Chuong I+ii+iii

Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút Kãú Nhaì Maïy Bia

1

-

-

LỜI MỞ ĐẦU Bia là một loại nước 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 dung giải khát, bia còn cung cấp một lượng lớn các chất dinh dưỡng, các chất giúp tăng cường tiêu hoá 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 qui trình công nghệ khá đặc biệt. Ngoài ra để tăng hiệu quả kinh tế, giảm giá thành sản phẩm cũng như đa dạng hoá 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 đã nghiên cứu nhiều quá trình sản xuất bia tiên tiến đạt hiệu quả về kinh tế và trình độ kỹ thuật cao như: Phương pháp lên men hiện đại, lên men liên tục, sử dụng chế phẩm enzim trong sản xuất bia... Ở nước ta trong khoảng 10 năm trở lại đây, ngành công nghiệp thực phẩm nói chung và công nghiệp sản xuất bia nói riêng đã có một diện mạo mới với nhiều nhà máy bia ra đời, nhiều sản phẩm mới được giới thiệu rộng rãi... nhưng vẫn không đáp ứng được nhu cầu tiêu thụ bia đang ngày càng tăng. Chính vì thế việc xây dựng thêm nhà máy bia làm việc theo phương pháp lên men liên tục với năng suất 22 triệu lít một năm là điều cần thiết vì vừa cung cấp được một lượng bia khá lớn cho thị trường đang ngày càng mở rộng, hạn chế việc nhập khẩu bia, đồng thời để theo kịp trình độ sản xuất bia của các nước tiên tiến.

SVTH:Häö Thë Kim Nhung Hoaï Kyî Thuáût

Khoa

Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút Kãú Nhaì Maïy Bia

2

-

-

CHƯƠNG I LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1.Sự cần thiết phải đầu tư: Huế là một tỉnh thuộc Bắc Trung Bộ có nền kinh tế khá phát triển. Nói đến Huế trước tiên là nói đến dịch vụ du lịch, đây là điểm đến của rất nhiều du khách trong và ngoài nước. Thế mạnh du lịch của tỉnh là quần thể di tích cố đô Huế với các lăng tẩm, đền đài, các chùa nổi tiếng như: Lăng Minh Mạng, lăng Tự Đức, điện Hòn Chén, chùa Linh Mụ...Trong đó Đại Nội Huế đã được UNESCO công nhận là di sản văn hoá thế giới. Dịch vụ du lịch của tỉnh đã và đang phát triển do đó đã tạo được nguồn thu nhập đáng kể cho người dân trong tỉnh. Bên cạnh tiềm năng về du lịch nền kinh tế của tỉnh cũng đang phát triển với tốc độ rất nhanh. Hai khu công nghiệp của tỉnh, một đặt ở thị trấn Phú Bài, một đặt ở xã Hương Sơ, cùng với 2 cảng lớn hoạt động mạnh là cảng Chân Mây và cảng Thuận An là nền móng vững chắc để đảm bảo nền kinh tế của tỉnh phát triển một cách mạnh mẽ. Chính sự đầu tư phát triển về du lịch và kinh tế này đã tạo công ăn việc làm, tăng thu nhập và ổn định cuộc sống của người dân và dĩ nhiên là khả năng tiêu dùng cũng tăng theo, hứa hẹn một thị trường rất mạnh trong tương lai. Mặc dù ở tỉnh đã có nhà máy sản xuất bia nhưng vẩn không đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng của người tiêu dùng. Với những thuận lợi nói trên, việc đầu tư xây dựng thêm một nhà máy sản xuất bia trên địa bàn tỉnh sẽ thu được lợi ích kinh tế rất lớn cho nhà đầu tư và cho cả địa phương. 1.2. Phương án sản xuất: Nhà máy bia được thiết kế làm việc theo phương pháp lên men liên tục, rút ngắn được chu kỳ lên men, do đó nâng cao được năng lực sản xuất của nhà máy. Để giảm giá thành sản phẩm, nâng cao sức cạnh tranh đồng thời cũng đảm bảo chất lượng và phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng, nhà máy sử dụng nguyên liệu là 85% malt đại mạch và 15% ngô dã tách phôi. 1.3. Cơ sở kinh tế kỹ thuật: Qua tìm hiểu các điều kiện về giao thông, vị trí địa lí, khả năng tiêu thụ sản phẩm và các điều kiện khác. Cho thấy rằng chọn dịa điểm xây dựng nhà máy bia tại khu công nghiệp Phú Bài thuộc thị trấn Phú Bài- Huyện Hương Thuỷ - Tỉnh Thừa Thiên Huế là thuận lợi nhất. 1.3.1. Đặc điểm thiên nhiên: Về vị trí địa lý: Khu công nghiệp Phú Bài, thị trấn Phú Bài, huyện Hương Thuỷ, Tỉnh Thừa Thiên Huế nằm ở phía Đông Nam, cách thành phố Huế 15 km theo quốc lộ 1A, cách cảng biển nước sâu, đô thị mới Chân Mây 35 km.

SVTH:Häö Thë Kim Nhung Hoaï Kyî Thuáût

Khoa

Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút Kãú Nhaì Maïy Bia

3

-

-

Địa điểm xây dựng nhà máy tại khu công nghiệp, cách Quốc lộ 1A 1km, khu đất xây dựng có diện tích rộng và bằng phẳng cho phép xây dựng nhà công nghiệp nhiều tầng. Với vị trí đặc biệt này, nhà máy sẽ rất thuận tiện trong việc vận chuyển sản phẩm đến nơi tiêu thụ trong tỉnh, ngoại tỉnh và xuất khẩu -Về khí hậu: Theo tài liệu khí tượng thuỷ văn của trạm khí tượng thuỷ văn Huế, Huế là một trong những các tỉnh có khí hậu tương đối ổn định với nhiệt độ trung bình hằng năm 25oC, độ ẩm trung bình 84,5%, hướng gió chính là Đông Nam với tốc độ gió từ 1,5m/s -15m/s. 1.3.2. Hệ thống giao thông vận tải: Nhà máy nằm trong khu công nghiệp nên cơ sở hạ tầng được đảm bảo, gần đường Quốc lộ 1A, gần đường sắt Bắc Nam, cách cảng Chân Mây 35km nên việc vận chuyển bằng đường bộ, bằng đường sắt, đường thuỷ rất thuận lợi. 1.3.3. Nguồn nguyên liệu: Nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt đại mạch, hoa houblon và nước. Ngoài ra nhà máy còn dùng nguyên liệu thay thế là ngô đã tách phôi. Malt đại mạch và hoa houblon được nhập về cảng Chân Mây sau đó được vận chuyển về nhà máy bằng đường bộ. Nước ta có nhiều vùng trồng ngô với sản lượng lớn, việc nhà máy sử dụng nguyên liệu thay thế là ngô để sản xuất bia có ý nghĩa rất lớn trong vấn đề tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có của địa phương cũng như giảm giá thành sản phẩm. Ở Huế cũng có nhiều nơi trồng ngô như huyện Hương Thuỷ, huyện Phú Vang, huyện Nam Đông, A Lưới đây là nguồn cung cấp ngô chủ yếu. Ngoài ra nhà máy còn mua ngô từ các vùng khác của các tỉnh, thành phố như Đà Nẵng, Quãng Nam, Quãng Ngãi. 1.3.4. Nguồn cung cấp điện: Nhà máy sử dung nguồn điện lấy từ lưới điện quốc gia qua máy biến áp riêng của nhà máy. Dòng điện nhà máy sử dung có hiệu điện thế 220V/380V. Ngoài ra để đảm bảo cho quá trình sản xuất được liên tục, nhà máy còn trang bị máy phát điện dự phòng. 1.3.5. Nguồn cung cấp hơi và nhiên liệu: Nhà máy sử dụng hai lò hơi để cấp hơi cho các phân xưởng, nhiên liệu dùng cho lò hơi là dầu FO. Xăng dầu của nhà máy được mua từ các trạm xăng dầu địa phương, nhà máy có kho dự trữ để đảm bảo sản xuất. 1.3.6. Nguồn cung cấp nước: Nhà máy sử dung nguồn nước máy do công ty cấp thoát nước tỉnh Thừa Thiên Huế cung cấp, nguồn nước này phải qua hệ thống xử lý nước của nhà máy để đảm bảo các chỉ tiêu về hoá học, sinh học trước khi đem vào sản xuất bia. 1.3.7. Hệ thống thoát nước: Phần lớn nước thải của nhà máy đều chứa các hợp chất hữa cơ là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, khi thải ra ngoài sẽ gây ô nhiễm môi trường, do đó cần phải xử lý trước khi thải ra ngoài.

