Giới thiệu tổng quát qui trình sản xuất bia

Công nghệ thực phẩm đại cương Quy trình công nghệ sản xuất bia PAGE - 36 - PAGE - 38 - Nhóm SVTH: Nhóm The Men TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CÔNG NGHỆ HÓA - THỰC PHẨM  GVHD: Ngô Đình Hoàng Diễm NHÓM SVTH: The Men Phạm Văn Cử Nguyễn Quang Khanh Chu Thanh Quang Nguyễn Thành Phương Thái Hữu Phúc Phan Tuấn Quốc Nguyễn Ngọc Tuấn Trần Quang Phú Tiên LỚP: 07TP112 BIÊN HOÀ- NGÀY - THÁNG 05-2010 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 3 PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT BIA 4 I-LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN BIA 4 II-MỘT SỐ TÍNH CHẤT CHUNG CỦA BIA 4 III-NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT BIA 1-NƯỚC 5 2- ĐẠI MẠCH 8 3- THẾ LIỆU 12 4- NẤM MEN 14 5- HOA HOUBLON 15 6- CÁC CHẤT PHỤ GIA 18 PHẦN II: QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA I- QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA 20 II-THUYẾT MINH QUY TRÌNH VÀ THIẾT BỊ 21 2.1- CHẾ ĐỘ DỊCH ĐƯỜNG HOUBLON HÓA 21 2.1.1. Nghiền nguyên liệu. 21 2.1.2.Nấu ( Hồ hoá và đường hoá) 22 2.1.3.Lọc bã- rửa bã 24 2.1.4. Nấu dịch đường với hoa houblon 25 2.1.5 Lắng trong tách cặn 27 2.1.6. Làm lạnh nhanh 27 2.2. LÊN MEN 28 Lên men nấu dịch 28 1-Lên men chính 30 2- Lên men phụ và lên men chín bia 31 3- Thu hồi CO2 32 4.Lọc bia 32 1.3. HOÀN THIỆN SẢN PHẨM 33 1. Chiết chai 33 2. Thanh trùng 34 PHẦN III: CÁC TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG 35 1.Các chỉ tiêu về cảm quan: 35 2.Các chỉ tiêu hoá học: 35 3. Cách nhận biết bia ngon 36 PHẦN IV. KẾT LUẬN 37 PHẦN V. TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 LỜI MỞ ĐẦU Nghành công nghệ hóa – thực phẩm là môt trong những nghành quan trọng, được ứng dụng rất nhiều trong đời sống sản xuất của xã hội. Nó giải thích các quy trình công nghệ sản xuất, ứng dụng của các thiết bị như: máy nghiền, lắng, lọc. . Bia được sản xuất từ các loại nguyên liệu chính là đại mạch ươm mầm, hoa houblon và nước với một quy trình công nghệ khá đặc biệt, cho nên bia có các tính chất cảm quan rất hấp dẫn đối với con người: hương thơm đặc trưng, vị đắng dịu, lớp bọt trắng mịn, với hàm lượng CO2 khá cao (4-5g/l) giúp cơ thể con người giải khát một cách triệt để khi ta uống. Ngày nay bia được phát triển khá rộng rãi ở khắp các tỉnh thành trong cả nước. Ngoài các nhà máy bia lớn ở trong nước như nhà máy bia Sài Gòn, nhà máy Bia Hà Nội… Còn có các nhà máy bia nước ngoài như Huda Huế, Heineken Hà Tây…. Trong bài báo cáo này cho chúng ta biết hơn về công nghệ sản xuất bia cho biết những nguyên liệu sản xuất ra sản phẩm, công dụng của các nguyên liệu, các quy trình sản xuất ra sản phẩm, trình bày nguyên lý hoạt đông của các loại thiết bị như: thiết bị lắng, lọc, thiết bị lên men. .. Thông qua tài liệu này chúng ta có thể biết được quy trình sản xuất của một nhà máy với quy mô lớn,và ta có thể hiểu được sâu thêm về các ứng dụng của các quy trình và thiết bị, các thiết bị phản ứng trong sản xuất . Trong bản báo cáo cũng đã nêu rõ từ quá trình hình thành của nhà máy,sản phẩm của nhà máy, quy trình sản xuất tạo ra sản phẩm.từ các nguyên liệu cấu thành sản phẩm trải qua các quá trình như thế nào, cấu tạo , nguyên lý ra sao . . . PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT BIA I.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN BIA Từ 7000 năm trước công nguyên, người dân Babilon đã biết sản xuất bia từ đại mạch và các hạt ngũ cốc. Công nghệ sử dụng các nguyên liệu này để nấu bia được truyền dần đến Ai Cập, Ba Tư và một số lận cận, rồi số vùng ở Etiopia vẫn sản xuất bia theo phương pháp của người Babilon cổ xưa. Người Hy Lạp đã học được phương pháp sản xuất bia từ đại mạch của người Ai Cập, họ gọi đó là nước sitôn hay vang đại mạch. Người Ý cũng sản xuất loại đại mạch này nhưng không theo phương pháp truyền thống mà có cả các hạt ngũ cốc khác. Sau đó, Người Pháp, Đức, Tây Ban Nha…cũng sản xuất nước giải khát lên men triết từ đại mạch. Nhưng trong suốt thời gian dài, bia chỉ được sản xuất từ đại mạch và một số hạt ngũ cốc khác đã nảy mầm và hoàn toàn chưa có một dân tộc nào dùng đến hoa houblon. Thay vào đó, người ta biết sử dụng một số loại cây như lupin, ngải cứu… để tạo nên hương liệu cho bia. Khoảng đến thế kỷ thứ IX, Bắt nguồn từ các vùng được coi là sử sở của hoa houblon như Xibiri- Đông Nam nước Nga.. thì người ta mới sản xuất ra bia giống như ngày nay. Trải qua hàng ngàn năm sản xuất và uống bia, ông cha chúng ta không biết nhân tố nào đã làm nên điều kỳ diệu. Đó là sự chuyển hoá nguyên liệu thành sản phẩm. Mãi đến năm 1857, nhà bác học người Pháp Lusi Pasteur đã khám phá ra điều bí mật này. Và sau một thời gian dài nghiên cứu, ông đã tìm ra được chính nấm men là vi sinh vật duy nhất mà hoạt động sống của chúng đã làm nên quá trình lên men bia. Nhưng Pasteur vẫn chưa làm sáng tỏ đựơc cơ chế của hiện tượng này. Cho mãi đến thế kỷ XIX, một số nhà khoa học người Nga và Đức mới chứng minh được cơ chế hoạt động của nấm men. Đó là nấm men đã tạo ra các enzym và chính các enzym này chuyển hoá đường thành rượu và CO2. II-MỘT SỐ TÍNH CHẤT CHUNG CỦA BIA 1. Giá trị dinh dưỡng của bia: Bia là loại thức uống giải khát rất giàu dinh dưỡng. Nếu được sử dụng với hàm lượng thích hợp, bia sẽ giúp cho cơ thể thoải mái, dễ chịu và tăng sức lực cho cơ thể. So với trà và cà phê, bia không chứa các kim loại gây hại, so với rượu thì hàm lượng cồn trong bia rất thấp(2-6%V) Trong bia nước chiếm 80%. Bên cạnh công dụng giải khát, bia còn cung cấp cho con người các giá trị dinh dưỡng nhất định: cung cấp nguồn năng lượng cho cơ thể hoạt động, cung cấp các vitamin và khoáng chất. 1 lít bia có thể cho ra từ 500-600Kcal( tuỳ theo từng loại bia) mà năng lượng cần thiết cho cơ thể con người bình thườnglà 3000-3500 Kcal. Do vậy, nếu ta sử dụng bia đúng mức thì sẽ tiết kiệm được năng lượng lấy từ nguồn thực phẩm dinh dưỡng khác ( thịt, trứng, sữa, bánh mì....). Ngoài ra, trong bia còn có một số vitamin, trung bình trong 1 lít bia có 20-50mg tiamin(B1); 340-560mg riboflavin(B1); 5800-9000mg acid nicotinic(PP). 