Thực tập tại Công ty TNHH SAB Miller Việt Nam

LỜI MỞ ĐẦU Bia là một loại thức phổ thông, với vị đắng dễ chịu, hương thơm đặc trưng và có độ cồn thấp. bia thích hợp dùng cho người lớn, khi uống với lượng vừa phải sẻ mang đến cho người dùng sự sảng khoái, dễ chịu và trợ giúp cho tiêu hóa. Ngoài ra khi sử dụng với lượng vừa phải còn giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch, bổ sung vitamin B6, tránh bị sạn thận ở người trung niên, tốt cho phụ nữ lớn tuổi. Nhờ vậy, bia được sử dụng rộng rãi ở hầu hết các nước trên thế giới. Mặc dù ngành công nghiệp bia trên thế giới có lịch sử rất lâu nhưng ở Việt Nam thì chỉ mới phát triển cách đây hơn 100 năm. Thời gian gần đây, ngành công nghiệp sản xuất bia của Việt nam tuy phát triển nhanh nhưng lượng bia tiệu thụ bình quân chỉ khoảng 18 -20 lít/người/năm do giá sản phẩm còn khá cao so với thu nhập bình quân của người dân. Do hầu hết các nguyên liệu dùng để sản xuất bia như malt, hoa houblon đều phải nhập từ nước ngoài về. vì vậy Việt nam cũng như các nước khác đã tiến hành nghiên cứu khả năng thay thế nguyên liệu malt đại mạch bằng các nguyên liệu khác như gạo, ngô trong sản xuất bia. Trên thị trường hiện nay đã có rất nhiều sản phẩm bia như Heineken, bia Tiger, bia Sài Gòn, bia 333, bia Zorok, bia Miller, bia Bến thành mỗi sản phẩm được sản xuất với công nghệ khác nhau tạo ra các hương vị khác nhau. Qua đó có thể thấy nhu cầu về uống bia ở việt Nam là rất lớn và đang thu hút các doanh nghiệp đầu tư. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ SAB Miller là một trong những tập đoàn đứng đầu thế giới trong sản xuất và tiêu thụ bia. Nhà máy SAB Miller Việt Nam tuy mới được thành lập nhưng có đội ngũ cán bộ công nhân viên có tay nghề cao, có tinh thần trách nhiệm và hăng say trong công việc để nâng cao chất lượng sản phẩm đảm bảo các yêu cầu về vệ sinh an toàn thực phẩm. Bước đầu, mặc dù còn gặp nhiều khó khăn song nhà máy vẫn ổn định, sản xuất đi lên và sản phẩm ngày càng được nhiều người ưa chuộng, thị trường tiêu thụ sản phẩm ngày càng được mở rộng. Qua thời gian thực tập, em đã vận dụng được phần nào những kiến thức đã học ở trường vào trong thực tế sản xuất và cũng tìm hiểu được thêm một số vấn đề trong quy trình sản xuất bia tại nhà máy cũng như một số thiết bị dùng để sản xuất bia, từ đó có được những kiến thức thực tiễn có thể áp dụng cho công việc

doc81 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 26/01/2013 | Lượt xem: 2436 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thực tập tại Công ty TNHH SAB Miller Việt Nam, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
nơi sản xuất được vận chuyển bằng tàu thủy về đến cảng Việt Nam, sau đó được container chuyển tới nhà máy 2.1.4.Kiểm tra 2.1.4.1.Kiểm tra tại chổ Nhân viên bộ phận sản xuất kiểm tra tình trạng container: số seri container, số seal trên niêm phong có trùng khớp theo giấy của đợt nhập, niêm phong chưa mở, bên trong container không bị mối mọt, không thấm nước, bao không thủng 2.1.4.2.Kiểm tra các chỉ tiêu Nhân viên phòng QA tiến hành lấy mẫu. Mẫu được lấy ngẫu nhiên ở các bao khác nhau bằng cây xăm lấy mẫu Kiểm tra gồm giấy kiểm tra của nhà cung cấp và những kiểm tra thực tế tại công ty: Các chỉ tiêu của nhà cung cấp: ParameterUnitsIdealReason1. Primary Parameter1.1 Total proteinDB10.0-11.01.2 Soluble protein 4.0-4.71.3 Kolbach Index%38 – 46 1.4 Appearance & Contamination-Uniform shape, sound colour. No signs of attack by micro-organisms, pests or rodents.1.5 Viscosity on congress wortcpmax 1.551.6 Mycotoxinug/kgCertificate of compliance with legal requirementsHealth1.7 Pesticide residueug/kgCertificate of compliance with legal requirementsHealth2. Secondary Parameters2.1 Wort ColourEBC3.0-3.52.2 Wort clarityClear2.3 Wort pH5.6-6.02.4 Friability % 842.5 Fine grind extract (dry basis)%> 81.02.6 Coarse grind extract (dry basis)%> 79.02.7 Saccharine timemin10-152.8 Screenings - Malt Calibration/cleanliness  - whole kernels 2.5 mm% 90- foreign materials % 0.3- dust and broken malt% 1.02.9 Wort Beta-Glucan mg/l160 max2.10 Diastatic powerwk280-3202.11 Moisture Content - ex kiln%> 3.5 to = 80% + Tổng chất chiết: > 80% 2.1.5.Quyết định Sau khi các chỉ tiêu đo có kết quả đạt yêu cầu, phòng QA thông báo đến bộ phận sản xuất nhập kho. Nếu không đạt sẽ báo lên trưởng bộ phận QA và bộ phận sản xuất bàn kế hoạch giải quyết 2.1.6.Lưu kho Bộ phân sản xuất sẽ tiến hành nhập liệu tại nhà nhập liệu Các chuẩn bị trước khi nhập liệu: thay các bao bụi tại máy hút bụi, vệ sinh đáy các gàu tải, chọn đúng silo để nhập, che chắn hầm nhập tránh vương vãi, chuẩn bị dụng cụ nhập (dao, kéo, khẩu trang chống bụi) Nhân viên sản xuất sẽ khởi động hệ thống nhập liệu, nhân viên lao động thời vụ sẽ nhập nguyên liệu Khối lượng nhập được theo dõi thông qua cân xe khi vào và ra nhà máy Việc sử dụng nguyên liệu theo nguyên tắc vào trước ra trước Theo dõi số lượng tồn kho thông qua số lượng lấy ra cho từng mẻ nấu 2.2 NƯỚC 2.2.1.Vai trò Là thành phần chiếm tỉ lệ lớn nhất trong bia Nước dùng để phục vụ các quá trình công nghệ: nghiền, hồ hóa, đường hóa, trích ly chất hòa tan trong lọc dịch nha, môi trường xúc tác các phản ứng, điều chỉnh các thông số trong quá trình lọc Nước dùng làm lạnh dịch nha trước khi lên men Nước dùng trong nồi hơi tạo hơi quá nhiệt cấp nhiệt cho các công đoạn Nước dùng vệ sinh các thiết bị, đường ống, vệ sinh nhà xưởng 2.2.2.Thông tin về nước Được lấy từ hệ thống giếng ngầm tại nhà máy Tùy vào quy trình xử lý mà phân chia ra các loại: nước factory, nước brew, nước Daw (nước loại oxi) 2.2.2.1.Quy trình xử lý nước tai nhà máy: Nước giếng Hồ chứa Bồn phun sương Bồn lọc cát Giảm pH Nước factory FaFfactory Khủ trùng nước Nước brew Khử mùi Lọc Tiệt trùng UV Loại oxi Làm lạnh DAW Hình 2.2: Sơ đồ quy trình xử lý nước 2.2.2.2.Thông số của các loại nước: TênThông sốNgưỡngTần suất kiểm traNước giếngpH4,5-8,51 lần / tuầnNO3= 90% -Nếu có hạt chuyển sang màu đỏ thì trả lại nhà cung cấp Những chỉ tiêu nhà cung cấp: NoParametersUnitValueReasonPhysical parameter1Broken rice (based on 2/3 length of rice grain)%903Protein content%d.m= 65.02. Wort colour of chocolate malt (EBC units)9,00 – 1,200 3. Wort colour of black malt (EBC units)1,200-1,4004. Moisture content (%)3.0 – 6.05. Steeliness (%)=70 %Điều chỉnh pH, tăng độ ổn định enzymeCaSO4Điều chỉnh pH, tăng độ ổn định enzymeZnSO495%Nguồn dinh dưỡng của nấm menAcid LacticĐiều chỉnh pH trong quá trình nấuH3PO4>=85%Rữa nấm men sau thu hồiCaramenĐộ màu 2900 EBCTạo màu cho biaPVPPKhông nhiễm vi sinh, không có mùi vị lạLàm giảm polyphenol trong bia thành phẩmSilicagelKhông nhiễm