SVTH:Häö Thë Kim Nhung Hoaï Kyî Thuáût

Khoa

Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút Kãú Nhaì Maïy Bia

4

-

-

Nước thải của nhà máy được tập trung và xử lý ở khu xử lý nước thải của khu công nghiệp. 1.3.8. Nguồn tiêu thụ sản phẩm: Một lượng lớn sản phẩm của nhà máy được tiêu thụ trong tỉnh đồng thời tiêu thụ trong nước và xuất khẩu ra nước ngoài. 1.3.9. Nguồn nhân lực: Công nhân của nhà máy chủ yếu lấy từ nguồn công nhân ở địa phương, vừa giải quyết công ăn việc làm cho người dân ở địa phương vừa giảm được chi phí vế 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: Huế, Đà Nẵng, Nha Trang... 1.3.9. Hợp tác hoá: Việc đặt nhà máy trong khu công nghiệp là môi trường hợp tác rất tốt giữa các nhà máy với nhau cũng như giữa nhà máy với các nguồn mua bán nguyên liệu thay thế và phụ phẩm từ nhà máy. Kết luận: Qua phân tích, việc đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất bia với năng suất 22 triệu lít một năm tại khu công nhgiệp Phú Bài thuộc thị trấn Phú Bài huyện Hương Thuỷ tỉnh Thừa Thiên Huế là hợp lý, phù hợp với tình hình địa phương và sẽ mang lại lợi ích kinh tế cho nhà đầu tư và cho cả địa phương.

SVTH:Häö Thë Kim Nhung Hoaï Kyî Thuáût

Khoa

Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút Kãú Nhaì Maïy Bia

5

-

-

CHƯƠNG II GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU Nguyên liệu chính nhà máy dùng để sản xuất bia là malt đại mạch, hoa houblon, nước và nguyên liệu thay thế là ngô đã tách phôi. 2.1. Malt đại mạch: Malt đại mạch là hạt đại mạch đã nảy mầm trong điều kiện nhiệt độ, độ ẩm nhân tạo xác định. Malt đại mạch qua quá trình nảy mầm sẽ tích luỹ một lượng lớn các enzim trong hạt, chủ yếu là amylaza. Ngoài amylaza trong hạt còn tích luỹ các enzim khác như proteaza, xitaza... Trong sản xuất bia, malt đại mạch vừa là tác nhân đường hoá (nhờ hệ enzim có trong malt) vừa là nguyên liệu chính dùng để nấu bia, để tạo nên sản phẩm bia.  Yêu cầu của malt đại mạch trong sản xuất bia: -Phải sạch, có mùi thơm đặc trưng của malt, có vị ngọt, có màu vàng sáng đều, không được có mùi vị lạ, không được mốc và không hôi khói. -Kích thước hạt malt phải đồng điều: Hạt trên sàng 2,8 mm và 2,5 mm chiếm 94%, hạt dưới sàng 2,2 mm không quá 0,5%. -Khối lượng riêng của malt trong khoảng 520-600g/l -Độ ẩm của malt không quá 6%. -Độ chiết của malt: 75-82%. -Thời gian đường hoá: 10-35 phút, hoạt lực amylaza đạt 100-300 đơn vị, hàm lượng tinh bột càng cao càng tốt nhưng hàm lượng protein phải nằm trong khoảng 9-12%, nếu cao hơn bia sẽ đục, rất khó bảo quản, còn nếu thấp hơn thì bia kém bọt, vị kém đậm đà. Nhà máy sử dụng malt nhập ngoại từ các nước Anh, Đan Mạch, Pháp chủ yếu là của Anh. Malt sau khi về nhà máy được kiểm tra chất lượng sau đó được bảo quản ở kho chứa, thời gian dự trữ khoảng một tháng, trong quá trình bảo quản thường xuyên theo dõi nhiệt độ, độ ẩm trong kho để xử lý kịp thời. 2.2. Hoa houblon: Hoa houblon là nguyên liệu không thể thay thế trong công nghệ sản xuất bia. Chính hoa houblon đã truyền mùi thơm và vị đắng dễ chịu cho bia. Trong công nghệ sản xuất bia hoa houblon được sử dung dưới nhiếu dạng khác nhau: -Dạng hoa nguyên cánh: Làm tăng chất lượng của bia, lực đắng hoa nguyên ít nhưng thơm hơn các dạng khác, tuy nhiên việc bảo quản hoa nguyên khó khăn, vận chuyển không thuận lợi và không kinh tế đối với nước không sản xuất được. -Dạng chế phẩm: Dạng cao hoa, hoa viên, dạng đồng phân. Nhà máy sử dung 1/3 lượng hoa dưới dạng cao hoa và 2/3 còn lại là hoa nguyên cánh. Thành phần của hoa houbon gồm nhiều chất khác nhau nhưng những chất có giá trị quan trọng là nhựa houblon, tanin và tinh dầu.