2. Thành phần của bia: Trong bia nước chiếm 80%. Bia có độ rượu nhẹ (hàm lượng độ rượu khoảng 3-6%v), có gas ( hàm lượng CO2 khoảng 3-4g/l), có bọt mịn xốp, có hương vị thơm ngon rất đặc trưng. Hương và vị của bia là do các hợp chất chiết từ nguyên, cồn CO2 và các thành phần lên men khác tạo nên. Trong bia có chứa một số chất bổ dưỡng: Chất đạm: đặc biệt là đạm hoà tan chiếm 8-10% chất tan, bao gồm: protein, peptid, và amino acid. Glucid: glucid tan (70% là dextrin, pentosan- sản phẩm caramel hoá). Vitamin: chủ yếu là vitamin nhóm B (vitamin B1, vitamin B2, PP). Lupulin trong bia và hoa houblon có tính an thần, dễ ngủ. Đặc biệt CO2 hoà tan trong bia có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát cho người uống bia, giúp tiêu hoá nhanh thức ăn và ăn uống ngon miện, giảm mệt mỏi, tăng phần tỉnh táo nếu như người uống sử dụng một liều lượng thích hợp. III. NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT BIA 1.NƯỚC: Nước là nguyên liệu cơ bản nhất không thể thay thế được trong công nghệ sản xuất bia. Trong bia thành phẩm hàm lượng nước chiếm 77-90%. Ảnh hưởng các ion khác nhau lên các quá trình sản xuất bia: Thông thường trong nước chứa các ion sau: Cation H+, Na+, K+,Ca ++,Mg++, Mn++, Fe++ và Al+++…… Anion: OH-, Cl-, HCO3-, CO2--, NO2-, NO3-… Sự tồn tại các muối chưa Ca, Mg sẽ quyết định độ cứng của nước Ca: thường tồn tại dưới Ca(HCO3)2 ảnh hưởng xấu đến quá trình nấu bia do làm giảm độ acid của hồ malt và dịch đường hoá. Mg: hàm lượng trong nước tuy ít hơn Ca, nhưng gây tác dụng xấu hơn Ca, vì Mg thì hoà tan được , còn MgSO4 có vị đắng chát; cả hai điều làm ảnh hưởng đến chất lượng bia. Na: tồn tại trong bia nước dưới dạng Na2CO3, NaHCO3, NaSO4 hay NaCl. Na2CO3, NaHCO3 làm giảm độ acid của hồ malt. NaSO4 với hàm lượng cao sẽ tạo cho bia có vị đắng NaCl nếu dưới 200mg/l sẽ ảnh hưởng tốt đến mùi , vị bia. Do hàm lượng Na có trong nước thường từ 15-20mg/l, vì vậy một số nơi cho thêm NaCl vào quá trình nấu bia (khi đun sôi với bia). K: tương tự như Na Fe: thường tồn tại dưới dạng Fe(HCO3)2, hàm lượng cao sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng bia. Vì vậy cho phép từ 0.2-0.5mg/l. 1.2 Yêu cầu kỹ thuật nước dùng trong sản xuất bia: Màu Sắc: trong Mùi: Không mùi, vị lạ, không chứa các chất gây mùi khó chịu như, H2S, Cl2, NH3. Nước dùng trong sản xuất phải có độ cứng tạm thời 2-3% Tẩm mẫu lọt qua lỗ sàng 1.5mm: 86% Độ ẩm: 10% Số lượng nấm men khi đưa vào dịch đường để lên men: 10-20 triệu tế bào/ml dịch giống. Nấm men có khả năng chuyển hóa các đường đôi, đường đơn giản, các peptid, acid amin, giải phóng ra CO2, rượu etylic và nhiệt. Nấm men bia phải được nhân giống từ chủng thuần khiết và một đời men giống có thể sử dụng đuợc 6-10 chu kỳ lên men. Nấm men sử dụng tại nhà máy là loại nấm men chìm: Saccharomyces carlbergensis. 5. HOA HOUBLON: Hoa hoblon là nguyên liệu cơ bản (thứ 2 sau malt đại mạch) của công nghệ sản xuất Bia. Hoa houblon có tác dụng :làm cho bia có vị đắng , vị thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo và giữu bọt, làm tăng độ bền và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm. 5.1.Phân loại: Theo màu sắc:có 3 loại Loại 1: màu vàng đến vàng rơm. Loại 2:có màu xanh lục. Loại 3: có màu xanh vàng. Theo vị có : Đắng : tham gia vào sự tạo bọt ,bảo quản sản phẩm lâu gồm acid đắng và nhựa đắng Acid đắng α – cid đắng - humulon β – cid đắng-lupulon Nhựa đắng : α nhựa mềm và β nhựa cứng Trên thị trường hiện nay phổ biến 3 dạng: -Dạng hoa cánh khô -Dạng hoa houblon hạt, viên -Dạng hoa cao trích ly 5.2 Thành phần của hoa houblon: Hoa houblon có hoa đực và hoa cái riêng biệt cho từng cây. Trong sản xuất bia chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn. Hoa đực không sử dụng bởi vì nó rất nhỏ, chứa ít lượng phấn hoa (lupulin), chất đắng cũng rất kém Thành phần hóa học trung bình của houblon Thành phầnTỷ lệ %Thành phầnTỷ lệ %Nước 10.0Acid amin0.1Tổng chất đắng15.0Protein15.0Tinh dầu phấn0.5Chất béo3.0Tanin4.0Tro8.0Đường khử2.0Xenlulo, lignin, và những chất còn lại40.4Pectic2.0 Trong các thành phần trên , các chất đắng , tinh dầu phấn hoa đóng vai trò quan trọng nhất trong sản xuất. Ngoài ra, những thành phần khác như tanin, protein, đường khử... cũng có ý nghĩa nhất định trong các bước công nghệ. Chất đắng : Là thành phần có giá trị nhất của hoa hoblon. Chất đắng tạo cho bia có vị đắng đặc trưng và dễ chịu, tham gia vào sự tạo thành bọt và giúp cho bia bảo quản được lâu. Các hợp chất đắng trong hoa houblon có thể chia ra 2 nhóm lớn. -Những acid đắng cứng các dạng đồng phân -Những dạng nhự đắng (mềm và cứng) 16-18% β – cid đắng 3% (lupulon ) α – cid đắng :6-8 % (humulon ) Nhựa mềm :5% Nhựa cứng :2% Ở dạng tinh thể hình khối, humuon có nhiệt độ nóng chảy khoảng 65oc, hòa tan kém trong nước lã, song tan tốt trong este, etylic, hecxan hoặc metanol. Humnulon là chất gây đắng mạnh nhất (cả số lượng và chất lượng), có độ hoạt động bề mặt lớn, nhờ đó giúp cho bia có khả năng tạo bọt tốt, tính kháng sinh mạnh. Humulon là chất có giá trị nhất trong hoa houblon đối với công nghệ sản xuất bia Chất chát –tanin Với hàm lượng trung bình khoảng 4% trọng lượng hoa, tanin có một vai trò nhất định trong quá trình công nghệ ,từ đó sẽ có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến chất lượng bia. Houblon bắt đầu chín thì hàm lượng tanin trong hoa cũng bắt đầu giảm. Chúng tồn tại trong hoa houblon như những hạt bụi màu xám, dễ dàng hòa tan trong nước nóng, axeton, etanol, metanol... Nhưng không hòa tan được trong cồn tuyệt đối, eter và benzol, có công thức phân tử chung là C25H24O13. Trong thực tế đây là những hợp không bền hoá học, dễ bị oxy hóa và sẽ trùng ngưng thành dạng phlobaphen (C50H46O20) một hợp chất có màu khá đậm. Trong quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon, trước hết tanin được chiết ra ở dạng