Đồ án tốt nghiệp: Tìm hiểu công nghệ sản xuất bia và quy trình kiểm nghiệm chất lượng bia thành phẩm tại nhà máy bia Sài Gòn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA VÀ QUY TRÌNH KIỂM NGHIỆM CHẤT LƯỢNG BIA THÀNH PHẨM TẠI NHÀ MÁY BIA SÀI GÒN

Ngành học: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

GVHD: TS. NGUYỄN THỊ HAI

KS. NGẠC BẢO LÂN

SVTH: HUỲNH HƯƠNG TẦN

MSSV: 10711148

LỚP : 07DSH4

TP. HỒ CHÍ MINH – 2011

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

LỜI MỞ ĐẦU

Bia là một ngành công nghiệp thực phẩm có truyền thống lâu đời. Bia là một

loại nước giải khát có độ cồn thấp, có giá trị dinh dưỡng cao, có mùi vị thơm ngon

hấp dẫn. Bia giúp cho người ta giải nhanh cơn khát trong những ngày nắng nóng,

bớt đi mệt mỏi trong những lúc làm việc căng thẳng, giúp cho ăn uống ngon miệng

hơn nhờ vào lượng enzyme khác nhau trong bia. Đất nước ta ngày càng phát triển,

thị hiếu của người tiêu cũng ngày càng cao, do đó ngoài thị trường cũng có nhiều

chủng loại bia khác nhau tạo điều kiện cho người tiêu dùng có nhiều cơ hội để lựa

chọn hơn. Với nhiều thương hiệu như vậy người tiêu dùng cũng có yêu cầu cao hơn

về số lượng lẫn chất lượng.

Nhờ vào thành phần dinh dưỡng như chứa nhiều vitamin B1, B2, PP… và một

lượng lớn CO2 nên bia đã cung cấp cho chúng ta một năng lượng tương đối lớn.

Chính vì thế mà bia đã trở thành một loại thức uống không thể thiếu của những buổi

tiệc và trong những buổi ăn của người phương Tây.

Đề đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng ngày càng cao thì có nhiều công ty

sản xuất bia ra đời, nhưng hiện nay cung ứng cho thị trường một khối lượng bia lớn

có công ty bia Sài Gòn. Công ty bia Sài Gòn với nhiều chủng loại bia có hương vị

đặc trưng đậm đà nên đã thu hút một lượng khách hàng rất lớn. Hiện nay, sản phẩm

công ty đã có mặt ở nhiều nước trên thế giới và được mọi người ưa chuộng như các

sản phẩm: Sài Gòn Speccial, Sài Gòn Export, Sài Gòn 333…

Trong những năm gần đây, nhu cầu uống bia của con người ngày một tăng

nhanh, cùng với sự phát triển của ngành công nghệ sinh học, công nghệ sản xuất bia

đã có những bước tiến nhảy vọt. Nhiều cải tiến về công nghệ đã được áp dụng vào

sản xuất bia, đã nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị,

và mang lại hiệu quả kinh tế cao. Ngày nay ngành sản xuất bia Việt Nam cũng như

các nhà máy bia liên doanh hay các hãng bia nước ngoài luôn không ngừng mở

rộng, cải tiến, xây dựng các nhà máy mới phù hợp và nâng cao chất lượng nhằm

Huỳnh Phương Tần 1 MSSV: 107111148

đáp ứng nhu cầu chung, với xu hướng cạnh tranh và chiếm lĩnh thị trường.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Bên cạnh đó, bia thì có nhiều loại nhưng vấn đề về chất lượng sản phẩm bia

hiện nay luôn được người tiêu dùng quan tâm và chú ý đến, chính vì thế chúng tôi

chọn đề tài: “Tìm hiểu công nghệ sản xuất bia và quy trình kiểm nghiệm chất

lượng bia thành phẩm tại Công ty bia Sài Gòn” một công ty uy tín và luôn quan

tâm đến sức khỏe người tiêu dùng.

Trong thời gian thực hiện đồ án tại công ty bia Sài Gòn có dây chuyền công

nghệ sản xuất cao giúp cho chúng tôi học tập được rất nhiều kiến thức thực tế các

công việc tại nhà máy, tổng hợp tài liệu liên quan là nền tảng kiến thức lớn cho

chúng tôi sau này khi bước vào môi trường làm việc cụ thể.

Đối vối một sản phẩm bia đạt chất lượng và đưa ra thị trường thì phải qua các

bước kiểm nghiệm sau:

Giá trị cảm quan bia thành phẩm

Kiểm nghiệm hóa lý

Huỳnh Phương Tần 2 MSSV: 107111148

Kiểm nghiệm vi sinh.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NGÀNH BIA

1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới

Đối với các nước có nền công nghiệp phát triển, đời sống kinh tế cao thì bia

được sử dụng như một thứ nước giải khát thông dụng. HIện nay trên thế giới có trên

25 nước sản xuất bia với sản lượng trên 100 tỷ lít/năm, trong đó, Mỹ, Đức, mỗi

nước sản xuất trên dưới 10 tỷ lít/năm, Trung Quốc 7 tỷ lít/năm...

Thống kê bình quân mức tiêu thụ hiện nay ở một số nước công nghiệp tiến

tiến trong năm 2004 như sau: Cộng hòa Czech hơn 150 lít/người/năm, Đức 115

lít/người/năm, Úc khoảng 110 lít/người/năm...

Tổng lượng tiêu thụ trên thế giới năm 2003 khoảng 144,296 triệu kl, năm 2004

khoảng 150,392 triệu kl (tăng 4,2%). Lượng bia tiêu thụ tăng hầu khắp các vùng,

ngoại trừ vùng Địa Trung Hải, đẩy lượng tiêu thụ trên toàn thế giới tăng lên. Nhưng

lượng tăng đáng kể nhất là Trung Quốc, Thái Lan, Philipin với tốc độ tăng đến

11,2%.

Biểu đồ 1: Phân chia lượng bia tiêu thụ theo vùng (2004)

(Nguồn từ Kirin news – Nhật Bản)

Huỳnh Phương Tần 3 MSSV: 107111148

1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia tại Việt Nam

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

a. Tình hình sản xuất bia trong nước

Năm năm trở lại đây, do tác động của nhiều yếu tố như tốc độ tăng trưởng

GDP, tốc độ tăng dân số, tốc độ đô thị hóa, tốc độ đầu tư... mà ngành công nghiệp

bia đã phát triển với tốc độ tăng trưởng cao. Chẳng hạn như năm 2003, sản lượng

bia đạt 1290 triệu lít, tăng 20,7% so với năm 2002, đạt 79% so với công suất thiết

kế, tiêu thụ bình quân đầu người đạt 16 lít/năm, nộp ngân sách nhà nước khoảng

3650 tỷ đồng.

b. Số lượng cơ sở sản xuất

Số lượng cơ sở sản xuất giảm xuống so với những năm cuối thập niên 1990,

đến năm 2003 chỉ còn 326 cơ sở sản xuất so với 469 cơ sở tính từ năm 1998. Điều

này là do yêu cầu về chất lượng bia, về mức độ vệ sinh an toàn thực phẩm ngày

càng cao, đồng thời do sự xuất hiện của nhiều doanh nghiệp bia lớn có thiết bị hiện

đại, công nghệ tiên tiến... nên có sự cạnh tranh gay gắt, nhiều cơ sở sản xuất quy mô

nhỏ, chất lượng thấp không đủ khả năng cạnh tranh đã phá sản hoặc chuyển sang

sản xuất sản phẩm khác. Trong các cơ sở sản xuất bia đó, có Sabeco chiếm năng

suất trên 200 triệu lít/năm, Habeco năng suất trên 100 triệu lít/năm, 15 nhà máy bia

có năng suất trên 15 triệu lít/năm và khoảng 165 cơ sở sản xuất có năng lực dưới 1

triệu lít/năm.

Hai tổng công ty Bia – Rượu – Nước giải khát Hà Nội và Sài Gòn là hai đơn

vị đóng góp tích cực và giữ vai trò chủ đạo trong ngành bia. Theo báo cáo của các

tỉnh thành phố trực thuộc trung ương và của hai tổng công ty, riêng năm 2003,

doanh thu của ngành Bia Rượu Nước giải khát đạt 16.497 tỷ đồng, nộp ngân sách

nhà nước 5000 tỷ đồng, tạo điều kiện việc làm và thu nhập ổn định cho trên 20.000

lao động. Sản lượng bia tiêu thụ toàn quốc đạt 1290 triệu lít, đạt 78,8% công suất

thiết kế, trong đó Habeco và Sabeco đạt 472,28 triệu lít (chiếm 36,61% toàn ngành

bia). Hai tổng công ty đã phát huy hết năng suất, phải gia công tại một số địa

phương nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người tiêu dùng.

Huỳnh Phương Tần 4 MSSV: 107111148

1.3. Giới thiệu tổng quan về Nhà máy bia Sài Gòn

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

1.3.1 Giới thiệu chung

Công ty bia Sài Gòn là một công ty trực thuộc Tổng công ty Bia - Rượu - Nước giải

khát Sài Gòn.

 Tên tiếng Anh: Saigon Beer Alcohol – Beverage Corporation

 Tên viết tắt: SABECO

 Địa chỉ: số 187 - Nguyễn Chí Thanh, Quận 5, TP.HCM

 Điện thoại: 088.559595

 Fax: 088.577095

 Email: saigonbeer@hcm.vnn.vn.

1.3.2 Lịch sử hình thành và phát triển

Tiền thân Tổng công ty Bia Rượu Nước giải khát Sài Gòn trước đây là một

nhà máy của tư bản Pháp được xây đụng từ những năm 1875.

Đến tháng 6/1977 Nhà máy đổi tên thành Nhà máy Bia Sài Gòn.

Năm 1993 Nhà máy đổi tên thành Công ty Bia Sài Gòn và trở thành một

trong những Công ty bia có thiết bị hiện đại nhất Việt Nam.

Với truyền thống lâu đời 100 năm trong ngành sản xuất bia chất lượng sản

phẩm của Công ty Bia Sài Gòn không ngừng được nâng cao nhờ sự kết hợp đồng bộ

giữa công nghệ truyến thống, thiết bị hện đại, nguyên liệu ngoại nhập từ những

nước nổi tiếng trên thế giới với việc đổi mới phương thức quản lý. Một trong những

yếu tố quan trọng góp phần ổn định chất lượng sản phẩm là hệ thống phương tiện

kỹ thuật kiểm tra tiên tiến được đánh giá đạt đẳng cấp quốc gia và hệ thống đảm bảo

chất lượng cho sản phẩm bia chai, bia lon phù hợp với tiêu chuẩn ISO 9001 : 2000.

Từ năm 1992 với uy tín trong nước Sản phẩm của Công ty Bia Sài Gòn đã

vươn ra có mặt trên thị trường khó tín nhất như: Nhật, Autralia, Mỹ, Singapore,

EU...

Năm 2000, Công ty Bia Sài Gòn là doanh nghiệp sản xuất bia đầu tiên của

Huỳnh Phương Tần 5 MSSV: 107111148

Việt Nam đã đạt và vượt mốc sản lượng 200 triệu lít/năm.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Tháng 7/2003, Công ty bia Sài Gòn đã phát triển lớn mạnh thành Tổng công

ty Bia - Rượu - Nước giải khát Sài Gòn (SABECO) và trở thành doanh nghiệp hàng

đầu trong ngành sản xuất bia Việt Nam. Công ty đã tạo cho mình một nền tảng

vững chắc, đạt trình độ của một nhà quản lý hiện đại, cùng cả nước bước những

bước phát triển của thời đại mới.

Năm 2004, SABECO đạt sản lượng hơn 403 triệu lít bia các loại trong đó có

268 triệu lít bia sản xuất tại Nhà máy Bia Sài Gòn Nguyễn Chí Thanh, số còn lại thì

nhà máy gia công tại khoảng 10 địa phương.

Hiện nay nhà máy đã được Cổ phần hóa thành Tổng công ty cổ phần Bia -

Rượu - Nước giải khát Sài Gòn (SABECO).

1.3.3 Các đơn vị thành viên của SABECO

1.Công ty TNHH 1 thành viên TMDV Bia - Rượu - NGK Sài Gòn

2. Công ty cổ phần Nước giải khát Chương Dương

3. Công ty cổ phần Rượu Bình Tây

4. Công ty cổ phần Cơ khí & Xây lắp Công Nghiệp – IMECO

5. Công ty cổ phần bia Sài Gòn - Nghệ Tĩnh

6. Công ty cổ phần Bia Sài Gòn - Phú Yên

7. Công ty cổ phần Bia Sài Gòn - Miền Tây

8. Công ty cổ phần Bia Sài Gòn - Hà Nam

9. Công ty cổ phần Bia - Rượu Sài Gòn - Đồng Xuân

10. Công ty cổ phần Bia Sài Gòn - Daklak

11. Công ty cổ phần Bia Sài Gòn - Bình Tây

12. Công ty cổ phần Bia Sài Gòn - Sông Lam

13. Công ty cổ phần Bia Sài Gòn - Quảng Ngãi

Huỳnh Phương Tần 6 MSSV: 107111148

14. Công ty TNHH Một Thành Viên Cơ khí SA BE CO(Mesab)

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

15. Công ty cổ phần Bia Sài Gòn - Vĩnh Long

CÔNG TY LIÊN DOANH - LIÊN KẾT

1. Công ty TNHH Crown Sài Gòn

2. Công ty TNHH Thủy tinh Malaya - Việt Nam

3. Công ty TNHH Mê linh Point

4. Công ty TNHH Bao Bì SanMiguel - Phú Thọ

5. Công ty TNHH Sản xuất rượu và cồn Việt Nam

6. Công ty cổ phần Bao bì - Kho bãi Bình Tây

7. Công ty cổ phần Vận tải và giao nhận bia Sài Gòn

8. Công ty cổ phần Nước khoáng ĐaKai

9. Công ty cổ phần Bao bì Sabeco Sông Lam

1.3.4 Sơ đồ bố trí mặt bằng

Phoøng veä sinh nöõ 14 Boàn voâi 15 Thieát bò PCCC 16 Xöû lyù nöôùc 17 Xöû lyù nöôùc 18 Bia chai 1 19 Bia lon 1 20 Bia chai 2 21 Bia lon 2 22 Bia chai 3 23 Thu hoài CO2 27 Phaân phoái gioù 28 Phoøng loïc bia 29 Phoøng laïnh 30 TBF 31 Tank out door 32 Cabin ñieän 33 Maùy phaùt ñieän 34 Phaân xöôûng cô khí 35 Toå ñieän 36 Toång ñaøi

Phoøng veä sinh nam 24 Kho vaät tö 37 Baûo veä coång ra

Boàn soude 25 Vaên phoøng y teá 38 Baûo veä

Baûo veä coång vaøo 26 Loïc

Huỳnh Phương Tần 7 MSSV: 107111148

1 Phaân xöôûng naáu 2 Haàm nöôùc 3 Loø hôi 4 Toå moäc-hoà 5 Toå xe suùc 6 Toå nöôùc giaûi nhieät 7 Toå maùy ñoäng löïc 8 Boàn daàu DO 9 VP kho vaän 1 0 1 1 1 2 1 3

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

NGUYỄN CHÍ THANH NGUYỄN CHÍ THANH

M I K N Ễ Y U G N

Huỳnh Phương Tần 8 MSSV: 107111148

Sơ đồ 1.1: Bố trí mặt bằng nhà máy

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

1.4 Các sản phẩm chính của công ty

1.4.1 Sản phẩm bia chai “ Sai Gon Export”

Chủng loại sản phẩm: Bia Lager.

