Báo cáo Rèn nghề tại nhà máy bia Sài Gòn miền Trung

đường được làm nguội. Chất chát trong bia có vai trò: + Tạo vị hài hòa và dễ chịu cho bia. + Kết lắng các hợp chất protein phân tử lượng lớn ra khỏi dịch đường + Làm ổn định thành phần và tăng độ keo của bia thành phẩm * Phương pháp bảo quản: - Sử dụng hoa cao và hoa viên nhập từ Cộng Hòa Liên Bang Đức - Hoa cao đựng trong bao bì có màu vàng sáng, chứa 30% α acid đắng. Trọng lượng mỗi bao 4 kg. - Hoa viên dạng màu xanh, chứa 10% α acid đắng, đựng trong bao PE có phủ bạc mặt trong. Trọng lượng mỗi bao 20 kg. Hoa được bảo quản ở nhiệt độ phòng 3÷4oC * Hiện tượng hư hỏng thường gặp: Hoa mới thu hoạch có độ ẩm tương đối cao, do đó phải sấy bằng không khí nóng có nhiệt độ 45÷55oC đến độ ẩm 10÷14 %. Nếu độ ẩm của hoa dưới 10% thì nón hoa dễ bị mất làm giảm chất lượng hoa. Nếu độ ẩm của hoa lớn hơn 15%; bảo quản không lâu hoa dễ bị mốc. II.1.3. Nước: - Nước là một trong những nguyên liệu chúng dùng để sản xuất bia : trong quá trình sản xuất bia ta cần một lượng nước rất lớn, một phần dùng để đun sôi, hồ hóa, đường hóa, làm lạnh, rửa dụng cụ thiết bị, phân xưởng sản xuất. - Nước dùng sản xuất bia không chỉ đạt tiêu chuẩn về nước uống đơn thuần mà đòi hỏi phải có thêm những tiêu chuẩn kĩ thuật riêng. Thành phần hóa học của nước phụ thuộc vào nguồn nước cung cấp thông thường nước còn có các thành phần sau: Cặn khô : 200 - 500 mg/l CaO : 80 - 160 mg/l MgO : 20 - 40 mg/l SO3 : 50 - 80 mg/l SiO2 : 5 - 10 mg/l Cl dạng chiết : 10 - 40 mg/l N2O5 : 10 mg/l Các chất hữu cơ 2 mg O2/l - Cần chú ‎ đến hàm lượng Ca, Mg và Fe tồn tại trong nước dưới dạng Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, CaCO3, Fe(HCO3)2 đều gây ảnh hưởng xấu cho quá trình sản xuất bia. Một số yêu cầu kỹ thuật dùng nấu bia: Thành phần Hàm lượng Hàm lượng các ion kim loại Độ cứng trung bình 5÷6 mg/l Ion HL mg/l Ion HL mg/l pH 6,8÷7,2 Fe2+ ≤0,3 Zn2+ ≤5 Độ oxy hóa 2 mg/l Mn2+ ≤0,05 F- ≤1 Hàm lượng chất khô ≤600 mg/l Mg2+ ≤0,25 Se2+ ≤0.05 Số lượng tế bào vi khuẩn nói chung ≤100 tế bào/ml Pb2+ ≤0,1 NO3- ≤35 Trực khuẩn Ecoli ≤3 tế bào/ml Cu2+ ≤3 SO42- ≤60÷80 * Nguồn nước cung cấp: Công ty bia Sài Gòn – Miền Trung sử dụng nguồn nước được cung cấp từ giếng có độ sâu 25÷30 m, gần sông Hà Thanh cách công ty chừng khoảng 2 km. Nước khi lấy từ giếng cho qua phin lọc, được kiểm tra và đưa vào sử dụng. * Một số ảnh hưởng của các ion trong sản xuất bia: - Ca2+: Nếu hàm lượng lớn nó tạo thành độ cứng của nước với HCO3- cho độ cứng tạm thời, với SO42- cho độ cứng vĩnh cửu. Trong quá trình nấu bia có tác dụng giúp α-amylase chống tác dụng nhiệt, kết tủa phosphate, vì vậy làm tăng độ acid trong dịch đường, trong quá trình lên men giúp cho sự lắng kết và lắng nấm men tốt. - Mg2+ ít ảnh hưởng đến pH dịch đường và mùi vị. Những MgSO4 sẽ cho bia mùi vị khó chịu. Một số Mg2+ chuyển hóa từ malt được coi là một yếu tố phụ cho một số enzim được tìm thấy trong nước dưới dạng vết. Nếu ở mật độ cao chúng thường lắng cặn trong lòng ống, làm suy yếu nấm men tạo sự oxy hóa với tanin trong bia là nguyên nhân gây đục. - pb2+ - Zn2+: chủ yếu sinh ra từ kim loại, như trong nồi nấu đặc biệt ở các diện tích tiếp xúc với nhiệt ở hàm lượng cao gây độc hại cho nấm men đồng thời ức chế hoạt động các amylase và các enzim khác là nguyên nhân gây đục bia. - HCO3-: Khi gia nhiệt cho ra CO3- và CO2 tăng ở nồng độ cao làm cho nước có độ kiềm cao, làm ảnh hưởng các mùi vị khác của bia. - SO42-: gây mùi vị đắng và khó chịu. - NO3- : độc hại cho nấm men, làm hỏng mùi vị khi lớn hơn 10 mg/l. - Fe2+-Fe3+: Nếu có mặt trong nước ở hàm lượng cao sẽ làm suy yếu nấm men, tạo oxy hóa với tanin trong bia gây đục bia. * Các phương pháp xử lí nước trong dùng sản xuất bia: - Lắng trong và lọc: Nước dùng để sản xuất bia phải trong. Trong trường hợp nước đục có nhiều cặn ta phải tiến hành làm trong bằng cách thêm vào một số hóa chất , độ cứng tạm thời sẽ tạo thành các chất kết tủa, các chất này khi lắng sẽ kéo theo các chất vẫn đục, người ta có thể dùng Al3+ hoặc Fe3+: Al2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 = 3CaSO4 + 2Al(OH)3 + 6CO2↑ - Làm mềm nước: Làm mềm nước với mục đích loại bỏ những muối gây nên độ cứng của nước, có thể sử dụng các phương pháp sau: + Phương pháp gia nhiệt: Ca(HCO3)2 CaCO3↓ + CO2↑ + H2O Mg(HCO3)2 MgCO3 + CO2↑ + H2O + Phương pháp dùng vôi: Người ta dùng vôi để kết tủa bicarbonat theo phản ứng Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2CaCO3↓ + 2H2O Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 = CaCO3 ↓ + MgCO3 + 2H2O Liều lượng vôi thêm vào để xử lí‎ phải tính toán cẩn thận, nếu thừa sẽ gây kiềm trở lại. Ngoài bicarbonate ra, vôi còn có tác dụng xử lí các chất sắt ở dưới dạng bicarbonat trong nước. Đồng thời một phần các chất hữu cơ và vi sinh cũng được loại trừ. + phương pháp trao đổi ion: Đây là phương pháp xử lí mới có tác dụng cao, được sử dụng để sử dụng nước trong sản xuất bia phụ thuộc vào nguyên liệu ban đầu, nhựa trao đổi ion thường chứa nhóm nhóm HSO3-. Chúng có tính acid và giữ lại các cation bằng acid thay thế ion H+, nếu chứa nhóm amin NH2 chúng có tính kiềm và giữ các cation thay thế nó bằng các ion OH-. II.1.4. Nấm men - Nấm men sử dụng trong lên bia là loại vi sinh vật đơn bào thuộc saccharomyces. Nhiệt độ sinh trưởng 25÷30oC. Nhưng có thể phát triển ở 2÷3oC và chịu đựng được đến – 180oC, ở nhiệt độ không khí lỏng chúng vẫn sống. - Lúc đầu lên men cần có oxy để nấm men sinh trưởng và phát triển sau đó oxy cạn dần chuyển sang pha yếm khí. - Nấm men chia làm 2 loại: + Nấm men nổi: saccharomyces cerevisiae, nhiệt độ lên men 12÷130C. Tế bào lơ lửng và tập trung nổi lên. + Nấm men chìm: saccharomyces Carlsbergesis, nhiệt độ lên men là 6÷7oC, kết chìm xuống đáy. - Hiện nay công ty bia Sài Gòn – Miền Trung sử dụng nấm men chìm nhập từ Cộng Hòa Liên Bang Đức. Một đời men giống sử dụng cho 1-7 chu kỳ lên men. Trong điều kiện hiếu khí nấm men thực hiện qua trình hô hấp và tăng sinh khối. Trong yếm khí, chúng thực hiện quá trình lên men. Men giống được phân lập và giữ gìn từ chủng nấm men hiện có bằng cách cấy vạch vào hộp petri chứa môi trường mout-agar 20÷30oC sau 2÷3 ngày chọn khuẩn lạc mọc riêng lẻ, to