hòa tan , sau đó điều kiện nhiệt độ cao và thới gian kéo dài, chúng sẽ bị oxy hóa và trùng ngưng với các mức độ khác nhau,các phân tử trùng ngưng sẽ hình thành mối liên kết đẳng điện với các phân tử protein trong dịch đường, hình thành những phức tanin-protein, tạo ra dạng kết tủa nóng trong quá trình này. Mặt khác một dạng phức tương tự nhưng với trọng lượng phân tử nhỏ hơn không kết tửa ở điều kiện nhiệt độ cao, khi hạ nhiệt độ xuống thấp chúng sẽ kết tủa lại, tạo ra kết tủa nguội trong dịch đường. Từ đó ta nhận thấy rằng, Tanin có ảnh hưởng tốt đối với quá trình công nghệ, giúp cho dịch đường trong nhanh và kết tủa các thành phần protein không bền, làm tăng độ bền vững keo của bia. Tanin cũng làm kết tủa cả nhưng thành phần protein bền, dẫn đến giảm khả năng tạo bọt của bia. Nếu hàm lượng tanin có trong bia vừa phải (0.012-0.028%) thì sẽ gây cho bia có vị chát và đắng dễ chịu nhưng nếu cao hơn, sẽ gây cho bia có vị chát đắng khó chịu, do đó ,tùy theo hàm lượng tanin trong hoa nhiều hay ít, ta có thể rửa qua nước nóng một vài lần để loại bớt tanin trước khi đun sôi dịch đường với hoa. Tinh dầu: Tinh dầu phấn hoa của hoa houblon chiếm 0.017-0.65% trọng lượng hoa. Tinh dầu hoa ở điều kiện gia nhiệt nhẹ đễ bị oxy hóa, khi đó tác dụng gây mùi sẽ thay đổi nhiều, thậm chí tạo ra mùi không phù hợp cho sản phẩm bia như mùi tỏi. Các dạng tinh dầu có nhóm OH dễ tác dụng với các thành phần acid béo thành những este phức tạp. Trong quá trình bảo quản, những hợp chất khác nhau của tinh dầu sẽ bị thủy phân một phần, dẫn đến chỗ thay đổi tính chất gây thơm có lợi cho bia. Tinh dầu hoa houblon hào tan rất yếu trong nước (0.4mg/l), khó hòa tan trong cồn thấp độ, nhưng hòa tan hòan toàn trong cồn tuyệt đối và este. Đa phần các cấu tử dễ bay hơi, thậm chí ở nhiệt độ phòng. Trong quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon, đại bộ phận những cấu tử gây hương đều bay hơi hết, song một số cấu tử khác lại biến đổi, hình thành những sản phẩm mới bền hương hơn, tồn tại cùng những cấu tử hương bền để hình thành hương thơm houblon trong bia. 6. CÁC CHẤT PHỤ GIA: Nhóm các chất phụ gia được sử dụng được sử dụng đưới dạng nguyên liệu phụ nhằm khắc phục những yêu cầu cần thiết mà trong sản xuất chưa đạt tới, ta có các chất phụ gia sau: 6.1 Nhóm phụ gia gián tiếp: Nhóm này tất cả nguyên liệu và hóa chất được sử dụng trong quá trình công nghệ, song không được phép có trong sản phẩm. Ví dụ: -Các loại bột trợ lọc: Kizelgua, Diatomit, Belogua 200-400-600 -Các loại hóa chất dùng để vệ sinh thiết bị, vệ sinh phân xưởng sản xuất như H2SO4, NaOH, KMnO4 hoặc etanol dùng như là tác nhân lạnh, dung dịch CIP. 6.2 Nhóm phụ gia trực tiếp: gồm tất cả những nguyên liệu và hóa chất được phép có mặt trong thành phần của sản phẩm với sự kiểm soát chặt chẽ hàm lượng cho phép Ví dụ: Hóa chất xử lý độ cứng, điều chỉnh độ kiềm của nước công nghệ (nước nấu bia) như HCl, Na2SO4, KOH, CaCl2. Nhóm các hóa chất đưa vào ngăn chặn quá trình oxy hóa nhũng thành phần trong bia như Cid ascocbic, H2O2, hoặc K2S2O5+ Tác dụng một số loại phụ gia: Các chế phẩm enzyme. Caramen: tạo màu cho bia. CaCl2 : tăng độ bền vững (làm bền enzym α – Amylaza ở nhiệt độ cao) Acid ascorbic: bảo quản, chống oxi hóa, ức chế sự biến chất của bia. Colluplie: chống hóa protein. Maturex L: tác dụng rút ngắn thời gian lên men phụ, giảm lượng diacetyl tạo thành trong quá trình lên men chính. Các hóa chất vệ sinh công nghiệp: Clorin, NaOH dùng để tẩy rửa sát trùng. Nhóm các chất thu hồi CO2: than hoạt tính. . PHẦN II: QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA & CÁC THIẾT BỊ MÁY MÓC: QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA Bia hơi Hồ hoá Gạo Nghiền Nghiền Đường hoá Lọc Malt Bã malt Malt lót Lắng Nấu dịch dường với hoa houblon Rửa Chai Làm lạnh nhanh Lên men chính Lọc trong Bão hoà CO2 chiết chai Dập nút Hoa houblon Lọc ép bã Lên men phụ và tàng trữ Thanh trùng Chai Dán nhãn, xếp két Bia chai Rút men rửa men Tái sử dụng Rửa Chiết bock Bock Nấm men THUYẾT MINH QUY TRÌNH SẢN XUẤT & THIẾT BỊ: 2.1. CHẾ ĐỘ DỊCH ĐƯỜNG HOUBLON HÓA: 2.1.1 Nghiền nguyên liệu: Mục đích: mục đích các công đoạn sản xuất dịch đường houblon hoá là chuyển các hợp chất cao phân tử (tinh bột, protein, hemixenlulozo…) không hoà tan có trong malt, tạo thành các sản phẩm phân tử để cùng với các chất thấp phân tử sẵn trong nguyên liệu hoà tan vào nước. Nghiền Malt đại mạch: - Mục đích: Điều kiện thuận lợi cho sự biến đổi lý, sinh hoá trong quá trình đường hoá, nhằm thu được chất cao nhất, yêu cầu về malt: nội nhũ phải mịn nhưng vỏ trấu chỉ dập để dẽ dàng cho khi lọc. Vì vậy nghiền malt có thể thực hiện theo 2 phương pháp : nghiền khô và nghiền ướt. - Cách tiến hành: Malt sau khi được cân định lượng (Đủ số lượng theo quy định từng mẻ ban đầu). Tiếp đến được làm ẩm, sau đó đem đi nghiền. Thiết bị nghiền malt là máy nghiền trục 1 sàng được cấu tạo bởi 2 trục, phân bố trên dưới, ở giữa hai cặp trục là sàng dùng để phân laọi mức độ nghiền nhỏ hoặc to, điều chỉnh khoảng cách gần hay xa giữa 2 trục nghiền có vai trò quan trọng, vì nghiền nhỏ thì diện tích chịu ảnh hưởng của các enzym lớn, tạo điều kiện cho enzym thuỷ phân hoạt động nhanh rút ngắn thời gian đường hoá. Tuy nhiên nếu nghiền thành bột hết thì không tạo được lớp lọc lý tưởng khi lọc dịch đường ( vì vỏ hạt bị nghiền nhỏ) ảnh hưởng đến chất lượng bia sau này (có vị chát khó chịu do chất chát trong vỏ trấu hoà tan) Yêu cầu kỹ thuật:Trong quá trình nghiền malt, ta cần đặc biệt quan tâm đến mức độ vỡ của hạt malt vì nó sẽ ảnh hưởng đến quá trình đường hoá sau này. Do đó nghiền malt đúng kỹ thuật rất quan trọng. Nghiền malt sao cho khi kết thúc quá trình nghiền: vỏ malt được giữ càng nguyên càng tốt, để tanin, linin, chất khoáng không tan vào dung dịch làm giảm chất lượng của bia. Vỏ malt xay đúng kỹ thuật làm cho lớp bã xốp nhẹ thì trong quá trình lọc nước malt chảy qua dễ và rửa bã nhanh chóng. Nếu nghiền quá nhỏ thì lớp bã sẽ bít kín