Độ cồn: 4.9% thể tích.

Dung tích: 355ml.

Thành phần: Nước, Malt, Gạo Hops.

Bao bì: đóng trong chai thủy tinh màu nâu, 20

chai/két nhựa

Hướng dẫn sử dụng: Ngon hơn khi uống lạnh, tốt

nhất ở 10 – 12 độ C. Hình 1.1: SaigonExport

Hướng dẫn bảo quản:

 Bảo quản nơi khô ráo và thoáng mát.

 Tránh tiếp xúc trực tiếp với nguồn nóng hoặc ánh sáng mặt trời.

Số công bố chất lượng: Tiêu chuẩn TCCS 2 : 2008.

1.4.2 Sản phẩm bia chai “ Sai Gon Lager Beer”

Thương hiệu : SAI GON LARGER BEER ( Sài Gòn xanh )

Độ cồn: 4,3% thể tích

Dung tích: 450ml

Bao bì : chai thủy tinh, màu nâu.

Màu bia : vàng

Thành phần nguyên liệu chính: malt, gạo, houblon, nước.

Đóng két : 20 chai / két.

Huỳnh Phương Tần 9 MSSV: 107111148

Hướng dẫn sử dụng: ngon hơn khi uống lạnh, tốt nhất 10 – 12oC.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.2: Saigon Lager – Bia của người Việt Nam

Hướng dẫn bảo quản: nơi khô ráo thoáng mát, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh

nắng mặt trời.

Số công bố chất lượng: Tiêu chuẩn TCCS 1 : 2008.

1.4.3 Sản phẩm bia lon “ Bia 333”

Thương hiệu: SAI GON 333

Độ cồn: 5.3% thể tích

Dung tích: 330ml

Thành phần nguyên liệu chính: malt, gạo, houblon,

nước.

Bao bì: đóng trong lon thiếc

Đóng thùng: 24 lon/thùng Hình 1.3: Sài Gòn 333

Hướng dẫn sử dụng: ngon hơn khi uống lạnh, tốt nhất 10 – 12oC

Hướng dẫn bảo quản: nơi khô ráo thoáng mát, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh

Huỳnh Phương Tần 10 MSSV: 107111148

nắng mặt trời.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Số công bố chất lượng: Tiêu chuẩn TCCS 4 : 2008

1.4.4 Sài Gòn Special

Sản phẩm đặc biệt với 100% malt (không có gạo) được sản xuất theo dây

chuyền công nghệ tiên tiến bậc nhất hiện nay trong khu vực và lên men theo công

nghệ truyến thống dài ngày, tạo nên một hương vị ngon và độc đáo khác hẳn với

các sản phẩm khác ngoài thị trường.

Chủng loại sản phẩm: Bia Lager.

Độ cồn: 4.9% thể tích.

Dung tích: 330ml.

Thành phần: Nước, Malt, Hops.

Bao bì: đóng trong chai thủy tinh màu

xanh, 20 chai/két nhựa và 24 chai/thùng carton.

Hướng dẫn sử dụng: Ngon hơn khi uống

lạnh, tốt nhất ở 10 – 12oC.

Hướng dẫn bảo quản:

 Bảo quản nơi khô ráo và thoáng mát.

 Tránh tiếp xúc trực tiếp với nguồn

nóng hoặc ánh sáng mặt trời.

Số công bố chất lượng: Tiêu chuẩn TCCS

3 : 2008.

Huỳnh Phương Tần 11 MSSV: 107111148

Hình 1.4: Saigon Special

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

2.1 Malt đại mạch

Malt là tên gọi chung của các loại ngũ cốc nảy mầm (đại mạch, tiểu mạch...).

Hiện nay thì ở Việt Nam chưa trồng được đại mạch, vì vậy chúng ta phải nhập malt

từ nước ngoài nên chi phí sản xuất tăng lên. Do vậy giá thành của từng loại bia

tương ứng với hàm lượng malt nguyên chất, từ đó mà ta có thể nhận thấy bia có

ngon hay không.

Là nguyên liệu chính của quá trình sản xuất bia, nó ảnh hưởng trực tiếp đến

quy trình và chất lượng của bia.

Hạt đại mạch là nguồn cung cấp tinh bột cho quá trình đường hóa, chuyển

hóa đường thành rượu cho sản phẩm sau này. Đồng thời trong quá trình nảy mầm

của đại mạch sẽ tích tụ nhiều enzyme cũng như tăng hoạt tính của nhiều enzyme có

trong hạt như amylase, protease, maltase…Vì vậy đại mạch cho sản xuất bia là đại

mạch nảy mầm. Ngoài ra malt còn cung cấp nguồn đạm cho quá trình sinh trưởng,

phát triển của nấm men, cung cấp những chất đặc trưng tạo nên hương vị, độ bền

của bọt sau này.

2.1.1 Yêu cầu về chất lượng đối với đại mạch:

 Yêu cầu về cảm quan

Tất cả các hạt thóc phải thuộc một loại đại mạch, đồng nhất về kích thước,

không lẫn cát đá, rơm rác và những hạt thuộc loại thóc khác.

Hạt phải có vỏ mỏng, màu vàng nhạt óng ánh, không có vết trên vỏ.

Đại mạch tốt phải có mùi thơm của rơm rạ, khi cắn hạt thóc thấy có mùi tinh

bột và hơi ngọt.

 Yêu cầu về sinh lý

Hạt nảy mầm phải đạt 80 – 85%.

Trọng lượng tuyệt đối thường 35 – 45g/1000 hạt.

Huỳnh Phương Tần 12 MSSV: 107111148

Khả năng nảy mầm 90 – 95%.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

 Yêu cầu về thành phần hóa học

Vỏ: không vượt quá 7 – 9% trọng lượng hạt.

Hàm lượng protid 8 – 14% chất khô của hạt.

Hàm lượng glucid chiếm 55 – 62% trọng lượng hạt (khoảng 63 – 65% trọng

lượng hạt chất khô).

Hàm lượng ẩm chiếm 10 – 15%.

Bảng 2.1: Chỉ tiêu chất lượng Malt của nhà máy

STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Yêu cầu

Độ ẩm 3 - 5 % 1

Độ hòa tan trên chất khô xay nhuyễn >80 % 2

Chênh lệch giữa xay khô và xay nhuyễn 1.2 – 1.8 % 3

Hoạt lực WK 290 – 320 4

Protein tổng hợp % 10 – 12 5

Cỡ hạt > 2.5mm ; Cỡ hạt < 2.5mm % >85 ; <1 6

Độ trong %NEPH 2.5 7

Thời gian đường hóa Phút <15 8

oEBC

Độ màu 3.0 – 4.5 9

pH 5.6 – 6 10

Protein hòa tan % 4 – 4.7 11

Chỉ số Kolbach 38 - 42 12

2.1.2 Cấu trúc và thành phần hóa học của hạt đại mạch

 Cấu trúc hạt đại mạch:

Gồm có ba bộ phận chính: vỏ, nội nhũ và phôi.

 Vỏ hạt: từ ngoài vào trong được chia làm 3 lớp (vỏ lụa, vỏ trấu và vỏ alơron),

phần này thường chiếm từ 8 – 15% trọng lượng hạt.

 Phôi: là cơ quan hô hấp của hạt, thường chiếm 2 – 5% trọng lượng hạt.

Huỳnh Phương Tần 13 MSSV: 107111148

Thành phần chất khô là nitơ : chiếm 37 – 50%.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Chất béo khoảng 7%.

Saccharose: 5 -6%.

Pentozan: 7 – 7,5%.

Chất tro: 6 – 6,5% và một ít thành phần khác.

 Nội nhũ: chiếm 45 – 68% trọng lượng hạt, phần này chiếm vai trò quan trọng

quyết định đến phẩm chất của bia.

Hình 2.1: Hạt đại mạch hai hàng

Thành phần chính của hạt nội nhũ là tinh bột hình tròn, có kích thước rất lớn

hoặc rất bé (rất ít hạt có kích thước trung bình), nếu hàm lượng protein trong tinh

bột càng cao thì càng nhiều hạt tinh bột có kích thước nhỏ.

Tinh bột không hòa tan được trong nước, kể cả những dung môi hữu cơ trung

tính. Trong lượng riêng của hạt khá cao nên lắng xuống đáy thùng rất nhanh.

Tinh bột đại mạch có nhiệt độ hồ hóa 75 – 80oC, tính chất này cần phải lưu ý

khi nấu bia, tinh bột đã qua hồ hóa thì khi đường hóa sẽ nhanh và thuận lợi hơn.

Tinh bột gồm hai dạng polysaccharide là amylose và amylosepectin.

Các enzyme tác dụng xúc tác lên tinh bột của hệ enzyme amylase (gồm 𝛼 –

amylase và 𝛽 – amylase) hiệu quả nhanh hay chậm phụ thuộc và nhiệt độ và pH nó

quyết định nhất đến quá trình nấu bia.

 Thành phần hóa học của hạt đại mạch

Bảng2.2: Thành phần hóa học của malt tính theo phần trăm trọng lượng

Huỳnh Phương Tần 14 MSSV: 107111148

chất khô

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Thành phần % chất khô

Tinh bột 58

Đường khử 4

Đường Saccharose 5

Pentose hòa tan 1

Pentose và hectose không hòa tan 9

Xenlulose 6

Các chất chứa nitơ 10

Chất béo 2,5

Chất khoáng 2,5

Đạm formol 0,7 – 1

Chất chứa nitơ không đông tụ 2,5

Dạng hòa tan tinh thể muối albumin, 2

globulin 2

Glutelin và Protein 0,2 – 0,3

Tro 6 – 8

Hemicellolose 2,2

Những chất còn lại

Trong nhóm glucide của hạt đại mạch, ngoài tinh bột tập trung ở nội nhũ còn

có các thành phần :

 Cellulose : chủ yếu nằm trong vỏ trấu của hạt đại mạch, chiếm khoảng 20%

chất khô của vỏ, xenllulose có ý nghĩa lớn trong quá trình lọc dịch đường hóa.

 Hemicellulose : chiếm phần lớn chất khô của vỏ trấu, gồm những

polysaccharide khác nhau, sự phân giải hemicellulose dưới tác dụng của enzyme

Sitoase có ý nghĩa lớn trong quá trình nảy mầm, tao điều kiện thuận lợi cho các

enzyme khác vào bên trong nội nhũ hạt.

 Pentozan: có trong thành phần của hemicellulose, đặc biệt có nhiều trong vỏ

trấu (2%), không tan trong nước. Nếu bị thủy phân cho ra đường arabinose và

Huỳnh Phương Tần 15 MSSV: 107111148

xylose.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

 Các glucide cao phân tử: trong dại mạch còn chứa các chất ở dạng gom, những

chất này tan trong nước sẽ tạo nên những dung dịch nhớt. Khi chuẩn bị thủy phân sẽ

cho galactose và xylose, hoặc như pectin. Những hợp chất này khi đi vào dịch

đường hoặc bia sẽ gây trở ngại cho quá trình lọc, song chúng cũng có khả năng tạo

bọt cho bia và có mùi vị được cải thiện hơn.

 Các chất đường trong hạt đại mạch có chứa một lượng nhỏ mono-, di-, tri-

saccharide, trong đó nhiều nhất là đường saccharose, chiếm khoảng 1,8% chất khô

của hạt. Các chất này có ý nghĩa lớn trong quá trình sản xuất malt, đặc biệt là trong

giai đoạn đầu.

 Chất chát và chất đắng : có nhiều trong vỏ trấu của hạt đại mạch, một phần chất

chát sẽ liên kết với protid tạo thành acid textinoic có mùi đắng và vị khó chịu,

chúng không hòa tan trong nước nhưng chúng hòa tan trong dung môi kiềm loãng

(0,2 – 0,4%).

 Chất đắng chát, màu có tác dụng xấu đến thành phần của bia. Vì vậy chúng ta

cần có biện pháp xử lý trong công nghệ để loại bỏ chúng.