tròn, màu trắng sữa, soi kính hiển vi xác định là men bia. * Bảo quản nấm men tinh khiết: Nấm men sau khi phân lập và đã được kiểm tra hàn toàn phù hợp cho sản xuất như đ0ộ lên men tốt, bia trong sau khi lên men phụ và cho mùi vị tốt. Nấm men giống được bảo quản theo 2 cách sau: Trên môi trường thạch nghiên dịch đường aga men giống được cấy vào ống nghiệm chứa môi trường thạch nghiên dịch đường agar ủ ở 25oC trong 3 ngày rồi được bảo quản ở 2÷4oC. Sau mỗi 3 tháng sẽ được cấy truyền sang dịch đường mới. Trong môi trường vô trùng, nấm men được bảo quản ở 5oC, sau 15 ngày được cấy truyền sang môi trường mới. * Yêu cầu kỹ thuật: Lượng nấm men gieo cấy ban đầu 10÷20 triệu tế bào/ml. Tỷ lệ nhiễm tạp chất ≤ 1% . II.2. Nguyên liệu phụ : II.2.1. Nguyên liệu thay thế: Ngoài malt đại mạch, trong công nghệ sản xuất bia người ta sử dụng thêm một số nguyên liệu thay thế như: gạo, ngô, thóc tẻ … nhằm hạ giá thành sản phẩm và nâng cao chất lượng, cải thiện mùi vị của bia. Thành phần của gạo tính theo phần trăm chất khô Thành phần % chất khô Thành phần % chất khô Protein 8 Chất khoáng 1÷1,2 Tinh bột 75 Đường khử 0,3 Chất béo 1÷1,5 Đường sacarose 0,37 Xellulose 0,5÷0,8 Độ ẩm ≤14,5 Công ty bia Sài Gòn – Miền Trung sử dụng nguyên liệu thay thế là gạo với tỷ lệ 30% còn lại là 70% malt. Gạo được mua ở các vùng lân cận như: Tuy phước, Hoài Nhơn, An lão Phù Mỹ … vận chuyển đến nhà máy bằng xe tải. Gạo đựng trong bao nilông, trọng lượng mỗi bao là 50 kg, được bảo quản trong kho với nhiệt độ phòng 25oC, sự lưu thông không khí tự nhiên. * Yêu cầu kỹ thuật đối với gạo: - Màu sắc: Từ trắng ngà đến thật trắng. - Mùi vị : Không có mùi mốc, mùi gạo cũ. - Vị : Ngọt đặc trưng - Độ sạch : Không bị mốc, sạn cát. - Độ ẩm : ≤ 14,5% II.2.2. Chất phụ gia: Chất phụ gia góp phần nâng cao độ bền sinh hóa và phục vụ các yêu cầu khác của công nghệ sản xuất. + Nhóm chất phụ gia dùng xử lí nước. Nhóm này có thể dùng làm nước mềm ( phục vụ sản xuất, phục vụ nồi hơi … như muối sunphat của nitơ, sunfit natri … Nhóm chất sát trùng, tẩy rửa. + Nhóm chất chống oxy hóa cho bia, nhóm này sử dụng các chất dễ bị oxy hóa như ascorbic (C6H8O6), H2O2. + Nhóm các hợp chất cần thiết cho việc xử lí nấm men thu hồi và phân lập nuôi cấy nấm men, nhân giống trung gian Chương III QUY TRÌNH SẢN XUẤT Nguyên liệu (Malt) Cân, nghiền Hòa trộn với nước Đạm nước Nguyên liệu (gạo) Cân, nghiền Hòa trộn với nước Hồ hóa Nấu (Đường hóa) Lọc thu dịch đường Đun sôi với houblon Lắng trong và làm lạnh sơ bộ Nước nóng 780C Bã Bã thải Rữa bã Nước rữa bã Cặn xã bỏ Men giống Nhân giống nhỏ Nhân giống lớn Làm lạnh nhanh Tách cặn lạnh Lên men, tàng trữ Lọc trong Ổn định Chiết chai Thanh trùng Dán nhãn Xuất xưởng Thu hồi Co2 Xử lí Bình chứa Nạp bình Xuất xưởng Rửa chai Chai Men sữa Chăn nuôi Hoạt hóa Xử lí Bộc trợ lọc Bốc hơi III.1. Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất : III.2. Thuyết minh quy trình : III.2.1. Xử lý nguyên liệu và nấu – đường hóa nguyên liệu: III.2.1.1. Nghiền malt. * Mục đích: Phá vỡ cấu trúc tế bào để tạo điều kiện thuận lợi và thúc đẩy các quá trình sinh l‎í, sinh hóa diễn ra trong quá trình đường hóa, nhằm làm thế nào thu được lượng chất hòa tan lớn nhất và thúc đẩy các quá trình thủy phân khác diễn ra triệt để hơn * Mức độ nghiền nguyên liệu: Phụ thuộc vào mức độ phân hủy của nó. Nếu malt có độ phân hủy kém thì cần phải nghiền mịn. Nhưng đối với malt phân hủy tốt thì chỉ nghiền thô. Mức độ nghiền cũng phụ thuộc vào phương pháp và thiết bị lọc. * Công ty cổ phần bia Sài Gòn-Miền trung sử dụng thiết bị lọc thùng đáy bằng nên yêu cầu tỉ lệ tấm như sau: + Vỏ 15 ÷ 18% + Tấm thô 18 ÷ 22% + Tấm mịn 30 ÷ 35% + Bột 25 ÷ 35% III.2.1.2. Nghiền gạo * Mục đích: Do hạt tinh bột trong gạo chưa bị tác động bởi hệ enzim, cấu trúc còn rất cứng. Ở trạng thái như vậy rất khó bị phân hủy, do đó gạo phải được nghiền nhỏ như malt. * Tỷ lệ các thành phần bột gạo sau khi nghiền: + Bột thô 20 ÷ 30% + Bột mịn 70 ÷ 80% III.2.1.3. Nấu – Đường hóa nguyên liệu : * Mục đích : Nhằm chuyển về dạng hòa tan tất cả các chất có phân tử lượng cao nằm dưới dạng không hòa tan trong bột malt. Chúng sẽ kết hợp với các chất hòa tan có sẵn tạo thành chất chiết chung (extract) Hiện nay công ty cổ phần bia Sài Gòn-Miền Trung nấu tỷ lệ malt : gạo là 70 : 30 %, một mẻ nấu khoảng 1040 kg. Vậy lượng malt là 780 kg, gạo 260 kg. * Các quá trình sinh hóa xảy ra trong quá trình nấu: - Thủy phân tinh bột: Thành phần quan trọng nhất của bia là cồn được sinh ra trong quá trình lên men từ dịch đường. Vì vậy sự thủy phân tinh bột thành maltose rất quan trọng. Dưới tác động của hệ enzim amylase thì amylase, amylopectin và dextrin bậc cao sẽ bị phân cắt thành đường đơn giản và dextrin bậc thấp, nhờ đó dễ hòa tan trong nước và trở thành chất hòa tan của dịch đường. - Sự thủy phân protein: Quá trình thủy phân protein rất quan trọng tạo nên hàm lượng các chất chứa nitơ hòa tan (chiếm khoảng 5÷7%) so với tổng số chất hòa tan trong dịch nấu. Các acid amin và peptid là nguồn dinh dưỡng cho nấm men và còn là cơ chất cho quá trình lên men rượu cao, còn các chất chứa nitơ có phân tử lượng trung bình (albumoza pepton, polypeptid) thì góp phần không nhỏ đế việc tạo vị đậm đà, tạo bọt và giữ bọt cho bia. Sự thủy phân protein gồm 2 giai đoạn: + Ở giai đoạn khô nảy mầm, do nhiệt độ thấp nên sự thủy phân sâu hơn và tạo nhiều protein bậc thấp (peptid bậc thấp và amino acid) + Ở giai đoạn đường hóa tạo nhiều protein bậc trung (albumoze pepton, peptid bậc cao), một phần protein hòa tan sau khi đường hóa hoặc những quá trình sau như đun sôi với hoa houblon làm nguội… chúng sẽ bị kết tủa và loại bỏ, phần khác còn lại trong dịch đường là các protein chịu nhiệt, phần lớn chúng tồn tại trong dịch đường là các protein chịu nhiệt, phần lớn chúng tồn tại trong dịch đường là các protein chịu nhiệt, phần lớn chúng tồn tại trong dịch đường ở dạng hòa tan sau khi đun sôi ở nhiệt độ cao. Hoạt động thủy phân protein xảy ra hữu hiệu nhất là ở 45 ÷ 55oC nhưng khi ở nhiệt độ cao hơn giới hạn này, quá trình cũng không dừng lại ở điểm nghỉ (rest) 450 sẽ thu được nhiều sản phẩm phân tử lượng thấp. Ở 55oC sẽ thu được nhiều chất có phân tử lượng cao. Trong quá