bề mặt lọc làm giảm khả năng lọc của thiết bị, làm giảm hiệu suất thu hồi các chất còn sót trong bã. Nếu xay quá to thì mức độ đường hoá không hoàn toàn. Không nên xay malt trứơc khi nấu trong khoảng thời gian dài malt sẽ hút ẩm làm giảm chất lượng của malt. .Nghiền gạo Gạo là nguyên liệu mà tinh bột của chúng khi chưa được hồ hoá, chưa được tác động bởi các enzym. Cấu trúc tinh bột của chúng rất cứng. Ở trạng thái như vậy, chúng rất khó bị thuỷ phân, do đó gạo phải được nghiền càng nhỏ càng tốt, nhằm tách triệt để đươc các chất tan trong tinh bột. - Mục đích : Nhằm đưa nghiên liệu ở dạng hạt về dạng bột dễ dàng thấm nước, tạo điều kiện thuận lợi cho các công đoạn chế biến sau. - Cách tiến hành: Gạo cũng được cân định lượng cho từng mẻ nấu, sau đó được đem đi nghiền bằng máy nghiền búa. Thiết bị máy nghiền búa là máy được cấu tạo bởi: thân máy hình trụ, đáy côn 60o, phía trên có roto quay. Roto này được lắp úp trên mặt vỏ máy, phía đầu trục dưới có lắp 1 đĩa, trên thân đĩa được lắp nhiều búa theo dạng đối xứng. Ngoài đĩa được bao bởi 1 sàng có lỗ 0.5-0.7mm với mật độ 29 lỗ/cm2. Sàng được giữ bởi 2 pittong có thể nâng lên hoặc hạ xuống. Trên cùng là 2 cặp vít tải để vận chuyển xuống, búa đập, những hạt tinh bột nhỏ hơn lỗ sàng văng ra ngoài và được chuyển xuống, búa đập, những hạt tinh bột nhỏ hơn lỗ sàng văng ra máy có của quan sát và giảm áp. Toàn bộ thân máy được bắt xuống nên xưởng bằng 4 chân có hệ thống rung. 2.1.2. Nấu ( Hồ hoá và đường hoá) Mục đích: Nhằm chuyển về dạng hoà tan tất cả các chất cao phân tử nằm đưới dạng không hoà tan trong tinh bột, chúng sẽ cùng với những chất hoà tan trong tinh bột gạo thành chất hoà tan chung của dịch đường nhờ tác động của hệ thống men sẵn có trong malt. Các yếu tố: - Mỗi enzym có một nhiệt độ tối thích :Rất cần thiết cho những quá trình thuỷ phân được tốt nhằm tạo thêm những chất hoà tan mà yêu cầu kỹ thuật đòi hỏi. -pH môi trường thường từ 5-6 trung bình là 5.5. -pH tăng hay giảm đều làm cản trở sự triến triển của các quá trình men, giảm hiẹu suất chất hoà tan, dịch thu được bị đục , khó lọc, màu sẫm, vị đắng khó chịu Nồng độ của dịch đường tăng sẽ hãm các quá trình men, tăng đến quá 18% hoạt động của men bị chậm lại. Sự hồ hoá Nhiệt độ hồ hoá phụ thuộc vào tinh bột của loại hạt và cỡ to nhỏ của hạt tinh bột Tinh bột cảu gạo bị hồ hóa ở 80-850c. Đây là nhiệt độ cao nhất, hạt tinh bột của gạo lại nhỏ nhất. Cách tiến hành Ở nồi hồ hoá, toàn bộ gạo sau khi nghiền (đủ khối lượng cho 1 mẻ nấu) cùng với 10% bột malt (so với tổng lượng bột gạo) được cho vào phối trộn với nhiệt độ 450c. Cánh khuấy hoạt động liên tục để khuấy đều dịch bột/nước tỉ lệ 1/5. Tiếp đến khối dịch đường nâng nhiệt độ lên 80-860c, giữ nhiệt độ này 30 phút (đây là nhiệt độ trương nở tinh bột) Tinh bột lúa mì bắt đàu hồ hoá ở nhiệt độ 60-85oc, tinh bột khoai tây hồ hoá ở 55-60o Sự dịch hoá Là sự tác độg của enzym, sự dịch hóa diễn ra rất chậm, thậm chí hàng giờ nếu như tinh bột chưa bị hồ hoá xong. Enzym tác động nhiệt độ ở nhiệt độ thích nghi nhất là 65-70oc, pH thích nghi 4,6 và bị huỷ diệt ở 80oc trong thời gian ngắn. Cách tiến hành: Ở nồi hồ hoá, sau khi đủ thời gian 30 phút, người ta bổ xung một lượng nước vào khối lượng bột để hạ nhiệt độ khối dịch xuống 86 oc xuống 72oc và hoà trộn 1 lượng bột malt theo tỷ lệ ¼ (1kg bột malt với 4kg hỗn hợp gạo+ malt lót ban đầu) và giữ khối dịch này ở nhiệt độ 72oc với thời gian 25-30 phút. Sự đường hoá (Đạm hoá) Sự đường hoá :Là biến đổi tinh bột đã dịch hoá thành dextrin và maltoza chỉ xảy ra được khi cháo đã dịch hoá xong. Sự đường hoá xảy ra dưới tác động của enzym: α - amylaza dextrin hoá β - amylaza maltoza hoá Mỗi loại enzym có nhiệt độ tối thích nghi là topt amylaza dễ bị biến tính ở nhiệt độ lớn hơn hoặc bằng 700c. α - amylaza: toopt= 60-65oc; pHopt= 5.4 β - amylaza : toopt= 70-75oc; pHopt= 5.8 Giải pháp thiết bị cho việc hồ hoá là nấu cháo bình thường ở nồi hồ hoá hai vỏ hoặc hấp hấp dưới áp suất cao (2,5kg/cm2 và thời hạn 15 phút). Trong quá trình này dưới tác dụng của proteaza có sẵn trong malt, rotein được thuỷ phân thành acid amin, các pepton, peptit là những thành phần cần thiết cho lên men bia sau này. Nhiệt độ tối ưu ở giai đoạn này cho men proteza hoạt động 4.8-5.2 với pH5.5-5.8. Mục đích: quá trình đường hóa là tạo điều kiện thích hợp về nhiệt độ và pH của môi trường để hẹ enzym thuỷ phân trong malt chuyển hoá các hợp chất cao phân tử (chủ yếu là hydatcacbon và protein) thành các sản phẩm thấp phân tử, hoà tan bền vững, tạo thành chất chiết của dịch đường. Trong nồi đường hoá , toàn bộ lượng bột malt còn lại được trộn đều với nước theo tỉ lệ nguyên liệu / nước là 1/5, nhiệt độ này 30-30oc, cho acid photphotphoric ( hoặc acid lactic) vào hoà trộn cùng bột malt tới khi pH khối dịch đến 5.5 kết hợp cánh khuấy để dịch bột được trộn đều trong thời gian 10 phút (khuấy chậm khoảng 40 vòng / phút). Tiếp đến ở nồi hồ hoá , khi cháo đủ thời gian ta bơm một lượng cháo từ nồi hồ hoá sang khối dịch (ở nồi đường hoá) sao cho nhiệt độ 520c và giữ nhiệt độ này trong 30 phút, cánh khuấy vẫn chạy. Trong thời gian này, enzym proteaza thuỷ phân protein thành các acid amin. Sau 30 phút ta tiếp tục bơm nốt lượng cháo sao cho nhiệt độ nồi đường hoá tới 60oc, giữ nhiệt độ này trong 30 phút ( khi bơm hết cháo mà nhiệt độ nồi chưa tới 63oc thì ta tiếp tục gia nhiệt cấp hơi cho khối dịch để đạt tới nhiệt độ trên), lúc này cánh khuấy vẫn duy trình chạy. Ở nhiệt độ 63oc, enzym β - amylaza hoạt động với cường độ mạnh nhất, với pH 5.5 phân cắt 2 gốc trên toàn mạch của amilozo và mạch nhánh amilopectin tạo thành đường mamtozơ. Khi giữ đủ thời gian 30 phút, ta bắt đầu gia nhiệt cho khối dịch đến nhiệt độ 750c thì đừng lại với thời gian 60 phút thì tiến hành kiểm tra chất lượng dịch 750 c bằng chỉ thị là dung dịch iot 2%. Yêu cầu Kỹ thuật: Các điểm dừng: 520c-15 đến 20 phút HỒ HOÁ VÀ ĐƯỜNG HOÁ 630c-20 đến 30 phút 730c-20 đến 30 phút Đun sôi- 10 đến 15 phút Tỷ lệ phối