CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
3.3 Phân xưởng lên men
3.3.2Thuyết minh qui trình 3.3.2.1Quá trình lên men
1.Mục đích
- Mục đích của quá trình lên men là chuyển đường thành rượu,CO2 và một số sản phẩm phụ khác góp phần tạo hương vị cho bia dưới tác dụng của nấm men
Hệ thống lên men gồm 3 loại thiết bị với sức chứa khác nhau: 150,850,1350 Hl
Dịch đường
Thùng lên men Nấm men hoặc sữa
men Không khí vô trùng
CO2 Sữa men
Làm lạnh ( -80C)
Làm lạnh ( -10C)
Lọc bia
Đất lọc, Na2S2O5 CO2
Bia trong
Chiết
Mối thiết bị lên men đều có áo lạnh bọc bên ngoài nhằm duy trì nhiệt độ,tạo sự đối lưu tự nhiên,tránh tổn thất nhiệt độ và làm cho quá trình kết lắng triệt để hơn
Quá trình lên men ở nhà máy bia Huế là quá trình lên men chìm .Lượng nấm men cho vào một lần ở mẻ đầu tiên và tính cho toàn bộ thể tích dịch cuối cùng nhận được.Lượng men giống chuyển vào là 18 triệu tế bào / ml dịch .Trong quá trình lên men một lượng lớn chất hữu cơ chủ yếu là đường được nấm men hấp thu và chuyển hóa thành rượu ,CO2 và một số chất hữu cơ khác như andehyt , este…
Nấm men dùng cho quá trình lên men bia là men giống từ các thùng nhân giống hoặc men tái sinh
Nếu sử dụng men giống thì men này phải được nhân giống ở các thùng nhân giống và đến tuần cuối cùng người ta mới chuyển toàn bộ lượng men này sang thùng khác rồi mới cho dịch vào.Sau khi lên men xong lượng men thu hồi lại được gọi là men tái sinh.
Men tái sinh thường được tái sử dụng khoảng 11 đến 12 thế hệ để tránh hiện tượng thoái hóa giống.Việc vận chuyển men tái sinh được thực hiện ngay trên đường ống cấp dịch đường vào thùng lên men.
Quá trình cấp dịch vào thùng lên men phải bổ sung thêm O2 để nấm men sinh trưởng và phát triển.
2.Cách tiến hành
Dịch đường sau khi đã làm lạnh đến 160C được bơm đến tank lên men, sục O2 vào tất cả các mẻ,lượng O2 sục vào đạt hàm lượng 8-10 ppm.Việc chuyển men vòa đường ống được thực hiện song song với việc sục O2 và nguyên tắc chuyển men là chuyển một lần vào mẻ đầu tiên.Đặt nhiệt độ ở tank nhận dịch lên men là 160C.Do quá trình lên men tạo ra một lượng lớn CO2 do đó phải đặt áp suất trong thùng là 0,5 bar,nếu áp suất tăng lên quá 0,5 bar thì nhờ bộ áp kế CO2 sẽ được tự
thoát ra ngoài qua bộ phận thu hồi nhằm tránh hiện tượng nổ thùng .CO2 thu được để sử dụng cho các công đoạn sau.
Quá trình lên men thường kéo dài 14 ngày và khi dịch vào đầy tất cả các thùng thì ta quy định ngày đó là ngày 0.
Nấm men sau khi lên men thì lẵng xuống đáy.Nấm men lắng xuống đáy được là do các bọt ( bọt tạo thành do CO2 sinh ra bám vào bề mặt nấm men ) đạt độ lớn nhất định thì lực nâng của nó vượt quá trọng lượng của chúng dẫn đến bọt vỡ và làm tế bào nấm men chìm xuống.Kết thúc quá trình lên men thì người ta thu hồi lại lượng men đó.
Hằng ngày ,người ta đo pH .nhiệt độ và độ 0P để theo dõi quá trình lên men.Ở giai đoạn đầu của quá trình lên men thì pH của dịch giảm xuống ,nhiệt độ dịch tăng lên nhưng phải khống chế dưới 160C,áp suất lên men là 0,5 bar
Thường sau 2 ngày đầu tính từ ngày dịch đầy ta tiến hành xả cặn đáy để xả men chết ra ngoài do ở giai đoạn đầu này quá trình lên men diễn ra mạnh mẽ.Sau một thời gian lên men nếu ta đo 0P trong 3 ngày liên tiếp ≤ 0,15 thì bắt đầu giảm nhiệt độ xuống 80C bằng các áo lạnh đặt ở thân và đáy thùng.Mục đích của quá trình làm lạnh xuống 80C là để quá trình lên men tiếp tục (lên men phụ).Sau đó kiểm tra chỉ số VDK,nếu chỉ số này nhỏ hơn hoặc bằng 0,15ppm thì tiến hành hạ nhiệt độ xuống -10C ,nếu chỉ số này cao hơn 0,15 ppm thì tiếp tục giữ ở nhiệt độ 80C để quá trình lên men diễn ra triệt để.Sau khi hạ xuống nhiệt độ -10C thì giữ một ngày để ổn định bia và nâng cao chất lượng về màu ,mùi và hương thơm cho sản phẩm.Sau khi lên men xong thì tiến hành làm lạnh và lọc bia.
3.3.2.2Quá trình lọc dịch lên men 1.Mục đích
Sau khi kết thúc quá trình lên men ,bia được bơm đến thiết bị lọc nhằm loại bỏ những tạp chất như xác nấm men ,làm ổn định thành phần,làm trong bia và làm tăng độ bền sinh học cho bia.
2.Tiến hành
Trước khi lọc tiến hành sục CO2 nhằm nâng cao hàm lượng CO2 trong bia đồng thời bổ sung Na2S2O5 và đất lọc điatomit. Na2S2O5 là chất chống oxy hóa nhằm tác dụng với O2 còn lẫn trong bia,chất lọc nhằm tạo lớp trợ lọc cho bia
Khi cho bia chứa đất lọc qua máy lọc khung bản ta bổ sung nước tiệt trùng đã loại O2 để tránh hiện tượng oxy hóa gây ảnh hưởng xấu cho sản phẩm.Bia sau khi ra khỏi thiết bị lọc khung bản thì cơ bản đã đạt được độ trong của bia thành phẩm.Bia trong vừa được lọc xong lại đi qua thiết bị lọc tinh.Hai bầu lọc tinh này theo định kỳ mà người ta tiến hành mở ra và vệ sinh.Bia sau khi lọc được bơm qua thùng chứa bia trong rồi được chuyển qua phân xưởng chiết.
Sau mỗi lần lên men phải tiến hành vệ sinh thiết bị nhờ các tank chứa nước vệ sinh.Để vệ sinh thiết bị lên men đầu tiên cho nước nguồn vào để rửa các cặn bã bám quanh thùng,sau đó rửa lại bằng xút,rửa lại nước lần thứ hai và cuối cùng dùng chất tiệt trùng để rửa thiết bị.