trình thủy phân, các protein được phân cắt ra thành những sản phẩm thủy phân có phân tử lượng cao rồi lần lượt bắt đầu từ sản phẩm có phân tử lượng cao đến thấp dần, cho nên không phân biệt được ranh giới rõ ràng trong sự hình thành này, đặc biệt các chất keo để tạo bọt cũng thủy phân cùng nhiệt độ này. Dừng lâu ở nhiệt độ 50oC sẽ luôn luôn tạo ít bọt trong bia. Một vấn đề khác nữa là tầm quan trọng của amino acid. Nấm men tiêu thụ ít nhất từ 10-14 mg α amino nitrogen/100 ml dịch đường. Nếu điều kiện trên không bảo đảm thì: + Nấm men tăng trưởng yếu. + Quá trình lên men chính và phụ chậm lại. + Mùi bia chưa chín bị giữ lại trong bia. Vì vậy việc cung cấp đầy đủ lượng α amino acid cho nấm men để đảm bảo cho quá trình trao đổi chất là cần thiết. Thủy phân fitin và hemicellulose: + Thủy phân fitin có ‎ nghĩa cung cấp photpho cho quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm men (fitin là hợp chất hữu cơ có chứa photpho). Sản phẩm tạo thành là các chất hữu cơ phân tử lượng bé và acid phosphoric. Xúc tác cho quá trình này là fitinase, có pH thích hợp 5,2÷5,3 tại nhiệt độ 45-50oC + Thủy phân hemicellulose có ‎ nghĩa thứ nhất là bổ sung chất hòa tan cho dịch đường (hexose, pentose), thứ hai là xóa bỏ hàng rào chắn tinh bột tạo điều kiện cho amylase hoạt động. Xúc tác cho quá trình này là sitase (hemicellulose), có pH thích hợp là 5, nhiệt độ thích hợp là 45oC. - Các quá trình phi enzim: + Sự kết lắng và biến tính protein + Sự tạo thành melanoid + Hòa tan các thành phần từ malt + Phản ứng giữa muối và phosphat. * Các nhân tố điều chỉnh phản ứng enzim trong quá trình nấu: - pH môi trường nấu: pH của dịch nấu tự nhiên thường là 5,8. Trong sản xuất thường acid nhẹ dịch nấu về pH=5,2 để tạo điều kiện cho enzim hoạt động và quá trình đường hóa thuận lợi hơn. - Nhiệt độ nấu: duy trì nhiều nấc nhiệt độ ở các khoảng thời gian khác nhau để điều chỉnh quá trình thủy phân gluxit, protein và các chất khác. Qua nghiên cứu cho thấy nhiệt độ 40-50oC thì sự phân ly các hợp chất polyme chứa nitơ tốt hơn cả. Nhiệt độ 60-65oC tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thành các đường lên men được, nhiệt độ 70-75oC phản ứng phân ly tinh bột tiến hành nhanh hơn. - Tỷ lệ nước/cái (1/4)cũng là nhân tố điều chỉnh tốc độ phản ứng thủy phân trong quá trình nấu. - Nồng độ enzim: Nếu malt có lượng enzim ít cần phải trộn thêm malt tốt hoặc enzim đường hóa từ ngoài vào. * Những yêu cầu của thành phần dịch malt sau khi nấu : Ngoài maltoza trong môi trường phải có một lượng nhất định acid dextrin và manto dextrin để tạo ra dư vị và độ nhớt của bia. Tỷ lệ gluxit trong dịch lên men phải như sau (%) Fructoza : 1 ÷ 3 Mantotriora : 11 ÷ 19 Glucoza : 8 ÷ 10 Mantotetroza : 2 ÷ 6 Saccaroza : 2 ÷ 6 Dextrin : 14 ÷ 22 Mantoza : 38÷ 40 * Thành phần của dịch nước nha: Có khoảng 75÷80% trọng lượng của bột được hòa tan trong quá trình nấu. Những thành phần không hòa tan còn lại được tách ra ở bã hèm, phần lớn các chất hòa tan trong quá trình nấu gồm các đường maltoza, maltotrioza, glucoza thêm vào đó các đường khác có sẵn trong đại mạch như sucroza, fructoza. Các đường lên men được chiếm khoảng 60÷65% của dịch hòa tan chung. Những thành phần không lên men còn lại chủ yếu là dextrin, protein, chất keo và các chất vô cơ khác. Bột malt + Nước Đạm hóa Đường hóa Lọc và thu dịch đường Đun sôi với hoa houblon Bột gạo + Nước Hội cháo Dịch hóa Hồ hóa * Sơ đồ công nghệ nấu bia: ` * Nồi gạo: Cho một ít CaCl2 và nước nằm sẵn trong đáy nồi, CaCl2 có tác dụng rút ngắn thời gian đường hóa, thể tích nồi . Toàn bộ lượng gạo và 10% malt được trộn đều với nước ở nhiệt độ 35oC qua phễu nhập nguyên liệu, tỷ lệ bột:nước là 1:5 khuấy đều dịch bột sau đó tiến hành nâng nhiệt và giữ nhiệt Nâng nhiệt từ 35oC÷52oC, giữ 52oC trong 15 phút ở nồi gạo Dịch hóa: Nâng nhiệt từ 52oC đến 76oC, giữ 76oC trong 10 phút Hồ hóa: Nâng nhiệt từ 76oC÷100oC , giữ sôi trong 20 phút để hồ hóa triệt để dịch gạo, pH nồi gạo = 5,7 * Nồi malt: Bột malt được trộn đều với nước ở nhiệt độ 35oC qua phễu nhập liệu, tỷ lệ bột malt và nước 1:4. Trước khi nạp bột cũng cho thêm vào nồi bột ít CaCl2. Bật cánh khuấy để khuấy đều dịch bột sau khi nạp hết bột malt dùng H2SO4 để điều chỉnh pH về 5,5÷5,6. Nâng nhiệt đến 52oC và giữ trong 15 phút. Hội cháo: Sau khi nồi gạo đã kết thúc hồ hóa triệt để xong bơm sang nồi malt nhằm tránh nhiệt độ tăng đột ngột dẫn đến vô hoạt enzim, cùng lúc bơm nước song song vào nồi gạo cho khi kết thúc bơm hội cháo thì nhiệt độ của hỗn hợp dịch là 65oC trong 30 phút để thực hiện quá trình đường hóa hỗn dịch. Sau khi đướng hóa xong nâng hỗn hợp dịch lên 75oC và giữ trong 20 phút để dextrin hóa số tinh bột còn lại. Dùng Iod 0,02N kiểm tra, nếu chưa đạt yêu cầu tiếp tục giữ ở nhiệt độ dextrin hóa cho đến khi đạt yêu cầu, sau đó nâng nhiệt lên 78oC và chuyển sang lọc vì lúc này độ nhớt của đường giảm. * Biểu đồ nấu bia: Nhiệt độ ( 0C ) 10 25 45 55 65 85 95 125 135 155 T III.2.1.4. Lọc thu dịch đường : * Mục đích: Phân tách phần loãng riêng ra khối phần đặc. Đặc trưng của malt cháo là trong đó có nhiều phân tử rắn. Trong quá trình lọc những phân tử rắn này sẽ tạo thành một lớp nguyên liệu lọc phụ. Điều này có ‎ý nghĩa lớn trong khi lọc, nhất là khi sử dụng phương pháp lọc lắng. * Cách tiến hành: - Dịch lọc được lọc bằng thùng lọc đáy bằng trước lúc tiến hành lọc, thùng lọc được rửa kĩ, các mảnh của đáy mặt sàn được ghép thật khít và chặt chẽ với nhau. Lỗ hỡ tròn để tháo malt và các van xả dịch đường đóng chặt. - Cho nước vào thùng lọc để làm nóng thiết bị và đuổi hết không khí. - Khối cháo trong thùng malt được cánh khuấy đảo đều và liên tục mở van xả đáy nồi và dùng bơm ly tâm để bơm cháo sang thiết bị lọc. Trong thời gian bơm cháo hệ thống dao cào được hạ thấp độ cao và cho quay để dàn đều bã malt trên mặt đáy. Sau khi bơm hết sang thùng lọc để yên trong 30 phút để bã kết lắng tạo thành lớp lọc phụ. Các phân tử nặng và các hạt có kích thước rất lớn sẽ lắng xuống kết thành lớp bùn dưới. Các phân tử nhẹ và các hạt có kích thước lớn cùng với vỏ trấu kết lắng rất dày. Chúng là bộ phận chính của lớp lọc phụ. Cuối cùng trên bề mặt của lớp lọc phụ được phủ lớp mỏng bao gồm những phân tử nhẹ nhất