trộn Bia vàng 1/5 ( 1kg bột/5 lít nước) Bia đen 1/3 2.1.3. Lọc bã- rửa bã Lọc bã Mục đích: nhằm tách phần lỏng ra khỏi dịch cháo malt để thu hồi được nước malt.Thành phần chủ yếu của phần lỏng là nước và các chất hoà tan. Cách tiến hành:Quá trình lọc tiến hành theo 2 bước: Lọc hỗn hợp thuỷ phân thu được nước nha đầu Dùng nước nóng rữa rồi lọc thu được nước nha cuối Nồi lọc bã Thiết bị dùng để lọc là:lọc đáy bằng và lọc ép khung bản. Yêu cầu kỹ thuật: Dịch ép phải trong nhiệt độ lọc: 700c Rửa bã - Mục đích: lấy lại các chất hoà tan còn lại nằm trong hèm. Quá trình rửa bã kết thúc khi nồng đường trong nước rửa giảm xuống còn 1 đến 2 %. Nếu rửa tiếp thì một số chất đắng và tanin sẽ trích ly vào nước nha làm cho nước nha có mùi vi không bình thường, ngoài ra còn làm loãng nước nha, ta sẽ phải mất thời gian và tốn kém năng lượng cho việc cô đặc đến nồng độ cần thiết. -Yêu cầu kỹ thuật: Nước nha đầu và nước nha cuối đều đều phải trong suốt vì sự hiện diện của các hạt nhỏ không hoà tan trong nước nha sẽ tạo vị khó chịu cho bia và gây khó khăn cho việc lọc bia thành phẩm. Nồng độ chung của hỗn hợp ép và nước rữa bã cần đạt 90% so với nồng độ yêu cầu. Cách tiến hành: Trước khi lọc ta bơm nước nóng 800c vào máy học, việc làm này để thử độ kín của máy và nâng nhiệt độ của nó lên, tránh sự mất nhiệt của dịch cháo malt (do sự thu nhiệt của máy lọc khi chưa được làm nóng). Sau khi hâm nóng máy lọc trong 20-30 phút thì mở của van xả dịch được mở rất nhỏ để không khí thoát ra ngoài. Sau khi dịch cháo malt đã vào đều trong các khoảng không gian tạo bởi khung và vải lọc thì áp suất lọc được tăng lên 0.2-0.3at. Tiếp đó ta tháo dịch ở mức độ vừa phải, trong 10-15 phút dịch đủ trong đạt yêu cầu bơm chúng sang thiết bị dung dịch đường với hoa houblon. Khi hết dịch đương ban đầu, tiến hành quá trình rủa bã bằng nước nóng 78oc, trong thời gian bơm nước rủa bã, các van xả dịch phải mở. Khi nước rủa bã được bơmvào đủ thì ta tháo dịch rửa bã. Dịch rử bã này có chứa chất hòa tan còn lại trong bã. Quá trình rửa bã kết thúc khi nồng độ các chất hòa tan còn lại trong dịch 1.0-1.5%. Nếu tiếp tục rửa bã thì một số chất chát, chất đắng của vỏ trấu ( trong malt) trích ly vào dịch đường làm cho nước nha có mùi vụi và không bình thường, ảnh hưởng đến chất lượng bia sau này. Lượng dịch cuối cùng nằm trong máy được thổi ra bằng hơi gió. Sau đó máy lọc được tháo bã ra, bã sẽ rơi xuống máng còn vải lọc được tháo ra đem đi giặt, sấy khô… chuẩn bị cho lọc mẻ sau. 2.1.4. Nấu dịch đường với hoa houblon: Mục đích : Hoà tan các chất đắng, chất thơm, chất chát vào dịch đường, tạo mùi vị, màu cho bia. Các chất trong hoa sẽ kết hợp với các chất trong dịch đường làm ổn định các thành phần trong bia. Tạo điều kiện cho sự hình thành tủa giữa các protein cao phan tử kém bền vững với tanin. Tiêu diệt các enzym xúc tác sinh học Kết lắng protid cao phân tử (do phản ứng với polyfenol của hoa) và làm trong dịch đường. Tạo phản ứng melanoid Nồi nấu bia Tăng cường độ màu, nồng độ chất hoà tan. Tiến trình Tất cả các nước nha đầu và cuối được bơm vào nồi nấu houblon. Nồi này được chế tạo rộng được gọi là nồi đun sôi, khả năng cung cấp nhiệt cao hơn nồi thuỷ phân, tức là bề mặt tiếp xúc giữa dịch thể với hơi nước bão hoà lớn hơn so với nồi thuỷ phân. Ở khâu này nước nha được nâng nhiệt nhanh, sôi mạnh, tốcc độ bốc hơi có thể đạt 7-10% mỗi giờ. Khi bơm dịch đường vào nồi nấu, ta cho cao, viên houblon vào, đồng thời cho một bao trợ lọc vào. Để cho bia có hương thơm và vị đặc trưng ta cho hoa viên vào nồi đun sôi trứơc 30 phút khi kết thúc quá trình đun sôi. Vì cho vào quá sớm , khi đun sôi thời hạn quá lâu làm bay hết hương thơm của hoa. Thiết bị nấu hoa được chế tạo giống như nồi đường hóa nhưng hệ thống cấp nhiệt cao hơn. Thể tích nồi nấu được tính theo tỉ lệ 650-700lít/100kg nguyên liệu. Thiết bị này được chế tạo bằng thép không gỉ hoặc các hợp kim khác, có thân hình trụ, đáy lồi. Nồi có nắp hình bán cầu, ở tâm là ống hơi có bộ phận hướng hơi và có gắn các bẫy hơi. Có đường ống được nối với ống dẫn dịch ra của máy lọc. Có ống chuyển dịch vào máy bơm và nối sang thiết bị tách bã hoa. Ngoài ra thiết bị còn có 1 bơm dịch, cánh khuấy, kính quan sát và có van ( van bơm vào, van dịch vào bơm, van dẫn nước vệ sinh , van xả đáy…) Lượng hoa cần nạp vào dịch đường: -Lượng hoa cần dùng là 1.2-1.5g/l dịch đường. -Cách cho hoa: cho 2/3 lượng hoa cần dùng vào dịch đường khi dịch đường bắt đầu được chuyển từ máy lọc sang. Đồng thời ta cấp nhiệt cho nồi nấu hoa để nâng nhiệt độ lượng dịch đường trong nồi nấu hoa lên 90-95oc ( vừa nhận dịch vừa cấp nhiệt) Kỹ thuật đun sôi: khi nồi nấu hoa vừa nhận được dịch đường chuyển sang ta phải cấp nhiệt ngay. Ở nhiệt độ 70-750c hệ enzym amilaza kịp thủy phân hết các tinh bột còn sót lại trong quá trình đường hóa. Quá trình đun sôi dịch đường với hoa phải đảm bảo yếu tố sau: Khi quá trình rửa bã kết thúc thì dịch đường ở nồi nấu hoa cũng vừa sôi. Với cường độ sôi mức tối đa (cao nhất) các chất trong hoa houblon sẽ được hòa tan một lượng lớn vào dịch đường. Thời gian đun sôi 60 phút. Trước khi kết thúc sôi 15-20 phút ta cho hết 1/3 lượng hoa còn lại vào tiếp tục đun sôi. Yêu cầu kỹ thuật đun Sôi mạnh, thời gian 1.5 đến 2h Lượng chất đắng cần đạt: 18-25mg/l 2.1.5 Lắng trong tách cặn: Mục đích lắng trong: Lắng các cặn mịn ra khỏi dịch đường (hoa houblon, protein tủa). Làm nước mout trong. Tạo điều kiện cho men dễ dàng thẩm thấu trong quá trình lên men bia. Thiết bị dùng để lắng cặn là thiết bị thùng lắng xoáy tâm. Đưa nhiệt độ dịch đường từ 100o c xuống 90o c Thiết bị ta chọn để tách cặn , lắng trong và làm nguội dịch đường đến 90 là thùng trụ đáy lồi- Thùng whirlpool, thiết bị được cấu tạo bằng thép không rỉ có dung tích phù hợp. Trên thân thùng có nhiệt kế, có ống thuỷ, song song với ống thuỷ có thước có vạch , có ghi số để báo mức lượng dịch đường có trong thiết bị. Tâm thùng là ống thoát hơi cao, có cửa quan sát có đèn báo hiệu , có ống dẫn