áo ấm, găng tay, mũ, giày ủng bảo hộ

- Ngồi nghỉ 15 – 20 phút tại phòng đệm (xả lạnh) trước khi đi ra ngoài hay đi vào phònglạnh để tránh thay đổi nhiệt độ đột ngột

- Uống nước nóng, nghỉ giải lao tại phòng ấm

- Ăn các thức ăn đầy đủ chất béo và chất đạm để chống lạnh

 Khí CO 2

Tác động của CO 2 lên người lao động:

- Ở nồng độ thấp (dưới 0.5%): kích thích trung tâm hô hấp làm tăng nhịp hô hấp

- Ở nồng độ cao (trên 1.5%): tăng cường độ hô hấp, kích thích não, trung tâm vận mạch,

- Thận trọng khi làm việc trong không gian kín.

- Nếu nơi làm việc có nồng độ CO2 cao và nồng độ O2 thấp thì phải dùng mặt nạ cách ly(có nguồn thở riêng) khi vào làm việc

I.9 Phòng cháy chữa cháy (PCCC)

- Việc PCCC là nghĩa vụ của toàn thể cán bộ công nhân viên, kể cả khách đến để liên hệcông tác Tất cả các phòng ban, phân xưởng, kho hàng, phải trang bị đầy đủ các dụngcụ, phương tiện PCCC và bố trí ở những nơi dễ thấy, dễ lấy, dễ sử dụng và bảo dưỡng tốt,sử dụng chữa cháy kịp thời với hiệu quả cao

- Nghiêm cấm đun nấu, hút thuốc lá trong kho hàng, khu vực sản xuất và ở những nơi cóbiển báo “Cấm lửa” hay “Cấm hút thuốc” Trong sản xuất khi sử dụng các chất dễ cháy,nổ, độc, cần chú ý quản lý tất cả nguồn lửa, điện nhiệt và thực hiện đúng các qui định vềquy trình công nghệ và vệ sinh công nghiệp

- Khi thiết kế, thi công hệ thống điện và thiết bị điện phải đảm bảo tiêu chuẩn an toàn vềPCCC Khi cần sử dụng hàn điện, hàn hơi ở các khu vực nguy hiểm phải có sự đồng ý củangười có thẩm quyền và áp dụng các biện pháp an toàn tuyệt đối trước khi sử dụng

I.10 Xử lý chất thải

 Về nước thải:

Nước giếng dùng vệ sinh máy móc, nhà xưởng được dẫn về hệ thống xử lý tập trung,tại đây nước sau xử lý được dùng tiếp lần 2, phục vụ việc rửa nhà xưởng, vệ sinh thiết bị.Dung dịch cặn từ bồn lên men được tập trung vào các tank chứa và ép thành bánh men,phần dung dịch được đưa về hệ thống xử lý chính

 Về khí thải:

Khí thải từ tổ động lực (cung cấp hơi), xưởng chiết và xưởng nấu được đi qua cáccyclone lắng bụi trước khi đưa ra ngoài trời

 Về chất thải rắn:

Đối với bã hèm từ quá trình lọc nước nha, bánh men và bụi malt, bụi gạo được gom lạivà bán làm thức ăn gia súc Đối với chất thải rắn nguy hại, nhà máy hợp đồng với công tyvệ sinh – môi trường để chở đi chôn lấp

II DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

II.1 Nguyên liệu

II.1.1 Malt

Malt là tên gọi chung chỉ ngũ cốc nảy mầm (đại mạch, tiểu mạch, thóc gạo, thóc nếp).Tuy nhiên ở Việt Nam chưa trồng được đại mạch, do đó phải nhập malt từ nước ngoài nênchi phí sản xuất tăng lên Do vậy giá thành của từng loại bia tương ứng với hàm lượngmalt nguyên chất, từ đó cũng một phần quyết định xem bia có ngon hay không

Hình 1 Đại mạch ngoài đồng và sau khi thu hoạch

Qui trình sản xuất malt

Ngâm đại mạch vào nước ở điều kiện nhiệt độ thích hợp để sự nảy mầm xảy ra; sau đóươm mầm, sấy mầm, tách bỏ rễ mầm, và kết quả thu được là malt thành phẩm

 Ngâm đại mạch

Hàm lượng ẩm có sẵn trong hạt khi bảo quản là tối thiểu, chỉ đủ để duy trì sự sống

“tĩnh” của phôi mầm, chứ không đủ dể phôi mầm phát triển, vì vậy muốn cho phôi mầmphát triển, hạt nẩy mầm tốt, hạt cần hút thêm một lượng nước tự do từ môi trường Sựchuyển biến từ hạt đại mạch thành malt là kết quả của những quá trình sinh hóa và cácquá trình khác xảy ra trong hạt Do vậy, ngâm đại mạch là quá trình đầu tiên và rất quantrọng, ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian ươm mầm, hao phí chất khô trong quá trình sảnxuất malt, do đó ảnh hưởng đến chất lượng thành phẩm của malt

Các yếu tố ảnh hưởng

+ Ảnh hưởng nhiệt của nước ngâm: trong một giới hạn nhất định, nếu nhiệt độ nước ngâmcàng tăng thì tốc độ hút nước của hạt càng nhanh và ngược lại Nhiệt độ tối ưu của nướcngâm đại mạch là 10 – 120oC

+ Ảnh hưởng của oxi trong nướcngâm: giai đoạn đầu của quá trình ngâm trong nước, thì

Phương pháp ngâm

Hiện trên thế giới sử dụng phổ biến phương pháp ngâm tưới phun, bằng phương phápnày ta có thể cung cấp liên tục, đầy đủ lượng oxy cần thiết cho hạt Cụ thể như sau: hạttrước khi ngâm được rửa sơ bộ ở những thùng riêng, sau đó được bỏ xuống màng lướichuyển động thành từng lớp dày, màng lưới này liên tục đi qua những vòi phun nước kiểuhoa sen, hạt được tưới liên tục bởi những luồng nước rất mịn và bão hòa oxy giống nhưsương, liên tục như vậy cho đến khi đạt độ ẩm cần thiết

 Ươm mầm

Khi hạt đại mạch qua quá trình ngâm đã đạt đến độ ẩm cân bằng cần thiết cho sự lênmầm sẽ có những chuyển biến lý – hóa, sinh – hóa Khi đó nếu các điều kiện về độ ẩm,nhiệt độ, oxy đầy đủ và thích hợp thì phôi mầm sẽ phát triển nhanh Có thể nói giai đoạnươm mầm là quá trình quan trọng nhất để biến đổi hạt đại mạch thành malt

Ươm mầm đại mạch nhằm mục đích: tạo và duy trì điều kiện thuận lợi để hệ enzymethủy phân tăng trưởng về khối lượng và cường độ xúc tác Giải phóng hệ enzyme khỏi

trạng thái nghỉ tạo điều kiện để phân cắt một lượng đáng kể các chất cao phân tử thành các sản phẩm đơn giản hơn Đồng thời phá vỡ thành tế bào làm cho hạt mềm ra, tạo nên

nhiều sự biến đổi cơ lý và hóa học trong thành phần hạt đại mạch

Biến đổi trong hạt malt

+ Biến đổi sinh lý: sự phát triển của phôi mầm liên quan đến sự hô hấp và quá trình

tổng hợp nên những chất mới

+ Biến đổi sinh hóa: những phản ứng thủy phân các chất dự trữ trong nội nhũ liên

quan đến các enzyme

+ Biến đổi hóa học: là tác dụng tương hỗ giữa sản phẩm sau thủy phân chất dự

trữ cùng hợp chất hòa tan của hạt, từ đó hình thành nên hương vị của hạt malt

+ Biến đổi vật lý: là sự vận chuyển qua lại của các chất hòa tan (dinh dưỡng) giữa