 Các hợp chất chứa nitơ trong đại mạch

Protide : khối lượng và chất lượng của protid có ý nghĩ rất quan trọng trong

công nghệ sản xuất bia. Người ta cho rằng hàm lượng các hợp có chứa nitơ trong

đại mạch so với hàm lượng tinh bột trong đại mạch có tỷ lệ cân đối nhất (tỷ lệ N :C)

là tối ưu đối với công nghệ sản xuất bia. Tuy thành phần của chất hòa tan trong dịch

đường hóa protid chiếm một tỷ lệ khá nhỏ (4 – 5%), song chúng lại tham gia rất tích

cực trong quy trình công nghệ và góp phần quyết định đến chất lượng sản phẩm.

Sự oxy hóa protid gây ra những biến đổi xấu về chất lượng sản phẩm. Hiện

tượng này là một trong những nguyên nhân chính làm giảm tính ổn định của bia.

Thường những kim loại nặng (như Fe và Cu) là những chất xúc tác cho quá trình

oxy hóa protid, làm cho bia nhanh bị đục hơn.

Trong đại mạch có đủ protid đơn giản (protein) và protide phức tạp

(proteit).

Quá trình phân giải protid dưới tác dụng của enzyme là một trong những

Huỳnh Phương Tần 16 MSSV: 107111148

quá trình quan trọng nhất trong sản xuất malt và bia, những sản phẩm của sự phân

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

giải protid thường có phân tử lượng thấp hơn, chúng sẽ tham gia tác dụng tương hổ

với những thành phần khác dẫn đến chỗ thay đổi thành phần và tính chất của

nguyên liệu ban đầu cũng như các sản phẩm về sau. Đặc biệt đáng quan tâm hơn là

sự tạo thành melanoic, chất này gây cho bia có mùi thơm, vị ngọt và khả năng tạo

bọt của bia về sau (đặc tính này phụ thuộc vào sự phân giải protid có tối ưu không).

Edectin thuộc phân nhóm globulin không hòa tan trong nước, bắt đầu kết

tủa ở nhiệt độ lớn hơn 90oC, khó tách hơn ra khỏi thành phần của dịch đường vì vậy

đây là một trong những yếu tố gây đục bia.

Hordein thuộc phân nhóm prolamin, không tan trong nước nhưng tan trong

dung dịch acid hoặc kiềm. Hàm lượng hordein trong hạt đại mạch từ 3,5÷3,7%

trọng lượng chất khô.

Glutelin chiếm khoảng 3% chất khô trông đại mạch, thường bị thải cùng bã

malt sau khi nấu.

 Các chất chứa Nitơ phi protide

Tập hợp những sản phẩn phân giải protide với mức độ phân giải khác nhau

cho ra những sản phẩn khác nhau:

Albumoza và pepton có cấu tạo gần giống protein song có số gốc acid amin ít

hơn có khả năng tan trong nước, không bị kết tủa trong quá trình chế biến sẽ đi vào

thành phần nước đường hóa làm tốt khả năng tạo bọt và giữ bọt của bia.

Peptide có số gốc acid amin ít hơn pepton, gồm có di-tri và polypeptit, hòa tan

dễ dàng trong nước và đi vào thành phần của bia.

Acid amin chiếm khoảng 0,1% chất khô trong hạt đại mạch kín. Do tác động

của enzyme trong thời gian sản xuất malt hàm lượng acid amin tăng lên trong dịch

đường và bia. Đặc biệt chúng có vai trò quan trọng trong việc hình thành menadione

ở thời kỳ sấy malt.

 Các nhóm enzyme trong đại mạch

Enzyme là chất xúc tác sinh học trong quá trình lên men, bản chất của nó là

Huỳnh Phương Tần 17 MSSV: 107111148

protein chúng tham gia các phản ứng sinh hóa trong hạt đại mạch. Từ đó biến đổi

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

hạt đại mạch dần thành hạt malt. Trong quy trình công nghệ enzyme chịu nhiều yếu

tố khách quan, song thì ảnh hưởng mạnh đến hoạt tính của enzyme là nhiệt độ, pH,

và nồng độ của dung dịch.

Trong hạt đại mạch luôn có hai nhóm enzyme chính

 Nhóm enzyme xúc tác cho quá trình oxi hóa - khử.

Ở giai đoạn đầu của việc tạo malt chúng tăng cường hoạt động nhanh, trong

quá trình sấy malt chúng hầu như bị phá hủy.

 Nhóm enzyme thủy phân: tùy cơ chất enzyme xúc tác cho quá trình thủy phân, ta

phân thành hai nhóm nhỏ:

Nhóm thủy phân các hợp chất glucide:

 Diastase (amylase): thủy phân các gluxit có mạch polymer tương đối đơn

giản (như tinh bột).

 Sitaza: thủy phân các gluxit có mạch polymer tương đối phức tập hơn

(như hemicelluloses). Tác dụng của enzyme là phá hủy màng ngăn giữa hạt gạo và

vỏ trấu khi hạt bắt đầu nảy mầm, nhờ vậy các enzyme khác mới dễ dàng xâm nhập

vào bên trong hạt của nội nhũ của hạt, làm biến đổi dần những thành phần hóa học

của nội nhũ. Đây chính là quá trình chuyển hóa hạt đại mạch thành hạt malt.

Nhóm enzyme thủy phân protide: trong nhóm này tiêu biểu có.

 Proteinase xúc tác chuyển hóa protid thành albumoza và pepton rồi

chuyển thành polypeptit và peptit (to :50oC, pH = 5).

 Peptidaza: chuyển hóa polypeptit và peptit thành acid amin (gồm

polypeptidaza và dipeptidaza) (to < 50oC; pH = 7,5).

 Amydasa tác dụng deamin hóa các acid amin, tạo thành các acid hữu cơ

và nitơ. Đồng thời chúng còn phá vỡ các mối liên kết amid (- CO – NH) của các

muối amid.

Nhóm enzyme esteraza tham gia làm vỡ các các mối liên kết ester giữa các

hợp chất ester hoặc giữa các hợp chất hữu cơ và vô cơ.

 Lippase thủy phân ester của glycerin và một số loại rượu với một số acid

Huỳnh Phương Tần 18 MSSV: 107111148

béo bật cao.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

 Phosphatase: tách acid phosphoric ra khỏi những hợp chất hữu cơ có

chứa phosphor, tiêu biểu là amylophosphotase và bytase.

2.2 Hoa Houblon

Cây Houblon có tên khoa học là ‘‘Hamulus Lupulus’’, là một loài thân leo

thuộc hàng urticaceé, họ moracé.

Houblon sống lâu năm (30 – 40 năm ), có chiều cao trung bình 10 – 15m.

Hiện nay trên thế giới đang trồng trên 100 giống hoa houblon khác nhau. Nó được

trồng nhiều nhất ở Đức, Mỹ, cộng hòa Crech và hiện nay có trồng ở Trung Quốc.

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 được vì nó rất nhỏ,

chứa ít lượng phấn hoa, chất đắng cũng rất kém.

Hoa Houblon là nguyên liệu chính thứ hai (sau đại mạch) trong công nghệ

sản xuất bia. Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng

làm tăng khả năng tạo và giữ bền bọt, làm tăng độ bền keo và độ ổn định thành

phần sinh học của sản phẩm. Do những đặc tính cực kì đặc biệt như vậy nên hoa

houblon vẫn giữ vai trò độc tôn và là nguyên liệu không thể thay thế trong công

nghệ sản xuất bia.

Bảng 2.3 : Sản lượng thu hoạch hoa Houblon của các nước trên thế giới

Quốc gia Sản lượng (x 1000 tấn) năm 2005

Mỹ 26,2

Đức 29,0

Trung Quốc 20,0

Cộng hòa Crech 6,8

Anh 2,0

Huỳnh Phương Tần 19 MSSV: 107111148

Toàn thế giới 102,21

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Có khá nhiều giống hoa houblon và sản lượng của chúng trong năm cũng rất

khác nhau.

Bảng 2.4: Các giống hoa Houblon

Giống hoa Sản lượng (tấn)

Challenger 520,8

Golding 501

Northdown 461,3

Target 344

Fuggle 217,5

Progress 140,6

Yeoman 84

WGV 84

Bram Cross 63

Các loại khác 37,6

2.2.1 Yêu cầu chất lượng hoa houblon

Bảng 2.5: Giá trị chất lượng hoa Houblon

Chỉ số Loại 1 Loại 2 Loại 3

Màu hoa Vàng đến vàng óng Vàng lục Vàng xanh đến

vàng

Màu hạt Vàng, vàng óng ánh Vàng, vàng sẫm Vàng sẫm

lupulin

Mùi Thơm dễ chịu, đặc Thơm, không có Hơi nồng

trưng mùi tạp chất khác

Cánh To, đều, chắc, không Cánh có thể bị Rách nhiều, có

hoa bị rách rách, có chấm đỏ cà chấm đỏ cà phê

Huỳnh Phương Tần 20 MSSV: 107111148

phê

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

≤ 3

≤ 9

% tạp 1,75

chất

% bệnh 0 <1 <5

của hoa

% chất >15 >12 >10

đắng

% chất 10 11 12

tro

% ẩm <13 <13 <13

2.2.2 Cách bảo quản hoa

Hoa cần được bảo quản ở nơi khô ráo thoáng mát, nhiệt độ thấp và không có

ánh nắng mặt trời. Trong khi bảo quản hàm lượng ẩm tối đa của hoa cho phép là

13%, còn nhiệt độ bảo quản tốt nhất là 0,5 – 2oC.

Cũng qua nghiên cứu và thực tế sản xuất, người ta thấy rằng

Nếu bảo quản hoa ở 20oC, sau 7 – 8 tháng thì sẽ giãm hàm lượng chất đắng

hữu ích là 3%.

Nếu bảo quản ở 15oC, sau 7 – 8 tháng sẽ giảm chất đắng hữu ích là 1,5 –

2,0%.

Nhưng nếu bảo quản ở 1 +0,6oC thì sau 2 năm, chất đắng hầu như rất ít

biến đổi.

2.2.3 Thành phần hóa học của hoa houblon

Bảng 2.6: Thành phần hóa học của hoa houblon

Thành phần Tỉ lệ (%)

Nước 10 – 11

Tổng chất đắng 15 – 20

Huỳnh Phương Tần 21 MSSV: 107111148

Tin dầu 0,5 – 1,5

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Tanin 2 – 5

Đường khử 2

Pectin 2

Acid amin 0,1

Protein 15 – 17

Chất béo và sắp 3

Chất tro 5 – 8

Cellulose, lignin và chất còn lại 40 – 50

Trong các thành phần trên, các hợp chất đắng, tinh dầu phấn hoa đóng vai trò

quan trọng nhất trong sản xuất bia. Ngoài ra, những thành phần khác như tanin,

protein, đường khử…cũng có ý nghĩa nhất định trong các bước công nghệ.

2.2.3.1 Chất đắng

Vai trò trong công nghệ sản xuất bia là rất lớn. Chất đắng tạo cho bia có vị đặc

trưng và dễ chịu, tạo ra một đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia. Khi hòa tan vào

dịch đường và tồn tại trong bia, chúng có hoạt tính sinh học cao tạo ra sức căng bề

mặt giúp cho bia có khả năng giữ bọt lâu. Chúng còn có tính kháng khuẩn do đó

làm tăng độ bền sinh học của bia thành phẩm.

𝛼-axit đắng (humulon): 90% độ đắng của bia là 𝛼-axit đắng, bao gồm

humulon và các đồng phân của nó. 𝛼-axit đắng gây đắng mạnh nhưng kháng sinh

rất yếu.

𝛽-axit đắng (lupulon) bao gồm lupulon và các đồng phân đi kèm của nó. 𝛽-

axit đắng gốc đắng yếu hơn 𝛼-axit đắng nhưng tính kháng sinh mạnh hơn. Do đó,

phải sử dụng kết hợp cả 𝛼-axit đắng và 𝛽-axit đắng .

Nhựa mềm: là các polyme acid đắng chúng có khả năng tạo ra lực đắng cao

Huỳnh Phương Tần 22 MSSV: 107111148

hơn 𝛽-axit đắng đây là chất rất có giá trị của chất đắng.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Nhựa cứng: là polyme của acid đắng nhưng mật độ cao hơn nhiều so với

nhựa mềm. Chất này không tan trong nước và dịch đường do đó không có giá trị

trong sản xuất bia.

2.2.3.2 Tanin

Với hàm lượng trung bình 4% trọng lượng hoa, tanin có một vai trò nhất định

trong quy trình công nghệ, từ đó có ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp chất lượng

bia.

Trong quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon. Trước hết tanin được

chiết trích dưới dạng hòa tan, sau đó với điều kiện nhiệt độ cao và thời gian 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 taninprotein, tạo ra kết tủa nóng trong quá trình này.

Mặt khác, với một dạng phức tương tự nhưng với trọng lượng nhỏ hơn không kết

tủa với điều kiện nhiệt độ cao, khi hạ nhiệt độ xuống thấp chúng sẽ kết tủa lại, tạo ra

liên kết tủa nguội trong dịch đường.

Từ đó ta nhận thấy rằng, tanin một mặt có ảnh hưởng tốt đến quá trình công

nghệ, giúp cho dịch đường trong nhanh và kết tủa các thành phần protein không

bền, làm tăng độ bền vững của keo bia. Song mặt khác tanin cũng làm kết tủa cả

những phần protein bền, dẫn đến chỗ làm giảm khả năng tạo bọt của bia.

2.2.3.3 Tinh dầu

Tinh dầu phấn hoa houblon chiếm 0,17÷0,65% trọng lượng hoa. Tinh dầu hòa

tan trong dịch đường, tồn tại trong bia và tạo cho bia mùi thơm đặc trưng rất nhẹ

nhàng và dễ chịu.

Tinh dầu thơm là chất lỏng trong suốt màu vàng nhạt hoặc không màu có mùi

thơm rất lạ nhưng hòa tan rất yếu trong nước (0,4mg/l), khó hòa tan trong cồn thấp

nhưng hòa tan hoàn toàn trong cồn nguyên chất và ester. Đa phần cấu tử dễ bay hơi,

Huỳnh Phương Tần 23 MSSV: 107111148

thậm chí ở nhiệt độ phòng.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Do đó, trong thời gian đun sôi dịch đường với hoa houblon, có đến 98% lượng

tinh dầu thơm bay ra ngoài chỉ còn 2% tồn tại trong bia.