dịch theo phương tiếp tuyến theo tỷ lệ ¼ so với thân thùng từ đáy lên. Nhờ có lực hướng tâm lớn, cặn lắng bị hút vào thùng và lắng xuống đáy. Khi bơm hết toàn bộ lượng dịch vào thùng lắng xoáy. Để phù hợp với độ đường của từng loại bia, sau khi tính toán sản lượng cho một mẻ dịch đường houblon hoá, nhìn thể tích thùng lắng xoáy , trên thước của ống thuỷ, ta thêm voà một lượng nước 100oc để dịch đường có độ đường theo yêu cầu công nghệ. 2.1.6. Làm lạnh nhanh: Mục đích: của làm lạnh Tránh sự xâm nhập và phát triển của vi sinh vật bên ngoài. Đảm bảo sự hoà tan oxy cần thiết cho men phát triển trong giai đoạn trước khi lên men. Đảm bảo sự lắng cặn khi làm địch đường. Như vậy, mục đích của quá trình lắng trong – làm lạnh là giảm nhiệt độ dịch đường xuống cho nấm men phát triển, tách các loại cặn bẩn ra khỏi dịch và bão hoà CO2. Như vậy, mục đích của quá trình lắng trong – làm lạnh là giảm nhiệt độ dịch đường xuống cho nấm men phát triển, tách các loại cặn bẩn ra khỏi dịch và bão hoà CO2. Quá trình làm lạnh diễn ra theo 2 bước: -Giảm nhiệt độ dịch đương 90o c xuống 60-70o c -Giảm nhiệt độ xuống tới nhiệt độ lên men 15-16o c Thiết bị làm lạnh ở đây là thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng . Thiết bị này làm lạnh dịch đườn trong thời gian rất ngắn. Máy lạnh có nguyên tắc làm lạnh như sau: Hai khoang lạnh dùng các tác nhân lạnh khác nhau: Khoảng 1: Dùng nước làm lạnh tác nhân lạnh, khi có nhiệt độ dịch đường từ 900c xuống 600c ( nhiệt độ nước lạnh vào 20oc ra 500c. Khoảng 2 : Dùng nước muối hạ nhiệt độ của dịch đường từ 60oc xuống nhiệt độ lên men (15o-160c), nhiệt độ của nước muối hạ nhiệt độ của dịch đường từ 600c xuống nhiệt độ lên men (150c-16oc) nhiệt độ của nước muối vào -8oc ra 20c). Thời gian hạ nhiệt độ 1 đến 1.5 h 1.2. LÊN MEN 1- Lên men nấu dịch Lên men là quá trình nuôi cấy nấm men với các chủng đặc biệt, trong đường malt sinh ra rượu và các sản phẩm phụ để cho lọc bia được hoàn thiện. Qua sự trao đổi chất của nấm men dẫn đến sự thay đổi cơ bản trong thành phần hoá học của nước mout, biến nước malt thành một loại nước có hương thơm, vị dễ chịu và độ bền vững cần thiết, đó là bia. Sau quá trình lên men chính từ dịch đường hoa houblon đã được chuyển thành bia non, do tác động của tế bào nấm men. Ngoài 2 sản phẩm chính rượu etylic và CO2 trong quá trình lên men còn tạo ra nhiều sản phẩm bậc hai: Glyxerin: tạo thành khi phân giải đường. Lượng glyxerin có trong bia từ 2-3g/lit, sự có mặt của glxerin sẽ làm bia có vị mềm, tăng độ đậm đà của sản phẩm và tăng khả năng giữ CO2. Este là sản phẩm bậc 2 không thường có trong lên men chính.Nó được hình thành là kết quả của sự phản ứng giữ acid bay hơi và không bay hơi với các loại rượu khác nhau. Este có ý nghĩa rất quan trọng trong việc hình thành hương thơm chịu của bia. Andehit: là cấu tử được tạo thành từ sự thay đổi chất ở nấm men hoặc có thể được tạo thành qua con đường oxy hoá các loại rượu. Lượng andehit có trong bia dao động từ 9-10mg/l, anhehit làm tăng thêm hương cho bia. Diaxetyl: Nó được tạo thành do quá trình hoạt động sống của tế bào nấm men, là một chất lỏng màu vàng có khả năng khích thích rất mạnh lên hệ thần kinh con người, gây dau đầu cho người sống. Giai đoạn đầu lên men chính diacetyl được tạo nên tương đối nhiều nhưng quá trình lên men phun và tàng trữ diacetyl giảm đi rõ rệt, lượng diacetyl quy định phải nhỏ hơn 0.2mg/lit, đây là cấu tử có ảnh hưởng xấu tới chất lượng bia. HỆ THỐNG NHÂN GIỐNG VÀ BẢO QUẢN MEN Trong sản xuất bia , quá trình lên men xảy ra qua 2 giai đoạn : Lên men chính và lên men phụ: -Lên men chính Mục đích: quá trình là chuyển hoá các chất hoà tan ở trong dịch đường thành C2H5OH, CO2 và các sản phẩm phụ khác (sinh tổng hợp trong quá trình hoạt động sống của tế bào nấm men) tạo thành bia theo yêu cầu kỹ thuật và chất lượng thành phẩm. Quá trình lên men chính thưòng xảy ra ở nhiệt độ 6-8oc trong thời gian 7- 12 ngày đối với bia vàng , khoảng 12-18 ngày đối với bia đen. Quá trình lên men chính chia làm 4 giai đoạn: Giai đoạn đầu: tạo bọt trắng và mịn xung quanh bề mặt dịch lên men, là giai đoạn nấm men nảy chồi, hàm lượng chất hoà tan giảm khoảng 0.2 đến 0.5% mỗi ngày đêm, nhiệt độ tăng khoảng 0.5oc, độ Balling khoảng 6.8-7.6%, giai đoạn này kéo dài từ 1 đến 1,5 ngày. Gai đoạn thứ hai (giai đoạn tạo bọt thấp): có rất nhiều bọt tắng đặc, tốc độ giảm các chất trích ly khoảng 1.5 đến 1% mỗi ngày đêm và nhiệt độ tăng 1 đến 1.5 0c, độ Balling trung bình khoảng 5-6.5%. Thời kỳ này kéo dài từ 2 đến 3 ngày. Giai đoạn thứ ba (giai đoạn tạo bọt) quá trình lên men xảy ra mạnh mẽ nhất, tốc độ tiêu hao cơ chất từ 1-1.5% ngày đêm, nhiệt độ lên men tăng nhanh, phải thường xuyên theo dõi và khống chế ở mức nhiệt độ 0.3%. Mức độ bão hào CO2 trong bia phụ thuộc vào ba yếu tố: nhiệt độ áp suất, thời gian. Nhiệt độ: nhiệt độ càng thấp khả năng hoà tan CO2 càng cao. Ở giai đoạn lên men chính, mức độ hoà tan CO2 đạt cao nhất vì giai đoạn này người ta thường duy trì nhiệt độ lên men 1-4oc. Áp suất : áp suất càng cao khả năng hoà tan CO2 càng cao . Trong quá trình lên men, CO2 được tạo ra có xu hướng tách ra khỏi dung dịch lên men theo chiều từ dưới lên. Do đó việc tạo ra khỏi dung dịch lên men theo chiều từ dưới lên. Do đó việc tạo ra một lực đẩy CO2 ngược lại vào trong dung dịch lên men sẽ tạo ra một lực đẩy CO2 ngược lại vào trong dung dịch lên men tạo điều kiện để CO2 nằm trong dịch lên men và hoà tan CO2 trong đó. Áp suất duy trì trong thiết bị lên men kín duy trì ở 0,2-0,4 kg/cm2. Thời gian lên men: thời gian lên men (nhất là lên men phụ) càng dài thì khả năng hoà tan CO2 vào dung dịch càng lớn. Đối với bia hơi, thời gian lên men phụ khoảng 11-14 ngày. Đối với bia chai, thời gian lên men phụ khoảng 15-21 ngày. Thời gian này không cố định cho tất cả các loại bia hoặc đối với tất cả các nhà máy tuỳ theo loại bia hay loại nhà máy, mà người ta quy định thời gian lên men phụ dài hay ngắn khác nhau. Quá trình lắng trong bia là