và kích thước bé nhất gọi là lớp trên. Sau 30 phút để yên thì bắt đầu mở van thu dịch đường. Dịch đường lúc này vẫn còn đục nên được bơm tuần hoàn trở lại thùng lọc. Sau 10 phút tuần hoàn thì dịch đường trong và được bơm ngay sang thiết bị nấu hoa. Phần bã còn lại được rửa bằng nước 78oC. Quá trình rửa bã được thực hiện gián đoạn với ba lần lặp lại. Sau khi nước cốt đã chảy hết, đóng van xả dịch đường lại và phun nước rửa bã lần 1. Phun nước được thực hiện cho đến khi nước ngập bã 2 cm, thì cho hệ thống dao cào làm việc để xới bã malt. Hệ thống dao cào quay được 4 – 5 vòng thì dừng. Để yên 10 phút thì bắt đầu mở van để dẫn dịch rửa bã malt ra. Quá trình này được lặp lại 2 lần nữa thì kết thúc. III.2.1.5. Đun sôi với hoa houblon: * Mục đích: Nhằm làm ổn định thành phần và tạo cho bia có mùi thơm xảy ra một cách đặc trưng của hoa houblon. Đồng thời cũng trong lúc này xảy ra một số quá trình khác như: ổn định thành phần, gia tằng nồng độ, thanh trùng dịch đường, gia tăng cường độ màu… * Tiến hành: Dịch đường trong từ thiết bị lọc được chuyển thẳng vào nồi houblon hóa. Khi dịch đường đầy đáy nồi thì bắt đầu cấp nhiệt để nâng nhiệt và giữ nhiệt độ của dịch đường ở khoảng 77→78oC cho đến khi nước rửa bã chảy vào hết, khi nước rửa bã chảy vào nồi gần kết thúc thì bắt đầu nâng nhiệt, phải tính toán để khi nước cuối cùng vào thiết bị thì dịch đường cũng bắt đầu sôi. * Các thông số kỹ thuật: - Thời gian houblon hóa 90 phút - Nhiệt độ 104 – 105oC - Áp suất hơi 1,4 – 1,6 bar - Tiếp hoa: + Lần 1: Sau khi sôi 10 phút cho hoa cao + Lần 2: Sau khi sôi 20 phút cho hoa viên, lượng hoa viên cho vào chiếm 75% tổng lượng hoa viên. + Lần 3: Trước khi kết thúc 10 phút thì cho vào phần hoa viên còn lại. * Sự thay đổi của nước nha sau khi đun sôi với hoa houblon: - Sự thơm hóa dịch đường: quá trình này xảy ra nhờ sự hòa tan các chất và hoa houblon vào dịch đường, các phản ứng melanoidin và caramen hóa khi đun sôi. + Sự hòa tan các chất đắng của hoa houblon làm thay đổi mùi vị của dịch đường, nó làm cho dịch đường chuyển từ ngọt sang vị đắng của hoa houblon. + Tinh dầu thơm của hoa houblon cũng ảnh hưởng đến mùi vị của dịch lên men và bia. - Sự keo tụ và kết tủa: Đây là quá trình quan trọng khi đun sôi dịch đường với houblon. Sự có mặt của protein hòa tan trong dịch lên men có thể là nguyên nhân làm đục bia. Trong quá trình đun sôi, một số các protein đơn giản như albumin, globumin bị biến tính và đông tụ. Trong nước nha có tanin của malt và hoa houblon làm kết tủa protein không đông tụ. Do đó khi tăng lượng hoa houblon thì lượng protein kết tủa trong dịch nha tăng. Quá trình keo tụ protein trong dịch nha phụ thuộc vào nhiều yếu tố như sự có mặt của tanin, nồng độ dịch đường, pH của môi trường nấu, thời gian và cường độ đun sôi. - Sự tăng độ màu của dịch lên men: màu của dịch đường từ nhạt sang đậm do sự hình thành các sản phẩm của quá trình caramen, melanoidin và các chất màu của hoa tạo nên. + Dịch đường càng đậm đặc khi đun sôi thì màu của nó càng tăng. + pH của môi trường càng tăng cao thì màu của dịch đường càng đậm. III.2.1.6. Lắng trong: * Mục đích: - Làm trong dịch nước nha để đảm bảo độ trong của bia sau này. - Dịch nha được bơm vào thiết bị whirlpool ở phần nửa dưới của thiết bị theo phương tiếp tuyến với thành thùng. Tại đây dịch nước nha sẽ đi theo đường xoáy vào giữa thùng và lắng xuống theo dạng hình nón. Thời gian bơm dịch khoảng 40 phút, vận tốc bơm 5m/s. Dịch để lắng trong thiết bị khoảng 30 phút, sau đó bã hoa sẽ được lấy ra ở phần chóp nón dưới đáy của thiết bị, dịch nước nha được đưa đi làm lạnh nhanh để hạ nhiệt độ xuống nhiệt độ lên men. III.2.1.7. Làm lạnh nhanh: * Mục đích: Hạ nhiệt độ dịch đường xuống nhiệt độ lên men, bão hòa oxi cho dịch lên men và kết tủa huyền phù. * Các quá trình diễn ra khi làm lạnh: - Tiếp tục lắng đọng các cặn nhỏ mịn. - Hòa tan oxy - Oxy hóa các chất: maltose, glucose, fructose, chất đắng, tanin, nhựa hoa houblon… Quá trình này diễn ra mạnh khi nhiệt độ trên 40oC, dưới 40oC mức độ oxy hóa yếu dần. Theo Vanlaer và Rosenthar mức độ oxy hóa các chất xếp theo thứ tự: chất đắng > Fructose > phenol > glucose > pepton > maltose. - Màu thẫm hơn, hương thơm và vị đắng giảm hơn một chút do quá trình oxy hóa. * Những biến đổi của dịch đường khi làm lạnh và lắng trong: - Sự tạo thành và tách kết tủa: + Trong quá trình làm lạnh sẽ hình thành chất cặn ở dạng huyền phù. Huyền phù tồn tại ở hai dạng: huyền phù thô và huyền phù mảnh. + Huyền phù thô phát sinh trong quá trình houblon hóa và chúng được kết tủa ở giai đoạn làm nguội. Kết tủa này gọi là kết tủa nóng, gồm những hạt có kích thước 30 – 80 μm rất dễ lắng. Khi kết tủa huyền phù thô còn kéo theo một lượng lớn các chất sắt, đồng và một số kim loại khác. + Huyền phù mảnh: xuất hiện trong giai đoạn làm lạnh dịch lên men. Khi nhiệt độ dịch đường xuống dưới 60oC, một số chất hòa tan nóng trong dịch đường trở thành chất không tan và tạo thành kết tủa. Kết tủa này gọi là kết tủa lạnh. - Sự bay hơi nước: Khi làm lạnh đường một phần nước bị bốc hơi, do đó thể tích lên men giảm nhưng nồng độ tăng lên. Sự tăng nhiều hay ít còn phụ thuộc vào phương pháp và thiết bị làm lạnh. Để dịch lên men có nồng độ theo yêu cầu thì cần phải tính toán sự bay hơi nước trong quá trình làm lạnh. III.2.1.8. Lên men: Lên men là quá trình chuyển hóa dịch đường thành bia dưới tác dụng của hệ enzim của nấm men, sản phẩm chính là rượu và CO2. Quá trình lên men gôm hai giai đoạn: lên men chính và lên men phụ: III.2.1.8.1. Lên men chính: * Mục đích: Chuyển hóa các chất hòa tan ở trong dịch đường thành C2H5OH và các loại rượu phụ khác, CO2 và các sản phẩm phụ khác như glyxerin, acid hữu cơ, diacetyl, este…. Quá trình lên men chính tank lên men được làm sạch và khử trùng dịch lên men sau khi làm lạnh bơm đầy dung tích hữu dụng (2/3 tank) đồng thời bổ sung nấm men và 5 – 6 mg oxy cho một lít dịch và bắt đầu quá trình lên men chính. Trong giai đoạn lên men chính, giai đoạn đầu người ta cho vào các chất phụ gia để kích hoạt nấm men và giữ ở áp suất dư 0,5 bar và nhiệt độ 10oC. * Các giai đoạn: + Giai đoạn 1: thường xảy ra sau 24h kể từ khi nạp dịch lên men đầy bồn. Giai đoạn lên men tăng trưởng