vi sinh, không có mùi vị lạKết tủa protein phân tử trung bình, tạo độ ổn định hóa lý cho biaBột lọcKhông nhiễm vi sinh, không có mùi vị lạHỗ trợ quá trình lọcCO2>= 99,98%Tạo giá trị cảm quang, bọt cho bia, bổ sung CO2 thất thoát trong quá trình lọc Bảng 2.8: Chỉ tiêu chất phụ gia và hỗ trợ kỷ thuật Những nguyên liệu này được kiểm tra bởi QA khi về công ty bao gồm kiểm tra nồng độ, cảm quang, kiểm tra vi sinh. Sau đó được bảo quản ở kho thoáng mát, riêng CO2 được nén thành dạng lỏng, chứa trong bồn cao áp và được kiểm tra mùi vị hằng ngày 2.7.NẤM MEN 2.7.1.Vai trò của nấm men Là tác nhân chuyển hóa đường thành rượu Tạo các sản phẩm trung gian trong quá trình hô hấp hiếu khí và yếm khí làm cho bia có hương vị đặc trưng Tạo ra CO2 trong quá trình lên men, góp phần tạo giá trị cảm quan cho bia 2.7.2.Thông tin nấm men Được cung cấp bởi tập đoàn SabMiller Là loại nấm men chìm Saccharomyces calsbergenis 2.7.3.Phương thức vận chuyển Nấm men được bảo quản trong những ống thủy tinh, được nhân giống trung gian trên phòng Lab, sau đó được nhân giống tăng sinh khối ở bồn nhân giống trong khu vực sản xuất. Khi nồng độ nấm men đạt yêu cầu sẽ đem lên men 2.7.4.Kiểm tra Việc kiểm tra vi sinh được thực hiên nghiêm ngặt khi nhân giống, tàng trữ , dosing vào dịch lên men Trước khi dosing vào dịch lên men sẽ được kiểm tra tỉ lệ men sống và độ đậm đặc của nấm men để tính lượng sử dụng 2.7.5.Lưu trữ Hình 2.5: Bồn trữ nấm men Nấm men sau khi thu hồi được trữ lạnh 20C trong bồn cách nhiệt Nấm men được sử dụng tối đa tới đời thứ 7, ưu tiên sử dụng đời mới nhất Khi quá hạn sử dụng, nấm men được chuyển sang bồn men thải bán dạng phế phẩm PHẦN 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 3.1. sơ đỒ quy trình công nghỆ Làm sạch Malt Nghiền ứơt Đạm hóa Gạo Làm sạch Nghiền Hồ hóa Nứơc Tạp chất Phu gia Đường hóa Lọc tách bã Bã malt Houblon hóa Houblon, phụ gia Lắng trong Làm lạnh O2 vô trùng Lên men chính Lên men phụ Nhân giống Nấm men Nấm men CO2 thu hồi Lọc trong bia Bão hòa CO2 Chiết chai / lon Bột trợ lọc Xử lý CO2 CO2 tinh khiết Thanh trùng Bia thành phẩm Malt lót Dán nhãn Cặn Cặnn Bã Houblon Nước 3.2. thuyẾt minh quy trình 3.2.1. Chuẩn bị nguyên liệu 3.2.1.1.Mục đích Chuẩn bị đủ số lượng nguyên liệu cần thiết cho từng mẻ nấu Làm sạch nguyên liệu, nghiền gạo sẵn sàng Đảm bảo không bị thiếu và quên bỏ nguyên liệu cho quá trình nấu 3.2.1.2.Thiết bị Malt và chocolate malt từ silo được vít tải đưa vào gàu tải đưa lên cao, sau đó qua sàng phân loại kích cỡ loại những vật có kích thước lớn như: dây, mảnh bao, lá, thân. Sau dó qua sang rung loại tạp chất có khối lượng lớn như đá, sỏi theo nguyên tắc trọng lực, malt tiếp tục qua bộ phận loại sắt bằng nam châm điện. Sau đó malt được chứa vào bồn trung gian chuẩn bị cho quá trình nghiền Đối với gạo, cũng được vít tải đưa vào gàu tải đưa lên cao, qua sang phân loại kích thước loại tạp chất có kích thước lớn, tiếp đó qua sàng rung loại đá và sỏi. Sau đó, gạo qua bộ phận nghiền, thiết bị nghiền là thiết bị nghiền trục một cặp nghiền, gạo sau khi nghiền được chứa trong bồn trung gian chuẩn bị cho quá trình nấu 3.2.2.Nghiền 3.2.2.1.Mục đích Nghiền nhằm mục đích đập nhỏ hạt thành nhiều mảnh, tăng bề mặt tiếp xúc với nước, làm cho sự xâm nhập của nước vào nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy quá trình đường hóa, các quá trình thủy phân khác xảy ra nhanh và triệt để hơn 3.2.2.2.Các biến đổi Nhiệt độ tăng do ma sát với trục nghiền Kích thước của nguyên liệu giảm Đối với malt, nhiệt độ tăng sẽ thúc đẩy quá trình thủy phân một phần cơ chất 3.2.2.3.Thông số công nghệ a.Malt Sử dụng phương pháp nghiền ướt Khoảng cách giữa 2 trục nghiền 0,25 mm, hai trục quay ngược chiều và có tốc độ khác nhau tạo lực xé Tổng lượng nước cho nghiền malt là 125 hl b.Gạo Sử dụng phương pháp nghiền khô Khoảng cách trục nghiền 0,15 mm 3.2.2.4.Các yếu tố ảnh hưởng Độ ẩm của nguyên liệu, ẩm cao khó nghiền, ẩm thấp hạt sau khi nghiền tạo nhiều bột, khó cho quá trình lọc dịch nha Nhiệt độ nước ngâm malt Độ xốp của nguyên liệu 3.2.2.5.Yêu cầu Vỏ malt không được quá nát Đảm bảo tất cả hạt đều được nghiền 3.2.2.6.Thao tác vận hành và thiết bị Hình 2.6:Hệ thống nghiền malt Malt chứa trong bồn trung gian được đưa xuống bồn ngâm đảm bảo từ đỉnh bồn ngâm xuống đáy bồn ngâm khoảng 100 giây (thời gian đủ để vỏ malt hút nước trở nên dai, tránh bị nát vỏ) Tiếp đó, malt được motor phân phối đưa xuống trục nghiền, nước 500C phun vào bồn ngâm và phía dưới trục nghiền, hỗn hợp malt nghiền + nước chảy xuống được bơm vào các nồi nấu Gạo chứa từ silo qua các sàn phân loại cũng được trục phân phối đưa xuống trục nghiền, sau đó chứa ở bồn trung gian chuẩn bị cho quá trình nấu Vì gạo nghiền khô, bụi gạo thất thoát nên khác với malt là nghiền xong mới cân 3.3.3.Nấu 3.3.3.1.Mục đích Trích ly các chất chiết từ trong malt và gạo vào nước Tạo màu sắc cho bia Thủy phân một số chất phân tử lượng lớn thành các chất có phân tử lượng nhỏ cung cấp cơ chất cho nấm men phát triển. Quá trình thủy phân này chủ yếu nhờ hệ enzyme có sẵn trong malt 3.3.3.2.Các biến đổi Hóa lý: sự hòa tan và trích ly các chất có phân tử lượng thấp vào nước (đường, acid amin, vitamin, khoáng..) Hóa sinh và hóa học: -Thủy phân tinh bột: tạo glucose, maltose, dextrin, monosaccharide -Thủy phân protein: tạo peptide, polypeptide và acid amin -Thủy phân hemicenllulose: β –glucan mạch ngắn -Sự tạo thành melanoid: do trong dịch nha có một lượng đường và protein đáng kể, dưới tác động của nhiệt độ cao tạo ra phản ứng mailer tạo màu cho bia -Thủy phân một số chất có chứa acid photphoric, giải phóng acid photphoric 3.3.3.3.Thông số công nghệ Nồi gạo: malt lót lần một, nhiệt độ 500C 5 phút, nhiệt độ 700C 5 phút, nhiệt độ 820 C 10 phút, malt lót lần hai, nhiệt độ 720 C 10 phút, nhiệt độ 1000 C 10 phút. Tỷ lệ malt gạo với nước khoảng 1:4. Bổ sung CaSO4 2kg để điều chỉnh pH và tăng khả năng chịu nhiệt của enzyme. pH khoảng 5,7-5,8 Nồi malt:sau khi nghiền malt vào, giữ nhiệt độ 500C 2 phút, sau đó nồi gạo được bơm qua, nhiệt độ nâng lên 650C, giữ nhiệt độ này 25 phút, sau đó nâng lên 720C giữ 20 phút, tiếp tục nâng lên 760C giữ 5 phút. Sau đó hổn hợp này được chuyển sang lọc. Ở nồi này bổ sung CaCl2 3,5kg, acid Lactic 2kg, pH khoảng 5,4-5,6 3.3.3.4.Các yếu tố ảnh hưởng Nồng độ enzyme: nhiều enzyme hoạt tính thì tốc độ thủy phân càng nhanh Nhiệt độ: đây là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng lớn đến cường độ và độ hoạt hóa của enzyme thủy phân, mỗi enzyme ều có một nhiệt độ tối thích,nếu nhiệt độ không thích hợp, sẽ bị bất hoạt làm tăng thời gian thủy phân, hao tốn năng lượng, ảnh hưởng