một quá trình hết sức phức tạp. Trước tiên các hạt có kích thước nhỏ, không có khả năng hoà tan trong nước, gặp điều kiện nhiệt độ thấp sẽ lắng xuống dưới dáy thiết bị. Ở nhiệt độ thấp xảy ra hiện tượng đông tụ nhựa Houblon, các Protein, Tanin. Tế bào nấm men sẽ lắng xuống theo từng đám khi chúng liên kết với nhau. Như vậy, trong giai đoạn làm trong bia quá trình lắng không chỉ là do nấm men mà còn do rất nhiều vật chất không tan khác . Trong quá trình lên men phụ , cần lưu ý một số điểm quan trọng cỏ ảnh hưỏng rất xấu đến chất lượng bia. Trong khi tiến hành lên men chính, hàm lượng diacetyl sẽ tăng nhanh. Ngược lại trong quá trình lên men phụ hàm lượng này không những không được tạo thành mà còn giảm. Có hai diacetyl giảm đến 50% trong giai đoạn lên men phụ. Trong quá trình lên men phụ , tuyệt đối không cho oxy xâm nhập vào thùng lên men. Nếu hàm lượng oxy có trong dịch lên men bia 1mg/l thì đã bắt đầu gây ảnh hưởng tới quá trình oxy hoá có hại cho vụ của bia. Nếu trong dịch lên men bia hàm lượng sắt và đồng ở mức 0.1-0.2mg/l sẽ tăng quá trình oxy hoá. Do đó việc kiểm soát và vệ sinh thiết bị lên men thường xuyên là đều rất cần thiết bị lên men thường xuyên là điều kiện rất cần thiết. Xử lý sự cố : Tất cả các sự cố phải xử lý ngay trong giai đoạn này: Kết tủa protein cao phân tử: dùng tanin Phân huỷ protein: dùng proteaza Tách cặn bẩn: Dùng bentonit, diatonit Loại ảnh hưởng của oxy: dùng acid ascorbic, ditionit (gây vị không tốt, tạo màu sẫm oxy hoá tanin. Tăng độ bền của bia: dùng polyamit (hấp thụ một cách chon lọc polyphenol, chất màu gôc phenol, protein cao phân tử) tăng độ trong, độ bền cho bia. Chỉ tiêu: độ lên men cuối cùng cách độ lên men cuối 1-2%. 3- Thu hồi CO2 Khí CO2 được sinh ra trong quá trình lên men sẽ được thu hồi và xử lý để loại bỏ tạp chất khử mùi rồi nén lại cho hoá lỏng , nạp vào các chai chứa để mang đi sử dụng lại. Khí CO2 được sinh ra trong quá trình lên men sẽ được thu hồi và xử lý để loại bỏ tạp chất khử mùi rồi nén lại cho hoá lỏng, nạp vào các chai chứa để mang đi sử dụng Các giai đoạn chính của việc thu hồi CO2 Tập trung khí CO2 từ các bồn lên men. Nén làm sạch, khử trùng Hoá lỏng CO2 Quy trình thu hồi CO2 Quy trình thu hồi CO2 trong quá trình lên men chính vào phao chứa khí trong hai ngày đầu mở van khí của compitank men để xả bỏ tạp chất trong giai đoạn đầu của quá trình lên men. Đến ngày thứ ba nối van xả khí comptitank lên men vào đường ống thu hồi CO2 hoà tan và bão hoà trong dung dịch bia. Đối với compitank đã lọc xong, compitank thành phẩm sau chiết hết bia phải nối van xả khí với đường ống thu hồi CO2 để tận thu lượng CO2 còn lại trong compitank trước khi vệ sinh. Quy trình nạp CO2 vào chai: Làm sạch sơ bộ khí trong quá trình thu hồi các tank bằng cách cho lội qua thùng chứa nước để loại bỏ tạp chất, cặn bã. Sau đó được đưa qua bình chứa sillicagen để hút ẩm, sau đó đi vào phao chứa. Khi lượng khí trong chai đã đủ để nạp vào chai thì tiến hành quá trình nen nạp vào chai. Trong quá trình nạp khí đủ qua cấp nén chai ở pá suất 4-5kg/cm2 CO2 sẽ được qua các bình: Chứa than hoạt tính để khử mùi, chứa thuốc tím để khử trùng, sillcagen để hút ẩm, để xử lý trước khi nén nạp lên áp suất cao. 4.Lọc bia Mục đích: Làm cho bia có độ trong sáng đúng yêu cầu chất lượng. Tách triệt để các phân tử rắn lắng, khuyếch tán trong bia. Làm ổn định , gia tăng độ bền vững sinh học cho bia. Lọc loại bỏ hầu hết các vi sinh vật kể cả nấm men. Bởi vì sau khi lên men phụ còn tồn tại gây đục cho bia. Nguyên lý Bia là hỗn hợp và thành phần của nó là chất keo hoà tan, do tính không ổn định của hệ keo thì sớm muộn các hệ keo này sẽ kết tủa , gây vẩn đục cho bia. Vì vậy, người ta phải tìm cách loại bỏ khả năng kết tủa của hệ keo làm cho bia ổn định. Để làm được điều đó, người ta đưa ra các thiết bị lắng , lọc, li tâm hay có bột trợ lọc. Yêu cầu bia sau khi lọc Bia phải có màu ống ánh khi ánh sáng xuyên qua Bia phải có độ bền vững hoá học cao ( có nghĩa là không bị phân tán, không bị chuyển thành các chất khác) Kỹ thuật pha trộn trước và sau khi lọc các mẻ bia khác nhau phải đảm bảo chất lượng đồng nhất. Phải luôn luôn giữa áp suất đối nghịch trên bề mặt của bia từ 0,5 -1kg/cm2. Không được để oxy không khí tiép xúc với bia (phải hoàn toàn lọc kín, vận chuyển trong đường ống kín). 1.3. HOÀN THIỆN SẢN PHẨM 1. Chiết chai Trước khi chiết chai thường được bão hoà CO2 (nạp gas). CO2 được nạo vào ngay trước khi chai trong thùng phối trộn. Với bia ( 0oc) + CO2 ( áp suất=4-5kg/cm2) trong thời gian:12-14h (lắc khoảng vài giờ). Sau đó qui trình chiết chai được tiến hành 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 khác. Nguyên tắc: Bia được chiết trong hệ thống kín theo nguyên tắc đẳng áp. Bia được chứa trong hệ thống kín, để tránh sự tiếp xúc của bia với không khí, tránh các phản ứng oxy hoá- khử làm đục và hư bia. Bia được chứa trong điều kiện đẳng áp CO2, nếu trong điều kiện ngược lại bia bị xáo trộn , tạo ra nhiều bọt tràn ra ngoài gây lãng phí bia, tổn thất CO2 gây trở ngại cho bia đưa vào đúng định mức trong chai. Tiến hành chiết : Quá trình chiết chai được tiến hành áp suất dư của khí CO2 và nhiệt độ từ 0-1oc, hạn chế sự tiếp xúc giữa bia và không khí càng nhiều càng tốt. Tránh rót bia đầy quá sẽ vỡ chai, hoặc bị bật nắp chai khi thanh trùng. Máy dùng để chiết chai vào chai có bộ phận quan trọng nhất là vòi chiết . Vòi chiết có cấu tạo gồm 2 bộ phận chaính . Xi lanh ở phía ngoài và pittong phía trong . Phần xilanh được kết thúc ở dưới bằng một miéng lọc bằng cao su, khi chai đẩy lên núm cao su sẽ ôm chặt lấy cổ chai. Pittong là một hình trụ rỗng dài, phía cuối kết thúc bằng 1 xupap (pittong chuyển động dọc lên hoặc xuống theo xilanh nhờ lực nén khí) khi làm việc đẩy xuống cắm vào chai Mục đích: là dễ vận chuyển đến người tiêu dùng và dễ bảo quản. Bia thường được đóng chai thuỷ tinh và hộp với dung lượng khác nhau. Thiết bị chiết chai 2. Thanh trùng Bia sau khi đóng chai hoặc hộp phải thanh