nhanh.Dịch lên men giảm từ 11oPL xuống 9oPL. + Giai đoạn 2: Hai ngày tiếp theo, lúc này nấm men hoạt động mạnh dần lên, bọt nhiều và dày hơn. Dịch lên men chỉ còn 6,9÷7oPL. + Giai đoạn 3: Hai ngày tiếp theo. Đây là giai đoạn lên men mạnh nhất, hàm lượng diaxetyl và CO2 sinh ra nhiều nhất. Dịch lên men chỉ còn 2,7÷3oPL. + Giai đoạn 4: Thường kéo dài 1 – 1,5 ngày cuối cùng. Quá trình lắng nấm men bắt đầu. Dịch lên men chỉ còn 2,4÷2,5oPL. Kết thúc giai đoạn 4 ta thu được bia non. Quá trình lên men chính diễn ra trong 6-7 ngày. * Các biến đổi trong quá trình lên men bia: - Biến đổi pH, nhiệt độ, nồng độ dịch đường lên men. - Biến đổi độ đường, nhiệt độ, độ chua và số lượng tế bào. - Biến đổi nồng độ NH3 theo thời gian. - Biến đổi hàm lượng đạm tổng số và acid amin - Biến đổi hàm lượng acid amin - Biến đổi hàm lượng tổng số. III.2.1.8.2. Lên men phụ và tàng trữ bia: * Mục đích: Lên men phần đường còn lại, bổ sung thêm CO2, tăng vị và khả năng tạo bọt, đồng thời ức chế sự phát triển của vi sinh vật có hại. Lên men phụ còn nhằm mục đích khử hàm lượng diacetyl về mức giới hạn < 0,1 mg/l. * Các quá trình xảy ra trong quá trình lên men phụ và tàng trữ bia: - Sự hòa tan và liên kết CO2 trong bia: Trong bia non chứa khoảng 0,2% CO2, hàm lượng CO2 của bia thành phẩm không được nhỏ hơn 0,5%. Do đó CO2 sinh ra khi lên men phụ là nguồn bổ sung CO2 cho bia thành phẩm. Mức độ hòa tan của CO2 vào trong bia phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất trên bề mặt dịch bia: Áp suất Thể tích CO2 (g/l) 0,1 3,3 ÷ 3,4 0,2 3,6 ÷ 3,8 0.25 3.77÷ 3,95 0,3 3,9 ÷ 4,1 CO2 tồn tại trong bia ở dạng hấp thụ các chất keo và tạo thành màng bảo vệ ngăn cản sự kết tủa của các bong bóng CO2. Ngoài ra CO2 còn ở dạng liên kết với glycerin, glucol, acid lactic… tạo thành các hợp chất không bền. - Sự làm trong bia; Kết thúc quá trình lên men phụ, nhiệt độ hạ xuống 0÷1oC nên đã ức chế quá trình lên men, đồng thời các hợp chất không hòa tan sẽ được đông tụ như protein, tanin, nhựa houblon. Các tế bào nấm men cũng bị kết tủa và kéo theo các huyền phù mà chúng hấp thu, bia trong dần. Đáy thiết bị là một lớp bã màu nâu của các liên kết protein – tanin keo tụ và của các tế bào nấm men. - Các quá trình oxy hóa khử và hoàn thiện chất lượng bia Bia chứa hơn 100 cấu tử thơm và ngon, đặc biệt lưu ý ‎ đến sự có mặt của oxy trong quá trình lên men phụ vì các chất như amino acid, các tanin và các chất màu sẽ làm giảm chất lượng của bia làm cho vị của bia bị giảm sút, màu bia sẽ tối hơn. Tuy nhiên, trong quá trình tàng trữ cũng xảy ra các phản ứng oxy hóa khử giữa các chất có trong bia, các phản ứng này làm tăng thêm hàm lượng các chất như: este, rược bậc cao và làm giảm đi hàm lượng diacetyl. Sau khi tàng trữ bia trở nên mềm và dịu hơn. - Quá trình phân hủy diacetyl trong lên men phụ. +H2 CH3 C C CH3 CH3 C CH CH3 O O O OH Tùy theo điều kiện mà phải có chế độ thời gian tàng trữ thích hợp cho từng loại bia. * Tiến hành lên men: Nhà máy sử dụng lên men chìm ở nhiệt độ 8 – 10oC với chủng nấm men sử dụng là sacharomyces Carbergenis. Lượng nấm men cho vào phải được 10÷25 triệu tế bào/ml dịch. - Nạp men giống vào dịch đường houblon hóa: Trước khi nạp vào thùng lên men, nấm men được trộn lẫn trong thùng hoạt hóa nấm men. Thiết bị hoạt hóa nấm men có cấu tạo thân trụ đáy hình bán cầu, đáy có van xả men và van vệ sinh. Thùng có gắn cánh khuấy, motơ, hộp giảm tốc, có ống thủy tinh để đo mức dịch đường bên trong. Đường ống dẫn không khí vô trùng được nối liền với thiết bị. Khi tất cả các van đều đóng, nén khí vào thiết bị nén áp lực 2kg/cm2 rồi mở van xả men ở đáy thì toàn bộ dịch lên men trong thùng hoạt hóa được chuyển sang thiết bị lên men. Lúc này việc vận chuyển men đã hoàn thành. Khi men đặc và dịch đường cho vào thùng hoạt hóa thì cánh khuấy phải làm việc để đánh tan và hòa đều men, tránh hiện tượng nấm men vón cục, đồng thời kết hợp không khí để kích thích nấm men nảy chồi. Thời gian hoạt hóa nấm men thường kéo dài trong 30-60 phút tùy thuộc vào trạng thái sinh l‎í của nấm men, thời gian hoạt hóa kết thúc khi mật độ tế bào đạt100 – 120 triệu tế bào/ml Để đạt hiệu quả cao hơn trong việc trộn đều nấm men với dịch đường và rút ngắn giai đoạn thích ứng của chúng, công ty bia Sài Gòn – Miền Trung đã áp dụng phương pháp bán liên tục. Lúc đầu chỉ chuyển ½ lượng sữa men sang thiết bị lên men chính, ½ còn lại được giữ ở thùng hoạt hóa và bổ sung thêm ½ dịch đường cho trở lại mức cũ, tiếp tục sục khí để kích thích nấm men nảy chồi. Sau đó chuyển ½ sang thùng lên men, ½ còn lại trong thùng hoạt hóa lại được bổ sung dịch đường và tiếp tục hoạt hóa. Quá trình này được lặp lại cho khi thùng lên men được bơm đầy dịch đường. - Lên men chính Ở quá trình lên men chính phần lớn đường lên men được chuyển thành etanol và CO2. Sản phẩm tạo ra là bia non còn tương đối đục và chưa có hương vị thích hợp để sử dụng. Bia non được chuyển sang giai đoạn lên men phụ. Ở đó một lượng đường rất nhỏ được lên men tiếp nhưng chậm. Bia được làm trong để chín và bão hòa CO2, lên men phụ được tiến hành ở 4oC trong 7÷10 ngày. Nhà máy tiến hành lên men chính, lên men phụ trong một thiết bị như sau: 32 thiết bị đặt ngoài trời và 40 tank lên men đặt trong phòng lạnh. Để bắt đầu một quá trình lên men người ta cho nấm men vào dịch lên men, nạp vào khoảng 80% tank chế độ nhiệt cài đặt là 10oC, ta theo dõi quá trình lên men qua cốc thu hồi CO2. Tiến hành lên men chính trong vòng 6-7 ngày đưa dịch khô của dịch lên men từ 10- 12op xuống còn 3,7÷4op Trong quá trình lên men chính do tank có 3 áo lạnh ở 3 vị trí thích hợp làm cho tank có sự chuyển động đối lưu của dịch lên men nên tế bào nấm men dễ dàng tiếp xúc với môi trường và xúc tiến quá trình lên men tốt. CO2 sinh ra trong quá trình lên men sẽ theo ống dẫn vào cốc và sẽ được đưa vào bộ phận thu hồi và xử l‎í CO2.Lượng CO2 này sẽ được cung cấp trở lại cho bia sau quá trình lọc, cung cấp khâu chiết khi dịch lên men đạt độ khô. Khoảng 3,7÷4oPL thì người ta tiến hành hạ nhiệt độ để bắt đầu quá trình lên men phụ. - Lên men phụ: Sau khi quá trình lên men chính kết thúc bia non bước vào thời kì lên men phụ bằng cách hạ nhiệt độ dịch men từ 10o về 4o và được giữ trong vòng 6-7 ngày để nồng độ dịch đường hạ xuống 2,1÷2,2 oPL và khử diacetyl đến giới hạn < 0,1 mg/l. Sau đó làm lạnh đến nhiệt độ 1,5oC nhằm tạo điều kiện cho quá trình tự trong của bia. Quá trình tự trong của bia kéo dần 90% men tập trung ở đáy thùng. Khoảng 1-2 ngày sau khi đạt nhiệt độ 1,5oC lúc này bia đã chín và chuẩn bị bơm đi lọc. III.2.1.8.3. Thu hồi CO2.Sơ đồ: Khí CO2 từ thùng lên men Bồn tập trung CO2 thô Rửa nước, loại nước Nén 2 cấp có làm lạnh sơ bộ Tách nước, tách dầu Lọc qua than Hóa lỏng CO2 Ổn định chiết Thùng chứa Nạp chai, cân trọng lượng Xuất xưởng Bốc hơi Tách nước và khử trùng *Các công đoạn chính của thu hồi CO2: - Tập trung khí CO2 từ các thùng lên men. + Áp suất tối đa của thùng lên men chính là 1,2÷1,3 kg/cm2 + Sau 24h lên men bắt đầu thu CO2, hết giai đoạn lên men chính, lượng CO2 dư trong lên men phụ được xả bỏ. + CO2 được tập trung vào các bồn chứa bằng cao su. - Nén, làm sạch, khử trùng: Máy nén 2 cấp nén CO2 lên một áp lực nhất định thích hợp cho kỹ thuật tiếp theo: lọc than, loại nước … hóa lỏng Nén cấp 1: to=55oC, p=2,5bar Làm lạnh sơ bộ bằng nước lạnh 20oC Nén cấp 2: to=110oC, p=18bar Làm sạch CO2 đã nén: CO2 qua than để khử mùi. CO2 qua CaCl2 khan để lại hết nước còn lẫn với CO2 đồng thời tiêu diệt vi sinh vật. - Hóa lỏng Với áp lực cao CO2 vào thùng hóa lỏng tại đây nó được làm lạnh bằng Freon 22 và xảy ra quá trình hóa lỏng. - Sử dụng CO2 đã hóa lỏng. Một phần dùng lại cho công nghệ sản xuất bia, chiết và ổn định Một phần sử dụng cho mục đích thương mại. III.2.1.8.4. Nấm men trong sản xuất bia: Công ty sử dụng nấm men thuần chủng thuộc loại nấm men chìm Saccharomyces do Đức cung cấp. Giống được giữ ở dạng ống thạch nghiêng. Sau khi kết thúc quá trình nuôi cấy ở phòng thí nghiệm, với phương pháp tăng dần thể tích thì mẫu men cuối cùng được cho sản sinh ở điều kiện bán sản xuất hay tái sử dụng lại từ nấm men đã lên men mẻ trước qua xử l‎í để dùng cho mẻ sau. Thông thường 1 đời men giống được sử dụng từ 6 - 10 chu kỳ lên men. Saccaromyces Nhân giống trung gian Lên men bia Xử lí Nấm men thu hồi Tách nấm men Nấm men Lên men mẻ sau Xử lí nấm men cho chu kỳ lên men sau: sinh khối nấm men thu được sau lần lên men ở điều kiện sản xuất gọi là nấm men sản xuất, loại nấm men này muốn được dùng lại cho mẻ sau thì phải được xử lí. III.2.1.9. Lọc trong và ổn định sau lọc: * Mục đích: Bia sau khi tàng trữ vẫn còn đục, lượng tế bào nấm men còn nhiều chính vì vậy phải lọc trước khi xuất xưởng. * Phương pháp tiến hành: - Bia sau khi tàng trữ ở các tank chứa được bơm đầy vào thùng phối liệu, tại đây bia được ổn định với bột diatomit theo một tỷ lệ nhất định và tạo thành dung dịch huyền phù. Quá trình lọc được tiến hành ở nhiệt độ 1÷2oC - Bia trong sau khi lọc được đưa sang thùng chứa ổn định để sản phẩm được hoàn thiện và bão hòa CO2 III.2.1.10. Chiết rót : Qui trình rửa chai : Vỏ chai sạch Rửa xút Rửa sạch bằng nước nóng Kiểm tra Để ráo Vỏ chai bia Ngâm Bia sau khi sử dụng trong chai còn lại một phần dinh dưỡng. Do tiếp xúc với oxy trong không khí tạo điều kiện cho các loại vi sinh vật, nấm men, men dại … phát triển.Vì vậy chai phải được ngâm rửa và được vòi phun nước rửa sơ bộ, nhiệt độ của nước là 50÷55oC. Sau đó được chuyển qua khu vực phun xút 1,5% ở nhiệt độ 85oC, nước ấm 40oC và nước 15oC. Sau khi rửa sạch chai theo băng chuyền đi ra và được kiểm tra độ sạch bởi hai công nhân ngồi đối diện Sau khi chai làm sạch được đưa đến máy rót. Ở đây chai được hút chân không và nạp CO2 để cân bằng áp suất. Sau khi cân bằng áp suất tiến hành rót bia và đóng nắp. Sau đó được đưa đi thanh trùng. III.2.1.11. Thanh trùng : * Mục đích : Trong bia thành phẩm luôn chứa các tế bào còn sống gồm nấm men thuần chủng, vi khuẩn lactic, nấm sợi, nấm men giống, nấm men dại. Vì vậy phải xử lí để tiêu diệt vi sinh vật * Phương pháp tiến hành : Khả năng chịu nhiệt vi sinh vật khác nhau là khác nhau. Tuy nhiên qua thực tế nhiều năm sản xuất, nhà máy bia Sài Gòn-Miền Trung đã chọn chế độ thanh trùng pasteur. Vì đây là chế độ thanh trùng tối ưu đảm bảo mùi vị của bia là tốt nhất. Máy thanh trùng gồm 9 buồng với nhiệt độ mỗi buồng là khác nhau : - Buồng 1 : to= 32oC - Buồng 2 : to= 40oC - Buồng 3 : to= 49oC - Buồng 4 : to= 59oC - Buồng 5 : to= 60oC - Buồng 6 : to= 59oC - Buồng 7 : to= 49oC - Buồng 8 : to= 40oC - Buồng 9 : to= 32oC III.2.1.12.. Dán nhãn: Bia sau khi thanh trùng theo băng tải xích qua bộ phận soi chai để loại bỏ những chai không đạt yêu cầu về thể tích. Bia đủ tiêu chuẩn sẽ được dán nhãn có phun mực để ghi ngày tháng sản xuất và hạn sử dụng, sau đó được xếp vào kết bằng máy và được công nhân đưa vào kho bảo quản. III.2.1.13.. Chỉ tiêu đánh giá chất lượng bia: * Các chỉ tiêu cảm quan: Các chỉ têu cảm quan của bia gồm mùi, vị, màu sắc, độ trong, độ bọt và độ bền của bọt. - Mùi: mùi của các loại bia rất khó phân biệt, bia có mùi của hoa houblon và malt thì bia có mùi tinh khiết. - Vị: là chỉ tiêu quan trọng của bia do các thành phần như: dextrin, melanoidin, các chất nitơ, các chất của hoa houblon, rượu etylic, rượu bậc cao và các este tạo nên. - Màu sắc: vàng rơm, sáng lấp lánh. - Bọt và độ bọt: bọt mịn, lâu tan là dấu hiệu của bia tốt. Độ bọt của bia là thời gian tính bằng giây hoặc bằng phút kể từ lúc bọt xuất hiện cho đến lúc bị phá hủy hoàn toàn. - Mức độ thang điểm đánh giá chất lượng của bia. + Độ trong suốt 10 điểm + Hương và vị 50 điểm + Độ bọt và độ bão hòa 40 điểm Điểm tổng cộng: 96 – 100: bia có chất lượng cao 90 – 95 : bia loại tốt 85 – 89 : bia đạt yêu cầu < 85 : bia loại xấu * Các chỉ tiêu chất lượng bia thành phẩm: Chỉ tiêu Bia Qui Nhơn Bia Lowen Bia Sài Gòn Màu sắc Vàng nhạt, không có cặn Vàng nhạt, không có cặn Vàng nhạt, không có cặn Mùi vị Đặc trưng, không mùi lạ Đặc trưng, không mùi lạ Đặc trưng, không mùi lạ Bọt Mịn, lâu tan Mịn, lâu tan Mịn, lâu tan Hàm lượng Cồn(%) 3,5 – 3,8 4,8 – 5 ≥ 4,7 Đường đầu (%) 11 13 11,3 Đường sót (%) 2 2 2 pH 4,02 – 4,1 4,02 – 4,1 > 4,1 Hàm lượng CO2 (%V) 4,8 – 5 5 – 5,4 ≥ 4,5 Hàm lượng diacetyl (mg/l) 0,15 – 0,1 0,05 – 0,1 ≤0,1 Độ màu (ml I2 0,1N) 0,5 – 0,65 0,7 – 0,8 6 - 8 III.3. Tóm tắt lưu đồ công nghệ sản xuất bia: Nguyên liệu đầu vào Malt Gạo Nghiền Gạo Nấu Lọc