SVTH:Häö Thë Kim Nhung Hoaï Kyî Thuáût

Khoa

Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút Kãú Nhaì Maïy Bia

6

-

-

+Nhựa hoa houblon bao gồm nhựa cứng và nhựa mềm, nhựa mềm gồm có α nhựa mềm và β nhựa mềm. Trong nhựa mềm có các axit đắng như: α, β, δ, γ -axit đắng. Vị đắng của bia chủ yếu là do α axit đắng tạo nên còn các dẫn xuất tạo nên vị đắng hài hoà dễ chịu. +Tanin: Các chất tanin của hoa houblon là các polyphenol, dễ hoà tan trong nước, dễ bị oxy hoá nên nó bảo vệ nhựa hoa houblon, đặc biệt là α axit đắng khỏi bị oxy hoá, tham gia vào việc hoàn thiện vị cho bia. Trong quá trình nấu bia, hầu hết các 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 khoảng10-20% là polyphenol của hoa, góp phần giữ bọt cho bia, tăng khả năng sát trùng dịch đường và bia. +Tinh dầu của hoa houblon là một hỗn hợp phức tạp của các hydrat cacbon và nhiều hợp chất chứa oxy dạng tecpen. Chính tinh dầu làm cho hoa có mùi thơm đặc trưng, tuy nhiên nó chuyển vào bia với lượng không đáng kể vì nó không hoà tan trong nước nhưng lại dễ bay hơi theo hơi nước. Trong quá trình sản xuất khoảng 98% lượng tinh dầu bị bay hơi, chỉ còn 2% tồn tại trong bia tạo hương thơm cho bia. Trong quá trình bảo quản tinh dầu sẽ mất dần do bay hơi và bị oxy hoá, do đó không dùng hoa củ để sản xuất bia, vì các sản phẩm chuyển hoá của tinh dầu nếu đưa vào bia sẽ làm giảm chất lượng của bia. Nhà máy sử dụng hoa nguyên cánh và cao hoa, để giữ cho chất lượng của hoa không thay đổi thì hoa sau khi nhập về được bảo quản trong kho ở nhiệt độ thấp (gần 00C), kho được cách ẩm cách nhiệt tốt. 2.3. Nước: Nước là một nguyên liệu quan trọng trong công nghệ sản xuất bia, trong bia thành phẩm hàm lượng nước chiếm khoảng 90%. Trong nhà máy bia nước được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau như: Xử lý nguyên liệu, nấu nguyên liệu, làm nguội bán thành phẩm, thanh trùng, vệ sinh sát trùng thiết bị, vệ sinh xí nghiệp...Do đó lượng nước dùng trong nhà máy bia rất lớn. Tuy lượng nước dùng để nấu bia không nhiều nhưng nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của bia, do đó nước dùng để nấu bia phải đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau: -Nước dùng để nấu bia trước hết phải trong suốt, không màu, có vị dễ chịu, không có mùi vị lạ và không chứa vi sinh vật gây bệnh. -Nước có độ cứng trung bình 5-6mg đương lượng/lit, pH=6,8-7,3. Độ oxy hoá không vượt quá 1-2mg/lit, hàm lượng cặn không vượt quá 600 mg/lit. -Các chỉ tiêu sinh học: Chuẩn độ Coli ≥ 300ml, chỉ số Coli ≤ 3. -Hàm lượng tối đa của kim loại: Sắt : 0,3mg/lit Mangan: 0,05mg/lit Magiê: 125mg/lit Chì :0,1 mg/lit Đồng: 3mg/lit Kẽm :5mg/lit Flo : 1mg/lit Selen :0,05mg/lit Nitrat: 35mg/lit Sunphat: 60-80mg/lit không vượt quá 250mg/lit . -Không được có mặt xianua, thuỷ ngân, bari, crom, amoniac, sunphuahydro, nitric. SVTH:Häö Thë Kim Nhung Hoaï Kyî Thuáût

Khoa

Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút Kãú Nhaì Maïy Bia

7

-

-

 Nước có ảnh hưởng lớn đến tiến trình công nghệ và chất lượng sản phẩm, đối với quá trình nấu bia nó làm thay đổi pH của dịch cháo do đó ảnh hưởng đến quá trình thuỷ phân xảy ra trong khi nấu bia, nếu pH tăng quá trình thuỷ phân giảm do các enzim thuỷ phân hoạt động thích hợp ở pH axit, bia được sản xuất từ dịch đường có pH khá cao thường có vị đắng khó chịu và giảm độ bền sinh học. Ngược lại, nếu nước làm tăng độ axit tự nhiên, độ axit tự nhiên tăng trong một giới hạn nào đó thì khả năng hoạt động của enzim tăng lên, tăng khả năng thuỷ phân trong quá trình nấu, nhưng độ axit tăng quá mức sẽ ức chế hoạt động của các enzim. Đối với quá trình lên men, nếu nước chứa nhiều sắt làm chu kỳ sinh trưởng và phát triển của nấm men bị rút ngắn, làm quá trình lên men bị xáo trộn, nếu nước chứa nhiều ion Nitrat làm ức chế hoặc tiêu diệt tế bào nấm men, làm đình chỉ quá trình lên men . Đối với chất lượng sản phẩm: Vì nước chiếm khoảng 90% khối lượng sản phẩm nên nước ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. 2.4. Ngô: Ngô có các loại như ngô răng ngựa, ngô đá, ngô bột. Nhà máy sử dụng ngô bột đã tách phôi với hàm lượng tinh bột từ 77-84%. Việc sử dụng ngô làm nguyên liệu thay thế sẽ làm giảm giá thành sản phẩm, đa dạng hoá sản phẩm, tăng tính cạnh tranh, giúp chủ động nguồn nguyên liệu vì ngô thường có nhiều ở các địa phương, giúp tiêu thụ nông sản ở địa phương.  Yêu cầu của ngô đưa vào sản xuất phải có màu trắng đục (hàm lương tinh bột cao), kích thước hạt đồng đều, hạt ngô sạch, đã tách phôi hoàn toàn. Ngô được thu mua từ các cơ sở chế biến ở các vùng trồng ngô ở. Khi nhập về nhà máy ngô được bảo quản trong kho chứa. Để đảm bảo chất lượng của ngô thời gian bảo quản dự trữ là 10 ngày và thường xuyên kiểm tra nhiệt độ, độ ẩm trong kho chứa để kịp thời xử lý.

SVTH:Häö Thë Kim Nhung Hoaï Kyî Thuáût

Khoa

Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút Kãú Nhaì Maïy Bia

8

-

-

CHƯƠNG III CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 3.1.Sơ đồ công nghệ sản xuất bia: Malt