chất lượng bia pH: cũng ảnh hưởng đến độ hoạt hóa của enzyme, pH cao hay thấp đều ảnh hưởng đến khả năng hoạt động, giảm hiệu suất chất hòa tan, làm cho bia đục, khó lọc sau này Nồng độ cơ chất: nếu dịch cháo loãng thì lượng đường tạo ra theo tỷ lệ cơ chất càng nhiều Mức độ nghiền mịn của nguyên liệu: càng mịn thủy phân càng nhanh 3.3.3.5.Yêu cầu Nồi gạo không bị khét ở đáy nồi Nhiệt độ và pH đúng yêu cầu Lượng nước đúng yêu cầu 3.3.3.6.Thao tác vận hành và thiết bị Hình 2.7: Nồi nấu Nồi nấu là nồi hai vỏ Nguyên liệu sau khi được nghiền đưa vào nồi nấu ở cửa dưới đáy. Tại đây cánh khuấy, được truyền lực từ motor sẽ khuấy đảo chậm và liên tục. Hơi nóng được đưa vào giữa hai lớp vỏ sẽ truyền nhiệt cho khối dịch. Hệ thống ngắt hơi sẽ tự động ngắt mở nếu nhiệt độ không đạt. Ngoài ra bên trong có lắp thang để vệ sinh định kỳ 3.3.4.Lọc dịch nha 3.3.4.1.Muc đích Tách pha lỏng ra khỏi pha rắn, ở đây là tách dịch đường ra khỏi bã. Để thu kiệt dịch đường trong bã ta sẽ tiến hành hai bước lọc và rữa bã Hồ hóa tinh bột còn sót lại trong quá trình nấu 3.3.4.2.Các biến đổi 3.2.2. Nấu 3.2.2.1. Mục đích của quá trình nấu Chuyển hóa các thành phần chính của malt và gạo thành những chất hòa tan trong nước (các loại đường, acid amin, protein, polypeptide) và loại bỏ các chất không hòa tan ra ngoài. 3.2.2.2. Các quá trình xảy ra khi nấu a. Sự biến đổi hóa học trong quá trình nấu Quá trình đường hóa chia thành 3 giai đoạn: Sự hồ hóa: tinh bột của gạo bị hồ hóa ở 80 – 85oC. Tinh bột lúa mì bắt đầu hồ hóa ở nhiệt độ 60-85oC, tinh bột khoai tây bị hồ hóa ở 55-60oC. Sự dịch hóa: là sự tác động của enzyme, diễn ra rất chậm nếu như tinh bột chưa bị hồ hóa xong. Enzyme tác động nhiệt hóa ở nhiệt độ thích nghi nhất là 65-70oC, pH 4.6 và bị hủy diệt ở 80oC trong thời gian ngắn. Sự đường hóa: là sự biến đổi của tinh bột đã dịch hóa thành dextrin và maltose dưới tác động của 2 enzyme: - amylase dextrin hóa - amylase maltose hóa - amylase dễ bị biến tính ở nhiệt độ 70oC, - amylase chịu được nhiệt độ cao hơn, 80oC. hiện nay có 2 loại enzyme đạm hóa trong malt là protease và peptidase nhiệt độ thích nghi lúc nấu để hòa tan đạm là 43-50oC. pH thích nghi của đa số enzyme thấp hơn acid thông thường của nước mout (5,8). Vì vậy, người ta mới acid hóa mẻ nấu đến pH = 5,2. Đây là pH thuận lợi nhất cho đạm hóa và sự hòa tan các phosphat. b. Biến đổi hóa lý Sự tủa lắng protein: khi nhiệt độ tăng, các protein kém chịu nhiệt sẽ bị kết tủa . Sự tạo thành các menaloid: do acid amin tác động các chất đường tại nhiệt độ cao tạo thành (tác dụng tốt cho mùi vị của bia, khả năng tạo và giữ bọt của bia). 3.2.3. Lọc tách bã 3.2.3.1. Mục đích Dịch sau khi nấu đường hóa được gọi là hồ malt chứa rất nhiều các chất không hòa tan, điển hình là cellulose và tinh bột sống, nhằm mục đích thu được nước mout trong,thành phần chủ yếu của phần lỏng là nước và các chất hòa tan. Rửa bã nhằm lấy lại các chất hòa tan còn lại nằm trong hèm. Nước nha trong khi nguội có độ nhớt tăng cao, vì vậy nước rửa bã phải có nhiệt độ cao (83oC) làm sao để khối bã đạt 75oC. Tiến hành theo hai bước ép dịch và rửa bã. Yêu cầu kỹ thuật: dịch ép phải trong nhiệt độ sao lọc là 75oC. 3.2.3.2. Một số lưu ý trong quá trình lọc Áp suất lọc phải điều chỉnh từ từ, vì áp suất quá cao sẽ làm vải lọc bị bịt kín gây trở ngại cho quá trình lọc. Nhiệt độ nước rửa phải đúng ỵêu cầu kỹ thuật đã đề ra (75-78oC) không dùng nước có nhiệt độ cao hơn, không đun sôi vì xảy ra hiện tượng biến tính và kết tủa protein làm đục nước nha, ảnh hưởng đến chất lượng bia. Khi lắp vải lọc không được bịt kín lỗ lọc vì sẽ làm dịch không vào lọc được gây cản trở cho quá trình lọc. Huyền phù không có nhiều chất rắn và quá mịn bịt kín lỗ nguyên liệu lọc. 3.2.4. houblon hóa 3.2.4.1. Mục đích Hòa tan chất đắng, chất thơm, chất chát tạo mùi vị và màu cho bia. Khử trùng dịch lên men, vô hoạt enzyme. Làm bay hơi bớt nước, giảm độ chua để đưa dịch đường về nồng độ và pH thích hợp cho quá trình lên men. Ở nhiệt độ cao polyphenol sẽ liên kết với protein tạo phức chất dạng màng nhầy. Khi lắng xuống nó sẽ kéo theo các mảng nhỏ li ti khác làm tăng độ bền sinh học của bia và độ trong của dịch đường. Polyphenol, chất đắng, chất chứa nitơ trong bia là những chất tạo sức căng bề mặt có hoạt tính cao, tạo độ bền bọt trong bia. 3.2.4.2. Các quá trình xảy ra trong quá trình houblon hoá Trích ly và hoà tan chất đắng vào dịch đường : chất đắng của hoa houblon có độ hoà tan ở trong nước rất thấp, trong dịch đường thì lại càng kém hơn. Trong hai cấu tử của axit đắng thì α-axit có độ hoà tan khá hơn và là nguồn chính tạo ra vị đắng cho bia. Khi tăng nhiệt độ của dung môi thì khả năng hoà tan của axit đắng tăng và khả năng hoà tan của chúng rất nhạy cảm đối với pH của môi trường. Trích ly và hoà tan các thành phần khác: Tinh dầu thơm của hoa houblon là cấu tử có tầm quan trọng trong việc tạo ra hương thơm đặc trưng cho bia. Polyphenol của hoa houblon là những hợp chất thuộc nhóm flavonoid. Có ý nghĩa nhất trong nhóm này đối với công nghệ sản xuất bia là các hợp chất anthocyanogen. Các hợp chất chứa nitơ: trong hoa houblon được đưa vào đun nấu tuy ít về khối lượng nhưng chất lượng cao. Vì hầu hết chúng là những hợp chất thấp phân tử, dễ hoà tan, là nguồn bổ sung dinh dưỡng nitơ quan trọng cho sự phát triển của nấm men sau này. Tinh dầu thơm của hoa houblon là cấu tử có tầm quan trọng trong việc tạo ra hương thơm đặc trưng cho bia. Polyphenol của hoa houblon là những hợp chất thuộc nhóm flavonoid. Có ý nghĩa nhất trong nhóm này đối với công nghệ sản xuất bia là các hợp chất anthocyanogen. Các hợp chất chứa nitơ: trong hoa houblon được đưa vào đun nấu tuy ít về khối lượng nhưng chất lượng cao. Vì hầu hết chúng là những hợp chất thấp phân tử, dễ hoà tan, là nguồn bổ sung dinh dưỡng nitơ quan trọng cho sự phát triển của nấm men sau này. 3.2.5. lắng trong 3.2.5.1. Mục đích lắng trong Lắng cặn để loại bỏ toàn bộ cặn thô và cặn mịn ra khỏi dịch đường nhờ thùng lắng đảm bảo yêu cầu của dịch đường lên men và không gây ảnh hưởng đến chất lượng của bia. 3.2.5.2. Cách tiến hành Hiện tại nhà máy đang sử dụng thiết bị lắng xoáy Whirlpool. Nguyên tắc hoạt động của máy dựa vào lực hướng tâm. Dịch đường được bơm vào thùng lắng theo phương tiếp tuyến với thân thùng với tốc độ cao tạo thành dòng chất lỏng xoay tròn. Do có lực hướng tâm lớn, cặn sẽ tập trung ở tâm thùng và lắng xuống đáy. 3.2.6. làm lạnh 3.2.6.1. Mục đích làm lạnh - Hạ nhiệt độ đến điểm thích hợp cho nấm men phát triển. - Tránh sự xâm nhập và phát triển của vi sinh vật bên ngoài - Đảm bảo sự hòa tan oxy cần thiết cho men phát triển