Trung gian Nấu hoa Malt Lên men Nhiệt độ Nồi lắng li tâm Áp suất Mật độ men Lạnh nhanh bắt đầu lên men Lọc Lọc ống Chiết Phân xưởng chiết Đẳng áp Máy hấp Dán Nhãn In đát CHÚ THÍCH: Nguyên liệu đầu vào Malt: 70% (3 siro malt: khối lượng 450 tấn/siro) Gạo: 30% (2 siro gạo: khối lượng 160 tấn/siro ) Lạnh nhanh: bằng chất tải lạnh glycol (1-2 propylen) Len men: thời gian l 25 ngày. Phân xưởng chiết đầu vào 15000 máy rửa: nồng độ sút 1,5-2% chai/giờ Chiết: đẳng áp (hút chân không trong chai) Máy hấp: thanh trùng 1h30’. In đát: biết sản phẩm trên thị trường còn hạn sử dụng. Chương IV PHÂN TÍCH KẾT QUẢ BIA THÀNH PHẨM IV.1. Kiểm tra bia bằng máy Anton Paar (chế độ máy tính kết nối với máy cần đo dùng để kiểm tra độ cồn, độ hòa tan BK, độ hòa tan NT): * Hướng dẫn sử dụng máy Anton Paar: - Mở máy - Vào Microsoft Exel + Vào AP – Softprint " Start Data Collection - Vào Change - Đánh ngày tháng " Save + Start - Máy Anton Paar + Vào Cont " Sample " Esc (SP – m) " Start " Tiến hành đo, đọc kết quả cần đo: IV.1.1.Độ cồn (% v/v): Ký hiệu mẫu (lô) Lần X3 (% v/v) Sai lệch kết quả giữa hai lần đo Kết quả trung bình 309 1 4,88 0,02 4,89 2 4,90 310 1 4,91 0,02 4,9 2 4,89 311 1 4,88 0,03 4,91 2 4,91 IV.1.2. Độ hòa tan BK, oplato: Ký hiệu mẫu (lô) Lần X4 (oplato) Sai lệch kết quả giữa 2 lần đo Kết quả trung bình 309 1 2,16 0,01 2,16 2 2,15 310 1 2,15 0,01 2,15 2 2,14 311 1 2,16 0,02 2,15 2 2,14 Sai lệch cho phép giữa 2 lần đo của một mẫu không được quá 0,05 đơn vị. IV.1.3. Độ hòa tan NT, oplato: Ký hiệu mẫu (lô) Lần X5 (oplato) Sai lệch kết quả giữa 2 lần đo Kết quả trung bình 309 1 11,45 0,04 11,47 2 11,49 310 1 11,44 0,03 11,46 2 11,47 311 1 11,46 0,03 11.48 2 11,49 Sai lệch cho phép giữa 2 lần đo của một mẫu thử không được quá 0,05 đơn vị. IV.2. Hướng dẫn sử dụng máy đo quang phổ Jasco (V – 560) để kiểm tra độ đắng, độ màu, hàm lượng Diaxetyl) - Nguyên tắc: Bật máy để ổn định trong 15 phút trước khi đo. - Vào hệ thống, cài đặt chế độ cần đo. - Vào chế độ đo mật độ quang (kết nối máy). - Vào Go to " Cài đặt bước sóng cần đo của chất (đơn vị nm). - Ấn Auto Zero. - Đặt Cuvet vào buồng đo (Cuvet có dịch). IV.3. Phân tích hàm lượng CO2 trong chai: IV.3.1.Mục đích: xác định hàm lượng CO2 trong chai bia bằng thiết bị Halumeter. IV.3.2.Tài liệu tham khảo: TCVN 5563-1991. Cataloge: thiết bị đo CO2 Halumeter. IV.3.3.Chuẩn bị mẫu đo: Bia trong chai (nút phải kín) đưa về nhiệt độ 25oC bằng cách ngâm chai vào trong nước ở nhiệt độ 25oC trong 30’. IV.3.4.Hướng dẫn sử dụng thiết bị: - Đưa chai đã được điều nhiệt về 20oC vào vị trí đục nắp chai của thiết bị, đóng van xả khí trên thiết bị, kéo đòn bẩy về phía trước hết mức và giữ nguyên vị trí. Dùng khăn tay hay túi bọc chai, một tay giữ chai, một tay giữ thiết bị, lắc mạnh nhiều lần đến khi đồng hồ áp lực không tăng được nữa. Đọc kết quả trên đồng hồ. - Mở van xả áp lực, đẩy đòn bẩy về phía sau, Lấy chai ra đo số ml khoảng trống phía trên chai. FLưu ý: Trong quá trình thao tác phải đảm bảo hệ thống kín.Để kiểm tra độ kín, sau khi ngừng lắc, để yên áp kế gắn vào cổ chai trong khoảng 1-2 phút và quan sát nếu áp suất không giảm thì hệ thống là kín. IV.3.5.Bảo quản: - Sau khi đo xong mẫu, dùng bình tia đựng nước cất xịt rửa đường thông từ chai qua van xả áp. _ Rửa sạch tồn bộ bên ngoài thiết bị, lau khô. IV.3.6.Tính kết quả: - Kết quả: (x) hàm lượng CO2 trong bia được tính ra % theo công thức: (x)% = (p + 1)×(0,122 + A) Nếu tính ra gam/lít: CO2(g/l) = (x)%×10 Trong đó A là hệ số quy đổi theo khoảng trống trên chai Thể tích khí (ml) Hệ số A Đối với chai 0,5 lít Đối với chai 0,33 lít 8÷12 0,003 0,006 13÷17 0,005 0,009 18÷22 0,007 0,011 23÷27 0,009 0,013 28÷32 0,011 0,016 33÷37 0,013 0,019 38÷42 0,014 0,022 43÷47 0,016 0,024 48÷52 0,018 0,027 Bia sau khi lấy mẫu về phòng thí ghiệm đưa nhiệt độ về 25oC. Đánh dấu khoảng trống trong chai. Tiến hành đo. Đọc kết quả đo. Đổ dịch trong chai bia ra. Đổ nước vào ngang vạch đã đánh dấu (V bao nhiêu ml) Lần P (bar) V (ml) A (x)% CO2 (g/l) 1 3 16 0,009 0,524 5,24 2 3,01 19 0,011 0,533 5,33 3 3,02 24 0,013 0,543 5,43 IV.4 Phân tích độ Acid: IV.4.1.Phạm vi áp dụng: Phương pháp này dùng để xác định độ chua của bia. IV.4.2.Thuốc thử và dụng cụ, thiết bị: - NaOH 0,1N - Phenolphtalein 1% - Etanol 60o IV.4.3.Tiến hành thử: - Hút chính xác 10 ml mẫu, pha loãng đến 100 ml, thêm 3 giọt chỉ thị màu Phenolphtalein 1%, đem chuẩn bằng dung dịch NaOH 0,1N đến khi nhuộm màu hồng thì ngưng. - Chuẩn đo: ghi thể tích NaOH 0,1N tiêu tốn. IV.4.4. Tính kết quả: - Xác định độ Acid theo TCVN 5564:1991 - X5 = V×N×100/V1 - N: Nồng độ dung dịch NaOH 0,1N - V1 : Thể tích mẫu thử (ml) - V : Thể tích NaOH chuẩn mẫu (ml) Kýhiệu mẫu (lô) Lần V(ml) V1 (ml) X5 (mlNaOH/10ml) Sai lệch kết quả giữa 2 lầm thử (mlNaOH/10ml) Kết quả trung bình (mlNaOH/10ml) 309 1 1,41 10 1,41 0,01 1,415 2 1,42 10 1,42 310 1 1,4 10 1,4 0,01 1,405 2 1,41 10 1,41 311 1 1,4 10 1,4 0,01 1,405 2 1,41 10 1,41 Sai lệch cho phép giữa 2 kết quả của 1 mẫu không được quá 0,1ml NaOH 0,1N IV.5 Phân tích độ đắng của bia bằng máy quang phổ: IV.5.1.Phạm vi áp dụng: Phương pháp này xác định độ đắng của bia bằng phương pháp đo màu quang phổ. IV.5.2.Thuốc thử và dụng cụ, thiết bị: - ISO-Octan (2,2,4 Trimetyl Ipental) dùng cho quang phổ độ hấp thụ của dung dịch này phải dưới 0,010 khi đo ở 275 nm (cuvet 10 mm) so với Reference của nước cất. - Axit Clohydrit dung dịch 6 mol/l. - Máy quang phổ (cuvet thạch anh). - Máy lắc. - Máy li tâm. IV.5.3.Tiến hành thử: - Hút 10 ml bia lạnh (20oC) cho vào ống nghiệm li tâm dung tích 250 ml, thêm 0,5 ml dung dịch axit Clohydrit và 20 ml ISO-Octan. - Đậy chặt nút ống li tâm và lắc trên máy lắc (tốc độ 360 vòng/phút) trong 15 phút. - Chuyển dung dịch vừa lắc vào ống nghiệm li tâm trong 3 phút (tốc độ 300 vòng/phút). - Sau đó tách lớp ISO-Octan trong suốt phía trên vào cuvet 10 mm, đo trên máy quang phổ ở bước sóng 275 nm. Dùng ISO-Octan làm tham chiếu. IV.5.4.Tính kết quả: - Độ đắng BU TCVN 6059:1995 - X3 = A×50 - A: Độ hấp thụ của mẫu ở bước sóng 275nm. - X3 : Độ đắng BU Ký hiệu mẫu (lô) Lần A X3 (BU) Sai lệch kết quả giữa 2 lần thử (BU) Kết quả trung bình(BU) 309 1 0,44 22 0,1 21,95 2 0,438 21,9 310 1 0,437 21,85 