Ngô đã tách phôi

Làm sạch Nghiền

Làm sạch 10% so với lượng ngô

Nghiền

Nước

Hoà malt

Hoà bột

Hơi

Đạm hoá

Hồ hoá

Nước Hơi

Đun sôi

Hơi

Hội cháo Hơi

Đường hoá Lọc dịch đường

Hoa houblon

Houblon hoá Tách bã hoa Lắng trong

Nuôi cấy

Chất tải lạnh

Làm lạnh

Men giống

Lên men chính

Men cái

Bã hèm Hơi Bã hoa Cặn

C02

Lên men phụ và tàng trữ bia

Nấm men giống

Lọc bia Xử lý Ổn định bia

Hoạt hoá Chai đạt tiêu chuẩn

Chiết-Đóng nắp Thanh trùng Dán nhãn Thành phẩm

SVTH:Häö Thë Kim Nhung Hoaï Kyî Thuáût

Khoa

Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút Kãú Nhaì Maïy Bia

9

-

-

3.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ: 3.2.1. Nguyên liệu: Malt và ngô đã tách phôi trước khi nhập vào kho chứa phải qua khâu kiểm tra chất lượng. 3.2.2. Làm sạch: 3.2.2.1. Mục đích: Malt và ngô đã tách phôi trước khi đem vào sản xuất bia cần phải có quá trình làm sạch để tách hết bụi bẩn, các tạp chất lớn như lông chim, lá khô, loại bỏ tạp chất kim loại lẫn trong nguyên liệu, đối với malt còn để loại bỏ phần rễ, mầm còn sót lại để đảm bảo malt và ngô đã tách phôi được sạch, khích thước hạt đồng đều, không ảnh hưởng đến chất lượng của bia, thuận lợi cho quá trình nghiền. 3.2.2.2. Tiến hành: Nguyên liệu malt và ngô đã tách phôi sau khi định lượng để đấu trộn đúng tỉ lệ và đúng lượng thì được đưa qua máy làm sạch, sau đó qua bộ phận tách từ để loại bỏ tạp chất có từ tính rồi cho vào máy nghiền. 3.2.3 Nghiền nguyên liệu: 3.2.3.1. Mục đích nghiền: Mục đích của việc nghiền malt là nhằm phá vỡ cấu trúc của hạt, tạo điều kiện thuận lợi và thúc đẩy các quá trình sinh, lí, hoáï xảy ra trong nguyên liệu khi nấu để thu được một dịch đường có nồng độ các chất cao nhất từ nguyên liệu ban đầu. 3.2.3.2. Yêu cầu kỹ thuật khi nghiền malt:  Đối với malt: - Vỏ malt giữ được càng nguyên càng tốt, yêu cầu này xuất phát từ 2 lí do sau: -Thứ nhất, trong vỏ trấu, ngoài thành phần chủ yếu là xenluloza, không có khả năng hoà tan, thì còn có một số chất có khả năng hoà tan vào dịch đường khi nấu, làm thay đổi vị và màu của dịch đường như các chất tanin, các chất đắng, các chất khoáng hoà tan... và kết quả là sẽ làm giảm chất lượng của bia. Nếu giữ nguyên được vỏ malt thì sẽ ngăn chặn được việc chuyển các chất này từ vỏ vào dung dịch. -Thứ hai là, vỏ malt càng nguyên càng tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lọc, nâng cao vận tốc và hiệu suất lọc. -Nội nhủ chứa những chất cần thiết cho dịch đường, sau này trở thành những chất khô cần thiết cho dịch lên men, do đó nội nhủ phải được nghiền nhỏ. Tuy nhiên nếu tỷ lệ bột và tấm mịn, nhất là bột quá cao thì lọc dịch đường sẽ khó khăn và cuối cùng cũng làm giảm hiệu suất thu hồi. Vì vậy, khi nghiền cần tạo tỷ lệ thích hợp giữa tấm thô, tấm mịn và bột phù hợp với từng loại thiết bị lọc Nhà máy sử dụng thiết bị lọc khung bản nên tỷ lệ này cần là :

SVTH:Häö Thë Kim Nhung Hoaï Kyî Thuáût

Khoa

Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút Kãú Nhaì Maïy Bia

10

-

-

Vỏ: 9 - 12% Tấm thô: 12 - 15% Tấm mịn: 30 - 35% Bột: 40 - 45% [VIII-41] *Đối với ngô cần nghiện mịn để tăng cường sự thuỷ phân. 3.2.3.3. Phương pháp thực hiện : Có 3 phương pháp nghiền malt là nghiền khô, nghiền ẩm, nghiền ướt. Chọn nghiền ẩm cho malt, tức là malt trước khi vào máy nghiền được làm sạch và tách khỏi các tạp chất có từ tính, rồi được phun ẩm bổ sung 2% bằng nước nóng để làm tăng độ dai của vỏ, giữ vỏ nguyên hơn. Sử dụng máy nghiền hai cặp trục để nghiền malt và máy nghiền búa để nghiền ngô. 3.2.4. Nấu nguyên liệu : 3.2.4.1. Mục đích : Chuyển các chất có trong nguyên liệu từ trạng thái không hoà tan sang trạng thái hoà tan nhờ tác động của các hệ enzim thuỷ phân. 3.2.4.2. Phương pháp nấu: Có hai phương pháp nấu bia là phương pháp ngâm và phương pháp đun sôi. Đặc trưng của phương pháp ngâm là toàn bộ khối nấu được nâng nhiệt và giữ nhiệt tại các mức theo yêu cầu của công nghệ (45 - 50 0C, 60 - 650C, 70 -750C) trong thời gian thích hợp, sau đó có thể nâng nhiệt độ của toàn khối nấu lên 780C và chuyển sang thiết bị lọc. Ưu điểm của phương pháp ngâm là thời gian nấu ngắn nên ít tốn năng lượng nhưng có nhược điểm là khối nấu không được đun sôi nên đường hoá có thể không triệt để. Còn đặc trưng của phương pháp đun sôi là trích một phần của khối nấu đem đun sôi và sau đó trộn lẫn với phần chưa đun sôi nhằm mục đích nâng và giữ nhiệt độ của khối nấu qua các mức theo các yêu cầu công nghệ. Có thể tiến hành đun sôi một lần, hai lần hoặc ba lần. Ưu điểm của phương pháp đun sôi là phá vỡ triệt để cấu trúc tế bào tinh bột nên tăng hiệu suất của quá trình thuỷ phân và cũng ngược lại với phương pháp ngâm, phương pháp đun sôi có những nhược điểm là thời gian nấu kéo dài, tốn nhiều năng lượng, dưới tác dụng của nhiệt độ cao có thể xảy ra một số phản ứng phụ không cần thiết. Vì nhà máy có sử dụng 15% nguyên liệu thay thế nên dựa trên việc phân tích ưu nhược điểm của hai phương pháp ta thấy sử dụng phương pháp đun sôi và chỉ đun sôi một lần là hợp lý nhất. 3.2.4.3 Tiến hành nấu: Sau khi nghiền xong, nguyên liệu nên được đem đi nấu ngay vì nếu để lâu bột nghiền sẽ bị chua làm giảm chất lượng bột nghiền, ảnh hưởng đến chất lượng của bán thành phẩm và thành phẩm sau này. Các bước tiến hành: Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu: nước nấu là: SVTH:Häö Thë Kim Nhung Hoaï Kyî Thuáût