nội nhũ và phôi mầm

Những yếu tố ảnh hưởng tới quá trình ươm mầm

Trong thời gian ươm mầm cần có sự kiểm soát chặt chẽ các yếu tố kỹ thuật của

môi trường, đặc biệt là oxy, nhiệt độ, độ ẩm nhằm khống chế được sự phát triển tối

thiểu của mầm rễ và mầm lá, đồng thời phải hoạt hóa tối đa các hệ enzyme Chính nhữnghệ enzyme này sẽ tác động mạnh đến các biến đổi sinh hóa trong nội nhũ, như vậy sẽ thuđược malt có độ phân giải cao, có lợi khi sử dụng trong quá trình nấu nước nha về sau.Nhiệt độ ươm mầm đóng một vai trò đặc biệt quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến hoạtđộng enzyme trong thời gian hạt nảy mầm, nhiệt độ hạt malt có xu hướng tăng dần do sựthải nhiệt trong quá trình hô hấp Trong một giới hạn nhất định sự gia tăng nhiệt độ sẽthúc đẩy hô hấp, cường độ hoạt động của các hệ thống enzyme Từ đó tạo điều kiện cho

phôi mầm phát triển mạnh, đồng thời giảm nhanh hàm lượng chất khô trong hạt Trongtrường hợp nhiệt độ tăng quá giới hạn cần thiết sẽ ảnh hưởng xấu đến hiệu suất chất hòatan và chất lượng malt

Các hệ enzyme trong hạt sau giai đoạn ươm mầm

+ Hệ enzyme oxy hóa – khử: tham gia xúc tác quá trình hô hấp của hạt đại mạch gồmcó các enzyme như oxydase, peroxydase, catalase, sacarase và maltase

+ Hệ thống enzyme sitase: là tập hợp của cellulase, hemicellulase và β-glucosidase Tổnghoạt động của hệ thống enzyme sitase trong quá trình ươm mầm sẽ làm thay đổi cấu trúcgiữa lớp vỏ ngăn cách giữa vỏ trấu và nội nhũ

+ Hệ enzyme amylase: gồm có α-amylase, β-amylase và amilo phosphatase tham gia quátrình thủy phân tinh bột thành đường maltose, dextrin

+ Hệ enzyme protease: trong hạt đại mạch, toàn bộ hệ thống enzyme này ở trạng tháiliên kết, hầu như không hoạt động

Phương pháp ươm mầm

Sử dụng phổ biến hiện nay là phương pháp ươm mầm thông gió, được tiến hành bằngcách thổi luồng khí trực tiếp vào lớp hạt Không khí sau khi qua bộ phận điều hòa sẽ đượclàm sạch bụi, vi sinh vật, hạ nhiệt độ thấp hơn so với nhiệt độ trong lớp malt từ 2 – 3oC vàđộ ẩm bão hòa hơi nước đạt khoảng 98 – 100%

 Sấy malt

Malt tươi luôn có một lượng ẩm khá lớn (W = 40%), vì thế phải tiến hành sấy maltngay sau giai đoạn ươm mầm để chấm dứt sớm sự phát triển của hạt malt (sự phát triểncủa chồi và rễ), hạn chế tối đa tổn thất chất khô của hạt, giúp ổn định chất lượng malt khibảo quản và vận chuyển đi xa

Yêu cầu

- Tách triệt để độ ẩm tự do trong hạt malt

- Bảo toàn được hoạt tính của enzyme

- Thông qua chế độ sấy, ta thu được những loại malt theo yêu cầu kỹ thuật

- Quan trọng nhất trong sấy malt là tạo ra melanoidin, một hỗn hợp bao gồm nhiều hợpchất, là yếu tố quan trọng chi phối chất lượng bia vàng và là nhân tố quyết định về hương

vị, màu sắc, khả năng tạo bọt cho bia đen

 Tách rễ, mầm malt

Trong thành phần hóa học của rễ malt chứa nhiều hợp chất thuộc nhóm acid alkaloid.Nếu những hợp chất này tồn tại trong bia sẽ gây nên những vị đắng rất khó chịu Mặtkhác, một số thành phần hóa học trong rễ malt là nguyên nhân gây nên nhiều rượu bậccao trong quá trình lên men bia Do vậy công đoạn tách rễ malt đóng vai trò quan trọng

hành ngay sau khi malt vừa ra khỏi lò sấy Lúc này mầm và rễ ở trạng thái khô, dòn, rấtdễ gãy, tuy nhiên nếu để nguội thì chúng sẽ hút ầm, trở nên dai và khó tách triệt để.

 Bảo quản malt

Malt khô sau khi sấy tách mầm và rễ cần được bảo quản tồn trữ ở nhiệt độ thấp(<20oC), thoáng và không khí khô Thời gian bảo quản tối thiểu là 4 tuần và tối đa là 2năm Phải theo dõi thường xuyên nhiệt độ và không khí trong kho để kiểm soát nhữngbiến đổi sinh hoá gây ảnh hưởng xấu lên chất lượng malt

Chỉ tiêu đánh giá chất lượng malt khô

Màu Malt vàng có màu vàng rơm, malt đen có màu vàng sẫm hơn, vỏ malt phải óng

ánh, kích thước và hình dáng phải giống như hạt đại mạch khô

Mùi vị Phải đặc trưng cho từng loại malt, không có mùi lạ, nếu có mùi chua hoặc mốc

chứng tỏ malt còn ẩm

Độâ sạch 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 mầm tối 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, malt đen là 20 – 30phút

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

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

II.1.2 Houblon

Hình 2 Hoa houblon tươi và các dạng thành phẩm viên, cao.

Houblon thuộc họ dây leo, sống lâu năm (30 – 40 năm), có chiều cao trung bình 10 –

15 m Hiện nay trên thế giới đang trồng trên 100 giống hoa houblon khác nhau Loại thựcvật này chỉ thích hợp với khí hậu ôn đới nên được trồng nhiều ở Đức, CH Séc, Nga, Pháp,Mỹ, Trung Quốc,… Hoa houblon có hoa đựïc và hoa cái riêng biệt cho từng cây, trong sảnxuất bia chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn Hoa đực không được sử dụng vì nó rất nhỏ,chứa ít lượng phấn hoa (lupulin), chất đắng cũng rất kém

Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản đứng thứ 2 (sau đại mạch) của công nghệ sản xuấtbia Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng làm tăng khảnăng tạo và giữ bền bọt, làm tăng độ bền keo và độ ổn định sinh học của sản phẩm Donhững đặc tính cực kì đặc biệt như vậy nên hoa houblon vẫn giữ một vai trò độc tôn và lànguyên liệu không thể thay thế trong ngành sản xuất bia

Thành phần hoa Houblon

 Chất đắng

Chất đắng tạo cho bia có vị đặc trưng và dễ chịu Khi hòa tan vào dịch đường và tồntại trong bia, chất đắng giúp tăng sức căng bề mặt dung dịch góp phần giữ bền bọt Chúngcòn có tính kháng khuẩn do đó làm tăng độ bền sinh học của bia thành phẩm

Các thành phần chủ yếu

- α-acid đắng (humulon): ảnh hưởng đến 90% độ đắng, bao gồm humulon và các đồng

phân của nó, hợp chất này gây đắng mạnh nhưng kháng sinh rất yếu

- β-acid đắng (lupulon): bao gồm lupulon và các đồng phân đi kèm Lupulon có tính đắng

- Nhựa mềm: là polyme acid đắng chúng có khả năng tạo ra lực đắng cao hơn lupulon.

- Nhựa cứng: cũng là polyme acid đắng nhưng mật độ cao hơn nhiều so với nhựa mềm.

Nhựa đắng không tan trong nước và dịch đường do đó không có giá trị trong sản xuất bia

 Tanin (polyphenol)

Hàm lượng tanin trong hoa houblon là 2 – 5% tính theo chất khô, tập trung nhiều ởcánh hoa và đài hoa Chất này có những tính chất ảnh hưởng đến quá trình sản xuất bianhư: vị gắt (làm se môi), giúp hình thành kết tủa protein, bị oxy hoá thành các hợp chấtmàu nâu đỏ, kết hợp với các muối sắt hình thành các hợp chất đen Do những đặc tínhnày, các polyphenol gây đục trong bia, ảnh hưởng đến vị và màu sắc của bia

 Tinh dầu

Tinh dầu hoa houblon chiếm 0.17 – 0.65% trọng lượng hoa Tinh dầu hòa tan trongdịch đường, tồn tại trong bia và tạo cho bia mùi thơm đặc trưng rất nhẹ nhàng và dễ chịu.Tinh dầu là chất lỏng trong suốt màu vàng nhạt hoặc không màu có mùi thơm rất lạ nhưnghòa tan rất yếu trong nước (0.4mg/l), khó hòa tan trong cồn thấp nhưng hòa tan hoàn toàntrong cồn nguyên chất và este Đa phần tinh dầu là những cấu tử dễ bay hơi, do đó trongthời gian đun sôi dịch đường với hoa houblon, có đến 98% lượng tinh dầu thơm tách khỏichỉ còn 2% tồn tại trong bia

Chế phẩm hoa Houblon

Sử dụng hoa houblon nguyên cánh trong sản xuất bia có ưu điểm là bảo đảm được chấtlượng tốt nhất Nhưng những thành phần hữu ích của hoa houblon rất dễ bị oxy hóa vì thếhoa hái về phải trữ trong môi trường khô ráo, tối và có nhiệt độ thấp Thường người ta xâydựng kho bảo quản cách nhiệt, thật tối, và thông thoáng bằng không khí khô, lạnh, giữnhiệt độ khoảng 0.5 – 2oC Do đó sử dụng dạng này không kinh tế và gặp khó khăn trongcông tác vận chuyển, lưu trữ lâu dài

- Dạng hoa cánh khô: hoa được sấy đến khi đạt độ ẩm <13%, sau đó được ép chặt thành

bánh, bọc kín trong các loại giấy đặc biệt mà không khí không thể thẩm tích qua được,đồng thời có thể nạp thêm khí trơ để ngăn chặn tối đa tình trạng oxy hoá

- Dạng hoa houblon hạt, viên: để sử dụng thuận tiện đỡ 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 épviên định hình để thu gọn và được bọc trong giấy đặc biệt có nạp thêm khí trơ như hoacánh khô Giá trị chất lượng được tính theo % α-acid đắng của hoa cánh và hoa viên nhưnhau nhưng hoa viên có hiệu quả sử dụng cao hơn nên được dùng phổ biến

- Cao hoa houblon: 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 rất cao, bảoquản 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 trong 1kg cao hoa tươngđương 5 – 6 kg hoa cánh hoặc hoa viên.

II.1.3 Nấm men

Hình 3 Tế bào nấm men đang nẩy chồi

 Nấm men nổi

- Hầu hết các tế bào khi quan sát nảy chồi thì đứng riêng lẻ hay thành từng đôi, hình dạngchủ 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

- Khi quá trình lên men kết thúc, các tế bào kết chùm, tạo thành lớp dày trên bề mặt cùngvới bọt bia, bia tự trong chậm

 Nấm men chìm

- Tế bào nấm men mẹ và con sau khi nảy chồi thường dính lại với nhau thành chuỗi các tếbào 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 đáy tank rấtnhanh, nhờ vậy bia chóng tự trong hơn hên men nổi

Hiện tại nhà máy Bia Sài Gòn sử dụng nấm men chìm Saccharomyces Carlsbergensis được Hasen phân lập năm 1833 với đầy đủ các đặc tính của chủng nấm men chìm với nhiều

ưu điểm vượt trội:

- Lên men mạnh trong lòng môi trường; khi hết nguồn glucid thì nấm men có xu hướng kết

- Lên men được glucose, mannose, galactose, fructose, saccharose, maltose Đặc biệt phângiải được raffinose và các dextrin đơn giản, lên men tốt, thậm chí ở nhiệt độ thấp từ

6 – 10oC (các giống khác không có khả năng này)

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

 Sự khác nhau về đặc điểm sinh lí của nấm men nổi và chìm

Chủ yếu ở khả năng lên men các loại đường trisaccharide (ví dụ raffinose) Trong nấmmen chìm có thể sử dụng toàn bộ raffinose trong khi đó ở nấm men nổi chỉ sử dụngkhoảng 1/3 loại đường này Ngoài ra chúng còn khác nhau về khả năng hô hấp, khả năngtrao đổi chất khi lên men và hình thành bào tử

Quá trình trao đổi chất ở nấm men chìm chủ yếu xảy ra ở quá trình lên men, còn ởnấm men nổi xảy ra chủ yếu trong quá trình hô hấp, do vậy sinh khối của nấm men nổinhiều hơn của nấm men chìm Nấm men chìm có nồng độ enzyme thấp hơn nấm men nổi.Khả năng tạo nào bào tử của nấm men chìm lâu hơn và ít hơn nấm men nổi

 Sự khác nhau về công nghệ lên men

Nấm men chìm chia ra 2 loại tùy thuộc vào khả năng kết lắng là nấm men bụi và nấmmen kết bông Nấm men bụi là nấm men phân ly mịn trong dịch lên men và kết thúc từ từkhi kết thúc lên men chính Nấm men kết bông là loại nấm men có thể kết dính với nhaukhi kết thúc quá trình lên men chính Nấm men nổi không có khả năng này

Ngoài ra nhiệt độ lên men của mỗi chủng cũng khác nhau Nấm men chìm có thể lênmen ở 4 – 12oC, nấm men nổi là 14 – 25oC Hầu hết các chủng nấm men đều rất nhạycảm với môi trường có tính acid cao, ví dụ như acid pyruvic Vì vậy trong quá trình tiếnhóa, tự bản thân chúng đã hình thành một cơ chế giải độc acid bằng cách chuyển hóa acidpyruvic thành etanol và CO2, rồi sau đó cả hai chất này đều được bài tiết ra ngoài

Theo công nghệï sản xuất bia truyền thống, nấm men chìm thường lên men ở nhiệt độtừ 7 – 12oC, khi kết thúc quá trình lên men chúng lắng xuống đáy thiết bị Trong khi đólên men nổi được thực hiện ở điều kiện nhiệt độ từ 18 – 22oC, cuối quá trình lên men cácnấm men kết thành từng chùm và bị hấp thụ vào các bọt khí CO2 rồi nổi lên bề mặt dịchlên men Như vậy khi sản xuất bia bằng phương pháp lên men nổi, nấm men được táchkhỏi bia bằng cách tách bọt, còn ở lên men chìm thì xả cặn ở đáy thiết bị lên men

II.1.4 Nguyên liệu thay thế

Trong sản xuất bia việc dùng thế liệu thay cho malt tùy thuộc vào điều kiện chủ quanvà khách quan như nhằm mục đích hạ giá thành sản phẩm, tạo ra các sản phẩm bia cómức chất lượng khác nhau, cải thiện một vài tính chất của sản phẩm hay theo đơn đặthàng của người tiêu dùng

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

Trong nhà máy Bia Sài Gòn hiện nay sử dụng thế liệu là gạo (chiếm 25%) do gạo có những ưu điểm sau:

- Có sẵn trong nước với giá rẻ và chất lượng cao

- Do hàm lượng glucid và protein khá cao, khả năng chuyển hóa thành chất hòa tan tốt, cóthể đạt 90% chất khô Thực tế đã cho thấy có thể thay thế gạo cho malt đến 50% (nếumalt có hoạt tính enzyme tốt)