0,05 21,87 0,438 21,9 311 1 0,44 22 0,1 21,95 2 0,438 21,9 Sai lệch cho phép giữa 2 kết quả thử của mẫu không vượt quá 0,5 đơn vị. IV.6 Phân tích hàm lượng Diacetyl bằng máy quang phổ: IV.6.1. Phạm vi áp dụng: - Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định các chất Dixeton có trong bia bằng phép quang phổ tử ngoại. IV.6.2.Nguyên tắc: Tách các chất Dixeton từ bia bằng cách chưng cất. Cho phản ứng phần chưng cất được với các dung dịch O-phenilenediamine và tạo được chất dẫn xuất trong Quinoxalin. Axit hóa và đo quang phổ các chất thu được từ phản ứng. Tính nồng độ các chất Dixeton nhờ một hệ số được xác định qua chất chuẩn. IV.6.3.Thuốc thử: - Axit Clohydrit (HCl) nồng độ 4 mol/lít. - O-phenilenediamine dung dịch có nồng độ 10 g/l trong axit Hydic 4 mol/lít chuẩn bị cùng ngày và bảo quản trong chỗ tối. O-phenilenediamine độc và có thể gây dị ứng nên cần phải đeo găng tay bằng cao su. - Dung dịch Diacetyl chuẩn (250 mg/l) pha loãng 5 ml dung dịch gốc với nước trong bình định mức 100 ml. Thời gian bảo quản là 6 tháng. IV.6.4.Trang thiết bị: - Dụng cụ chưng cất Parnas hay Markham để chưng cất hơi nước có thể chứa mẫu đến 100 ml. - Ống nghiệm chia vạch 25 ml và 100 ml. - Cuvet silic 10 mm. IV.6.5.Chuẩn bị mẫu: - Quay li tâm hoặc lọc mẫu thử còn chứa nấm men. *Mẫu thử: - Lấy 100 ml mẫu bằng ống nghiệm định cỡ vạch và đưa mẫu vào dụng cụ chưng cất. Chưng cất mẫu sao cho thu được 25 ml dịch cất trong ống nghiệm định cỡ vạch. Thời gian đun nóng không ít hơn 6 phút,thời gian chưng cất từ 8-10 phút. Trộn đồng nhất dịch được cất. - Dùng pipet lấy 10 ml dịch cất được cho vào ống nghiệm khô. - Thêm 0,5 ml dung dịch O-phenilenediamine vào ống thử. - Hòa trộn đều hai dung dịch. - Để yên trong chỗ tối khoảng 20-30 phút. - Dùng pipet thêm 2 ml Axit Clohydrit 4 mol/lít vào hỗn hợp phản ứng. *Mẫu trắng: - Dùng pipet lấy 10 ml nước cất vào một ống nghiệm khô thay cho 10 ml dịch cất, các bước còn lại thực hiện như mẫu thử. *Mẫu chuẩn: - Dùng pipet cho 9,9 ml nước vào một ống nghiệm khô. - Thêm 0,1 ml dung dịch chuẩn Diaxetyl và lắc đều cho đồng nhất. - Các bước còn lại thực hiện như mẫu thử. IV.6.6.Đo mẫu: - Đo mẫu thử, mẫu trắng và mẫu chuẩn trên quang phổ kế ở bước sóng hấp thụ là 335 nm với cuvet silic 10 mm, so sánh với nước. IV.6.7.Tính toán kết quả: - Hàm lượng Diaxetyl TCVN 6058:1995 -Tính hàm lượng các chất Dixeton, biểu thị mg/l Diaxetyl theo công thức sau: X4 = A335 - Abl ×0,625 Ac - Abl Trong đó: A335: Độ hấp thu quang của mẫu thử ở bước sóng 335 nm. Abl : Độ hấp thu quang của mẫu trắng ở bước sóng 335 nm. Ac : Độ hấp thu quang của mẫu chuẩn Diaxetyl ở bước sóng 335 nm. X4 : Hàm lượng Diaxetyl, mg/l F Lưu ý: Mẫu số (Ac - Abl) phải gần số 0,230 trong trường hợp ngược lại tìm nguyên nhân bằng cách chuẩn bị một dung dịch chuẩn mới cào lúc bắt đầu chưng cất lại Diaxetyl. Ký hiệu mẫu (lô) Lần Abl A335 Ac X4 ppm Sai lệch kết quả giữa 2 lần thử Kết quả trung bình 309 1 0,0011 0,0240 0,239 0,06 0,001 0,0605 2 0,0011 0,0245 0,2391 0,061 310 1 0,0011 0,0241 0,2392 0,06 0,001 0,0605 2 0,0011 0,246 0,2392 0,061 311 1 0,0011 0,0240 0,2391 0,06 0,001 0,0605 2 0,0011 0,0245 0,2391 0,061 Sai lệch cho phép giữa 2 kết quả thử của 1 mẫu không được quá 0,01 đơn vị. IV.7. Phương pháp xác định độ màu: IV.7.1.Mục đích: - Xác định độ màu của dịch đường, bia trên mẫu so màu. IV.7.2.Phạm vi áp dụng: - Phương pháp áp dụng cho tất cả các loại bia, dịch đường trong. IV.7.3.Tài liệu tham khảo: - Analytica EBC.1987 IV.7.4.Nguyên tắc: - Màu được đo bằng máy so màu AVM với đĩa màu EBC, 2-27 đơn vị. IV.7.5.Hướng dẫn sử dụng máy đo màu AVM: - Cắm phích điện vào nguồn điện. - Chọn đĩa màu: + Đĩa màu 230.03101 giải màu 2-6. + Đĩa màu 230.03201 giải màu 6-10. + Đĩa màu 230.03301 giải màu 10-19. + Đĩa màu 230.03401 giải màu 19-27. - Chọn Cuvet có chiều dài thích hợp: + Nếu màu của mẫu nằm trong khoảng 10-20: đo bằng Cuvet 25 mm. Kết quả chính là giá trị đọc được. + Nếu màu của mẫu nằm trong khoảng <10: đo bằng Cuvet 40 mm. Kết quả được tính: (số đo trên đĩa × 25) ÷ 40 + Nếu màu của mẫu nằm trong khoảng 10-27: đo bằng Cuvet 10 mm. Kết quả được tính: (số đo trên đĩa × 25) ÷ 10 + Trường hợp mẫu > 27 phải dùng nước cất pha loãng. - Cho dung dịch cần đo vào Cuvet đã chọn. - Ấn giữ công tắc cho đèn sang, dùng ngón tay trỏ xoay đĩa màu cho đến khi màu của dung dịch ở mắt phải tương ứng với màu của đĩa màu ở mắt trái. Đọc kết quả của ô tròn phía dưới. - Khi đo xong mẫu, các Cuvet phải được rửa sạch bằng nước máy, tráng lại bằng nước cất. Hàng tuần ngâm Cuvet vào dung dịch Axit 2-3% trong 30 phút, rửa sạch bằng nước cất. - Khi thay đổi đĩa màu, các đĩa màu không được sử dụng phải được cất vào hộp. IV.7.6.Chuẩn bị mẫu đo: - Mẫu bia trong Fecmentank, dịch malt, wort… còn lẫn men hay một số tạp chất phải được lọc qua giấy lọc. - Cuvet phải sạch, trước khi đo dùng mẫu tráng Cuvet vài lần. IV.7.7.Thực hiện: - Mẫu sau khi đã xử lý cho vào Cuvet đã chọn, đặt vào buồng đo trên máy để thực hiện phép đo. Đọc kết quả. IV.7.8.Tính toán kết quả: Độ màu EBC-TCVN 6061:1995 X2 = A×f×25;EBC A: Độ hấp thu của mẫu ở bước sóng 430nm X2 : Độ màu,EBC f: Hệ số pha loãng Ký hiệu mẫu (lô) Lần A X2 (EBC) Sai lệch kết quả giữa 2 lần thử(EBC) Kết quả trung bình(EBC) 309 1 0,28 7,0 0,05 7,03 2 0,282 7,05 310 1 0,281 7,01 0,04 7,03 2 0,282 7,05 311 1 0,283 7,07 0,02 7,06 2 0,282 7,05 Sai lệch cho phép giữa 2 kết quả thử của một mẫu không vượt quá 0,05 EBC. Chương V CÁCH PHA HÓA CHẤT V.1 Cách pha dung dịch đệm chuẩn: - Mở một viên nang chứa chất đệm có độ pH cần pha, đổ toàn bộ chất đệm bên trong vào cốc nước sạch 300 ml, cho 100 ml nước cất vào khuấy cho tan hoàn toàn: Bảng biến thiên pH theo nhiệt độ Nhiệt độ (oC) pH = 4 pH = 7 pH = 9 10 4,00 7,07 9,21 15 4,01 7,04 9,14 20 4,01 7,02 9,06 25 4,01 7,00 9,00 30 4,01 6,99 8,96 35 4,02 6,98 8,92 40 4,03 6,97 8,88 50 4,06 6,96 8,83 60 4,08 6,96 8,81 V.2 Cách pha chỉ thị: _ Phenolphtalein 1%, Ethanol 60o: + Dùng cân phân tích 0,001 g, cân chính xác 1,0 g Phenolphtalein ở trạng thái rắn sau đó hòa tan với 1 lít Ethanol 60o và cho vào bình định mức 100 ml, tiếp tục cho Ethanol 60o đến vạch mức. Để dung dịch này vào bình nhỏ giọt dùng trong chuẩn độ.