2.2.4 Các dạng hoa houblon sử dụng

Dạng cánh: sử dụng trực tiếp hoa tươi. Hoa có màu xanh hơi vàng, cánh hoa

có màu sáng ngà, hoa có càng nhiều lupulin càng tốt. Cần phân biệt hoa thơm, hoa

có độ đắng cao, hoa có độ đắng thấp. Các loại hoa thơm được đặc trưng bởi cường

độ và mùi thơm dễ chịu hơn, lượng tinh dầu cao hơn, nhưng hàm lượng acid của

chúng thấp hơn với loại hoa đắng. Hoa thơm vẫn được bán với giá cao hơn so với

loại hoa đắng, các loại hoa đắng được đặc trưng bởi lượng acid cao hơn, tuy nhiên

các nhà máy sử dụng hoa houblon tươi giảm liên tục khi xuất hiện các chế phẩm

hoa houblon.

Dạng viên: Để sử dụng thuận

tiện, đỡ tốn kém, có màu xanh, dạng

viên trụ có đường kính 5mm (hàm

lượng chất đắng 8%). Trong quá

trình nấu dạng hoa viên này thường

được dùng với lượng lớn và cho vào

nồi nấu (2 hoặc 3 lần tùy theo nơi

nấu). Có hai loại cao viên là: hoa

viên 90 và hoa viên 45.

Hình 2.2: Hoa houblon

 Hoa viên 90: 90 có nghĩa là 90kg chứa tất cả các thành phần trong hoa gốc

được chế biến từ 100kg hoa tươi.

 Hoa viên 45: là loại hoa viên giàu lupulin mà trong đó chứa toàn bộ nhựa và

tinh dầu có trong hạt lupulin.

Huỳnh Phương Tần 24 MSSV: 107111148

Bảng 2.7: So sánh thành phần hoa viên với cánh hoa

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Các chỉ tiêu Loại 90 Loại 45

Tỷ lệ tính theo trọng lượng (%) 90 – 96 44 - 52

Phần dung tích (%) 20 – 30 10 – 25

Độ đắng và hương thơm (%) 100 – 106 200 – 220

Hàm lượng tannin (%) 100 50

Hàm lượng chất rắn (%) 100 50

Hàm lượng các chất có hại (%) 100 50

Dạng cao: có hàm lượng chất đắng thấp nhưng có hàm lượng tinh dầu cao vì

vậy cho cuối quá trình nấu hoa để tránh tổn thất hàm lượng tinh dầu. Cao hoa có thể

bảo quản tốt từ 3 – 5 năm.

2.3 Nước

Nước là một trong những nguyên liệu chính cho quá trình sản xuất bia. Nước

không thể thiếu trong công nghệ sản xuất bia. Nước ảnh hưởng đến quá trình ngâm

đại mạch, hồ hóa, đường hóa, rửa thiết bị, rửa nấm men và một lượng nước lớn cho

nồi hơi để cung cấp cho quy trình…Chất lượng nước ảnh hưởng rất lớn đến chất

lượng của bia sau này.

Hiện nay nhà máy đang sử dụng nguồn nước từ nước máy của Thành Phố,

nguồn nước được xử lý và kiểm tra mỗi ngày nên chất lượng nước rất ổn định vì

nước là nguyên liệu ảnh hưởng và quyết định đến chất lượng bia rất cao.

2.3.1 Yêu cầu của nước trong sản xuất bia

Hàm lượng muối cacbonat không quá 50mg/l.

Hàm lượng muối Mg không quá 100mg/l.

Hàm lượng muối Clorua 75 – 150mg/l.

Hàm lượng muối CaSO4 130 – 200mg/l.

- :không có.

Hàm lượng Fe2+ không quá 0,3mg/l.

-, NO2

Huỳnh Phương Tần 25 MSSV: 107111148

Khí NH3 và các muối NO3

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Vi sinh vật không quá 100 tế bào/l.

E.Coli, coliform: không có.

Độ cứng : 4 – 12oĐ

pH : 6.5 – 7.

2.3.2 Sử dụng nước trong công nghệ sản xuất bia

Nước là thành phần quan trọng trong quá trình sản xuất bia, nó tham gia trực

tiếp vào quy trình công nghệ (như ngâm đại mạch, nấu malt, lọc dịch nha, lên men,

trong công đoạn chiết rót…) tạo ra các sản phẩm cuối cùng. Trong bia nước chiếm

khoảng 90 – 92% trong lượng bia.

Nước công nghệ được sử dụng nấu như sau:

 Nước dùng ngâm đại mạch để sản xuất malt: nước không có chứa nhiều tạp

chất và vi sinh vật.

 Nước dùng để nấu bia:

Các muối cacbonat và bicacbonnat sẽ hòa tan chất đắng, chất chát trong vỏ

malt (nhất là Na2CO3) gây cho bia có vị đắng khó chịu.

Những muối cacbonat và bicacbonat trong nước sẽ làm hạ độ acid của hồ

malt làm cản trở hoạt động của hệ enzyme trong malt.

2KH2PO4 + Ca(HCO3)2 = CaHPO4 + K2HPO4 + 2H2O + 2CO2

Malt Nước

Na2CO3 là muối giảm độ acid nhất vì:

2KH2PO4 + Na2CO3 = K2HPO4 + Na2HPO4 + 2H2O + 2CO2

 Nước dùng để rửa nấm men và thiết bị:

Nước dùng để rửa nấm men phải sạch, không chứa nhiều hợp chất hữu cơ

và đặc biệt là không chứa vi sinh vật.

Nước rửa thiết bị có độ cứng từ thấp đến trung bình đặc biệt là không chứa

các muối NH3 và các muối nitrit.

2.3.3 Ảnh hưởng của các thành phần hóa học và các muối trong nước đến quy

Huỳnh Phương Tần 26 MSSV: 107111148

trình công nghệ

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Sự tồn tại của muối chứa Ca và Mg sẽ quyết định độ cứng của nước.

 Ca: thường tồn tại dưới dạng muối Ca(HCO3)2, ảnh hưởng đến quá trình nấu

bia do làm giảm độ acid của hồ malt và dịch đường hóa.

 Mg: hàm lượng trong nước tuy ít hơn Ca nhưng tác dụng xấu hơn Ca vì

MgCO3 không tan được, MgSO4 có vị đắng chát. Cả hai đều làm ảnh hưởng đến

chất lượng bia.

 Na: tồn tại dưới dạng Na2CO3, Na2SO4, NaHCO3.( Na2CO3, NaHCO3 làm

giảm độ acid của hồ malt.

Na2SO4 với hàm lượng cao sẽ tạo cho bia có vị đắng.

NaCl nếu dưới 200mg/l sẽ ảnh hưởng đến mùi và vị bia.

 Fe: (cho phép từ 0,2 – 0,5mg/l), thường tồn tại dưới dạng Fe(HCO3)2 hàm

lượng cao sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng bia.

2.4 Nấm men

Nấm men được sử dụng trong sản xuất bia là loại vi sinh vật đơn bào thuộc

giống Saccharomyces có nhiệt độ sinh trưởng là 25 – 30oC nhưng có thể phát triển

được ở 2 – 3oC. Giai đoạn đầu lên men cần có oxy để sinh trưởng, phát triển tăng

sinh khối sau đó oxy cạn dần chuyển sang pha yếm khí.

Từ xa xưa, trong ngành sản xuất bia thì người ta chia thành 2 nhóm lên men:

nhóm nấm men lên men nổi và nhóm nấm men lên men chìm.

Chủng nấm men được nhà máy sử dụng để lên men ở đây là Saccharomyces

Carlsbergensis là loại nấm men hiếu khí tùy tiện. Trong điều kiện hiếu khí được

cung cấp đầy đủ oxy chúng thực hiện quá trình hô hấp và tăng sinh khối, nếu trong

điều kiện yếm khí thì chúng sẽ lên men, loại nấm men này phát triển tốt ngay ở

nhiệt độ 6 – 7oC.

Hiện nay nhà máy bia Sài Gòn sử dụng nấm men chìm Saccaromyces

carlsbergensis được Hansen phân lập năm 1883 với đầy đủ đặc tính của nhóm nấm

men chìm và nhiều ưu điểm vượt trội:

Lên men mạnh trong lòng môi trường, khi hết nguồn cacbon trong môi

trường, có xu hướng kết chùm, chuỗi và lắng xuống đáy thùng lên men, làm trong

Huỳnh Phương Tần 27 MSSV: 107111148

bia nhanh.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Lên men được: glucose, galactose, fructose, maltose, mannose,

saccharose.

Không lên men được các đường: lactose, inulin, cellobiose…

Đặc biệt rafinose và các dextrin đơn giản, lên men tốt, thậm chí ở nhiệt

độ thấp từ 6 – 10oC (các giống khác không có khả năng này).

Ngoài ra chủng nấm men này còn tái sử dụng tốt 6 – 8 đời, tỉ lệ tế bào

chết < 10%.

Hiện nay đang được sử dụng phổ biến trên thế giới.

Khả năng kết lắng của nấm men phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

Cấu tạo thành tế bào nấm men.

Hàm lượng nitơ hòa tan trong môi trường.

Nhiệt độ, trị số diện tích điện của tế bào và pH (4.0 – 8.0) của môi

trường.

Bảng 2.8: Một số yêu cầu đối với men sử dụng trong nhà máy:

Tính chất Yêu cầu Tính chất Yêu cầu

1. Màu Trắng ngà 4. % tế bào chết 10%

2. Mùi Thơm đặc trưng 5. men chai ml Không được có

3. Độ đặc 6. Đời men 60 F8

2.5 Nguyên liệu thay thế

Trong nhà máy bia Sài Gòn hiện nay đang sử dụng thế liệu là gạo (chiếm

25%), do gạo có những ưu điểm:

Có nhiều trong nước với giá rẻ và chất lượng cao.

Do hàm lượng glucid và protein khá cao, khà năng chuyển hóa thành chất

hòa tan tốt, có thể đạt 90% chất khô. Thực tế và thực nghiệm cho thấy có thể thay

Huỳnh Phương Tần 28 MSSV: 107111148

thế gạo cho malt lên đến 50% (nếu malt có hoạt tính enzyme tốt).

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Thành phần hóa học gạo

 Hàm lượng tinh bột: 77,8%

 Hợp chất nitơ: 7,9%

 Hàm lượng chất béo 0,5%/cellulose (của vỏ lụa: 0,5%)

 Chất tro: 0,7%

 Độ ẩm: 12,6%

 Chỉ tiêu chất lượng gạo dùng để sản xuất bia

 Hạt phải sạch, không có tạp chất, không có hạt mốc, mùi hôi.

 Màu sắc phải đồng đều, w <12%.

Bảng 2.9: Một số yêu cầu của gạo sử dụng để sản xuất bia tại nhà máy bia Sài

Gòn - Nguyễn Chí Thanh:

Tính chất Yêu cầu

Lượng tạp chất 0,05%

Mùi Đặc trưng, không lẩn mùi lạ

Màu Trắng đục

Tỷ lệ tấm 25%

Độ ẩm 14,5%

pH 6,3

Tỷ lệ phôi 7%

Tỷ lệ hạt tư 1%

Độ hoà tan 80%

Huỳnh Phương Tần 29 MSSV: 107111148

Mối mọt Không được có

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Gạo được nhập về nhà máy qua nhà cung cấp ở các tỉnh trong nước là chủ yếu,

được vận chuyển bằng xe tải gạo nhập về kho theo lô, bảo quản theo lô và xuất ra

theo phiếu yêu cầu của quản đốc phân xưởng nấu – lên men. Gạo được kiểm tra

định kì để bảo đảm nguyên liệu đầu vào cho bia, chất lượng gạo nhập về do phòng

KCS kiểm tra.

2.6 Các chất phụ gia

Chất phụ gia là chất được sử dụng làm nguyên liệu phụ để tăng giá trị cảm

quan và chất lượng của bia. Có các nhóm chất phụ gia như sau:

Nhóm các chất phụ gia để xử lý nước: nhóm này có thể dùng các chất làm

mềm nước phục vụ cho quá trình sản xuất như các muối Na2SO3, Na2SO4, CaCl2.

Nhóm sát trùng nước và điều chỉnh pH của nước và dịch lên men như Clorin,

axit clohydric, axit lactic.

Nhóm các chất dùng sát trùng, tẩy rửa (vệ sinh đường ống, thiết bị rửa

chai...) gồm dung dịch Clo, axit HCl, NaOH, KMnO4.

Nhóm các chất dùng trong quá trình thu hồi CO2 gồm: than hoạt tính, H2SO4,

KMnO4, CaCl2 khan.

Nhóm các chất chống oxy hóa cho bia: axit ascorbic, H2O2, benzoat natri

(C7H5O2Na).

Nhóm các chất làm tăng màu, mùi vị cho bia: chất màu caramen và hương bổ

sung cho bia.

Nhóm các chất trợ lọc: bột diatomit, bentomit.

Nhóm các chất dùng cho sát trùng thiết bị lấy men, bổ sung men: dùng

Huỳnh Phương Tần 30 MSSV: 107111148

cồn 70%.