trong giai đoạn đầu trước khi lên men - Đảm bảo sự lắng cặn khi làm lạnh dịch đường, chỉ có làm lạnh nhanh những dẫn xuất globulin mới lắng xuống được. Như vậy mục đích của quá trình lắng trong và làm lạnh là giảm nhiệt độ dịch đường xuống, đưa O2 từ không khí vào dịch thể và kết lắng các chất bẩn không có lợi. 3.2.6.2. Các biến đổi hóa lý trong quá trình lắng trong làm lạnh Khi bắt đầu làm lạnh, nhiệt độ dịch thể còn cao, trong dịch đường xảy ra các quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ như malttoza, glucoza, fuctoza, chất đắng, các hợp chất chứa nitơ, tanin, nhựa houblon và các sản phẩm được tạo ra như acid gluconic, muravic… Nhiệt độ dịch đường giảm dần đồng nghĩa với tốc độ oxy hóa cũng giảm dần, đến 45oC thì quá trình oxy hóa ngưng hoàn toàn. Kết quả của quá trình oxy hóa là dịch đường có thẫm hơn, hương thơm và vị đắng của houblon giảm. Từ nhiệt độ 40oC trở xuống, oxy từ không khí được hòa tan vào dịch thể. Quá trình làm lạnh hình thành và kết lắng các chất cặn: có thể chia ra làm 2 loại cặn to và cặn nhỏ. Cặn to: được hình thành trong quá trình đun sôi houblon. Khi làm lạnh dịch đường, chúng kết tủa và lắng xuống đáy. Quá trình tách bỏ cặn này gọi là cặn nóng. Cặn nhỏ: tuy không nhiều nhưng rất khó tách khỏi dịch đượng, cần phải lọc cẩn thận. Nếu không được loại bỏ thì có thể ảnh hưởng toàn bộ đến quá trình lên men. Đáng lưu ý, cần loại bỏ các hợp chất protein – tanin, nếu không sẽ gây hậu quả làm bia đục rất khó khắc phục. 3.2.7. Lên men Đây là giai đoạn quan trọng quyết định cho chất lượng và hiệu suất sản xuất. Cơ sở của quá trình này là chuyển hóa đường thành rượu và CO2 dưới tác nhân là nấm men. 3.2.7.1. Nấm men Chủng Saccharomyces Carlsbergensis là tác nhân lên men chủ yếu của nhà máy. Sự trao đổi chất, sinh sản và lên men là ba chức năng cơ bản nhất của nấm men. Ba quá trình đó xảy ra trong tế bào nấm men và song song diễn tiến trong cùng một môi trường là dịch đường houblon hóa.Chất lượng của bia được xác định từ các yếu tố sau đây: Thành phần của dịch đường houblon hóa bao gồm các cấu tử không bị tác động của nấm men như dextrin bậc cao, chất đắng, ...Và các cấu tử bị nấm men hấp thụ như đường, dextrin bậc thấp, axit amin, peptid bậc thấp, lipit … Các sản phẩm tạo thành trong quá trình trao đổi chất của tế bào nấm men, được tích lũy trong môi trường lên men. Đó là rượu etylic, khí cacbonic, các loại rượu bậc cao, các acid hữu cơ, các loại aldehyt, các hợp chất ester, diacetyl, và nhiều cấu tử khác. Nấm men sinh sản bằng phương pháp nảy chồi. Thời gian kéo dài và tốc độ sinh sản của chúng có ý nghĩa rất lớn trong việc điều khiển quá trình lên men sao cho diễn biến của nó đúng với quy trình, quy phạm đã đặt ra. Sự sinh sản và phát triển của tế bào nấm men phụ thuộc vào các yếu tố: mật độ của nấm men gieo cấy ban đầu, trạng thái sinh lý của chúng, nhiệt độ dịch lên men và môi trường bên ngoài, nồng độ chất hòa tan và pH của dịch đường houblon hóa… Lớp tế bào nấm men được sinh ra sau một lần nảy chồi của lớp tế bào mẹ sẽ tạo ra một thế hệ mới. Sau một thời gian nhất định, lớp tế bào thế hệ mới này lại nảy chồi để sinh ra thế hệ tiếp theo. Thời gian cần thiết để một tế bào từ khi tách khỏi tế bào mẹ đến lúc nó nảy chồi gọi là chu kỳ sinh sản. Ở điều kiện nuôi cấy, sự phát triển của nấm men sẽ trải qua 4 giai đọan, hay còn gọi là 4 pha: pha thích nghi (pha lag), pha logarit, pha cực đai và ổn định, pha suy thoái. Ở pha thứ nhất, cả hai giá trị tốc độ đều còn rất bé. Ở pha tiếp theo (pha logarit) nét đặc trưng là sự nảy chồi rầm rộ của tế bào. Trị số của mật độ đạt đến giá trị tối đa và ổn định trong một khoảng thời gian nhất định kéo dài sang cả giai đoạn thứ ba. Ở cuối giai đoạn ba mật độ của tế bào giảm mạnh, còn tốc độ lên men (hấp thụ cơ chất) ở giai đoạn này đạt cực đại. Sang giai đoạn thứ tư, nấm men không còn khả năng sinh sản, chúng bắt đầu lão hóa, già cỗi. Một lượng nấm men khá lớn, khoảng 5 – 10% bị chết trong pha này, phần lớn số còn lại bị kết lắng, chỉ còn một phần rất ít (khoảng 10% so với mật độ cực đại) còn nổi lơ lững trong dịch lên men. 3.2.7.2. lên men chính a. Mục đích Nhằm chuyển hóa các chất hòa tan trong dịch đường thành C2H5OH, CO2 và các sản phẩm phụ khác. Giai đoạn này nấm men sinh trưởng mạnh rất cần cung cấp đủ O2 cho nấm men sinh trưởng. Giai đoạn lên men lượng CO2 sinh ra nhiều nên áp suất trong tank tăng lên một cách nhanh chóng. Cần phải thu hồi CO2 để sử dụng CO2 vào giai đoạn bảo hòa. Nhà máy thực hiện quá trình lên men theo phương pháp lên men kín và thu hồi CO2 cùng hệ thống tank cho cả hai quá trình lên men chính và lên men phụ. b. Các biến đổi trong quá trình lên men chính Quá trình lên men chính để chuyển hóa dịch đường thành bia non thông qua những quá trình cơ bản sau: Quá trình sinh lý: Thể hiện rõ ở giai đoạn đầu, giai đoạn tăng sinh khối của nấm men. Thực chất đây là quá trình lên men hiếu khí, nấm men thực hiện quá trình trao đổi chất và năng lượng để sinh sống và phát triển. Quá trình sinh hóa: Tăng mạnh dần vào cuối giai đoạn thứ hai. Vào cuối giai đoạn lên men hiếu khí chuyển sang dần kỵ khí. Đây là quá trình chuyển dần sang kỵ khí. Đây là quá trình chuyển hóa các chất đường thành ethanol và CO2 theo các phương trình sau: Phương trình hô hấp: C6H12O6 + O2  6CO2 + 6H2O + Q1 Phương trình sinh hoá: C6H12O6  2C2H5OH + 2CO2 + Q2 Nấm men sử dụng các hydrat cacbon theo quy luật từ những đường đơn giản nhất (đường đơn glucose, fructose), khi đã cạn nguồn đường đơn nấm men sẽ tấn công đến các loại đường kép (saccharose), còn các destrin bậc thấp nấm men chỉ sử dụng một phần, phần còn lại sẽ được sử dụng trong quá trình lên men phụ. Quá trình lý hóa: Trong quá trình lên men chính, quá trình lý hóa cũng xảy ra mạnh mẽ: pH từ 5,5 – 5,6 ở dịch đường ban đầu giảm dần về pH ở 4,2 – 4,6 trong bia non do sự tạo thành CO2 và các acid hữu cơ, pH thấp, không ảnh hưởng đến độ chua của bia. Đặc biệt các acid hữu cơ dễ bay hơi phản ứng với rượu theo phản ứng ester hóa tạo mùi thơm cho bia. Do pH của dịch lên men giảm, đã tạo điều kiện cho protein đông tụ và kết lắng với tế bào nấm men. Khí CO2 được tạo nên trong quá trình lên men lúc đầu nó hòa tan vào dịch sau đó tăng dần và tách ra ở dạng khí. Trên bề mặt của các lớp khí có lớp hấp phụ các chất có hoạt tính bề mặt như protein, nhựa hoa houblon. Các chất này là cơ sở để tạo thành các lớp xốp như bông khí CO2 tạo thành từ lớp xốp này. Khi các túi khí riêng lẻ dính vào nhau, thì tạo nên một lớp bọt tràn kín và xếp dày trên bề mặt của dịch lên men. Do sự thay đổi của các tác nhân kỹ thuật như: O2, pH, to làm protein bị biến tính (mất