Khoa

Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút Kãú Nhaì Maïy Bia

11

-

-

Malt: Nước = 1 kg: 3,5 lít Ngô: Nước = 1 kg: 4,5 lít  Nồi ngô: Ngô đã nghiền mịn với 10% bột malt lót (so với tổng lượng ngô) được đem vào phối trộn với nước ấm 320C theo đúng tỷ lệ trên và bật cánh khuấy để khuấy trộn 5 phút. Khi phối trộn xong, nhiệt độ chung của nồi nấu sẽ hạ xuống khoảng 300C, bổ sung axít lactic để hạ pH xuống còn 5,6. Sau đó nâng nhiệt độ của khối nấu lên 660C với tốc độ khoảng 10C/phút và giữ nhiệt độ này 30 phút để hồ hoá tinh bột. Sau đó nâng nhiệt độ khối nấu đến nhiệt độ sôi trong 30 phút và giữ sôi 30 phút. Trong suốt quá trình nấu ngô phải khuấy trộn liên tục để 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 0 32 C vào trước rồi tiến hành xuống bột hoà malt trong 10 phút. Dùng axít lactic để hạ pH của môi trường đến 5,6 rồi tiến hành nâng nhiệt độ lên 520C cũng với tốc độ nâng 10C/phút, giữ ở nhiệt độ này 30 phút để thực hiện quá trình đạm hoá. Phải tính toán sao cho khi nồi cháo ngô đun sôi xong thì quá trình đạm hoá ở nồi malt cũng vừa kết thúc. Bơm cháo ngô sang nồi malt để hội cháo, mất khoảng 10 phút. Khi hội cháo xong thì điều chỉnh nhiệt độ chung của toàn khối sao cho đạt 0 63 C, giữ ở 630C trong 30 phút để tạo điều kiện cho enzim β-amylaza thuỷ phân tinh bột. Sau đó, tiếp tục nâng nhiệt độ của khối dịch lên 730C trong vòng 10 phút và giữ ở nhiệt độ này 30 phút để enzim α _amylaza tiếp tục thuỷ phân tinh bột. Cuối cùng nâng nhiệt độ của toàn khối nấu lên 780C trong vòng 5 phút rồi sau đó bơm dịch đi lọc. SƠ ĐỒ NÂNG VÀ GIỮ NHIỆT CỦA QUÁ TRÌNH NẤU °C 30’

30’

10’ 10’

30’ 30’

30’

10’

30’ 5’

30’

30’

SVTH:Häö Thë Kim Nhung Hoaï Kyî Thuáût

Khoa

Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút Kãú Nhaì Maïy Bia

12

-

-

Cháo ngô Cháo malt Dịch cháo hỗn hợp 3.2.5. Lọc dịch đường : 3.2.5.1. Mục đích: Dịch đường hoá bao gồm các chất hoà tan và chất không hoà tan nên cần phải lọc để tách các chất hoà tan ra khỏi các chất không hoà tan. 3.2.5.2.Tiến hành lọc dịch đường : Quá trình lọc dịch đường gồm hai giai đoạn: Lọc dịch và rửa bã. Sử dụng thiết bị lọc ép khung bản để lọc dịch đường. Trước khi lọc tiến hành bơm nước nóng 800C vào đầy khoảng không gian giữa khung và bản để thử độ kín của thiết bị và làm nóng thiết bị để tránh tổn thất nhiệt khi bơm dịch cháo vào. Sau đó mở các van để tháo nước nóng ra và dịch cháo được bơm vào ngay. Trong vòng 10 - 15 phút đầu tiên, dịch đường chảy ra còn đục nên bơm hồi lưu về nồi đường hoá. Khi dịch đường đạt được độ trong cần thiết thì cho qua thiết bị houblon hoá. Sau khi lấy hết dịch cốt thì tiến hành rửa bã để thu hồi các chất hoà tan còn sót trong bã. Dùng nước nóng 780C để rửa bã và nước rửa bã cho chảy chung vào nồi houblon hoá. Việc rửa bã kết thúc khi nồng độ chất khô trong nước rửa còn khoảng 1%. Nếu rửa kỹ quá thì làm cho dịch đường bị loãng và các chất chát, chất đắng của vỏ nguyên liệu sẽ chuyển vào dịch đường làm cho bia có mùi vị khó chịu. Yêu cầu dịch đường thu được phải trong hoàn toàn, nếu dịch đường đục sẽ làm giảm chất lượng của bia và có thể đó cũng là nguyên nhân làm cho bia kém trong. Sau khi rửa xong thì bã được tháo và đưa ra ngoài còn thiết bị phải vệ sinh, sát trùng để chuẩn bị cho mẻ lọc sau. 3.2.6. Houblon hoá : 3.2.6.1. Mục đích của việc houblon hoá: Mục đích đun sôi dịch đường với hoa houblon là để ổn định thành phần của dịch đường, truyền cho bia có mùi và vị của hoa houblon, làm cho dịch đường đạt nồng độ theo yêu cầu, làm keo tụ các protein, vô hoạt các enzim và thanh trùng dịch đường. 3.2.6.2. Tiến hành houblon hoá : Việc houblon hoá dịch đường được tiến hành sao cho đảm bảo các yêu cầu sau: 1). Đủ độ đắng cho bia nhưng chi phí hoa ít nhất. 2). Đủ các chất và thời gian cần thiết để kết lắng protein. 3). Đảm bảo được lượng hương thơm tồn tại trong hoa. 4). Dễ thao tác và hiệu quả kinh tế cao nhất.

SVTH:Häö Thë Kim Nhung Hoaï Kyî Thuáût

Khoa

Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút Kãú Nhaì Maïy Bia

13

-

-

Thiết bị houblon hoá về cấu tạo cũng giống với thiết bị nấu nhưng bề mặt truyền nhiệt lớn hơn viì cần bốc hơi một lượng lớn hơi nước trong quá trình houblon hoá, về vật liệu cấu tạo thì tốt nhất là làm bằng thép không gỉ. Quá trình houblon hoá được tiến hành như sau : Dịch đường sau khi lọc được cho thẳng vào nồi houblon hoá. Khi dịch vừa lấp đầy đáy nồi thì bắt đầu cấp nhiệt để nâng và giữ nhiệt độ của dịch đường ở khoảng 70750C nhằm tạo điều kiện cho enzim α _amylaza tiếp tục thuỷ phân tinh bột sót. Khi nước rửa bả chảy vào gần hết thì bắt đầu nâng nhiệt sao cho khi giọt nước cuối cùng rơi vào nồi thì dịch đường cũng bắt đầu sôi. Nhà máy sử dụng hoa houblon với lượng 2g /lít dịch đường ở hai dạng hoa nguyên cánh và dạng cao hoa. Dạng hoa nguyên cánh chiếm 2/3 lượng hoa, dạng cao hoa chiếm 1/3. Việc cho hoa vào nồi theo thứ tự như sau để đảm bão đủ lực đắng, đủ thời gian và mùi thơm: Cao hoa cho vào lúc dịch đường vừa bơm đầy nồi nấu. 1/2 lượng hoa nguyên cánh cho vào sau khi sôi 30 phút. 1/2 lượng hoa nguyên cánh còn lại cho vào lúc trước khi kết thúc quá trình nấu 30 phút. Chỉ số đầu tiên và cơ bản để xác định điểm kết thúc quá trình houblon là nồng độ của dịch đường, còn chỉ số khác là sự có mặt của các kết tủa protein và độ trong của dịch đường. Tổng thời gian đun sôi là khoảng 2 giờ. 3.2.7. Tách bã hoa: Sau khi đun sôi xong, dịch đường được chuyển sang thùng lọc bã hoa để tách dịch đường ra ngoài còn bã thì được giữ lại bên trong. Sau khi giải phóng hết dịch đường, thiết bị houblon hoá được tráng qua nước nóng, nước tráng này được dùng để rửa bã hoa, nước rửa bã được dùng vào việc đường hoá mẻ sau hoặc bổ sung vào dịch đường ở phân đoạn nấu hoa. Bã được thu gom và chuyển ra ngoài như một loại phế thải. Dịch đường nóng nhờ bơm ly tâm chuyển đến thiết bị lắng trong và làm lạnh. [VII − 349 ] 3.2.8. Lắng trong và làm lạnh: 3.2.8.1. Mục đích: Mục đích của quá trình lắng trong và làm lạnh là hạ nhiệt độ dịch đường đến nhiệt độ lên men, kết tủa các huyền phù và bão hoà ôxy cho dịch đường. 3.2.8.2.Yêu cầu của quá trình lắng trong và làm lạnh: Vì dịch lên men là môi trường tốt cho vi sinh vật phát triển ở nhiệt độ thấp mà đặc biệt nguy hiểm là từ 400 - 200C bởi vì đây là nhiệt độ thích hợp nhất cho sự phát triển của các vi sinh vật gây hại cho bia như vi khuẩn lên men axetic, vi khuẩn lên men lactic.... Do đó để tránh nhiễm khuẩn cho dịch lên men, giai đoạn làm nguội từ nhiệt độ ban đầu đến khoảng 600 - 700C có thể tiến hành chậm. Còn giai đoạn từ 200 - 400C đến nhiệt độ lên men cần tiến hành nhanh và trong thiết bị làm lạnh kín là tốt nhất. 3.2.8.3.Phương pháp tiến hành lắng trong và làm lạnh:

SVTH:Häö Thë Kim Nhung Hoaï Kyî Thuáût

Khoa

Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút Kãú Nhaì Maïy Bia

14

-

-

Tiến hành lắng trong trong thiết bị Whirlpool và làm lạnh bằng thiết bị làm lạnh bản mỏng với chất tải lạnh là nước lạnh 10C và glycol. Thiết bị Whirlpool có ưu điểm là đảm bảo vô trùng vì dịch đường khi đưa vào thiết bị là vừa đun sôi xong, còn ra khỏi thiết bị cũng ở nhiệt độ rất cao, khoảng 90 0C và thời gian để lắng trong chỉ khoảng 20 phút. Dịch đường vào thiết bị ở nửa phần dưới và theo phương tiếp tuyến với vận tốc khoảng 10 - 14m/s, dịch đường sẽ chuyển động tròn trong thiết bị. Các kết tủa sẽ lắng xuống tâm của thiết bị. Sau khi để lắng 20 phút, dịch trong được đưa đi làm lạnh đến nhiệt độ lên men còn cặn được loại bỏ. Tại thiết bị làm lạnh, dịch lên men nóng tiến hành trao đổi nhiệt gián tiếp với nước lạnh 10C trước, sau đó trao đổi nhiệt với glycol và nhiệt độ của dịch đường hạ xuống còn khoảng 80C. 3.2.9.Lên men: Lên men là quá trình rất quan trọng trong công nghệ sản xuất bia, nó quyết định đến chất lượng của sản phẩm, ảnh hưởng đến năng suất của nhà máy. 3.2.9.1.Lên men chính: Quá trình lên men xảy ra qua 2 giai đoạn: Lên men chính và lên men phụ. Hai giai đoạn này phân biệt nhau ở các điểm: Các quá trình sinh lý, sinh hoá, hoá lý ở giai đoạn lên men chính xảy ra mạnh hơn, và yêu cầu công nghệ ( nhiệt độ lên men, nồng độ nấm men sử dụng ...) của 2 giai đoạn này cũng khác nhau. a. Mục đích của quá trình lên men chính: Nhờ tác động của enzim vi sinh vật để chuyển hoá đường thành rượu, CO2 và các sản phẩm khác góp phần tạo nên hương vị cho bia. b. Các quá trình xảy ra khi lên men chính: Khi lên men chính xảy ra các quá trình sinh lý, sinh hoá, hoá lý như sau:  Quá trình sinh lý: Quá trình sinh lý thể hiện ở sự sinh sản và phát triển của tế bào nấm men. Dịch lên men là môi trường đủ các chất dinh dưỡng cho quá trình đó. Nấm men sinh trưởng mạnh nhất trong thời kỳ đầu của quá trình lên men chính. Đây là giai đoạn để tăng số lượng tế bào đảm bảo cho quá trình lên men bia, và trong điều kiện lên men bình thường sự sinh trưởng của nấm men kết thúc xa trước khi lên men chính xong.  Quá trình sinh hóa: Quá trình sinh hoá cơ bản trong lên men chính là sự chuyển các đường lên men thành rượu và CO2, phần không lên men được chủ yếu là dextrin, protein và các chất khoáng. Ngoài 2 sản phẩm chính là rượu và CO2 thì trong quá trình lên men còn tạo ra các sản phẩm như glyxerin, axít hữu cơ, rượu bậc cao, este, aldehit... Trong các sản phẩm phụ đó, có những sản phẩm ảnh hưởng tích cực đến chất lượng của bia như: glyxerin, axít hữu cơ, este, aldehit (hàm lượng thấp). Những chất làm giảm chất lượng của bia như: rượu bậc cao, diketol, H2S, aldehit (hàm lượng cao). Việc lên men phụ và tàng trữ bia sau này sẽ làm giảm một phần các chất có ảnh hưởng xấu đó. SVTH:Häö Thë Kim Nhung Hoaï Kyî Thuáût