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

CHƯƠNG 3: DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

3.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ

Malt ( 75% ) Gạo ( 75% )

Làm sạch Làm sạch

Cân Cân

Nghiền Nghiền

Đường hóa Hồ hóa

Lọc dịch đường Bã

Hoa houblon Houblon hóa

Lọc hoa houblon

Bã hoa

Lắng Men giống

Làm lạnh nhanh

Nhân giống

Huỳnh Phương Tần 31 MSSV: 107111148

Lên men chính Thu hồi CO2 Thu hồi men

Lên men phụ

Xử lý Lọc bia

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Sơ đồ 3.1: Dây chuyền sản xuất bia của nhà máy

3.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ

3.2.1 Phân xưởng nấu 3.2.1.1 Nguyên liệu Nhà máy được cung cấp nguyên liệu từ các tỉnh lân cận với tỷ lệ malt : gao =

7: 3. Hiện tại nhà máy có 6 hầm chứa malt với sức chứa 80 tấn/hầm và 3 hầm chứa

gạo với sức chứa 100 tấn/hầm. Các nguyên liệu này được đưa vào nhà máy và được

hút vào các hầm chứa với tốc độ rất nhanh.

3.2.1.2 Cân và phân phối vào silo

Nguyên liệu được cân trước khi đưa vào hầm chứa, rồi đi qua hệ thống cân tự

động để định lượng cho mỗi mẻ.

Do nhà máy nấu bia với tỷ lệ 7 : 3 nên nguyên liệu cho vào ban đầu 7500 kg

malt và 2500 kg gạo cho mỗi mẻ, đối với gạo mỗi lần cân là 14 kg còn malt là 30

kg. Sau khi cân nguyên liệu được đưa vào hệ thống để tách bụi và các tạp chất lẫn

trong nguyên liệu.

3.2.1.3 Làm sạch

Huỳnh Phương Tần 32 MSSV: 107111148

a.Máy tách rác

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

 Nguyên tắc hoạt động: nguyên liệu

được nhập vào ở đầu cao do lực rung

nguyên liệu sẽ lọt qua lớp lưới trên, còn

tạp chất sẽ bị giữ lại trên lớp dưới và được

đưa ra ngoài. Khi xuống lớp dưới phía

dưới các tạp chất như cát, bột mịn sẽ lọt

qua lớp lưới này, sau đó nhờ hệ thống quạt

hút các tạp chất này sẽ được hút ra ngoài,

còn các nguyên liệu có đường kính tương

đương như malt, gạo sẽ nằm phía trên lớp

lưới. Sau đó các nguyên liệu này sẽ được

tiếp tục đến sàn tách sạn ở tầng 3. Hình 3.1: Máy tách rác

 Sau khi nguyên liệu được hút lên bồn ở lầu 5 rồi chuyển sang bồn chứa trung

gian ở lầu bốn. Ở đây nguyên liệu được sang, máy được đặt nghiêng 10o so với

phương nằm ngang nhằm tạo độ dốc cho nguyên liệu đi xuống được dễ dàng và

phần rác cũng được tách ra từ sàn. Cấu tạo máy gồm có hai lớp lưới:

 Lớp trên: có 164 lưới hình tròn đường kính khoảng 5 mm đối với gạo và 8

mm đối với malt

 Lớp dưới: có lỗ hình vuông nhỏ hơn.

 Giữa hai lớp lưới có những viên bi cao su chạy nhằm tránh cho rác và

nguyên liệu bị kẹt ở giữa hai lớp lưới, máy hoạt động nhờ hai mối điện khi hoạt

động lưới rung mạnh theo phương nằm ngang. Máy hoạt động với năng suất 6

tấn/giờ với công suất 25 KW.

b. Máy tách sạn

 Nguyên tắc hoạt động: máy tách sạn hoạt động theo nguyên tắc khí động và

lắc phẳng, máy bố trí nghiêng với mặt đất khoảng 10o có môtơ điện gắn một đầu tạo

độ rung theo chiều dọc của sàn.

 Nguyên liệu được đưa vào ở đầu cao, ở đây có khí thổi vào để nâng nguyên

Huỳnh Phương Tần 33 MSSV: 107111148

liệu lên, còn sạn thì nằm dưới, khi sàn rung các hạt đi theo chiều thấp của sàn còn

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

các hạt sạn đi theo chiều ngược lại vào thùng chứa, ở đây những hạt bụi nhỏ li ti

được máy hút bụi thổi ra ngoài, ở đây máy hoạt động với công suất 5 tấn/giờ.

3.2.1.4 Nghiền

Mục đích: phá vỡ cấu trúc tinh bột của hạt, nghiền hạt thành nhiều mảnh nhỏ để

tăng bề mặt tiếp xúc với nước, giúp cho sự xâm nhập của nước vào các thành phần

nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy quá trình hồ hóa và các quá trình khác nhanh và triệt

để hơn.

Nguyên tắc chung cho chế độ nghiền:

 Đối với gạo: do gạo chưa được nảy mầm nên cấu trúc tinh bột còn nhiều

nguyên vẹn. Mặc khác enzyme amylase và protease có trong gạo lại rất nghèo lại

không được hoạt hóa nên chúng khó bị thủy phân. Do đó gạo phải được nghiền

càng mịn càng tốt, khả năng tiếp xúc giữa các chất và enzyme càng cao, hiệu quả

thủy phân càng triệt để.

Hình 3.2: Cấu tạo máy nghiền búa

 Đối với malt: ngoài việc quan tâm đến kích thước của bột nghiền thì độ

nguyên của vỏ trấu cũng rất là quan trọng. Ở đây nhà máy tiến hành nghiền thô nên

quá trình lọc bã malt cũng dễ, lớp vỏ trấu cũng đóng vai trò là lớp vật liệu lọc rất

Huỳnh Phương Tần 34 MSSV: 107111148

tốt, nhưng nếu nghiền quá thô thì độ đường hóa sẽ không hoàn toàn. Ngược lại nếu

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

nghiền quá mịn thì vỏ trấu sẽ bị nát, không tạo được độ xốp cao, bề mặt lớp lọc dễ

bị bịt kín, khả năng lọc kém. Ngoài ra nếu nghiền quá mịn thì trong quá trình nấu và

lọc, các chất trong vỏ trấu sẽ chiết vào dịch nha (tannin, polyphenol, lignin…) ảnh

hưởng xấu đến chất lượng của bia.

Tiến hành: Nguyên liệu sau khi được phân phối vào silô thì được chuyển đến

máy nghiền ở lầu 4. Nguyên liệu sau khi đi qua máy nghiền nhờ động lực của quạt

hút dưới máy nghiền, nguyên liệu được hút vào qua cửa phân gờ hình tam giác, ở

đây gió được thổi vuông gốc với nguồn nguyên liệu. Những hạt nguyên liệu nhẹ sẽ

thay đổi gốc rơi và rơi vào thùng nghiền còn những hạt nặng có kích thước lớn hơn

sẽ được giữ bên trên và cho vào thùng chứa tạp chất, trước khi đi vào máy nghiền

nguyên được đi qua những nam châm mạnh để hút những kim loại còn soát trong

nguyên liệu.

Nguyên liệu xuống phía dưới bị nghiền nát bởi máy nghiền búa nằm ở lầu 3

với tốc độ dập của búa khoảng 3000 vòng/phút. Máy có hộp đổi chiều để thay đổi

chiều quay của búa đập nhằm hạn chế búa đập bị mòn một phía, máy nghiền có tất

cả 71 búa được xếp thành 8 dãy, mỗi dãy có 9 búa. Nguyên liệu được nghiền do va

đập của búa đập các nguyên liệu với nhau và do nguyên liệu va đập với thành và

lưới của máy nghiền, kích thước của nguyên liệu còn phụ thuộc vào tốc độ quay của

rôto.

Bột malt và bột gạo sau khi nghiền được hút vào túi vải nhờ áp lực, không khí

qua vải theo đường hút ra ngoài, bột malt và bột gạo được giữ lại trong túi này và

theo định kỳ máy tự rũ bột xuống theo khí nén, sau đó bột nghiền sẽ được vít tải

đưa vào thùng chứa trung gian ở tầng 2. Thời gian xay 2000kg gạo khoảng 40 phút

và nghiền xong malt 3000 – 4000kg là 100 phút.

3.2.1.5 Hồ hóa

Sau khi bột gạo được đưa vào thùng trung gian ở tầng 2 thì bột gạo được đưa

vào nồi nấu gạo và cho thêm vào nồi khoảng 18 lít nước nhằm chống cháy khét. Sau

đó cho vào nồi lượng malt lót (bằng 10% trong lượng gạo) và chia làm 2 lần:

Ở đây nhà máy cho khoảng 140kg malt(giúp cho sự hồ hóa tinh bột được dễ

Huỳnh Phương Tần 35 MSSV: 107111148

dàng hơn), vì trong malt có hệ enzyme amylaza, đặc biệt là ở giai đoạn đầu có 𝛼 -

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

amylaza, enzyme này cắt phân tử tinh bột thành những phần mạch ngắn hơn, làm

cho nồi gạo không bị vốn cục, khét. Thời gian xuống malt lót khoản 1 phút. Sau khi

xuống malt lót xong tiến hành nhập liệu 3000kg gạo, gạo và nước được xuống cùng

một lúc với áp lực mạnh nhằm hòa tan bột gạo trong nước, tránh hiện tượng vốn cục

(nhờ cánh khuấy đảo liên tục), thời gian bơm gạo và nước vào nồi cháo khoảng 15

phút. Khi xong công đoạn nhập liệu gạo nhiệt độ khoảng 46oC. Do công thức nấu

bột gạo chiếm 30% nên pH dịch bột tăng lên, do đó bổ sung thêm H2SO4 (2%) để

điều chỉnh pH = 5,2 – 5,6 làm giảm độ nhớt của cánh khuấy, khoảng pH này là tối

ưu cho enzyme amylase hoạt động, rút ngắn thời gian lọc, nâng cao hiệu suất đường

hóa và làm cho quá trình kết tủa protein sau này được triệt để hơn.

Cách tiến hành:

 Nâng nhiệt độ lên khoảng 72oC trong thời gian khoảng 1 phút. Trong

khoảng thời gian này hạt tinh bột sẽ bắt đầu hút nước và trương nở lên làm tăng độ

nhớt của dịch bột. Giữ nhiệt độ 72oC trong khoảng 10 phút để tác dụng lên các phân

tử amylose và amylosepectin, kết quả là sau một thời gian ngắn, các phân tử

polymer của tinh bột sẽ bị cắt thành những phân tử có số gốc glucose ít hơn, tập hợp

thành những dạng dextrin khác nhau. Lúc này tinh bột đã được dịch hóa một phần.

 Tiếp tục nâng nhiệt độ lên 83oC trong 13 phút và giữ ở nhiệt độ này trong 5

phút để tiếp tục hồ hóa tinh bột. Kết thúc giai đoạn này phần lớn tinh bột đã được

hồ hóa, tuy nhiên ở nhiệt độ này phần lớn enzyme amylaza đã bị vô hoạt.

 Thêm nước để hạ nhiệt độ xuống 72oC trong 4 phút, khi thời gian hạ nhiệt

độ xuống khoảng 2 phút (khoảng 72oC) thì đồng thời xuống malt lót lần 2 (khoảng

120kg bột malt lót) để cung cấp thêm enzyme 𝛼 - amylaza để giúp cho quá trình hồ

hóa được triệt để hơn vì nhiệt độ tối ưu của enzyme này là 70 – 75oC, nhằm giảm độ

nhớt của nồi cháo, hạn chế cháy khét.

 Tiếp tục nâng nhiệt độ lên 100oC trong thời gian 30 phút và giữ ở nhiệt độ

này trong thời gian 15 phút để hồ hóa hoàn toàn tinh bột tạo điều kiện thuận lợi cho

quá trình đường hóa và lọc sau này.( khi nhiệt độ nồi gạo lên 88oC thì nồi malt bắt

Huỳnh Phương Tần 36 MSSV: 107111148

đầu hoạt động).

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

1. Cửa quan sát 2. Đèn 3. Ống thoát ẩm 4. Bộ phối trộn 5. Quả cầu vệ sinh 6. Cánh khuấy 7. Chân thiết bị 8. Đường dịch ra 9. Mô tơ cánh khuấy 10. Đường xả nước

ngưng

11. Đường cấp nước 12. Đường hơi

3.2.1.5 Đường hóa

Hình 3.3 : Cấu tạo thiết nồi nấu

Đường hóa là quá trình chuyển hóa tối đa những chất không hòa tan trong

malt, thông qua các hệ thống enzyme (amylaza, proteaza) có sẵn trong hạt malt

bằng con đường thủy phân.

Mục đích quá trình đường hóa: là chiết tối đa các chất có thể hòa tan trong

nguyên liệu và thủy phân các chất có phân tử lượng cao, tạo thành những chất đơn

giản, hòa tan được với nước tạo thành dịch đường hóa.

Quá trình đường hóa:

Khi nhiệt độ nồi gạo lên 88oC, đồng thời lúc này nồi malt hoạt động. Bột malt

và nước đun được bơm vào cùng một ống dẫn với áp lực lớn, nhằm hòa tan bột gạo

vào nước, tránh hiện tượng vón cục, đồng thời cánh khuấy bắt đầu hoạt động để bột

malt không lắng xuống đáy, tránh hiện tượng cháy, khét và chóng vốn cục. Cùng

lúc với quá trình pha bột malt tiến hành bổ sung thêm 0,07% CaCl2.2H2O 5,3kg

nhằm làm mềm nước và hạ nhiệt độ nước. Ngoài ra Ca2+ còn có tác dụng làm tăng

tính bền và tăng tính hoạt động của enzyme amylaza, cải thiện sự kết lắng của nấm

men. Ngoài ra còn bổ sung 5,6kg acid lactic để điều chỉnh pH của môi trường về

pH=5,2÷5,6, thích hợp cho enzyme amylaza hoạt động. Thời gian để pha 7500kg

Huỳnh Phương Tần 37 MSSV: 107111148

bột malt khoảng 18 phút, khi đó nhiệt độ nồi malt khoảng 45oC.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

 Nâng nhiệt độ lên 50oC trong 8 phút (tùy theo lượng acid amin trong malt

mà thời gian đạm hóa dài hay ngắn, nhưng thông thường thời gian này khoảng 0 –

30 phút). Trong giai đoạn này xảy ra sự thủy phân protein do tác động của enzyme

protease sẽ diễn ra theo trình tự sau:

Protein  albumose  polypeptide  peptone và acid amin.