dần điện tích) gây keo tụ protein, dẫn đến sự thay đổi lớn đến độ nhớt trong bia, ảnh hưởng đến sự liên kết và độ mịn của lớp bọt trong bia non. c. Cách tiến hành Giai đoạn đầu, nấm men hô hấp hiếu khí, tạo sinh khối. Sau đó là quá trình lên men yếm khí tạo ethanol và CO2. Để cung cấp oxy cho nấm men, oxy sẽ được cấp vào dịch đường trên dòng chảy đi vào tank lên men. Nhiệt độ lên men chính: 8-10oC. Thời gian: 8-9 ngày. Nhà máy sử dụng phương pháp lên men tĩnh và thu hồi CO2. Công đoạn lên men được chia làm 4 giai đoạn như sau : Giai đoạn 1 : Khi dịch đường và men đã được bơm vào tank lên men ở nhiệt độ 90C thì sau 24 giờ nấm men bắt đầu phát triển. Trong giai đoạn này oxy rất cần cho sự phát triển của tế bào nấm men do vậy lượng oxy cần thiết hòa tan vào dịch đường được đảm bảo bằng cách cho tiếp xúc trực tiếp với dịch đường trong thời gian làm lạnh (không khí được vô trùng bằng tia cực tím trước khi bơm vào dịch đường) hoặc cũng có thể sục khí vô trùng sau khi đã gieo men giống vào. Lượng oxy hòa tan vào dịch đường khống chế lưu lượng 60 – 80 lít/h. Nếu nồng độ thấp hơn thì tốc độ sinh trưởng của nấm men bị hạn chế. Làm chậm quá trình lên men không đảm bảo được hương vị cho bia, còn nếu nồng độ cao hơn thì nhiều sản phẩm bậc hai như diacetyl. Chất này tạo ra với hàm lượng cao không những gây ra tác động mạnh đến hệ thần kinh mà còn làm cho bia có vị khó chịu đắng, mùi khét. Đặc điểm chính của giai đoạn này là tạo bọt trắng mịn ở xung quanh bề mặt dịch lên men, lúc này lượng CO2 tạo ra nhiều, lại ở nhiệt độ thấp nên chúng hòa tan hết vào dịch lên men. Nấm men lúc này đang ở giai đoạn nảy chồi và phát triển làm giảm lượng chất hòa tan trong dịch lên men với tốc độ khoảng 0,2 – 0,5% mỗi ngày. Giai đoạn này kéo dài từ 24 – 36 giờ. Giai đoạn 2 : Gọi là giai đoạn tạo bọt thấp. Lúc này lượng CO2 tạo ra nhiều hơn và có xu hướng muốn thoát ra ngoài dưới dạng bọt li ti. Trên mặt bong bóng này hình thành một lớp hấp phụ đơn phân gồm những chất có sức căng bề mặt như protein, chất đắng, polyphenol… làm cho CO2 không thể thoát ra khỏi bề mặt của lớp trên cùng để thoát ra ngoài môi trường mà chúng lại bị hấp phụ với nhau tạo thành bọt. Giai đoạn này chất lượng hòa tan giảm với tốc độ 1% mỗi ngày và kéo dài từ 2 – 3 ngày. Giai đoạn 3 : Trong giai đoạn này quá trình lên men xảy ra mạnh nhất. Tiêu hao cơ chất với tốc độ 1 – 1,5% mỗi ngày đêm. Lượng CO2 tạo ra nhiều và một phần thoát ra ngoài nhưng lại được thu hồi để tái sử dụng tiếp. Bọt lúc này xốp và bồng lên cao, bề mặt bọt trắng dần và chuyển sang màu nâu (do xảy ra sự oxy hóa các chất trên bề mặt làm thay đổi màu lớp bọt). Giai đoạn này kéo dài từ 3 – 4 ngày. Giai đoạn 4 ( 2 ngày tiếp theo) : Bọt xẹp dần, màu sắc của lớp bọt cũng bị biến đổi, sự tiêu hao chất hòa tan diễn ra chậm khoảng 0,2 – 0,5% mỗi ngày đêm. Khi thấy hàm lượng chất hòa tan chỉ còn lại 30 – 35% so với lượng chất chiết ban đầu thì ta dừng quá trình lên men chính lại. Lúc này tế bào nấm men tạo thành những lớp như bông và lắng xuống đáy. Sản phẩm ở giai đoạn này gọi là bia non. Để xác định chính xác thời điểm kết thúc lên men chính, KCS sẽ kiểm tra độ đường và độ cồn. Thời gian lên men chính ở nhà máy khoảng 8-9 ngày. Sau khi biết thời điểm dừng, ta vẫn lưu nấm men thêm 24 tiếng rồi xả hết nấm men. 3.2.7.3. Lên men phụ Quá trình này được thực hiện khi hàm lượng maltose và các loại đường đơn giản khác ở trong dịch men hầu như đã bọ hấp thụ hết, còn lại lượng đường không có khả năng lên men được ( chủ yếu là maltoriose ) đang ở khoảng 1 – 1,2%. Lên men phụ ở 0– 2oC. a. Mục đích lên men đường sót, làm trong bia, ổn định và hoàn thiện màu sắc, hương vị bia, phân hủy diacetyl hình thành khi lên men chính. b. Cách tiến hành Các biến đổi giống như lên men chính nhưng với tốc độ chậm hơn do nhiệt độ thấp và lượng men ít hơn. Nhiệt độ lên men phụ: 1-2oC, áp suất dư khoảng 0.5-1.8at. Thời gian: 14 – 16 ngày. Nấm men lên men đường sót. Tuy nhiên ta không cho lên men hết tòan bộ đường sót mà giữ lại một ít để tạo vị cho bia. Bia thành phẩm có độ đường 2.3-2.6 0Plato. Các acid hữu cơ tác dụng với ethanol tạo ester, khử aldehyde. Chuyển diacetyl ( có độc ) thành acetoin ( không độc ). Quá trình tự phân của nấm men Trong quá trình này một số tế bào nấm men bị chết và tự phân bởi các enzyme proteaza có sẵn trong các tế bào nấm men. Sản phẩm tự phân là các peptid, acid amin, và một vài thành phần của acid nucleic. Chính các sản phẩm tự phân này có ảnh hưởng nhiều đến chất lượng của bia. Sự kết lắng của xác men, protein, tannin làm cho bia trong. Nhà máy sản xuất bia theo công nghệ lên men một pha, lên men chính và lên men phụ được thực hiện chung một thiết bị. Công nghệ này có một số đặc điểm sau : Được tiến hành trong các thiết bị kích thước lớn. Do kích thước lớn nên các biến đổi thủy động học gây hiệu ứng tích cực cho quá trình lên men. 3.2.8. Thu hồi CO2 Khí CO2 được sinh ra trong quá trình lên men chính sẽ được thu hồi và xử lý để loại bỏ tạp chất khử mùi rồi nén lại cho hóa lỏng, nạp vào bình CO2 chuyên dụng để sử dụng. 3.2.9. Lọc bia 3.2.9.1. Mục đích Làm cho bia có độ trong sáng đúng yêu cầu chất lượng. Tách triệt để các phần tử rắn lắng, khếch tán trong bia. Làm ổn định và gia tăng độ bền vững sinh học hóa học cho bia. Lọc loại bỏ hầu hết các sinh vật kể cả nấm men. Bởi vì sau khi lên men phụ vẫn còn tồn tại gây đục bia. 3.2.9.2. Nguyên lý Bia hỗn hợp có thành phần là chất keo hòa tan, chất keo này không ổn định nên dễ kết tủa gây đục bia. Vì vậy, người ta phải loại bỏ khả năng kết tủa của các loại keo làm cho bia ổn định *Yêu cầu: - Bia phải có màu óng ánh khi ánh sáng xuyên qua - Có độ bền vững hóa học cao hay không bị chuyển thành chất khác - Không được để bia tiếp xúc với không khí 3.2.10. bão hòa CO2 Trong quá trình lên men chính và lên men phụ, một lượng CO2 bị thải ra không khí nhưng còn nhiều CO2 hòa tan trong bia. Tuy nhiên, do các công đoạn sau lên men nhất là khâu lọc, CO2 bị thất thoát khá nhiều. Vì vậy muốn cho bia đủ lượng CO2 cần thiết thì phải bão hòa CO2 cho bia. Việc làm này nhằm tăng giá trị cảm quan và tạo điều kiện kéo dài thời gian bảo quản. 3.2.11. chiết chai 3.2.11.1. Mục đích Dễ dàng vận chuyển bia đến nhiều nơi với số lượng lớn mà vẫn đảm bảo chất lượng, hương vị đặc trưng của bia và các chỉ tiêu cảm quan vi sinh khác. 3.2.11.2. Nguyên tắc Bia được chiết trong hệ thống kín theo nguyên tắc đẳng áp, hạn chế sự tiếp xúc giữa bia và không khí. Bia được chứa trong điều kiện đẳng áp CO2 . 