Thành phần hóa học của gạo:

- Hàm lượng tinh bột: 77.8%

- Hợp chất nitơ: 7.9%

- Hàm lượng chất béo 0.5%

- Chất tro: 0.7%

- Độ ẩm: 12.6%

Chỉ tiêu chất lượng gạo dùng để sản xuất bia:

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

- Màu sắc phải đồng đều

Ngoài ra ở một số nơi có sử dụng thế liệu khác như:

-Bắp được sử dụng ở các nước châu Phi hoặc Mỹ La Tinh, vì trong bắp có hàm lượng lipidcao nằm trong phôi vì vậy cần phải tách bỏ phôi và vỏ hạt

- Đại mạch: được sử dụng nhiều ở các nước châu Âu, Bắc Mỹ hoặc một số nước trồngđược đại mạch

- Lúa mì: do đặc tính của lúa mì không có vỏ trấu như đại mạch, mặt khác hàm lượnggluten khá cao, vì vậy muốn dùng gạo mì làm thế liệu cho malt đại mạch thường phải ươmmầm rồi dùng kết hợp với malt

- Đậu: hàm lượng tinh bột trong đậu không lớn, thường nhỏ hơn 40% trọng lượng, vì vậytrong nấu bia người ta dùng đậu không phải ý nghĩa thế liệu cho malt mà với ý nghĩa làmcho bia có khả năng tạo bọt mạnh, là nguồn thức ăn tốt cho nấm men về sau Ngoài ratrong đậu còn chứa nhiều vitamin và các chất kích tố tăng trưởng đối với nấm men

- Đường saccharose: được sử dụng như một thế liệu cao cấp, đưa trực tiếp dưới dạng tinhthể vào nồi đun với hoa houblon hoặc đưa vào dưới dạng siro trong quá trình chiết bia (đốivới một vài loại bia ngọt)

Hình 4 Gạo, bắp và lúa mì là những thế liệu phổ biến trong sản xuất bia

- Nước dùng nấu bia: nếu có các muối cacbonat và bicacnonat sẽ hòa tan chất đắng, chấtchát trong vỏ malt làm cho bia có vị đắng khó chịu Cần làm mềm nước trước khi đưa vàosử dụng

- Nước rửa nấm men phải sạch, không chứa nhiều hợp chất hữu cơ và đặc biệt không chứa

vi sinh vật tạp nhiễm

- Nước rửa thiết bị nên có độ cứng thấp, đặc biệt không chứa NH3 và các muối nitrit

II.1.6 Các chất phụ gia khác

Là những hóa chất sử dụng trong quy trình công nghệ sản xuất bia nhưng chúng khôngđược phép có mặt trong sản phẩm hoặc có mặt trong sản phẩm với hàm lượng quy định

- H2SO4 đậm đặc: giúp điều chỉnh pH của dịch đường, SO42- kết hợp với Ca2+ tạo CaSO4 kếttủa kéo theo các chất bẩn bám theo giúp quá trình lắng và lọc nhanh hơn

- CaCl2: dạng viên, dùng trong giai đoạn đầu của nồi malt Có tác dụng tăng khả năng chịunhiệt, giúp trao đổi chất của nấm men trong tổng hợp protein, tăng độ bền tàng trữ bia,chống đục, tạo điều kiện thuận lợi để các enzyme hoạt động trong quá trình lên men

- Formol công nghiệp 10%: cho cùng lúc với CaCl2 trong nồi malt, tăng khả năng khángkhuẩn của bia, làm kết tủa tannin có trong vỏ malt tránh làm đục bia

- Caramel: dùng trong giai đoạn đầu của nồi nấu hoa houblon tạo màu vàng cho bia, tăngđộ đường của nước nha

- ZnCl2: cho cùng lúc với caramel, giúp thúc đẩy quá trình lên men

- Các chất trợ lọc: lọc trong dịch đường, lọc bia sau lên men, được tạo từ rong biển, xươngđộng vật

- Các chất chống oxi hóa: acid ascorbic, collupulin Collupulin dùng dưới dạng chế phẩmmen có tác dụng phân hủy những chất có phân tử lượng cao trong bia (chủ yếu là protid)để hạn chế hiện tượng đục bia.

- Hóa chất dùng trong vệ sinh công nghiệp như HCl, NaOH, acid peracetic, nước chlor

- Acid lactic: tạo pH cho dung dịch

- Maturex: rút ngắn thời gian lên men phụ và hạn chế tạo diacetyl

- PVPP: dùng hấp phụ polyphenol tăng cường độ trong của bia

- Than hoạt tính: làm sạch nước và CO2

II.2 Các dạng năng lượng sử dụng

 Điện

Nhà máy sử dụng lưới điện thành phố, đường dây 3 pha, tần số 60 Hz Đồng thời, nhàmáy có hệ thống máy phát điện dự phòng

 Dầu đốt (dầu DO)

Phục vụ việc đốt lò hơi, cung cấp hơi nóng cho nhu cầu sản xuất ở các phân xưởng.Đường hơi được dẫn trong các ống bọc lớp amiăng cách nhiệt

 Khí nén (gió, khí CO 2 )

Đối với gió lấy từ không khí, phục vụ quá trình làm sạch, tẩy rửa máy móc, bụi bẩn vàvận chuyển nguyên liệu malt, gạo Đối với khí CO2 sử dụng để tăng áp, giảm áp trong quátrình bơm nước nha vào tank lên men, bão hòa dịch bia ở máy chiết

 Nước

Trước đây nhà máy sử dụng hoàn toàn bằng nước giếng phục vụ quá trình sản xuất.Hiện nay các công đoạn quan trọng như nấu dịch nha, vệ sinh công nghiệp, súc rửa chaivà nước giải nhiệt đã được thay bằng nước thành phố Nước giếng chủ yếu dùng trong vệsinh nhà xưởng, rửa két bia và làm nước giải nhiệt ở một số công đoạn phụ

II.3 Qui trình công nghệ

Malt Sàng (1 lần) Cân Xay Pha bột malt Đạm hóa

Gạo Sàng (2 lần) Cân Xay Pha bột gạo Hồ hóa Đường hoá

Lọc hèm Houblon hóa Lắng cặn Làm lạnh Sục khí Lên men chính Lên men phụ Làm lạnh Lọc Bão hòa CO 2

Tàng trữ chiết Thanh trùng Dán nhãn Đóng thùng Sản phẩm

cặn

Houblon

caramen ZnCl 2

Nhân giống Nấm men

Vô trùng Không khí

Thu hồi men

Bánh men cặn

CO 2

Chai, lon

Acid lactic

KHO CHỨA NGUYÊN LIỆU

XƯỞNG NẤU

XƯỞNG APV

XƯỞNG LÊN MEN

XƯỞNG LỌC

XƯỞNG CHIẾT VÀ ĐÓNG GÓI

Xử lý

Tẩy rửa

 Thuyết minh sơ lược:

- Nguyên liệu đầu vào (malt và gạo) sẽ được nhà máy tập trung ở kho chứa rồi theo đườngống ngầm đến 9 silo nhập liệu ở xưởng nấu Tại đây nguyên liệu trãi qua quá trình râytách rác và rây tách sạn, tiếp đến đến được nghiền ra bột mịn và nấu thành nước nha.