Quá trình thủy phân này có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong cộng nghệ sản

xuất bia. Mặt dù lượng protid và các sản phẩm thủy phân của chúng chiếm một

lượng rất bé trong chất hòa tan của dịch đường (5 – 6%) song chúng đóng vai trò

quan trọng trong công nghệ, trực tiếp tham gia vào sự hình thành chất lượng bia.

Các phân tử protid có phân tử lượng thấp (amino acid, peptide) là nguồn dinh

dưỡng không thể thiếu cho nấm men. Nó giúp cho việc tạo vị, bọt và giúp cho bia

có khả năng tạo bọt bền, tuy nhiên protid có phân tử lượng cao thường là nguyên

nhân gây đục bia.

Sự thủy phân protein trong malt bắt đầu lúc ươm mầm, trong quá trình đường

hóa lại tiếp tục. Khi nảy mầm, sự thủy phân protein thường có sản phẩm bậc thấp

nhiều hơn (peptide và acid amin), còn ở giai đoạn đường hóa chủ yếu tạo nhiều sản

phầm trung gian như albumose, peptone, peptide bậc cao.

Xúc tác cho sự thủy phân protein là hai thành phần chủ yếu của protease,

Sau quá trình đạm hoá sẽ chuyển sang công đoạn hội cháo từ nồi malt sang

peptidase.

nồi gạo, thời gian hội cháo khoảng 7 phút, kết thúc quá trình hội cháo nhiệt độ

khoảng 65oC. Giữ nhiệt độ này trong vòng 15 phút. Đây là nhiệt độ tối ưu đối với

hoạt động của enzyme 𝛽 - amylase, enzyme sẽ phân cắt phân tử tinh bột thành từng

góc một, như vậy tạo một lượng lớn maltose và một lượng không đáng kể dextrin.

Lượng maltose này nhiều hay ít tùy thuộc vào thời gian dừng lại ở nhiệt độ này.

Thông qua nhiệt độ và pH tận dụng tối đa hoạt động xúc tác của enzyme

amylase được nhiều chất hòa tan nhất hay thay đổi độ acid để tăng độ trong cho bia,

Huỳnh Phương Tần 38 MSSV: 107111148

tăng khả năng ổn định của bọt, chất lượng của bia. Chính vì vậy, cần duy trì ở các

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

nhiệt độ 52oC, 65oC, 72oC và giữ pH = 5,2 – 5,6 thì các enzyme này đạt hoạt lực

cao nhất.

Sau điểm dừng này thì quá trình đường hóa xem như kết thúc, tuy nhiên vẫn

còn một số glucid chịu ảnh hưởng của 𝛽 – amylaza nên tiếp tục tăng nhiệt độ lên

nhiệt độ tối ưu của enzyme 𝛼 − 𝑎𝑚𝑦𝑙𝑎𝑧𝑎 để phân cắt tinh bột cho quá trình đường

hóa tốt hơn.

𝜶 - amylaza

Tên enzyme Nhiệt độ tối ưu (topt)oC pH tối ưu (pHopt)

𝜷 - amylaza

70 – 75 5,6 – 5,8

60 – 65 4,8 – 5,2

proteaza 50 - 60 5,2 – 5,6

Bảng 3.1: Các enzyme hoạt động trong bia.

Nâng nhiệt độ lên 75oC trong vòng 12 phút và giữ nhiệt độ này trong thời

gian 19 phút, đây là giai đoạn cho enzyme amylaza tác dụng lên amylase và

amylopeptin của tinh bột tạo thành gốc glucose và các gốc này sẽ tạo thành những

phân tử dextrin khác nhau, sản phẩm chủ yếu của công đoạn này là dextrin (chính

dextrin này sẽ tạo độ keo của bọt, độ bền và độ dày của bọt). Đến đây quá trình

đường hóa kết thúc.

Nâng nhiệt độ lên 76oC với mục đích làm giảm độ nhớt của hồ malt, tạo điều

kiện thuận lợi cho quá trình lọc. Khi nhiệt độ lên đến 76oC thì bơm ngay qua máy

lọc.

Trong suốt quá trình nấu, ngoài hai quá trình thủy phân tinh bột và thủy phân

protein, do tác động của hai loại enzyme có nhiều trong malt là amylaza và

proteaza, cùng với sự hoạt động của enzyme khác đóng vai trò quan trọng trong

nguyên liệu:

 Enzyme phosphatase: enzyme này phân hủy các hợp chất phosphate tạo

thành acid phosphoric rất quan trọng trong việc hình thành tính đệm của môi

Huỳnh Phương Tần 39 MSSV: 107111148

trường.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

 Enzyme sitaza: enzyme này thủy phân pentozan.

Ngoài ra còn những biến đổi không liên quan đến các hoạt động enzyme như:

 Phản ứng trao đổi giữa các muối trong nước và các muối trong nguyên

liệu.

 Sự tạo thành các melanoid (do các acid amin tác dụng với các chất

đường ở nhiệt độ cao) tạo mùi vị cho bia.

 Sự tạo tủa lắng protid (do các protid kém chịu nhiệt tủa xuống).

3.2.1.6 Lọc dịch đường

Lọc là quá trình tách dịch đường ra khỏi bã, để thu được chất hòa tan từ bã

sang dịch đường, quá trình lọc này sẽ tiến hành theo hai bước: lọc để tách dịch

đường ra khỏi bã và rửa bã.

Lọc được tiến hành trên máy lọc khung bản, nhiệt độ dịch lọc 760C vì nhiệt

độ này là yêu cầu tối ưu về độ nhớt và tạo điều kiện cho α-amylaza tiết tục hoạt

động, tốc độ lọc phụ thuộc vào mức độ nghiền malt, mức độ phân hủy malt, cấu tạo

màng lọc . . . Ngoài lớp nguyên liệu lọc, bã malt và đặc biệt vỏ trấu hình thành một

lớp trợ lọc rất tốt.

Nước nha được bơm trải đều thành các lớp lọc trong máy lọc, các lớp cặn bã

được giữ lại trên lớp bể lọc, chỉ có nước nha trong đi qua, chảy ra đường ống hứng

và được bơm lên thùng trung gian. Lúc đầu nước nha còn được cho hoàn lưu lại.

Sau đó tiến hành rửa bã, nước rửa bã là nước trong, nhiệt độ 75÷780C, nếu dùng

nước nóng hơn sẽ làm enzym amylaza bị vô hoạt , tinh bột sót đã bị hồ hóa nhưng

không đường hóa được, dẫn đến dịch đường bị đục và sau này làm cho bia khó

trong.

3.2.1.7 Houblon hóa

Từ thùng trung gian dịch đường được chuyển sang nồi đun. Sau đó nâng dần

nhiệt độ nồi đun lên 96oC, tiến hành cấp houblon lần 1 khoảng 6kg houblon cao và

Huỳnh Phương Tần 40 MSSV: 107111148

15kg houblon viên). Đồng thời với quá trình cấp houblon lần 1, tiến hành nâng

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

nhiệt độ lên 100.4oC và giữ ở nhiệt độ này trong suốt quá trình cấp houblon, thời

gian cấp houblon lần 1 khoảng 50 phút. Trong quá trình cấp houblon được khoảng

45 phút thì bổ sung acid lactic để điều chỉnh pH. Đồng thời kiểm tra độ balling, nếu

như không đạt 13o balling thì phải tăng thời gian đun sôi hoặc giảm bớt lượng nước

rửa. Mục đích chính của quá trình houblon hoá lần 1 là:

Trích ly chất đắng, polyphenol, các hợp chất chứa nitơ và các thành phần khác

của hoa houblon vào trong dịch đường.

Làm ổn định thành phần của dịch đường, đưa dịch đường về nồng độ

(13oballing), tạo cho bia có mùi vị của hoa houblon.

Làm keo tụ phần lớn protein bất ổn định và các chất không hoà tan khác của

dịch đường, tạo nên “tủa nóng” và lắng xuống đáy nồi đun sôi. Làm tăng độ bền

keo và thành phần sinh học của bia được ổn định. Tuy nhiên, những chất chát

(tanin) không bị oxy hoá cũng tạo thành phức với protein, tồn tại trong dịch đường

dưới dạng “tủa nguội”. Đây chính là nguyên nhân làm cho bia thành phẩm bị đục.

Vô hoạt toàn bộ hệ thống enzyme và vô trùng dịch đường tạo điều kiện cho

quá trình lên men.

Quá trình đun sôi kéo dài xảy ra phản ứng caramel, tạo ra màu vàng đặc trưng

cho bia vàng.

Sau khi kết thúc quá trình cấp houblon lần 1, tiến hành cấp houblon lần 2

khoảng (12kg houblon viên). Thời gian cấp houblon lần hai rất ngắn chỉ khoảng 5

phút.

Mục đích chính của quá trình cấp houblon lần 2 là: trích ly tinh dầu trong hoa

houblon viên. Vì trong quá trình đun sôi, phần lớn (77÷88%) tinh dầu sẽ bị khuyếch

tán trong hơi nước và bay ra ngoài, phần còn lại có nhiệt độ bay hơi cao hơn, sẽ tồn

tại trong dịch đường và sau đó tiếp tục mất đi trong quá trình lên men ( có thể đến

90 ÷ 96% ), tồn tại một lượng rất nhỏ ở dạng khá bền và gây cho bia mùi thơm đặc

Huỳnh Phương Tần 41 MSSV: 107111148

trưng.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Sau khi cấp houblon lần 2 xong, tiếp tục đun sôi khoảng 20 phút nữa thì kết

thúc quá trình houblon hóa. Tổng thời gian houblon hóa là 75 phút, bao gồm 70

phút đun sôi và 5 phút cấp houblon lần 2.

Huỳnh Phương Tần 42 MSSV: 107111148

3.2.1.8 Giản đồ nấu

Đồ án tốt nghiệp Khoa MT và CNSH

Nhiệt độ (oC)

110 Malt lót lần 2 100oC/15’ PHỐI TRỘN

100

80 83oC/10’ 75oC/20’ 76oC

72oC 72oC/20’ 65oC/20’

60 10’ LỌC

50oC/1’

40

Gạo + malt lót 1 Malt

20

0

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Thời gian ( phút )

Huỳnh Phương Tần 43 MSSV:107111148

Biểu đồ 3.1: Nấu bia

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

3.2.2 Phân xưởng lên men 3.2.2.1 Lắng trong

Sau khi kết thúc quá trình đun sôi, nước nha được bơm sang thùng lắng cặn

nhằm mục đích tách cặn và tủa nóng.

Dịch nha ở 98oC được bơm vào thùng theo chiều tiếp tuyến sát thành thùng

nhằm tạo ra lực xoáy hướng tâm, khi đó cặn và các chất không tan sẽ xoáy vào giữa

thùng theo hình nón (thời gian cho quá trình bơm là 20÷25 phút). Sau khi bơm xong

để lắng 25÷35 phút nhằm ổn định dòng xoáy và tạo điều kiện cho cặn kết tủa

xuống. Sau đó tiến hành chiết rút. Thời gian chiết rút khoảng 25÷30 phút.

Hệ thống gồm hai thùng lắng có thể tích là 600hl.

Hình 3.4: Cấu tạo thiết bị lắng

3.2.2.2 Làm lạnh nhanh

 Mục đích: đưa nhiệt độ về nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men theo yêu

cầu kỹ thuật đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình bão hòa O2.

 Phải tiệt trùng đường ống trước khi làm lạnh. Trước tiên cho NaOH

(2÷2,5%) hoặc acid (0.5%) qua đường ống trước sau đó rửa lại thật sạch bằng nước

Huỳnh Phương Tần 44 MSSV: 107111148

sạch. Trước khi bơm dịch nha tiến hành rửa lại đường ống bằng nước nóng.

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

 Nhà máy sử dụng thiết bị hạ nhiệt khung bản để làm lạnh nước nha

 Cấu tạo và vận hành thiết bị:

Hình 3.5 : Cấu tạo thiết bị làm lạnh

Máy gồm các tấm thép không gỉ ghép lại với nhau thành một khung, các tấm

này có lỗ vào và các khe hở ở 4 góc để dịch nha đi qua các tấm cao su có cấu tạo

đặc biệt, ở giữa các tấm tạo ra 2 phần đặc biệt: một phần dịch nha đi qua và một

phần tác nhân lạnh đi ngược chiều với dịch nha. Máy được chia làm 4 vùng:

 Vùng 1: hạ nhiệt độ xuống 70oC, tác nhân lạnh là nước.

 Vùng 2: hạ nhiệt độ xuống 50oC, tác nhân lạnh là nước.

 Vùng 3: hạ nhiệt độ xuống 30oC, tác nhân lạnh là nước.

 Vùng 4: hạ nhiệt độ xuống 6÷8oC, tác nhân lạnh là glycol.

Sau khi nước nha được làm lạnh theo đúng yêu cầu kỹ thuật được bão hòa O2

nhằm đảm bảo cho sự sinh trưởng và phát triển của nấm men.

Hàm lượng bão hòa là 5÷6mg O2/l nước nha.

3.2.2.3 Nhân giống nấm men

Quá trình nhân men giống nhằm chuẩn bị lượng men giống ban đầu cần thiết.

Huỳnh Phương Tần 45 MSSV: 107111148

Đồng thời hoạt hóa tính năng của nấm men.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Men giống

Nhân giống trong phòng thí nghiệm

Nhân giống trong phân xưởng lên men

Nấm men cấy vào tank lên men

Sơ đồ 3.2: Nhân giống nấm men

Trong nhà máy sử dụng hệ thống gây men 2 bình:

+ Bình nhỏ: 430kg,ở áp suất 0,5atm

+ Bình lớn: 3200kg

Nước nha nóng sau khi lắng cặn sẽ được bơm vào bình gây men nhỏ và được

đun sôi đến 100oC nhằm mục đích thanh trùng cơ chất. Sau đó hạ dần nhiệt độ

xuống 15oC và tiến hành cấy men giống. Giữ ở nhiệt độ này trong suốt quá trình

gây men vì đây là quá trình thích hợp cho quá trình lên men và tạo điều kiện cho

nấm men thích nghi dần với điều kiện lên men chính.