3.2.12. thanh trùng Dùng chế độ thanh trùng gián tiếp. Bia sau khi được rót chai và dập nắp được đưa qua hệ thống thanh trùng nhờ băng tải. Các chai đi qua hầm thanh trùng sẽ được trải qua các chế độ nhiệt độ khác nhau. Chế độ thanh trùng là 600C trong 20 phút. Sau đó chai được làm nguội xuống nhiệt độ thường. 3.2.13. dán nhãn chai bia sau khi đã thanh trùng xong được đưa qua thiết bị dán nhãn để hoàn tất sản phẩm. 3.3. các thiết bị chính 3.3.1. máy nghiền malt hình 3.2: máy nghiền malt 3.3.1.1. Cấu tạo Là máy nghiền trục có cấu tạo gồm 2 rulo được chế tạo bằng thép, trên mỗi rulo có các khe rãnh. Ngoài ra còn có phễu tiếp liệu để đưa malt vào, bên dưới có máng hứng để đưa malt sau khi nghiền ra ngoài. Hai rulo quay nhờ động cơ điện và dây đai truyền động 2 rulo quay ngược chiều nhau nhờ hệ thống bánh răng ở 2 đầu rulo. 3.3.1.2. nguyên lý hoạt động Dưới tác dụng của lực nén xé sinh ra bởi 2 rulo quay ngược chiều nhau mà hạt malt sẽ bị nghiền nát, do có lực nén nên vỏ malt chỉ bị dập ra mà không bị nát. 3.3.2. máy nghiền gạo Hình 3.3: máy nghiền gạo 3.2.2.1. Cấu tạo Là máy ngiền đĩa, có cấu tạo giống máy nghiền malt nhưng bộ phận nghiền là đĩa. Thiết bị gồm một sàng, bên trong có rulo quay, trên rulo quay có lắp đĩa nghiền, trên thành máy nghiền có nắp nghiền. phía dưới có ống dẫn gạo sau nghiền ra ngoài. 3.2.2.2. nguyên lý hoạt động Khi vào đĩa nghiền, gạo sẽ chịu tác dụng của lực đập và lực cắt nên vỡ vụn ra và ra ngoài theo đường dẫn. 3.3.3. nồi nấu Hinh3.4: nồi nấu 3.3.3.1. cấu tạo Nồi nấu là một loại thiết bị hai vỏ, hơi gia nhiệt được cấp vào ở giữa hai lớp vỏ của nồi. Thiết bị nấu có thân hình trụ, đáy hơi lõm, phần trên hình nón, được chế tạo hoàn toàn bằng thép không gỉ, mỗi nồi có hai cánh khuấy ở sát đáy nồi có tác dụng khuấy trộn tránh bị cháy nguyên liệu. Trên phần hình nón có gắn đồng hồ đo áp lực, một cửa kính quan sát lớn và bên trong thiết bị có quả cầu phun nước khi làm vệ sinh thiết bị. 3.3.3.2. vận hành Khi nồi hoạt động xảy ra hai quá trình: Quá trình khuấy trộn và quá trình truyền nhiệt. Quá trình khuấy trộn : Trong nồi gạo và nồi malt có cánh khuấy, khi cánh khuấy quay thì chất lỏng chuyển động lên tuần hoàn. Quá trình truyền nhiệt : Hơi đốt được dẫn vào khoảng trống giữa hai lớp vỏ để đun nóng nồi. Hơi nước vào nồi với áp suất là 2 at và vận tốc là 30 – 50 m/s. Cánh khuấy hoạt động với tốc độ 10 – 15 vòng/phút, áp hơi trên đường ống khoảng 4– 5 kg/cm2, còn áp suất hơi giữa hai lớp vỏ áo khoảng 2,5 – 3 kg/cm2 3.3.4. Thiết bị lọc Hinh3.5: thiết bị lọc tách bã 3.3.4.1. cấu tạo Được chế tạo bằng thép không gỉ, có dạng hình trụ, đáy phẳng và nắp hình cầu, nắp được nối liền với ống thông hơi có van điều chỉnh trên nắp có cửa để công nhân ra vào vệ sinh hoặc quan sát bên trong nồi khi cần thiết. Thân hình trụ có lớp bảo ôn. Bên trong cách đáy 10– 15 mm, có một đáy giả làm bằng hợp kim dày khoảng 3,5 – 4,5 mm. Đáy giả này gồm nhiều mảnh nhỏ ghép lại hình thành một lớp đáy có các rãnh từ 20 – 30mm và rộng khoảng 0,4 – 0,7 mm. Tổng diện tích tất cả các rãnh là 18 – 20 %. Trên mỗi mảnh tạo thành đáy giả người ta để hở lỗ tròn để tháo bã malt, lỗ này có cửa đóng chặt. Trên đáy chính có nhiều ống nhỏ dùng thu dung dịch lọc đến đường ống thu dịch. Đường kính của ống này từ 25 – 45 mm. 3.3.4.2. vận hành Được chia làm 7 bước: Đuổi khí. Bơm dịch hèm. Để lắng. Hồi lưu dịch lọc còn đục trở lại thùng lọc. Thu dịch đầu. Rửa bã. Xả bã. 3.3.5. Tank lên men Hinh 3.6: tank lên men 3.3.5.1. cấu tạo Tank lên men có dạng hình trụ, được làm bằng thép không rỉ. Ở giữa các đoạn thân và đáy được chế tạo hai lớp vỏ để bơm chất tải lạnh đi qua. Nhờ có chất tải lạnh này mà nhiệt độ trong thùng lên men luôn giữ ổn định, lớp vỏ dày chịu được áp lực 3 kg/cm2, có lớp bảo ôn cách nhiệt, đáy hình chóp cụt. Thân và đáy của tank có 2 lớp, được làm bằng thép không rỉ, giữa hai lớp có một lớp bảo ôn để giảm sự truyền nhiệt giữa thiết bị lên men và môi trường bên ngoài. Ở giữa thành thiết bị và lớp bảo ôn là hệ thống làm lạnh mà tác nhân làm lạnh là glycol. Ngoài ra, thiết bị lên men còn các có một số bộ phận phụ trợ khác như: bên thân tank có các đường ống dẫn để dẫn tác nhân làm lạnh vào, đồng hồ đo nhiệt độ, áp suất, van lấy mẫu,… phía dưới đáy còn có các van xả dịch, xả cặn, thu hồi nấm men (van xả dịch được thiết kế gồm một đường ống nhỏ hơn so với đáy tank và nằm bên trong tank có thể có thể tháo rời hay gắn liền nhờ ren kết hợp với một đường ống gọi là đường ống lấy bia). Giá đỡ thiết bị được gắn liền với thân thiết bị tại đáy gồm 3 chân đỡ hình trụ rất chắc chắn. 3.3.5.2. vận hành Tank lên men được làm vệ sinh (CIP) trước khi bơm dịch vào. Dịch đường đã được lắng trong và làm lạnh xuống nhiệt độ lên men 9 ± 0,5 rồi được dẫnvào tank lên men. Song song quá trình đó sục khí O2 vô trùng với hàm lượng 6 – 8 mg/l, đồng thời nấm men cũng được bơm vào tank cùng với dịch. Lên men chính được thực hiện trong khoảng 5 – 6 ngày với nhiệt độ khoảng 9oC và áp suất là 0 atm. Phải kiểm tra nồng độ đường và nấm men mỗi ngày trong suốt thời gian lên men xem có phù hợp hay không, nếu có sự cố thì kịp thời khắc phục. Trong suốt thời gian lên men chính tiến hành thu hồi CO2 về bồn chứa. Quá trình lên men chính kết thúc khi nồng độ đường đạt 4,2 độ Plato, ta khóa van thu hồi CO2 và tiến hành dằn áp để tăng áp suất trong tank lên 0,5 kg/cm2 đồng thời hạ nhiệt độ lớp áo lạnh xuống 4oC, bắt đầu cho quá trình lên men phụ. Khi nồng độ đường trong bia non đạt 3,2 độ Plato ta lại dằn áp về để tăng áp suất lên 1,4 kg/cm2 và hạ nhiệt độ lớp áo lạnh xuống 0oC nhằm liên kết CO2 trong bia. Thời gian lên men phụ thường kéo dài từ 6 – 10 ngày. Kết thúc giai đoạn lên men phụ và ủ chín bia ta xả cặn và men qua van xả men. Dịch bia được lọc sẽ được bơm qua đường lọc bia đến thiết bị lọc. Khi trong tank hết bia thì tiến hành làm vệ sinh. Trong suốt quá trình lên men cần phải theo dõi sự thay đổi về nhiệt độ, áp suất, tốc độ lên men để hiệu chỉnh cho phù hợp với từng giai đoạn. 3.4. các sự cố trong sản xuất và cách khắc phục 3.4.1. Các sự cố trong quá trình nấu Mất điện làm cánh khuấy ngừng hoạt động. Để khắc phục, phải có máy phát điện dự phòng. Nhiệt độ tăng quá cao có thể gây vô hoạt enzyme, cháy khét, hoặc nhiệt độ thấp hơn yêu cầu trong giản đồ nấu. Để không xảy ra sự cố này, phải kiểm tra đồng hồ nhiệt độ để điều chỉnh van cấp hơi cho phù hợp. Nồi hơi ngưng hoạt động. Lúc này, phải sửa chữa và cho nồi hơi hoạt động lại càng sớm càng tốt. Trong lúc đó, điều chỉnh van cấp hơi để duy trì nhiệt độ nồi nấu hoặc cho nhiệt độ tăng chậm, không để tăng quá nhanh. Dịch cháo có thể bị trào khi đang ở nhiệt độ 1000C. Vì vậy nên ta phải quan sát đồng hồ đo nhiệt độ và thêm nước vào để khỏi bị trào. Phải kiểm tra thiết bị trước khi nấu tránh không được bơm nồi malt vào nồi gạo vì thế sẽ bị tiêu diệt hết enzyme. Tránh hiện tượng caramen cháy khét. Bật cánh khuấy trước khi đổ gạo, tránh hiện tượng làm gãy cánh khuấy. 