- Nước nha sau nấu được lọc loại bã, rồi chuyển qua nồi đun sôi thực hiện quá trìnhhoublon hóa tạo mùi, vị đặc trưng cho bia Sau công đoạn này, nước nha được chuyển quaxưởng APV để làm lạnh rồi bắt đầu quá trình lên men

- Thông thường quá trình lên men cho bia nội địa là 14 ngày (7 ngày lên men chính, 7ngày lên men phụ), bia xuất khẩu là 21 ngày (7 ngày lên men chính, 14 ngày lên menphụ) Kết thúc quá trình lên men phụ, bia sẽ được lọc lần cuối và bão hòa CO2 nhằm hạnchế sự phát triển của vi sinh vật Kể từ đây bia sẵn sàng được đem chiết và phân phối đếnnơi tiêu thụ

III CHI TIẾT QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ

III.1 Xưởng nấu

 Chức năng: cung cấp nước nha đạt cho xưởng APV Trung bình mỗi ngày xưởng

nấu 10 mẻ, mỗi mẻ khoảng 2 giờ 30 phút, hoạt động 24/24

 Thuyết minh cụ thể:

 Quạt hút nguyên liệu

Chức năng:

Hút malt từ bồn chứa nguyên liệu theo đường ống lên trên cao vào bình trung gian đểchuẩn bị cho các quá trình tiếp theo

Nguyên lý hoạt động:

- Quạt hút sẽ tạo áp từ trên cao, gió sẽ thổi theo hướng từ

dưới hầm chứa theo đường ống lên trên làm cuốn theo

nguyên liệu

- Nguyên liệu được hút theo đường ống đến bình trung gian

Do bình trung gian được cấu tạo là một thùng trụ, có chiều

sâu và rộng đủ cho hạt malt khi đi qua thì sẽ rơi theo quán

tính xuống đáy bình mà không bị gió cuốn đi tiếp

- Đôi khi nguyên liệu cũng bị cuốn theo quạt hút, vì thế có

một đường ống từ quạt hút xuống trực tiếp rây tách sạn để

thu hồi những hạt nguyên liệu này

1 Silo nhập liệu gạo (x3) 7 Cyclone hút bụi sau rây lần 1 13 Nồi đun malt

4 Cyclone hút bụi trước rây lần 1 10 Thùng chứa bột 16 Nồi đun sôi

Nguyên liệu:

Xưởng nấu có 9 silo nhập liệu, chia làm 3 silo dành cho gạo (sức chứa 100 tấn/silo) và

6 silo dành cho malt (sức chứa 80 tấn/silo) Trong 6 silo dành cho malt thì chia làm 3nhóm: silo 1 + 8, silo 5 + 6, silo 7 + 9 Hiện nay nhà máy sử dụng malt Tus (Đức) và maltPháp MFB (Pháp) Tỉ lệ nhập liệu giữa malt và gạo là 3:1, mỗi mẻ gồm 7500 kg malt và

2500 kg gạo, tổng cộng là10 tấn nguyên liệu/mẻ nấu Tỉ lệ phối trộn giữa 2 loại malt phụthuộc vào hoạt độ enzyme của 2 loại malt đó, thường là 1:1

 Làm sạch

Máy rây tách rác

Nguyên liệu sau khi được bơm từ kho chứa vào 9 silo nhập liệu, tại đây được hút nhờquạt hút tạo áp từ dưới đất lên lầu 5 Sau đó dòng nguyên liệu được đổ xuống rây tách rác

ở tầng 5, trên đường ống dẫn vào máy rây tách rác có nối với cyclone khí động nhằm thuhồi bụi malt sử dụng về sau.3

- Máy hoạt động nhờ hai motor có công suất 25 kW (motor lệch tâm), khi hoạt động lướirung mạnh theo phương nằm ngang Năng suất rây của máy 6 tấn nguyên liệu/h

Hình 5 Máy rây tách rác 2 tầng

Nguyên tắc hoạt động:

Nguyên liệu ở đầu cao, do lực rung, nguyên liệu sẽ lọt qua lớp lưới trên, còn tạp chấtthô bị giữ lại và được đẩy ra ngoài Khi xuống lớp lưới phía dưới, các tạp chất như cát, bộtmịn sẽ lọt qua lớp lưới này, tại đây có nối với một cyclone khí động nữa hút ra ngoài.Nguyên liệu sạch (vẫn còn sạn) có đường kính tương đương như hạt malt/ gạo sẽ nằm phíatrên lớp lưới, từ đây có ống dẫn trực tiếp xuống máy rây tách sạn ở tầng 3.

Máy rây tách sạn

Hình 6 Máy rây tách sạn

Nguyên tắc hoạt động:

Máy hoạt động theo nguyên tắc khí động và lắc phẳng, theo đó nguồn nguyên liệuđược cho ở đầu cao hơn Khí thổi vào vừa đủ để nâng hạt lên, còn sạn nặng hơn nằm ởdưới Khi sàng rung, hạt di chuyển về đầu thấp và đổ xuống dưới cân, sạn nặng hơn đi vềhướng ngược lại và tập trung vào thùng chứa

Sau khi rây xong, nguyên liệu đã tương đối sạch và chuẩn bị đem nghiền Để tránh chomáy nghiền quá tải ta cần cân một lượng nguyên liệu vừa đủ với công suất máy Hệ thốngcân tự động ở tầng 2 cho mỗi lần cân gạo là 14 kg, cân malt là 30 kg Nguyên tắc cân dựatrên trọng lượng nguyên liệu, khi đạt yêu cầu cài đặt thì cân mở valve cho nguyên liệuvào gàu tải để chuyển ngược lên tầng 4 cho vào máy nghiền

Hình 7 Cân tự động Hình 8 Gàu tải múc nguyên

liệu

 Nghiền

Nguyên liệu sau mỗi lần cân theo hệ thống gàu tải vào thùng chứa trung gian rồi đivào máy nghiền búa ở tầng 4 Tại đây nguyên liệu được đưa vào từ trên xuống, chạy quamột nam châm điện nhằm thu những vụn sắt, kẽm có lẫn vào mà quá trình rây không loạitriệt để Nếu không thu hồi được thì những vụn sắt này khi va đập trong máy nghiền búa,sẽ sản sinh tia lửa điện và làm cháy động cơ

Ngoài ra, trên ống dẫn máy nghiền có bố trí luồng gió thổi vuông góc với dòngnguyên liệu, những hạt nguyên liệu nhẹ sẽ thay đổi góc rơi, rơi vào thùng nghiền, cònnhững hạt sạn và tạp chất nặng sẽ được giữ lại và rơi vào thùng chứa tạp chất của máy

Mục đích:

- Phá vỡ cấu trúc tinh bột của hạt, nghiền hạt thành bột mịn để tăng bề mặt tiếp xúc vớinước, giúp cho sự xâm nhập của nước vào các thành phần nội nhũ nhanh hơn (quá trình hồhóa tốt hơn

- Đối với gạo: do sử dụng gạo chưa nảy mầm nên hệ thống enzyme hoạt hóa thủy phântinh bột và protein trong gạo hầu như không có Vì vậy để quá trình hồ hóa về sau xảy rahiệu 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 độ nguyên của vỏtrấu cũng được tính toán sao cho có lợi khi lọc sau này 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 Nhưngnếu nghiền quá thô thì độ đường hóa sẽ không hoàn toàn Ngược lại, nếu nghiền quá mịnthì vỏ trấu sẽ bị nát, không tạo được độ xốp cao, bề mặt lớp lọc dễ bị bịt kín, khả năng lọckém 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 bia thành phẩm

Máy nghiền búa

Hình 9 Mặt cắt trong máy nghiền búa Hình 10 Máy nghiền búa trong thực tế

Nguyên tắc hoạt động:

Nguyên liệu khi vào máy sẽ bị đập nát và chà xát vào lưới nghiền cho đến khi đạt kíchthước thích hợp Bột malt và bột gạo sau khi nghiền được hút vào trong các túi vải nhờ áplực bơm, không khí qua lớp vải theo đường hút ra ngoài Bột malt và bột gạo được giữ lạitrong túi này, theo định kỳ máy tự động rũ bột xuống dưới bởi khí nén Bột nghiền sau đósẽ được vít tải đưa vào thùng chứa trung gian ở tầng 2