Khoa

Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút Kãú Nhaì Maïy Bia

15

-

-

 Quá trình hóa lýï: Trong quá trình lên men chính, xảy ra những biến đổi hoá lý sau: +Sự thay đổi độ chua và năng lực đệm: pH của môi trường thay đổi trong quá trình lên men, cụ thể là pH giảm đáng kể từ pH=5,6 của dịch lên men xuống còn khoảng 4,2. Sự giảm này là do sự tạo thành CO2, các axít hữu cơ mà chủ yếu là axít suxinic và axít lactic. Các axít làm thay đổi năng lực đệm nên dẫn đến thay đổi pH. Trong dịch đường, chất đệm chủ yếu là muối phosphat: NaH2PO4, Na2HPO4, muối này giữ cho pH ổn định trong khoảng lớn hơn 5,5. Trong quá trình lên men, nấm men hấp thụ những muối này và tạo thành các axít hữu cơ, tạo hệ đệm mới với pH = 4,2 -5,67. +Sự thay đổi thế oxy hoá khử: Trong quá trình lên men thế oxy hoá khử giảm dần và giảm mạnh trong thời kỳ lên men chính. +Sự hoà tan CO2 và tạo bọt: Quá trình lên men tạo 2 sản phẩm chính là CO2 và rượu. Lượng CO2 sinh ra trong quá trình lên men chính là rất lớn, một phần nhỏ (khoảng 0,2%) hoà tan vào bia, còn phần lớn là thải ra ngoài dưới dạng bong bóng khí, các bong bóng này nổi lên bề mặt, dính lại với nhau và tạo thành bọt khí. +Sự kết màng của các tế bào nấm men: Hiện tượng này xảy ra vào cuối thời kỳ lên men chính, khi nấm men kết tụ kéo theo các chất lơ lửng trong bia làm bia trong hơn. Ở cuối thời kỳ lên men chính phải hạ nhiệt độ bia non xuống để nấm men kết lắng tốt hơn. 3.2.9.2. Lên men phụ và tàng trữ bia non : a. Mục đích: Lên men phụ và tàng trữ bia là tiếp tục của quá trình lên men chính nhằm chuyển hoá hết phần đường có khả năng lên men còn lại trong bia để bổ sung thêm CO2 cho bia và hoàn thiện chất lượng bia b. Các quá trình xảy ra khi lên men phụ và tàng trữ bia: + Sự hoà tan và liên kết của CO2 trong bia Trong bia non chứa khoảng 0,2% CO2 mà yêu cầu hàm lượng CO2 trong 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 sinh ra khi lên men tồn tại ở trạng thái vật lý đặc biệt, nó vừa có dạng một dung dịch keo của các bong bóng nhỏ, vừa có dạng liên kết với glixerin, axit lactic ... tạo thành các hợp chất không bền và dĩ nhiên là cả ở trạng thái khí. Giữa các dạng khác nhau đó của CO2 có trong bia tồn tại sự cân bằng động như sau: CO2 liên kết ⇔ CO2 hoà tan ⇔ CO2 dạng khí. + Sự làm trong bia:

SVTH:Häö Thë Kim Nhung Hoaï Kyî Thuáût

Khoa

Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút Kãú Nhaì Maïy Bia

16

-

-

Bia non còn 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 quá trình đông tụ các hợp chất cao phân tử. Kết thúc quá trình lên men phụ, tuy bia cũng chưa được làm trong hoàn toàn nhưng đủ tạo điều kiện thích hợp cho quá trình lọc bia về sau. + Quá trình ôxy hoá khử và sự hoàn thiện chất lượng của bia: Sự khuếch tán thêm ôxy vào bia non khi chuyển nó sang thiết bị lên men phụ tạo điều kiện tốt cho quá trình ôxy hoá các chất có trong bia non như axit amin, các tanin... làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng của bia, trước tiên nó làm cho vị của bia bị giảm sút, màu của bia tối hơn. Trong quá trình tàng trữ bia non còn xảy ra các phản ứng ôxy 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 mềm và 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. Bằng thực nghiệm, người ta đã chứng minh rằng bia non nếu tàng trữ ít thì vị của nó sẽ không đạt yêu cầu nhưng nếu tàng trữ quá lâu thì vị của nó sẽ nhạt, bọt ít và mau tan. 3.2.9.3. Phương pháp lên men : a. Cơ sở lựa chọn phương pháp lên men : Có nhiều phương pháp lên men như: +Lên men cổ điển. +Lên men một pha. +Lên men liên tục. Nhà máy sử dụng phương pháp lên men liên tục vì chu kỳ lên men được rút ngắn, do đó có những ưu điểm nổi trội như: +Tăng năng suất lao động nên giảm được giá thành sản xuất. +Giảm được vốn đầu tư vì số thiết bị ít hơn. +Giảm được hao phí lao động. +Tăng khả năng tự động hóa. +Trong suốt thời gian sản xuất, nấm men luôn luôn tồn tại và phát triển trong điều kiện ổn định, do đó phát huy được ở mức cao nhất năng lực của chúng. b. Nấm men bia:  Nấm men bia: Có 2 loại. - Saccharomyces cerevisiae - thuộc loại lên men nổi. - Saccharomyces carlsbergensis - thuộc loại lên men chìm. Hai chủng nấm men này khác nhau về nhiều đặc điểm, như khác nhau về chế độ công nghệ, khác nhau về sinh lý...

SVTH:Häö Thë Kim Nhung Hoaï Kyî Thuáût

Khoa

Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút Kãú Nhaì Maïy Bia

17

-

-

Ơí đây ta sử dụng nấm men chìm, nhiệt độ lên men chính là 80 - 100C và ngừng lên men ở 00C.  Phương pháp nuôi cấy men giống : Trong nhà máy bia, men giống có thể được sử dụng dưới 2 dạng: Dạng thuần khiết và dạng men cái.  Men giống thuần khiết được nuôi cấy qua hai giai đoạn: Giai đoạn nuôi cấy trong phòng thí nghiệm và nuôi cấy sản xuất. -Chế độ nuôi cấy trong phòng thí nghiệm: +Môi trường: Là nước malt có chất lượng tốt đã vô trùng có bổ sung yếu tố dinh dưỡng, nồng độ chất khô là 10% +Nhiệt độ: 25-300C. +Thời gian mỗi cấp không vượt quá 24 giờ, đến khi bọt nổi dầy lên thì chuyển sang thiết bị nuôi cấy sau và tiếp tục cho đến khi thể tích đạt 10 lít. Tiến hành nhân giống từ giống gốc ở ống thạch nghiêng ⇒ ống 10ml ⇒ bình 50ml ⇒ 500ml ⇒ ...⇒ 10lít. -Chế độ công nghệ nuôi cấy sản xuất : Tiến hành trong phòng nhân giống đặt gần phân xưởng lên men. +Môi trường : Là môi trường lên men bia đã vô trùng. +Nhiệt độ nuôi cấy giảm dần từ nhiệt độ ở phòng thí nghiệm đến nhiệt độ lên men qua các cấp nhân giống. +Thời gian mỗi cấp cũng không quá 24 giờ. Thực hiện 2 hoặc 3 cấp sao cho từ 10 lít từ phòng thí nghiệm, sau khi nhân giống ta thu đủ được lượng men sản xuất. Không phải ngày nào cũng sản xuất nấm men thuần khiết mà thường mà theo định kỳ 2 tháng 1 lần.  Xử lý men cái: Sau khi lên men chính xong, tiến hành li tâm bia non để thu sinh khối. Các tế bào nấm men được tách ra khỏi bia non bằng máy ly tâm, rồi sau đó được đưa vào thùng chứa. Việc xử lý được tiến hành theo các bước như sau : +Dùng rây từ tính để rây nấm men tách hết tạp chất có kích thước lớn. +Dùng thùng rửa nấm men 2 đáy để tách hết tế bào chết và cặn mịn. +Sát trùng để diệt hết vi sinh vật lạ. +Bảo quản nấm men sạch để dùng. c. Tiến hành lên men : Sơ đồ công nghệ lên men liên tục của nhà máy được mô tả như sau:

SVTH:Häö Thë Kim Nhung Hoaï Kyî Thuáût

Khoa

Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút Kãú Nhaì Maïy Bia

18

-

-

Hệ thống này bao gồm 4 thùng lên men chính (6) và 10 thùng lên men phụ (13) và các thiết bị phụ trợ khác như hệ thống lọc không khí (1), các bơm... Hệ thống này được đặt trong buồng lạnh. Quá trình lên men chính và phụ được tiến hành trong các thùng lên men kín nối với nhau bằng ống chảy chuyền và tạo thành một hệ thống liên tục. Dịch đường sau khi lắng trong và làm lạnh được chuyển đến thùng tiếp liệu (2), tại đây nó được chuyển đi lên men và nhân giống. Men giống thuần khiết được đưa vào thùng (4) theo định kỳ 2 tháng 1 lần. Dịch đường liên tục được chuyển vào và dịch men có hoạt lực cao được liên tục đưa ra khỏi thùng (4) với thể tích bằng thể tích dịch đường đưa vào. Quá trình nuôi giống trong thùng (4) được thực hiện ở 100C và có sục không khí đã được vô trùng nhờ hệ thống thiết bị (1). Nhờ hệ thống bơm định lượng (5), dịch đường từ thùng tiếp liệu (2) và dịch men giống từ thùng (4) liên tục được đưa vào thùng lên men chính (6) với tỉ lệ 92:8. Nồng độ nấm men trong thùng lên men đầu tiên là 70 triệu tế bào/1ml. Các thùng lên men chính (6) phải nối với nhau sao cho dịch đường đi vào ở phía dưới và đi ra từ phía trên thùng. Bơm (5) phải điều khiển sao cho dịch đường lưu lại trong mỗi thùng là 24h. Dịch đường và men giống chảy chuyền từ thùng đầu sang thùng sau và tiến hành lên men chính ở nhiệt độ 8 - 90C cho đến khi đạt độ lên men cần thiết. Quá trình lên men chính kéo dài 4 ngày đêm và áp suất 0,2-0,3at. Sau khi lên men chính xong bia non được tập trung vào thùng chứa (7) rồi nhờ bơm (8) chuyển vào thiết bị ly tâm kín (9) để tách bia non ra khỏi bã men. Bã men được đưa vào thùng chứa rồi xử lý, bảo quản và tái sử dụng. Còn bia non chảy vào thùng chứa (11) và được bổ sung thêm một lượng bia non không qua ly tâm để đảm bảo nồng độ của nấm men trong bia non là 12 - 15 triệu tế bào /1lit. Sau đó bơm (12) bơm bia non từ thùng (11) sang thùng lên men phụ đầu tiên của hệ thống (13). Các thùng lên men phụ cũng được nối với nhau như các thùng lên men chính và bia non

SVTH:Häö Thë Kim Nhung Hoaï Kyî Thuáût

Khoa

Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút Kãú Nhaì Maïy Bia

19

-

-

cũng lưu lại ở mỗi thùng 1 ngày đêm. Số ngày lên men phụ bằng số thùng lên men phụ, nhiệt độ lên men phụ 1-20C và áp suất trong thiết bị lên men phụ là 0,5-0,6 at. Bia thành phẩm từ thùng lên men phụ được chuyển vào thùng chứa (14) và từ đây được đưa đi lọc. Đối với hệ thống lên men liên tục điều tối kỵ là nhiễm tạp. Nếu ở một khâu nào đó có xảy ra sự cố thì khả năng bị ảnh hưởng cả hệ thống là rất cao. Do đó, để đảm bảo dây chuyền làm việc bình thường và thành phẩm có chất lượng cao thì cần phải đảm bảo vệ sinh thiết bị. Cứ 2 tháng 1 lần phải tiến hành tổng vệ sinh và sát trùng toàn bộ hệ thống, đồìng thời phải tiến hành thường xuyên việc vệ sinh sát trùng thùng tiếp liệu và thùng men giống.

3. 2.10.Lọc bia: 3.2.10.1.Mục đích: Lọc bia để bia đạt độ trong cần thiết, làm tăng giá trị cảm quan, làm tăng độ bền keo của bia. 3.2.10.2.Tiến hành: Dùng hệ thống lọc với chất trợ lọc diatomit. Đầu tiên, bột diatomit được trộn cùng với nước vô trùng rồi dùng bơm đưa dung dịch này vào máy lọc ép để tách hết nước, tạo thành một lớp lọc diatomit. Tiếp theo, bia được lọc qua lớp lọc này. Bia ra khỏi máy lọc lúc đầu thường còn đục nên cho hồi lưu lọc trở lại, khi nào bia có độ trong đạt yêu cầu mới cho vào thùng chứa. 3.2.11. Ổn định bia: Bia sau khi lọc thì hàm lượng CO2 bị giảm do đó để khôi phục lại sự bão hoà CO2 trong bia thì sau khi lọc, bia được giữ trong thùng chứa ở nhiệt độ 0,5-10C dưới áp suất của CO2 là 0,5at và thời gian tối thiểu là 4 giờ. Hàm lượng CO2 trong bia thành phẩm phải đạt ít nhất là 0,3% khối lượng. Nếu chưa đạt được hàm lượng CO2 này phải bổ sung CO2 cho bia. 3.2.12. Chiết và đóng nắp: Bia sau khi ổn định xong được chiết vào chai thuỷ tinh màu xanh đậm, có thể tích 500ml. Chai đưa vào rót phải có đủ tiêu chuẩn về độ kín, độ nguyên vẹn, về kích thước, độ sạch. Trước khi rót, chai được rửa và sát trùng kỹ bằng nước nóng 650C và dung dịch NaOH 2% có bổ sung stabilon để làm bóng chai, sau đó chai được làm nguội rồi rót bia vào. Bia rót trong điều kiện đẳng áp để tránh tổn thất CO 2 và tránh trào bọt gây tổn thất sản phẩm. Dây chuyền chiết bia bao gồm các công đoạn: Rửa chai, kiểm tra chai, chiết bia vào chai, đóng nắp chai, kiểm tra độ kín của chai thành phẩm, thanh trùng bia, hoàn thiện sản phẩm .

SVTH:Häö Thë Kim Nhung Hoaï Kyî Thuáût

Khoa

Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút Kãú Nhaì Maïy Bia

20

-

-

Việc chiết và đóng nắp được thực hiện trên dây chuyền cơ giới hoá hoàn toàn, đảm bảo rót bia nhanh chóng, đúng yêu cầu và giảm bớt công lao động. 3.2.13. Thanh trùng: Trong bia thành phẩm có chứa các tế bào nấm men thuần chủng và có thể có các vi sinh vật lạ khác, do đó cần phải thanh trùng bia. Nhà máy sử dụng máy thanh trùng kiểu tunel phun tuyến tính với thời gian thanh trùng là 30 phút ở 63°C. Các vùng nhiệt độ mà bia phải đi qua là 35°C, 63°C, 45°C, 350C và 25°C Tổng thời gian thanh trùng là 90 phút. 3.2.14. Hoàn thiện: Sau khi thanh trùng xong, chai bia được qua máy dán nhản, đóng code (mã hiệu) rồi cho vào két và sau đó đưa vào kho bảo quản để tiêu thụ.

SVTH:Häö Thë Kim Nhung Hoaï Kyî Thuáût

Khoa