3.4.2. Các sự cố trong quá trình trình lọc Dịch sau khi lọc bị đục. Nguyên nhân : lưu lượng dịch vào máy lọc nhiều, trục vít xiết không chặt, tinh bột còn sót lại. Khắc phục : điều chỉnh lưu lượng dịch vào, trục vít xiết chặt lại, thủy phân nguyên liệu chặt hơn. Đường ống cấp nhiệt bị nghẹt do bã quá nhiều làm tốc độ lọc chậm lại. Khắc phục : thường xuyên vệ sinh thiết bị, tăng áp suất lọc lên phạm vi cho phép, điều chỉnh lưu lượng dịch cháo cho phù hợp. Van xả dịch bị nghẹt sau khi lọc. Nguyên nhân: bã cặn, bám cặn. Khắc phục: dúng que kẽm để thông ống. 3.4.3. Các sự cố trong quá trình trình lên men đường hóa không triệt để. Nguyên nhân: Mật độ nấm men ít, men già quá, lượng O2s cung cấp không đủ cho nấm men sinh khối. Khắc phục: cô lập và theo dõi, có thể cung cấp them lượng nấm men vừa đủ với chất lượng tốt và tạo điều kiện đầy đủ về nhiệt độ, pH, thời gian, và chất dinh dưỡng cho nấm men sinh trưởng và phát triển. Quá trình lên men ngắn. Nguyên nhân: mật độ nấm men quá nhiều, nhiệt độ lên men cao. Khắc phục: trước khi lên men phải tính toán lượng nấm men cung cấp vừa đủ, lượng O2 cung cấp vừa đủ cho nấm men sinh khối. theo dõi nhiệt đô tank lên men thường xuyên để có điều chỉnh kịp thời. PHẦN IV: SẢN PHẨM 4.1. các sản phẩm chính, sản phẩm phụ và phế phẩm Các sản phẩm chính: gồm 2 sản phẩm: bia Zorok và bia Miller. Sản phẩm phụ: gồm có 2 dạng sản phẩm bia và nước giải khát có cồn. Bia gồm: Hopstar, Castle, CMS. Nước giải khát có cồn gồm Zima, Redd. Phế phẩm: là những sản phẩm phụ của các công đoạn sản xuất như: bã hèm, bã men, bã bột trợ lọc, bùn xử lý nước thải. 4.2. phương pháp kiểm tra sản phẩm và xử lý phế phẩm 4.2.1. Đánh giá cảm quan 4.2.1.1. Độ trong và màu sắc Màu sắc của bia phụ thuộc vào màu và chất lượng của malt, thành phần nước và thao tác kỹ thuật trong công đoạn đường hóa. Có hai loại màu chính là bia vàng và bia đen, ngoài ra còn có bia nâu phổ biến ở các nước châu Âu. Được đánh giá bằng máy so màu chuyên dụng để xác định cường độ màu theo hệ thống của EBC. Độ trong của bia bắt đầu được hình thành trong thời gian lên men phụ và tàng trữ bia, sau đó bằng con đường lọc qua nhiều vật liệu lọc khác nhau để đạt độ trong cần thiết 4.2.1.2. Trạng thái và độ bền của bọt Giữ nghiêng cốc từ từ rót bia vào. Sau đó đặt cốc thẳng đứng trên bàn và tiếp tục rót cho đến khi lớp bọt vừa bằng miệng cốc. Quan sát sự thoát bọt trong lòng dịch bia, sự bám bọt trên thành cốc, thời gian tồn tại của lớp bọt trên mặt dịch bia, kích thước của bọt. Bia có khả năng tạo bọt tốt và giữ bọt lâu nếu được rót vào cốc ở nhiệt độ 6 – 8oC, thì trên bề mặt có một lớp bọt dày và dưới đáy cốc thường xuyên có những bóng nhỏ li ti được tách ra và chạy lên bề mặt. Ngược lại thì khả năng tạo bọt và giữ bọt kém. 4.2.1.3. Mùi vị Theo đánh giá của nhân viên thử cảm quan. Uống một cách từ từ và ghi nhận lại mùi vị của bia. Đặc trưng của bia vàng là mùi thơm nhẹ và vị đắng dịu dễ chịu của hoa houblon. Đặc trưng của bia đen là mùi thơm của caramel và vị hơi ngọt của malt. 4.2.2. Hàm lượng CO2 Nguyên tắc: Dùng NaOH tác dụng với H2CO3 với chỉ thị PP 1% để tạo ra muối cacbonat natri. Định lượng cacbonat natri tạo thành suy ra lượng CO2. Phản ứng xảy ra như sau: 2NaOH + H2CO3  Na2CO3 + 2H2O NaOH dư + HCl  NaCl + H2O Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + CO2 + H2O Dụng cụ và hóa chất: -Dung dịch Na2CO3 0,2N. -Dung dịch HCl 0,1N. -Chỉ thị PP 1%. -Nước cất. -Bình nén áp 1 lít. -Pipet 10 ml, 25 ml. -Erlen 250 ml. Tiến hành: Lấy thật chậm mẫu vào bình dằn áp, tránh mất CO2. Trước khi tiến hành đo mẫu thực cần để lạnh khoảng 5 phút cho bia ổn định. Lấy mẫu và hút 10 ml bia vào erlen đã có sẵn 20 ml Na2CO3 0,2N. Chú ý cắm đầu pipet ngập vào trong lòng dịch rồi tráng lại bằng nước cất. Thêm vài giọt PP 1%. Chuẩn độ bằng dung dịch HCl 0,1N cho đến khi dung dịch chuyển lại sang màu bia, đọc kết quả V1 (ml). Mẫu trắng : Đun sôi 1 ít mẫu để loại bỏ hoàn toàn CO2 rồi làm nguội về nhiệt độ thường, tiến hành tương tự mẫu thực, đọc kết quả V2 (ml). Kết quả: Hàm lượng CO2 (g/l) = (V2 – V1) x 0,44 4.2.3. Độ đắng Xác định các hợp chất đắng của bia, chủ yếu là izo-α-acid. Phương pháp có thể dùng cho mọi loại bia đã lọc. Bia đục phải được làm trong bằng máy ly tâm. Nguyên tắc: Các chất đắng trong bia được chiết sẽ bị acid hóa bằng izo-octan. Sau khi ly tâm, độ hấp thụ của lớp izo-octan được đo tại bước sóng 275 nm, so với một mẫu izo-otan tinh khiết. Dụng cụ và hóa chất: -Quang phổ kế UV, cuvet silica 10 mm. -Máy ly tâm vận hành với tốc độ 3000 vòng/phút. -Máy lắc tròn, biên độ dao động 2 – 3 cm. -Hạt hình cầu thủy tinh. -Pipet 0,5 ml, 10 ml và 20 ml. -Izo-octan (2,2,4-trimetyl pentan) Tiến hành: Loại bỏ CO2 trong mẫu bia nhưng không để mất bọt và chỉnh nhiệt độ đến 20oC trước khi phân tích. Dùng pipet lấy chính xác 10 ml mẫu cho vào ống ly tâm, thêm vào: 0,5 ml HCl + 20 ml izo-octan + 2 – 3 hạt thủy tinh. Vặn nắp chặt, lắc ống trong 15 phút ở 20oC, dùng máy lắc tròn đặt ở 130 vòng/phút. Ly tâm trong 3 phút ở 3000 vòng/phút. Đo độ hấp thụ của lớp izo-octan ở 275 nm so với izo-octan tinh khiết. Kết quả: Độ đắng (BU) = 50 x A275 Trong đó : A275 độ hấp thụ ở 275 nm so với izo-octan tinh khiết. 4.2.4. Độ đường Dùng đo hàm lượng đường còn lại sau lên men hay sau khi lọc trong bia. Hóa chất, dụng cụ: -Ca nhựa -ống đong -Sacharometer 0-7, 7-14 -Nhiệt kế Tiến hành: Lấy mẫu cần đo vào ca nhựa rồi khuấy để loại bỏ CO2 hoàn toàn. Rót vào ống đong rồi cho Sacharometer vào tiến hành đo ở 20oC. đọc kết quả độ đường (0P) = chỉ số hiển thị trên Sacharometer 4.2.5. Hàm lượng cồn ( etanol ) Nguyên tắc: Chưng cất một lượng mẫu bia nhất định để tách etanol ra. Xác định tỉ trọng của dịch cất bằng cồn kế, từ đó định lượng hàm lượng cồn trong mẫu. Chuẩn bị mẫu: Tách CO2 ra khỏi mẫu bia : lắc 200 – 400 ml bia trong bình tam giác hoặc bình cầu đáy bằng dung tích 1000 ml bằng tay hoặc bằng máy lắc ở nhiệt độ 30 – 400C cho đến khi ngừng tách khí, lắc trong khoảng 30 – 40 phút. Lọc qua giấy lọc định lượng khô, phễu lọc phải đậy kín bằng nắp thủy tinh. Bỏ phần dịch lọc dầu (khoảng 20 ml). Tiến hành xác định: Cân vào bình cầu sạch ( đã biết khối lượng ) 100g bia đã xử lý sơ bộ. Thêm vào khoảng 50 ml nước cất. Cho vào bình hứng 10 – 20 ml nước cất. Kiểm tra độ vững của hệ thống chưng cất và lượng nước làm lạnh. Tiến hành chưng cất : đun nhẹ bình cất tránh không để cho bọt tràn vào bầu bảo hiểm. Tăng nhiệt