 Hồ hóa

- Sau khi chứa ở thùng trung gian đủ số lượng, nguyên liệu được cho xuống nồi nấu ở tầng

1 Tại đây xảy ra quá trình hồ hóa tinh bột gạo và thủy phân sơ bộ tinh bột thành glucose

- Đối với gạo, ta cho trước 18hl nước vào nồi nấu gạo nhằm chống cháy bột (lúc này cánh

khuấy đã bắt đầu hoạt động) Tiếp theo cho malt lót (đã hòa với nước) vào đợt 1 (khoảng

140 kg bột malt), đợt 2 cách khoảng 30 phút (khoảng 120 kg bột malt) Thời gian xuốngmalt lót khoảng 1 phút Sở dĩ sử dụng malt lót vì malt có enzyme α-amylase, enzyme nàysẽ cắt phân tử tinh bột thành những phần ngắn hơn, làm cho nồi gạo không bị vón cục,tránh khê, khét Sau khi xuống malt lót xong thì tiến hành nhập liệu gạo

- Gạo xuống theo phương đứng và nước nóng được phun vuông góc vào nhằm tăng cườngđộ hòa tan, tránh hiện tượng gạo bị vón cục Thời gian để xuống hết 2500 kg gạo khoảng

10 phút và nhiệt độ của nồi gạo sau khi pha bột xong khoảng 45oC, pH dịch gạo lúc nàykhá cao vì vậy cần bổ sung khoảng 100ml H2SO4 đề điều chỉnh về khoảng 5.2 – 5.6, đâylà pH tối ưu cho enzyme amylase hoạt động

- Nâng dần nhiệt độ lên khoảng 72oC trong thời gian 5 phút Trong khoảng thời gian nàyhạt tinh bột sẽ bắt đầu hút nước và trương nở lên, làm tăng độ nhớt của dịch bột (gọi nôm

na là nồi cháo) Giữ ở nhiệt độ 72oC trong 10 phút để α-amylase tác dụng lên các phân tửamylose và amylopectin Kết quả là sau một thời gian ngắn, các phân tử polyme của tinhbột bị cắt thành những phân tử có số gốc glucose ít hơn, tập hợp thành những dạng dextrinkhác nhau (gọi là oligosaccharide)

- Tiếp tục nâng nhiệt độ lên 83oC trong 10 phút và giữ ở nhiệt độ này trong 5 phút để tiếptục hồ hóa tinh bột Ở nhiệt độ trên 80oC enzyme amylase đã bị vô hoạt, tuy nhiên kết quảthủy phân tinh bột từ lúc đầu đến thời điểm này đã rất đáng kể

- Tiếp theo, thêm nước vào hạ nhiệt độ xuống 72oC trong khoảng 5 phút Khi thời gian hạnhiệt độ xuống được 2 phút thì đồng thời xuống malt lót lần 2 (120 kg malt) để cung cấpthêm enzyme α-amylase giúp cho quá trình hồ hóa triệt để hơn.Việt thêm nước giúp làmgiảm độ nhớt của nồi cháo, hỗ trợ việc thủy phân tinh bột và giai đoạn đun sôi về sau Tagiữ ở nhiệt độ này khoảng 20 phút

- Nâng nhiệt độ lên 100oC trong thời gian 20 phút (khi nhiệt độ nồi gạo lên 88oC thì nồimalt bắt đầu hoạt động và giữ ở nhiệt độ này trong khoảng 15 phút để hồ hóa hoàn toàntinh bột tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đường hóa và quá trình lọc sau này Mụcđích chính của việc đẩy lên 100oC nhằm phân hủy enzyme amylase và tiêu diệt các visinh vật tạp lẫn trong nồi cháo

Nồi nấu

Cấu tạo:

- Làm bằng thép hợp kim crom-niken Đường kính 2m, cao 3.5m Dưới đáy có gắn cánhkhuấy quay với tốc độ không quá 3.8m/s, nếu quá nhanh sẽ sinh chuyển động xoáy tácđộng xấu đến thành phần dịch nấu

- Hơi nước có p ~ 2.5 bar được đưa vào vùng truyền nhiệt kiểu vỏ áo Nước ngưng tụ đượcthu hồi về bồn nước chính ở tầng 2

- Bên ngoài có lắp kính quan sát + cửa người, đường kính 0.5m

- Đối với nồi nấu gạo thì có 2 đường nhập liệu dành cho malt lót và bột gạo Tháo liệudưới đáy được dẫn trực tiếp qua nồi malt

- Đối với nồi malt thì có một đường nhập liệu cho malt, 1 ống nhỏ cho phụ gia vào Tháoliệu dưới đáy dẫn qua máy lọc

- Ở giữa nồi có ống thoát hơi dẫn thẳng lên tầng 6 ra ngoài

 Đường hóa + Đạm hóa

- Mục đích quá trình đường hóa: là chiết tối đa các chất có thể hòa tan trong nguyên liệuvà thủy phân các chất có phân tử lượng cao, tạo thành những chất đơn giản, hòa tan đượcvới nước tạo thành dịch đường hóa

- Khi nhiệt độ nồi gạo lên 88oC, lúc này nồi malt bắt đầu hoạt động Bột malt và nướcđược phun vào cùng một ống dẫn với áp lực lớn nhằm hòa tan vào nhau, tránh hiện tượngvón cục Đồng thời lúc này cánh khuấy bắt đầu hoạt động để bột malt không lắng xuốngđáy, tránh hiện tượng cháy, khét

- Cùng lúc với quá trình pha bột malt, tiến hành bổ sung thêm 5.6 kg CaCl2.2H2O nhằmlàm mềm nước Ngoài ra Ca2+ có tác dụng làm tăng tính bền và hoạt tính của enzyme α-amylase, cải thiện sự kết lắng của nấm men sau này Thời gian để pha 7500 kg bột maltkhoảng 10 phút, khi đó nhiệt độ nồi malt khoảng 45oC

- Nâng nhiệt độ lên 50oC trong thời gian khoảng 5 phút và giữ ở nhiệt độ này trong 5 phút(tùy theo hàm lượng acid amin trong malt mà thời gian đạm hóa dài hay ngắn, nhưngthông thường thời gian này khoảng 30 phút) Trong giai đoạn này enzyme protease thủyphân 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 sản xuất bia.Mặc dù lượng protid và các sản phẩm thủy phân của chúng chiếm một lượng rất bé trongchất hòa tan của dịch đường (5 – 6%) song chúng đóng vai trò tham gia sự hình thành chấtlượng bia Các phân tử protid như amino acid, peptide là nguồn dinh dưỡng không thểthiếu được cho nấm men Các protide có phân tử lượng trung bình (albumose, peptone,polypeptide ) sẽ tham gia vào việc tạo vị, tạo bọt và giúp cho bia có khả năng giữ bềnbọt Tuy nhiên, các protide có phân tử lượng cao thường là nguyên nhân gây đục bia

- Quá trình đạm hóa xong thì chuyển sang công đoạn nhập liệu cháo từ nồi gạo sang nồimalt, thời gian hội cháo khoảng 5 phút, kết thúc quá trình hội cháo nhiệt độ khoảng 65oC.Giữ ở nhiệt độ này trong thời gian 10 phút Đây là nhiệt độ tối ưu đối với hoạt động củaenzyme α-amylase, quá trình phân cắt tinh bột triệt để nhất xảy ra ở giai đoạn này

- Sau giai đoạn này quá trình đường hóa xem như kết thúc, tuy nhiên vẫn còn một sốglucid chịu ảnh hưởng của α-amylase nên ta tiếp tục nâng nhiệt độ lên 10oC nữa để tăngtốc quá trình đường hóa Nâng nhiệt độ hỗn hợp lên 75oC trong vòng 10 phút và giữ nhiệtđộ này trong khoảng thời gian 20 phút Đây là nhiệt độ thích hợp cho α-amylase tác dụnglên amylose và amylopeptin của tinh bột tạo thành nhiều gốc glucose từ đó tạo thànhnhững phân tử dextrin khác nhau Sản phẩm chủ yếu của công đoạn này là dextrin (chínhcác dextrin này sẽ tạo độ keo, độ bean, độ dày của bọt) Đến đây quá trình đường hóa kếtthúc

- Nâng nhiệt độ lên 76oC với mục đích làm giảm độ nhớt của hồ malt, tạo điều kiện thuậnlợi cho quá trình lọc Khi nhiệt độ lên đến 76oC thì được bơm ngay qua máy lọc, tách dịchnha ra khỏi bã hèm.