 O2 được cung cấp tự động và máy cung cấp O2 được cài đặt sẵn: cứ chạy 5

phút thì nghỉ 3 phút, mỗi lần chạy cung cấp khoảng 33g O2

 Bình gây men hoạt động ở áp suất 0,5atm.

 Thời gian gây men trong bình gây men nhỏ khoảng 3 ngày

Sau khi gây men xong ở bình nhỏ sẽ được gây men ở bình lớn đã chứa 280kg

dịch nha. Bình gây men lớn hoạt động tương tự như bình gây men nhỏ và sau 3

ngày sẽ được đem đi cấy vào bồn lên men chính.

Huỳnh Phương Tần 46 MSSV: 107111148

3.2.2.4 Lên men chính

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

 Mục đích: là quá trình chuyển hóa các chất hòa tan trong dịch đường thành

ethanol, CO2 cùng các sản phẩm phụ và sản phẩm trung gian từ quá trình trao đổi

chất của nấm men. Tuy nhiên bia non vẫn còn đục, có hương vị đặc trưng và một

hàm lượng diacetyl cao.

C6H12O6  2C2H5OH + 2H2O + 28 calo

 Cách tiến hành: Sau khi được bơm qua tank lên men thì trong quá trình bơm

người người ta đo được độ đường khoảng 9 – 11oBrix, cũng ở giai đoạn này người

ta bổ sung 5 – 6 mg O2/ lít đồng thời cũng cho vào một lượng nấm men khoảng 16 –

20 triệu tế bào/ml , ở giai đoạn này thì nhiệt độ khoảng 14 – 15oC (áp suất khoảng

0,3kg/cm2), một đến hai ngày sau thì nhiệt độ khoảng 7 – 9oC. 6 – 7 ngày lên men

thì có thể kết thúc quá trình lên men chính do quá trình lên men giảm, lúc này hàm

lượng đường khoảng 6 – 8oBrix và nhiệt độ lúc này khoảng 2oC thì nấm men dễ bị

kết lắng và một phần nấm men được thu hồi để sử dụng cho mẻ sau.

Huỳnh Phương Tần 47 MSSV: 107111148

 Sơ đồ quá trình lên men

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Dịch nha

Oxy vô trung trung trùng Men sữa

Tank lên men

Lên men chính

Thời gian 5 – 7 ngày, To = 7 – 9o

Thu hồi CO2

Lên men phụ

Thời gian 8 - 16 ngày

To= 2 – 50C,

P = 0.5 - 0.7 bar

Thu hồi men

Lọc bia

Chuyển sang tank TBF

Sơ đồ 3.3: Quá trình lên men

 Thuyết minh quy trình:

Trước khi nhận dịch đường lạnh vào tank lên men thì toàn bộ hệ thống đường

ống, tank lên men được CIP sạch và làm lạnh. Kiểm tra lại hệ thống van, đường

ống.

Cấp oxy vô trùng cho dịch đường lạnh ( cấp theo từng mẻ )

Mục đích: hầu như oxy bị loại hết trong quá trình nấu dịch đường nên cần phải

cung cấp oxy cho dịch đường để có đủ lượng oxy cần thiết cho nấm men sống, phát

triển tăng sinh khối ở giai đoạn đầu của tiến trình lên men bia.

Phương pháp cấp: oxy bổ sung vào dịch đường lạnh ở dạng không khí vô

Huỳnh Phương Tần 48 MSSV: 107111148

trùng.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Cấp men:

Nhà máy sử dụng nấm men Saccharomyas Carlbergensis (nấm men chìm) từ

đời F3 hoặc F4 đến F8. Men được cấp từ tank trữ men và cấp trực tiếp trên đường

dịch đường lạnh đi vào tank lên men.

Lượng men cấp được tính theo công thức

100 100−%𝑇𝐵𝐶

*V Mmen cấp= k*100 * 𝐶

Trong đó:

M: là khối lượng men cấp (kg)

k: là hệ số điều chỉnh ( 0,35 ≤ k ≤ 0,5 )

V: là thể tích dịch đường lạnh của tank lên men

C: nồng độ đậm đặc của men sữa

% TBC: phần trằm tế bào nấm men chết

Lượng nấm men bổ sung vào dịch đường lạnh khoảng 20 – 30 triệu tế bào trộn

với 1 ít dịch đường.

Nhận xét:

Men nhận từ tổng công ty do men có hoạt lực kém nên ta chọn hệ số k cao hơn

so với những đời men lớn hơn.

Căn cứ vào đời men để điều chỉnh khối lượng ZnCl2 phù hợp với mức độ tăng

trưởng của nấm men.

 Các biến đổi trong quá trình lên men chính

Biến đổi sinh học

 Giai đoạn sinh trưởng hiếu khí: đây là giai đoạn đầu của quá trình lên men,

ở giai đoạn này nấm men nẩy chồi và sinh trưởng rất nhanh, đồng thời làm giảm

chất hòa tan trong dịch đường, nhiệt độ tăng dần và xuất hiện nhiều bóng khí to xuất

hiện trên bề mặt dịch nha.

 Giai đoạn tăng trưởng kỵ khí: trong giai đoạn này nấm men vẫn tiếp tục

phát triển nhưng trong điều kiện không có oxy và nồng độ đường thấp. Quá trình

lên men chuyển từ kiểu lên men hiếu khí (để tăng sinh nấm men) sang giai đoạn kỵ

Huỳnh Phương Tần 49 MSSV: 107111148

khí (để tạo C2H5OH, CO2 và một số sản phẩm phụ khác).

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Biến đổi vật lý:

 Nhiệt độ đóng vai trò quan trọng nhất trong quá trình lên men, nó ảnh

hưởng trực tiếp đến tốc độ lên men và chất lượng sản phẩm.

 Nhiệt độ của quá trình lên men tăng dần do quá trình trao đổi chất của nấm

men kèm theo sự giải phóng nhiệt. Do đó, để bảo đảm trong quá trình lên men thì

nhiệt độ phải được điều chỉnh một cách tự động. Việc điều chỉnh nhiệt độ cò tùy

thuộc vào đời của nấm men (riêng công ty thì sử tái sử dụng nấm men từ hai đến ba

đời).

 Nấm men mới: luôn giữ ổn định ở 15oC

 Nấm men thu hồi lần 1: 12oC

 Nấm men thu hồi lần 2: 9oC

 Nấm men thu hồi lần 3 – 8 sẽ giữ ở nhiệt độ khoảng 8oC

 Áp suất lên men: áp suất lên men tăng dần do sự tạo thành khí CO2 và từ

quá trình chuyển hóa đường glucose thành ethanol và CO2, do đó tank lên men có

thiết bị điều áp tự động.

Biến đổi hóa học:

 Sau khi kết thúc quá trình lên men chính thì pH giảm xuống còn khoảng

pH = 4,0 – 4,2. Hiện tượng pH trong quá trình lên men giảm là do sự hình thành

acid H2CO3 ( do CO2 hòa tan trong nước lên men).

 Nấm men sử dụng một số ion lim loại trong quá trình lên men như Ca2+

và Zn2+, do đó trong quá trình lên men cần bổ sung thêm chúng.

 Sự tạo thành ester: các ester được tạo thành trong quá trình lên men

chính do ethanol tác dụng với các acid hữu cơ sinh ra trong quá trình lên men, các

ester này tạo nên hương thơm đặc trưng cho sản phẩm bia tạo thành.

Nồng độ của sản phẩm lên men: ở nồng độ dưới 2% các hoạt động sống của

nấm men vẫn diễn ra bình thường nhưng nếu vượt quá 2% thì khả nâng nảy chồi

của nấm men sẽ giảm dần và khoảng 5% trở lên thì nấm men không còn nẩy chồi

nữa nhưng quá trình lên men vẫn diễn ra. Nếu quá trình lên men vượt quá 12% thì

Huỳnh Phương Tần 50 MSSV: 107111148

quá trình lên men bị đình chỉ hoàn toàn.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Biến đổi hóa sinh:

 Trong quá trình lên men diễn ra sự trao đổi glulcid ở tế bào nấm men chủ

yếu bao gồm:

 Sự thủy phân của các loại đường disacharide, trisaccharide,…thành

glucose dưới xúc tác của một số enzym tương ứng như: maliase, invertase,

melibiase,…

 Chuyển hóa glycose thành etanol và CO2. Ngoài ra còn chuyển hóa các

loại đường khác thành các loại rượu như propylic, izopropylic, amylic…

 Sự tổng hợp vật chất tế bào từ glucose thành glucogen cũng có thể xảy ra

trong quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm men.

 Sự trao đổi lipid:

Trong quá trình sinh trưởng và phát triển hiếu khí thường kèm theo quá trình

tổng hợp các acid béo và sterol ở nấm men. Các chất này là thành phần quan trọng

của tế bào.

 Sự trao đổi các hợp chất nitơ:

Các hợp chất nitơ có trong dịch nha gạo gồm: các phân đoạn protein (các

polypeptide, peptid, pepton, acid amin), các muối amoni, các purite, nucleotide…

Trong số các hợp chất này thì các muối amoni vô cơ và các acid amin sẽ được nấm

men sử dụng như nguồn cung cấp nitơ phục vụ cho quá trình sinh trưởng và trao đổi

chất.

Biến đổi hóa lý:

 Sự hình thành bọt:

Bọt được tạo thành trong quá trình lên men chính nhờ sự giải phóng các khí ở

dạng không liên kết đặc biệt là CO2. Do bản chất của dịch nha là hệ keo gồm các

hợp chất có tính hoạt động bề mặt như protein, polyphenol, chất đắng…Các chất

Huỳnh Phương Tần 51 MSSV: 107111148

này tạo nên một lớp hấp phụ trên bề mặt các bóng khí do đó khí khó thoát khỏi

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

bóng này và tạo thành bọt mịn. Những bọt này có xu hướng thoát lên trên bề mặt

tạo nên sự khuấy trộn trong quá trình lên men.

 Sự hòa tan khí CO2:

Độ hòa tan của CO2 trong dịch lên men thấp hơn trong nước đồng thời hàm

lượng CO2 sinh ra tăng nhanh cùng hàm lượng ethanol. Do đó, một phần CO2 tồn

tại trong dịch men dưới dạng liên kết với một số thành phần khác như protein, ester.

Phần CO2 còn lại có xu hướng thoát lên trên bề mặt tạo lên sự tự khuấy đảo dịch lên

men. Ngoài ra sự tự khuấy đảo dịch lên men còn diễn ra bởi sự chênh lệch nhiệt độ

trong quá trình giữ ổn định nhiệt.

 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men chính:

Tỷ lệ giống cấy:

 Trong quá trình lên men chính, nếu tỷ lệ giống cấy quá thấp thì khả năng nảy

chồi và thời gian đạt được tỷ lệ nấm men theo yêu cầu là quá dài, ảnh hưởng đến sự

sinh trưởng, phát triển và trao đổi chất của nấm men từ đó ảnh hưởng tới hiệu quả

lên men và chất lượng thành phẩm.

 Nếu tỷ lệ giống cấy quá cao dẫn tới tỷ lệ nảy chồi và tốc độ sinh trưởng

tương đối thấp do sự cạnh tranh về dinh dưỡng nhưng tốc độ lên men lớn. Tuy

nhiên trong trường hợp này cũng cho bia có chất lượng không tốt vì thời gian lên

men ngắn, sản phẩm trao đổi bật 2 do tế bào nấm men sinh ra cũng thấp và sự hình

thành lên những ester cũng thấp .

 Do đó trong sản xuất bia tùy theo từng loại chủng men và đời men mà lựa

chọn tỷ lệ cấy giống men thích hợp.

Điều kiện lên men:

 Nhiệt độ và thời gian lên men:

 Nhiệt độ và thời gian lên men là 2 yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp

Huỳnh Phương Tần 52 MSSV: 107111148

đến tốc độ lên men và từ đó ảnh hưởng tới chất lượng thành phẩm.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

 Đối với men mới nhiệt độ lên mem luôn giữ ở 15oC; qua đời 2 là 12oC ;

qua đời 3 là 9oC ; từ đời 4 tới đời 8 luôn giữ ổn định là 8oC.

 Thời gian lên men 7 đến 10 ngày còn tùy thuộc vào nhiệt độ và pH lên

men.

 pH dịch lên men

pH ảnh hưởng quan trọng đến hệ enzyme nấm men, do đó phải theo dõi pH

để theo dõi hoạt động trao đổi chất của nấm men. pH của dịch nha trước khi lên

men là từ 5,2÷5,6 và kết thúc quá trình lên men là 4,4÷4,5.

 Ảnh hưởng bởi oxy

Oxy là yếu tố rất cần thiết cho nấm men sinh trưởng và phát triển trong giai

đoạn đầu của quá trình lên men. Thực chất đây là giai đoạn lên men hiếu khí nhằm

tăng sinh khối nấm men. Sự sinh tổng hợp một lượng lớn enzym nấm men là yếu tố

quan trọng ảnh hưởng tới cường độ lên men.

 Áp suất bề mặt

Áp suất bề mặt của dịch lên men ảnh hưởng trực tiếp tới mức độ bão hòa CO2

trong bia, tuy nhiên hợp chất này là yếu tố ức chế quá trình lên men do đó áp suất

luôn giữ ổn dịnh ở áp suất 0,5atm và có bộ phận giảm áp suất do CO2 sinh ra làm

tăng áp suất bề mặt dịch lên men.