độ của bình cất khi bắt đầu sôi lên. Nhiệt độ của nước làm lạnh ở đầu ra không quá 250C. Tiến hành chưng cất với tốc độ đều, cho đến khi thể tích ở bình hứng đạt khoảng 90 ml trong thời gian từ 30 – 60 phút, bình hứng trong chậu thủy tinh chứa hỗn hợp nước đá để lạnh. Kết thúc chưng cất, tráng rửa đầu cuối ống sinh hàn bằng nước cất và thêm vào bình hứng cho vừa đủ 100 ml, để yên rồi cho cồn kế vào, tránh va với thành ống. Thả tay ra và ghi chỉ số trên vạch. Kết quả : Độ cồn (%V/V) = kết quả đo (alcohometer) 4.2.6. Độ chua của bia Nguyên tắc: Dựa vào phản ứng trung hòa lượng axit có trong mẫu bằng lượng NaOH 0,1N với chỉ thị pp 1%. Độ chua được biểu hiện bằng số ml NaOH 0,1N tiêu tốn. Chuẩn bị mẫu: Tách CO2 ra khỏi mẫu bia bằng cách : lắc 200 – 400 ml bia trong bình tam giác bằng tay hay bằng máy lắc, ở 30 – 400C cho đến khi ngừng tách khí. Lọc qua giấy lọc định lượng khô. Tiến hành: Dùng pipet hút 10 ml dịch bia sau khi loại các khí cho vào bình tam giác, thêm vào đó 40 – 50 ml nước cất và thêm vào 3 giọt chỉ thị pp 1%. Chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,1N đến khi xuất hiện màu hồng nhạt bền trong 30 giây. Ghi lại thể tích dung dịch NaOH 0,1N tiêu tốn. Lặp lại thí nghệm 2 – 3 lần và lấy kết quả trung bình ( không có sai số giữa những lần thí nghiệm ). Kết quả: Độ axit có trong mẫu bia được biểu thị bằng số ml dung dịch NaOH 0,1N cần trung hòa cho 10 ml bia. 4.2.7. độ màu Nguyên tắc: độ màu được xác định bằng phương pháp đo quang phổ. Với bia bán thành phẩm trước khi đo phải lọc trong. Dụng cụ, hóa chất: -máy đo quang phổ ở bước sóng 430nm. -cuvet. Tiến hành: Rót đầy mẫu vào cuvet, lau sạch bên ngoài cuvet để không ảnh hưởng đến kết quả. Bật máy đo quang phổ điều chỉnh về bước sóng 430nm, hiệu chỉnh về 0. đo mẫu đối chứng là nước cất, đo mẫu và đọc kết quả. Độ màu (oEBC) = kết quả đọc * 25 4.2.8. Kiểm tra vi sinh 4.2.8.1. Phương pháp lấy mẫu Tất cả dụng cụ để lấy mẫu (đĩa Petri, ống nghiệm, …) phải được hấp thanh trùng ở nhiệt độ 120 5oC, trong 45 2 phút, sau đó sấy khô bằng tủ sấy trước khi đem ra sử dụng. Các thao tác lấy mẫu phải thực hiện dưới ngọn lửa đèn cồn. Tank sau khi đã vệ sinh tiến hành lấy mẫu nước vệ sinh cuối vào ống nghiệm có nắp đã hấp thanh trùng (lấy ở van đáy). Lấy mẫu sau mỗi tank vệ sinh. Đường ống sau khi vệ sinh sạch sẽ bằng NaOH, nước nóng, lấy mẫu nước vào ống nghiệm có nắp đã thanh trùng. Lấy mẫu nước đã được xử lý (tại van mẫu) vào ống nghiệm có nắp đã hấp thanh trùng. Lấy mỗi ngày một mẫu. Mẫu bia chai thành phẩm: Lấy mẫu sau khi chai ra khỏi máy hấp, tần suất 2giờ một lần/sản phẩm. 4.2.8.2. Kiểm tra vi khuẩn hiếu khí * Dụng cụ, môi trường - Tủ ấm 37oC 2 oC - Đĩa Petri, pipet 1ml đã được hấp vô trùng - Đèn cồn, bếp điện - Môi trường thạch thường (Plate Count Agar) 22.5%, nước cất: môi trường trên được nấu tan, phân vào ống nghiệm có nắp khoảng 30ml/ống. Hấp thanh trùng ở nhiệt độ 121 oC trong 30 phút. * Tiến hành: - Cho 1ml mẫu vào đĩa Petri (1mẫu/hộp) sử dụng pipet 1ml để hút. - Môi trường thạch đã nấu tan, để nguội tới 45 – 50oC, đổ vào đĩa Petri khoảng 15ml/hộp, xoay đều hộp để dung dịch mẫu được trộn đều trong môi trường nuôi cấy. Để đông thạch và lật ngược Petri đặt ở tủ ấm 37 oC 2 oC trong 48h. * Tính kết quả Số vi khuẩn hiếu khí = số khuẩn lạc mọc trên mặt thạch. 4.2.8.3. Kiểm tra Coliform * Dụng cụ, môi trường - Đĩa Petri, pipet 1ml đã được hấp vô trùng - Đèn cồn, bếp điện - Môi trường VRBL (Violet Red Bile Agar) 39.5%, nước cất: pha 3.95g môi trường khan vào 100ml nước cất, trộn đều cho đến khi đồng nhất. Đun nhẹ, khuấy đều, kế đó đun lên đến nhiệt độ sôi để hòa tan hoàn toàn, phân vào ống nghiệm có nắp khoảng 30ml/ống. Hấp thanh trùng ở nhiệt độ 121 oC trong 30 phút. * Tiến hành - Sử dụng pipet 1ml đã tiệt trùng để hút 1ml mẫu thử cho vào hộp Petri. - Môi trường thạch đã nấu tan, làm nguội xuống 45 – 50 oC, đổ nhanh vào Petri khoảng 12 – 15ml (lần thứ nhất). Lắc đều, làm nguội. - Sau khi đông hoàn toàn, đổ lên lớp thứ 2 khoảng 4 – 5 ml môi trường như trước, để đông lại. - Sau khi môi trường đã đông hoàn toàn, lật ngược Petri, gói lại bằng giấy sạch và đặt ở nhiệt độ 30 2 oC, trong 24h. * Tính kết quả Sau thời gian ủ (24h), đem ra kiểm tra, quan sát các khuẩn lạc. Coliform tạo thành khuẩn lạc màu tím hoặc tím thẫm có đường kính >0,5mm. 4.2.9. xử lý phế phẩm Bã hèm: được gom vào bồn chứa và đem bán để làm thức ăn cho gia súc. Bã men: sau khi lên men xong được thu hồi về bồn chứa và tiếp tục sử dụng cho lần sau. Bã men bỏ sẻ được gom lại bồn chứa và đưa đi xử lý. Bã bột trợ lọc: được thu gom về bồn chứa sau khi lọc xong và đưa đi xử lý. Bã bùn: được ép thành bùn khô và tập trung lại đem đi xử lý. 4.3. tồn trữ và bảo quản Bia bán thành phẩm được chứa trong tank hợp kim ở nhiệt độ 00-20c để chiết vào chai và lon. Thành phẩm được cho vào két với chai và vào thùng với lon sau đó chất lên palet và đua vào kho lưu trữ ở nhiệt độ thường. Thời gian bảo quản với bán thành phẩm là 3 ngày và thành phẩm là 6 tháng. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ SAB Miller là một trong những tập đoàn đứng đầu thế giới trong sản xuất và tiêu thụ bia. Nhà máy SAB Miller Việt Nam tuy mới được thành lập nhưng có đội ngũ cán bộ công nhân viên có tay nghề cao, có tinh thần trách nhiệm và hăng say trong công việc để nâng cao chất lượng sản phẩm đảm bảo các yêu cầu về vệ sinh an toàn thực phẩm. Bước đầu, mặc dù còn gặp nhiều khó khăn song nhà máy vẫn ổn định, sản xuất đi lên và sản phẩm ngày càng được nhiều người ưa chuộng, thị trường tiêu thụ sản phẩm ngày càng được mở rộng. Qua thời gian thực tập, em đã vận dụng được phần nào những kiến thức đã học ở trường vào trong thực tế sản xuất và cũng tìm hiểu được thêm một số vấn đề trong quy trình sản xuất bia tại nhà máy cũng như một số thiết bị dùng để sản xuất bia, từ đó có được những kiến thức thực tiễn có thể áp dụng cho công việc TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS. Hoàng Đình Hòa – Công nghệ sản xuất malt và bia – NXB Khoa Học – Kỹ Thuật – Hà Nội – 1999. Gs.Ts. Nguyễn Thị Hiền – Malt và Bia – Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội – NXB Khoa Học – Kỹ Thuật. Bùi Ái – Công nghệ lên men ứng dụng trong công nghệ thực phẩm – NXB ĐH Quốc Gia TP.HCM – 2005. PGS. TS. Lê Thanh Mai (chủ biên) – Các phương pháp phân tích ngành công nghệ lên men – NXB KH và KT – Hà Nội – 2007. PGS. Nguyễn Đình Thưởng, TS. Nguyễn Thanh Hằng – Công nghệ sản xuất và kiểm tra cồn etylic – NXB KH và KT – Hà Nội – 2000. Tài liệu nhà máy cung cấp.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • doc69808709-Thuc-Tap-Tot-Nghiep-doc-1.doc