 Lọc hèm

- Quá trình đường hóa tạo ra dịch đường giàu các chất chứa nitơ dễ đồng hóa, vì thế việclọc hèm là tách dịch đường ra khỏi vỏ và những phần nội nhũ của hạt không tan

- Quá trình lọc chia làm hai giai đoạn:

1/ Lọc dịch đầu: giai đoạn tách dịch ra khỏi bã (nước cốt), trong suốt quá trình lọc thìbã hèm đóng vai trò như lớp trợ lọc

2/ Rửa bã: sau khi tách dịch ra khỏi bã, ta thêm vào một lượng nước nóng (78 – 80oC)để thu hồi triệt để dịch đường còn sót lại

Máy lọc ép khung bản

Cấu tạo:

- Thiết bị gồm những khung bằng nhựa polypropylen chịu nhiệt Đối với bản mỏng thìchứa không khí dùng để ép vào phần dịch nha nằm giữa bản dày và bản mỏng Bản dàycó lớp lưới lọc để tách giữa nước nha và hèm

- Ở giữa máy có trục chính và hệ thống xích kéo 2 bên, mục đích để di chuyển các modulekhi rửa máy Phía dưới máy có vít tải để lùa bã hèm ra ngoài

Hình 12 Khung bản lọc của máy ép hèm

Hình 13 Máy lọc khung bản

Hình 14 Đường đi của dịch nha trong máy

Nguyên tắc hoạt động:

Quá trình làm việc chia làm 6 giai đoạn chính

1/ Đưa dịch vào khoang lọc: bơm dịch từ dưới lên sử dụng áp suất thấp khoảng 0.15 – 0.2bar, dịch theo đường ống vào khoảng không gian giữa bản mỏng và bản dày

2/ Lọc dịch hèm: trong khi bơm dịch hèm vào, độ dày của lớp bã tăng dần tạo thành mộtlớp trợ lọc trên màng lọc Aùp suất tăng lên trong 10 phút đầu nhằm giữa chặt dịch nha, sauđó không đổi Kế tiếp khí được bơm vào bản nhỏ, khiến áp lực tăng cao lên khoang chứadịch nha, tạo điều kiện nước dịch lọt qua lưới lọc vào bên trong bản lớn, từ đó theo đườngống dẫn ra bồn trung gian Thời gian lọc lần 1 khoảng 20 phút

3/ Nén sơ bộ: khi dịch lọc đầu đã rút hết, bã bị nén lại Các màng lọc nén với áp lực nhẹ0.5 – 0.6 bar vào lớp bã nên chiết được thêm một lượng chất tan nữa Giai đoạn này mấtkhoảng 5 phút

4/ Rửa bã: nước rửa 78oC được đưa vào cùng với đường vào của dịch nha ban đầu nhằmmục đích rửa toàn bộ ống dẫn và hòa tan triệt để lượng đường còn sót lại nằm trong phầnbã vừa lọc Giai đoạn này khoảng 50 phút

5/ Nén: tiếp tục dẫn khí vào để nén phần dịch lần 2, áp lực lúc này tương đương so với nén

sơ bộ, thời gian khoảng 10 phút

6/ Tháo bã: giai đoạn này được thực hiện thủ công, ta tháo rời các bản ra và xịt nước vàogiữa các khe nhằm đẩy bã rớt xuống

Tổng thời gian lọc khoảng 100 phút/mẻ Theo thời gian, các bản lọc bị cong lại, biếndạng do nhiệt độ làm ảnh hưởng đến quá trình nén ép Mặt khác, màng membrane củabảnnhỏ bị mất tính đàn hồi, màng lọc của bản lớn bị nghẹt, rách do đó phải bảo trì định kì.Dịch sau lọc được dẫn qua bồn trung gian trước khi chuyển vào nồi đun sôi thực hiện quátrình houblon hóa

 Houblon hóa

Mục đích:

- Quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon là nhằm ổn định thành phần và tạo cho biacó mùi thơm và vị đắng đặc trưng Đồng thời cũng xảy ra một số quá trình khác như sự giatăng nồng độ, độ acid, cường độ màu4, sự tạo thành các chất khử, độ nhớt giảm xuống

- Dịch đường sau lọc cùng với nước bã có lẫn một số vi sinh vật tạp nhiễm và các hợp chấtkhông tan khác, nhờ quá trình đun sôi để loại các yếu tố bất lợi này, giúp ổn định thànhphần hóa học theo yêu cầu kỹ thuật

- Thường hỗn hợp dịch đường sau lọc và nước rửa bã có nồng độ đường thấp hơn yêu cầusản 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 nhờ quá trình hạ nhiệt độ dịch đường ta có thể điều chỉnh độballing đạt yêu cầu

Nồi đun sôi

Cấu tạo:

Được làm bằng thép chịu nhiệt, dòng nhập liệu được dẫn từ bồn trung gian xuống Cóống thoát hơi đặt ở nắp và dẫn chung với ống thoát hơi của nồi nấu malt

Nguyên lý hoạt động

Nồi được gia nhiệt bằng hơi, bộ phận truyền nhiệt kiểu vỏ ống được đặt bên ngoài.Dịch sẽ được bơm vào ống của thiết bị trao đổi nhiệt, hơi nóng đi bên ngoài Trong khidịch đường được cấp nhiệt dưới áp suất thường thì bên trong bộ trao đổi nhiệt có sự quá ápnhẹ bằng cách điều khiển áp suất hơi hoặc tốc độ quay của bơm, bởi vậy dịch đường đượcđun nóng tới 102 – 106oC Kiểu đun sôi này gọi là đun sôi áp suất thấp

Khi dịch đường quay trở lại nồi nấu, xả áp ra lúc này diễn ra sự bốchơi mạnh mẽ Đểđạt được hiệu quả, đường ống dẫn dịch đường có đường ống khoảng 20 cm, hút dịch đườngtừ nồi vào, tạo nên một lực khuấy dịch đường bên trong Vì thế nồi đun sôi không dùngcánh khuấy như các nồi khác

Ưu điểm của dạng nồi nấu này so với nồi nấu thông thường:

- Aùp suất đun sôi cao Thời gian đun giảm 20 – 30% so với cấp nhiệt kiểu vỏ áo, tiết kiệmnăng lượng Tăng hiệu suất chiết chất đắng từ hoa houblon, protein tạo keo kết tủa hoàntoàn Có thể điều chỉnh áp suất hơi nước dễ dàng, từ đố kiểm soát tốc độ bay hơi và nhiệtđộ sôi của nước nha

- Việc xả áp giúp loại bỏ các chất thơm không mong muốn, các chất này tách ra khỏi dungdịch và bay hơi ra ngoài.Thực hiện đun sôi tốt làm giảm pH, dịch màu sáng hơn, vị đậmđà và độ bền hương vị gia tăng

Nhược điểm:

- Cần thêm năng lượng điện để bơm tuần hoàn

- Tốn kém chi phí bọc lớp cách nhiệt cho toàn hệ thống

- Tốn kém chi phí đầu tư thiết bị truyền nhiệt vỏ – ống

III.2 Xưởng APV

Nước nha sau giai đoạn houblon hóa sẽ được bơm qua phân xưởng APV, tại đây sẽthực hiện quá trình lắng trong bằng bồn whirlpool và làm lạnh bằng máy Alfa Laval Giaiđoạn này là khâu cuối của nước nha trước khi vào tank lên men

Thùng lắng whirlpool

Cấu tạo:

Nguyên tắc hoạt động:

Dịch đường được bơm vào thùng với vận tốc lớn theo phương tiếp tuyến với thànhtrong của thùng tạo nên vùng xoáy Nhờ có lực hướng tâm, cặn lắng được hút vào tâmthùng và lắng xuống đáy Cụ thể các bước như sau:

- Trước khi bơm dịch nha vào thùng whirlpool, cần kiểm tra tình trạng vệ sinh, đóng và mởcác valve trên đường ống cho phù hợp

- Kế đến, bơm dịch nha vào thùng lắng, thời gian bơm hết dịch nha từ phân xưởng nấu vàothùng khoảng 20 phút Sau đó, để yên cho lắng cặn trong thùng khoảng 30 phút

- Mở valve đường ống lớn tháo nhanh dịch nha Khi thể tích dịch nha trong thùng còn 50 hlthì mở valve đường ống nhỏ để tháo tiếp dịch nha cho đến hết, điều này để tránh cho sựxáo trộn lớp cặn ở gần đáy thùng Sau cùng mở valve đáy để xả bỏ cặn lắng, đồng thờidùng nước nóng (100oC) để đuổi hết dịch nha còn dư trong thùng lắng và đường ống

Làm lạnh

Mục đích:

Dịch nha sau khi lắng cặn sẽ được làm lạnh đến nhiệt độ thích hợp, chuẩn bị cho quátrình lên men chính (giá trị nhiệt độ khoảng 8 – 15oC, tùy thuộc vào đời men sử dụng),việc này giúp tăng khả năng hòa tan của oxi vào dịch nha Bên cạnh đó, quá trình làmlạnh nhanh từ 96oC xuống 8 – 15oC có tác dụng hạn chế sự phát triển của vi sinh vật vàngăn cản quá trình oxi hóa các polyphenol gây sậm màu dịch nha

Ngay sau khi làm lạnh, dịch nha sẽ được nạp không khí nhằm để bão hòa oxi, tạo điềukiện cho nấm men sinh trưởng và phát triển trong giai đoạn đầu của quá trình lên menchính Lượng oxi cung cấp khoảng 8 – 10 mg/l dịch nha

Cấu tạo:

Hình 15 Nha nóng (màu đỏ) và chất làm lạnh (màu xanh) di chuyển trong máy

- Máy làm lạnh Alfa Laval là thiết bị trao đổi nhiệt dạng khung bản, thiết bị này bền, hiệusuất cao, đa năng, dễ vệ sinh, đảm bảo vô trùng, được cấu tạo bởi nhiều tấm bản mảnhbằng thép không gỉ Số tấm bản phụ thuộc năng suất máy

- Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm bản này thuộc loại 2 cấp (dùng 2 loại tác nhân lạnh lànước và glycol), làm bằng thép không gỉ Bốn đỉnh của tấm bản được đục lỗ tròn để khighép lại với nhau sẽ tạo thành mương dẫn

- Cấu tạo của các tấm bản được thiết kế sao cho khi ghép lại thì dịch nha và tác nhân lạnhsẽ chuyển động ngược chiều nhau ở hai mặt của mỗi tấm và thực hiện quá trình trao đổinhiệt Bên cạnh đó, các đường gân trên bề mặt tấm bản có tác dụng tạo dòng chảy rối,tăng quãng đường chuyển động của lưu chất, dẫn đến tăng diện tích tiếp xúc, dẫn đếntăng hiệu quả của quá trình truyền nhiệt

Nguyên tắc hoạt động:

- Nước nha 96oC bắt đầu được làm lạnh nhờ nước lạnh 16oC Nước làm lạnh sau khi rakhỏi máy có nhiệt độ là 68oC Nước nóng sau khi làm lạnh được thu hồi sử dụng trong giaiđoạn nấu – đường hóa để tận dụng nhiệt, hoặc gia nhiệt thêm để làm nước rửa bã

- Sau khi làm nguội sơ bộ, tác nhân lạnh tiếp theo có thể là nước lạnh, glycol, amoniachoặc cồn và dịch nha được làm lạnh xuống nhiệt độ yêu cầu Cần kiểm tra máy định kỳnhằm loại bỏ cặn bám trên các tấm bản, kiểm tra rò rỉ

Vận hành thiết bị:

- Trước khi bơm dịch nha sau lắng cặn vào thiết bị trao đổi nhiệt, cần kiểm tra các valvetrên đường ống, báo phân xưởng động lực cung cấp glycol

- Mở valve nước và valve glycol làm lạnh Cài đặt nhiệt độ đầu ra của dịch nha ở vùng 4đúng theo nhiệt độ yêu cầu cho quá trình lên men (8 - 15oC) Trong quá trình vận hành,cần theo dõi biểu đồ ghi nhiệt độ của dịch nha sau khi làm lạnh tại từng thời điểm để biếtđược thiết bị làm việc có ổn định hay không, và đưa ra biện pháp khắc phục kịp thời

III.3 Xưởng lên men 5

 Thuyeát minh cuï theå:

 Chuẩn bị nấm men

Nấm men mới (men đời đầu): được nhân giống ở quy mô phòng thí nghiệm Tại phân

xưởng lên men, nấm men tiếp tục được nhân giống theo quy trình như sau:

Hình 16 Quy trình nhân giống men

- Dịch nha nóng sau khi lắng cặn sẽ được châm trực tiếp vào bồn lớn theo hướng từ dướilên trên để tránh xáo trộn, tổng khối lượng nha lấy vào là 3200 kg

- Dùng hơi nóng để thanh trùng dịch nha trong bồn lớn (thông qua lớp vỏ áo), nhiệt độkhoảng 100oC trong thời gian 30 phút

- Dùng glycol để làm lạnh dịch xuống 18oC

- Sau đó, chuyển 300 kg dịch nha sang bồn nhỏ, đồng thời cấy men giống vào bồn này(khoảng 20 kg) Bắt đầu thực hiện nhân giống ở bồn nhỏ trong thời gian 2 ngày Trongsuốt quá trình nhân giống, dịch men được bơm tuần hoàn và nạp không khí vô trùng liêntục theo chu kỳ: nạp 5 phút - dừng 2 phút, nhiệt độ bồn sẽ được giảm dần từ 18oC xuống

8oC tùy theo giai đoạn phát triển của nấm men

- Sau 2 ngày, độ đường giảm xuống khoảng 7 – 8oPt, chuyển toàn bộ dịch men trong bồnnhỏ sang bồn lớn và tiếp tục nhân giống trong 2 ngày Điều kiện nhân giống tương tự như

ở bồn nhỏ, đồng thời tiến hành vệ sinh bồn nhỏ

- Kết thúc giai đoạn nhân giống thứ 2, độ đường cũng giảm xuống khoảng 7 – 8oPt,chuyển 400kg dịch men sang bồn nhỏ và thực hiện lại quy trình nhân men lúc đầu Trongkhi đó, toàn bộ lượng dịch men còn lại ở bồn lớn sẽ được phân phối cho các tank lên menchính và sau cùng vệ sinh bồn lớn để chuẩn bị đợt nhân men tiếp theo

- Trung bình, mỗi tuần sẽ cho ra 2 mẻ men mới và vòng tuần hoàn của thùng men giống