trùng. Mục đích của quá trình là diệt các tế bào men cũng như các vi sinh vật trong chai, lon đảm bảo thời gian qui định. Yêu cầu: Bia hấp xong phải có độ hấp tốt, chai bia phải kín và bóng. Nguyên lý : dùng nhiệt (>62oc) thời gian giữ nhiệt tối đa là 15 phút kết hợp với chất nhựa trong hoa bia và độ pH thấp trong bia để diệt hết các vi sinh vật và chất men còn sót lại trong bia khi lọc và chiết. Tiến hành thanh trùng : Bia từa máy giập nút chai được đưa đi qua bộ phận vòi phun, làm sạch bia dính trên chai rồi đem đi thanh trùng . Chế độ thanh trùng bia được diễn ra 3 giai đoạn : -Giai đoạn 1 : Nâng nhiệt độ lêrn 55oc và giữ nhiệt độ này trong vòng 10 phút -Giai đoạn 2 : Nâng nhiệt độ lên 65oc và giữ trong vòng 10 phút -Giai đoạn 3 : Nâng nhiệt độ lên 78oc giữ trong vòng 30 phút , ở giai đoạn này vơi nhiệt độ 78oc thì hầu hết các vi sinh vật bị tiêu diệt, số còn lại sẽ bị yếu đi, không có khả năng sinh sản và phát triển. Bia sau khi thanh trùng sẽ tăng thời giam bảo quản, đảm bảo cho việc vận chuyển và tiêu thụ trên thị trường. Dán nhãn và xếp kết: nhằm hoàn thiện sản phẩm , đem lại bề ngoài cgo sản phẩm có hình thức dễ nhìn, mẫu mã phong phú hơn, nhãn được in ấn theo quy định nhà nước về nhãn sản phẩm. PHẦN III: CÁC TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG 1.Các chỉ tiêu về cảm quan: Độ bọt: Chiều cao lớp bọt (cm): ở bia hơi là 1cm ở bia chai là 2cm Trạng thái: bọt mịn trắng , dưới đáy trắng, dưới đáy cốc thường xuyên có lớp bọt nhỏ trích ly tách ra và thoát lên bề mặt, thời gian giữ bọt từ 3-5 phút. Màu sắc: có màu vàng của dung dịch Iốt 0.01N. Độ Trong : trong suốt không có cặn, qua cốc thuỷ tinh khi ta cầm phải nhìn thấy rõ các vân tay phía trên bia. Hương vị: Đặc trưng là vị đắng của hoa houblon, thơm ngọt, không có vị lạ (chua chát, vị nấm men phân huỷ...) 2.Các chỉ tiêu hoá học: Độ đươngg ban đầu: 12oBx ( bia chai), và 10oBx(bia hơi). Hàm lượng cồn(%):3-4.5. Độ đường cuối:2-3oBx. Đạm tổng 3.5-8g/lit. Diacelty(mg/lít):<0.2. Rượu bậc cao (mg/lit) :30-60. Este(mg/l):15-50. Andehit(mg/lit):10-15. Axit hữư cơ (mg/lit):150-200. Glycerin(mg/l):2-3 3. Cách nhận biết bia ngon Bia có nguyên liệu chủ yếu là đại mạch, qua các khâu gây men và chế biến mà thành. Theo nồng độ nước đại mạch có thể phân nồng độ bia làm 3 cấp: một, hai, ba. Màu bia cũng có 3 sắc tố: vàng nhạt, vàng đậm và đen. Nếu bia chưa qua khâu khử trùng gọi là “bia sống”, còn đã qua xử lý thì gọi là “bia chín”. Màu sắc và độ trong - Màu bia tươi phải trong, vàng nhạt là ngon, loại kém chất lượng thì nước bia đục, chứng tỏ công nghệ lên men và sản xuất chưa tốt. - Với các loại bia đóng chai tiêu thụ trên thị trường hiện nay thời gian bảo hành từ 40 đến 60 ngày, loại bia tươi chỉ được 7 ngày. Quá thời hạn trên, mùi bia sẽ biến mất và nếu có hiện tượng vẩn đục thì không nên uống. Bọt bia Khi bạn rót bia ra cốc lập tức sẽ có bọt lăn tăn chạy lên, bọt đó chạy lên cao thì tan rất chậm, có thể nổi trên mặt tới 4 đến 5 phút, khi bọt ở ngoài đã tan mà bên thành cốc vẫn thấy bọt bám vào và nếu đã uống hết bia mà bọt vẫn bám vào cốc thì loại bia đó có chất lượng tốt. Ngược lại, nếu bọt to, chóng tan, không dính vào thành cốc thì loại bia đó không đạt chất lượng. Tuy nhiên, bạn cũng nên chú ý xem trong cốc có chất dầu mỡ không, vì các loại dầu mỡ thực động vật sẽ làm tăng độ tan của bọt bia. Mùi vị Các loại bia khác nhau có hương vị khác nhau. Nhưng nói chung, khi nâng cốc bia lên bạn phải cảm nhận thấy mùi hoa bia, mùi mạch nha, và mùi este một cách đậm đà, tinh khiết thì đó mới là bia ngon. Còn nếu thấy mùi khó ngửi thì đây là bia chất lượng kém. Bia ngon thì vị đậm, mát, uống vào có cảm giác dễ chịu. Nếu thấy vị nhạt nhẽo, đắng, khó uống hoặc mùi chua thì bia đã bị hỏng, bạn cần phải bỏ ngayng độ tan của bọt bia. PHẦN IV: KẾT LUẬN Trên đây là quy trình sản xuất của nhà máy bia . đây là quy trình sản xuất khép kín .tao ra các loại sản phẩm tốt đáp ứng nhu cầu của xã hội. Ngành Bia là một ngành công nghiệp thực phẩm, sản xuất ra loại đồ uống có chất lượng phục vụ nhu cầu xã hội, trong nhiều năm qua ngành bia có tốc độ tăng trưởng nhanh, đáp ứng nhu cầu trong nước thay thế phần nhập khẩu trước đây. 1. Sản lượng:liên tục tăng từ những năm 1987 (84,5 triệu lít) đến năm 2005 là 1.200 triệu lít. Chỉ tiêu chủ yếu:Năm 2010: 1.500 triệu lít. 2. Định hướng phát triển: a) Về công nghệ, thiết bị: Hiện đại hoá công nghệ, từng bước thay thế công nghệ thiết bị hiện có bằng công nghệ, thiết bị tiên tiến, hiện đại của thế giới, đảm bảo các tiêu chuẩn chất lượng, an toàn vệ sinh thực phẩm, môi trường theo quy định của Việt Nam và quốc tế để sản phẩm có khả năng cạnh tranh ngày càng cao trên thị trường trong và ngoài nước. b) Về đầu tư: Tập trung đầu tư các nhà máy có công suất lớn; phát huy tối đa năng lực của các cơ sở sản xuất có thiết bị và công nghệ tiên tiến; đồng thời tiến hành đầu tư mở rộng năng lực của một số nhà máy hiện có. Đa dạng hoá hình thức đầu tư, phương thức huy động vốn, khuyến khích huy động nguồn vốn của các thành phần kinh tế trong nước, phát hành trái phiếu, cổ phiếu; đẩy mạnh việc cổ phần hoá đối với những doanh nghiệp nhà nước không cần nắm giữ 100% vốn. c) Về nghiên cứu khoa học và đào tạo: Quy hoạch và xây dựng các phòng thí nghiệm, Trung tâm nghiên cứu; triển khai thực nghiệm gắn với việc ứng dụng khoa học, công nghệ vào sản xuất; đồng thời quy hoạch và đào tạo đội ngũ cán bộ khoa học, công nhân kỹ thuật đáp ứng yêu cầu phát triển của ngành. PHẦN V: TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Đàm Sao Mai- Công nghệ lên men- Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM. 2.TS. Nguyễn Xuân Phương, TSKH Nguyễn Văn Khoa- Cơ sở lý thuyết và kỹ thuật sản xuất thực phẩm- Nhà xuất bản giáo dục – Tháng 9-2006. 3.Bùi Ái- Công nghệ lên men ứng dụng trong công nghệ thực phẩm – Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia TP.HCM- Tháng 11-2005. 4. Một số trang: http//wikipedia.org http//tailieu.vn http//ebook.edu.vn