Nồng độ sản phẩm lên men

Sản phẩm chính của quá trình lên men là ethanol và khí CO2. Đây là những

hợp chất ức chế các hoạt động sống của tế bào nấm men. Ở nồng độ thấp dưới 2%

các hoạt động sống của nấm men vẫn xảy ra bình thường nhưng khi vượt quá 2%

thì khả năng nảy chồi của nấm men bắt đầu giảm dần và khi nồng độ ethanol vượt

quá 5% thì khả năng nảy chồi của nấm men chấm dứt hoàn toàn nhưng quá trình lên

men vẫn tiếp tục xảy ra. Còn nếu nồng độ ethanol vượt quá 12% quá trình lên men

bị đình chỉ hoàn toàn.

Huỳnh Phương Tần 53 MSSV: 107111148

 Thu hồi nấm men

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Sau khi kết thúc quá trình lên men chính hạ dần nhiệt độ xuống còn 2oC

nhằm tạo điều kiện cho quá trình lên men phụ và sự lắng của nấm men xuống đáy

thùng, phần nấm men dưới đáy thùng sẽ được chuyển sang rây men nhằm mục đích

phân loại nấm men còn sống hay chết (nấm men sống thì hòa vào dịch còn nấm

men chết thì vón cục lại), men sống thì được chuyển sang tank dự trữ cho mẻ sau.

Men sau khi thu hồi được mã hóa và trong thời gian 2 giờ phải đem đi sử

dụng ngay, nếu chưa sử dụng ngay thì phải bảo quản ở 8oC.

Men thu hồi trước khi đem đi lên men chính sẽ được đem đi kiểm tra tỷ lệ

men sống để xác định tỷ lệ cấy giống trong quá trình lên men chính tiếp theo.

 Kiểm tra và vệ sinh thiết bị lên men chính

Sử dụng oxonia Active (0,2%) để vệ sinh thiết bị nhân men giống và thiết

bị thu hồi men.

Sau khi kết thúc quá trình lên men chính tiến hành vệ sinh tank lên men

bằng NaOH 4% sau đó tráng rửa sạch bằng nước đã qua xử lý. Nếu như tank đó

chưa sử dụng ngay thì ngâm formol để tiêu diệt vi sinh vật và trước khi sử dụng

cũng sẽ được tráng rửa thật sạch bằng nước đã qua xử lý. Trước khi lên men cần

phải lấy mẫu nước rửa tank để kiểm tra có bị nhiễm vi sinh vật lạ hay không và độ

sạch của các tank.

3.2.2.5 Lên men phụ

 Mục đích: Sau khi quá trình lên men chính kết thúc thì quá trình lên men phụ

được tiến hành nhằm chuyển hóa lượng đường còn sót lại của quá trình lên men

chính để tạo thành CO2 và các sản phẩm phụ khác.

 Những biến đổi trong quá trình lên men phụ:

Trong quá trình lên men phụ có những biến đổi rất quan trọng ảnh hưởng đến

chất lượng sản phẩm bia sau này. Đó là sự chín của bia non kèm theo những tính

chất cảm quan của bia thành phẩm như: độ bền, đặc trưng keo, màu sắc, hương vị

Huỳnh Phương Tần 54 MSSV: 107111148

bia và độ trong của bia.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Diacetyl: nấm men sử dụng diacetyl làm cơ chất và chuyển hóa nó thành

aceton và 2,3 – butadiol trong điều kiện kỵ khí. Diacetyl bị phân hủy phụ thuộc vào

nhiệt độ, nhiệt độ càng lạnh thì càng chậm. Giới hạn cho phép của diacetyl là 0,1

mg/l thì mới được gọi là chín.

Acetaldehyde: tiếp tục giảm xuống trong quá trình lên men phụ do hoạt

động trao đổi chất của nấm men.

Các chất béo dễ bay hơi: nếu quá trình lên men phụ kéo dài thì hàm lượng

acid béo sẽ tăng lên, nó ảnh hưởng đến mùi vị của sản phẩm bia.

Khi quá trình lên men phụ tắt dần thì nhiệt độ bên trong và bên ngoài thành

thiết bị trở lại cân bằng thì các hạt phân tán kích thước bé bắt đầu kết lắng và bia sẽ

trong hơn. Do điều kiện nhiệt độ thấp, sự kết lắng giữa protein và polyphenol sẽ

được tăng cường.

Song song với quá trình làm trong bia là các phản ứng khử, các sản phẩm

oxy hóa và các phản ứng ester hóa tức là quá trình bão hòa bia.

Trong công nghệ sản xuất bia không thể bỏ qua giai đoạn lên men phụ và

tàng trữ bia non. Lên men phụ là giai đoạn làm chín bia để đạt chất lượng về hương

vị. Thông qua chuỗi biến đổi sau:

Tiếp tục lên men lượng cơ chất còn lại để tạo thành CO2 và sản phẩm khác.

Diacetyl hình thành trong bia theo phương trình phản ứng:

α – Acetolactat Diacetyl

Khử diacetyl để tạo thành acetoin, giảm lượng andehyde, rượu cao.

+ H2

Huỳnh Phương Tần 55 MSSV: 107111148

CH3 – C – C – CH3 CH3 – C – CH – CH3

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

║ ║ ║ ║ Nấm men

O O O OH

Diaxetyl Acetoin

Maturex sẽ khử trực tiếp α – Acetolactat thành Acetoin không qua diacetyl theo

phản ứng sau:

 Những biến đổi hóa lý:

Sự bão hòa CO2 trong bia: sự bão hòa CO2 phụ thuộc vào áp suất và nhiệt độ

thích hợp trong thời gian lên men phụ. Tuy nhiên, trong bia chỉ có 15% lượng CO2

được hấp thụ, nó tồn tại dưới dạng hòa tan và liên kết với các sản phẩm khác. Trong

quá trình này, ta nạp thêm CO2 vào tank lên men phụ để đạt áp suất P = 0,8 –

1,13atm nhằm ngăn cản vi sinh vật xâm nhập và tăng khả năng hòa tan của CO2

trong bia. Trong quá trình lên men phụ có những hợp chất không bền như este của

acid cacbonic, chính những chất này làm cho CO2 thất thoát nhanh mỗi khi thay đổi

áp suất đột ngột trong tank lên men.

Acid cacbonic có thể liên kết với glycerin và glycol tạo nên các este và còn

có thể kết hợp với các acid lactic, aceton, 2,3- butylenglycal. Như vậy, trong bia

xuất hiện nhiều dạng liên kết hóa học và hoá lý khác nhau của CO2. Do đó, CO2

sinh ra không chỉ tồn tại ở dạng khí, dạng hoà tan mà còn tồn tại ở dạng liên kết, ba

dạng này có mối quan hệ qua lại với nhau.

Sự trong của bia: sau khi lên men chính trong bia chứa một số lượng đáng

Huỳnh Phương Tần 56 MSSV: 107111148

kể tế bào nấm men và các hạt cặn mịn. Tiếp theo là quá trình lên men phụ, dưới tác

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

dụng của nhiệt độ thấp (2 – 4oC) và áp suất khoảng 0,8atm thì các hạt này có khả

năng kết lại với nhau và lắng xuống đáy bồn, ở điều kiện này thì tế bào nấm men

cũng chịu áp suất cao nên cũng lắng xuống đáy thùng.

 Điều kiện lên men:

Quá trình lên men phụ được thực hiện trong các tank lên men chính và được

đặt trong hầm lạnh có nhiệt độ hầm 0÷2oC. Trong tank lên men không cần đặthệ

thống lạnh nhưng có đặt ống dẫn CO2, đồng hồ đo áp lực, van an toàn, đường ống

nhập và tháo liệu.

Nhà máy có khoảng 200 tank, làm bằng thép, bên trong có tráng men và có thể

tích 350hl.

Nhiệt độ lên men 2÷4oC với áp suất P=0,8÷1,13atm.

Thời gian lên men: tuỳ thuộc vào từng loại bia mà có thời gian lên men khác

nhau. Đối với bia xuất khẩu, có thời gian lên men 12÷15 ngày, còn bia Sài Gòn

xanh 5÷7 ngày.

3.2.2.6 Lọc bia

 Mục đích: quá trình lọc tách cặn lơ lửng, tách các tế bào nấm men sống và xác

tế bào non, để tăng giá trị cảm quan thành phần cơ học, làm tăng độ bền cơ học và

độ bền của bia. Lọc bia dựa vào hai quá trình:

Quá trình cơ học: nhằm giữ lại các phần tử lớn có kích thước to hơn các lỗ và

khe của lưới lọc.

Quá trình hấp thụ: đối với các phần tử rất bé như các hạt keo hòa tan dưới

dạng phân tử, các nấm men và vi sinh vật. Ngoài các chất gây đục bia quá trình hấp

thụ cũng làm giảm bớt một phần protein, chất nhựa protein, chất màu, cồn bậc

cao… vì vậy mà bia được trong hơn.

 Tiến hành lọc:

Bia non sau khi được phối trộn được bơm vào thiết bị lọc thô dạng đĩa để tách

cặn tế bào nấm men còn sót.Máy lọc đĩa được sử dụng một lúc nhiều mẻ liên tục

Huỳnh Phương Tần 57 MSSV: 107111148

với bột trợ lọc Diatomit, công suất máy lọc khoảng 5000 – 6000 lít/h.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Bia sau khi lên men phụ thì được bơm sang để phối trộn bia sau đó được làm

lạnh nhanh và chuyển sang thiết bị lọc ống (ở đây ta cho vào bột trợ lọc diatomite)

rồi chuyển sang thiết bị lọc đĩa và cuối cùng là lọc chỉ (sửa lỗi cho lọc đĩa).

Thường thì từ tank lên men phụ được bơm qua thiết bị lọc bởi 3 máy bơm thay

phiên nhau hoạt động.

Khoảng cách thích hợp giữa các ống lọc là 110 mm, ống lọc có khe hở để dịch

bia đã lọc đi vào bên trong ống, sau khi đi qua lớp bột lọc sẽ trong đồng thời các

cặn bã được giữ lại cũng tạo thành màng có tác dụng lọc. Do đó, sau một thời gian

thì tốc độ lọc giảm đi do các cặn đã bám quá nhiều trên cột lọc vì thế ta phải tiến

hành xả bỏ đi. Khi Pvào = 5,5 – 6 thì thay lớp bột lọc khi đó Pra = Ptank chứa. Khi bia

trong thì đóng van tuần hoàn lại cho thêm bột và bật bơm để hút bột cho bám vào

ống.

Hình 3.6: Cấu tạo thiết bị lọc ống

3.2.2.7 Bão hòa CO2

 Mục đích: bão hòa để được hàm lượng cần thiết nhằm làm tăng giá trị cảm

Huỳnh Phương Tần 58 MSSV: 107111148

quan, chống oxy hóa, chống kết lắng và tạo môi trường tốt để bảo quản bia.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Khả năng tạo bọt tốt của bia là do CO2 quyết định nhất, đồng thời nó cũng là

chất bảo quản, ức chế sự phát triển của các vi sinh vật làm cho bia trong và bền hơn.

CO2 còn có vai trò tạo cảm quan cho bia, làm tăng độ hài hòa và tạo cảm giác

sảng khoái cho người uống. Vì vậy việc điều chỉnh CO2 cho phù hợp là rất cần thiết,

nó quyết định đến chất lượng sản phẩm.

Bia sau khi lọc nếu hàm lượng CO2 chưa ổn định thì ta phải đều chình hàm

lượng CO2 cho thích hợp để đảm bảo hương vị cho bia.

 Tiến hành: quá trình này được thực hiện trong tank ổn định bia, chịu lực, sử

dụng CO2 đã thu hồi. Để CO2 bão hòa tốt phải tiến hành nạp nhiều lần ở nhiệt độ

thấp 0 –1oC, mỗi lần nạp tới áp suất 3 – 3.5bar, quá trình nạp lặp đi lặp lại nhiều lần.

Trước khi đưa bia sau lọc vào tank ổn định bia thì phải bảo đảm tank luôn

sạch sẽ, khóa cửa vệ sinh và các van tràn và tiến hành bơm đầy bia vào tank.

Chuẩn bị bình thuốc tím, CO2 và than hoạt tính

Cắm ống dẫn CO2 qua bình thuốc tím để xác trùng, sau đó đi qua bình than

hoạt tính để khử mùi.

Gắn ống dẫn CO2 vào van của thiết bị vòi dẫn đầu có cấu trúc xốp, lỗ nhỏ.

Huỳnh Phương Tần 59 MSSV: 107111148

Như vậy CO2 được cấp đều cho bia

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

3.2.3 Phân xưởng chiết – thành phẩm 3.2.3.1 Sơ đồ quy trình chiết bia chai

 Sơ đồ quy trình chiết bia chai Rã Pallet chai

Chuyển két lên băng tải

Gắp chai rỗng

Rửa chai

NaOH 2% Kiểm tra chai

Chiết rót và đóng nắp Nắp

Kiểm mức chiết bia

Rửa két Thanh trùng

Dán nhãn

In mã chai

Gắp chai

Kiểm két đầy Huỳnh Phương Tần 60 MSSV: 107111148

Chất Pallet

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Sơ đồ 3.4: Quy trình chiết bia chai

 Thuyết minh quy trình

Chuyển két lên băng tải:

Pallet chứa chai sẽ được xe vận chuyển tới băng tải và được băng tải đưa tới

máy và két. Ở đây máy rã két sẽ bốc 4 két /1 lần tới băng tải. Sau đó sẽ được băng

tải vận chuyển tới máy gắp chai.

01 pallet chứa 40 két và 01 két chứa 20 chai.

Tốc độ của máy 20÷30 pallet /h.

Gắp chai :

Sử dụng máy Innopack để tách chai ra khỏi két. Máy hoạt động dựa vào áp

lực gió để hút chai ra khỏi két, mỗi lần hút được khoảng 80 chai, tương đương với 4

két. Tốc độ máy trung bình khoảng 100÷1.500 chai/h.

Rửa chai

Có 03 yếu tố chính trong quá trình rửa chai, đó là:

Nhiệt độ.

Chất tẩy rửa.

Áp lực phun.

Nguyên tắc rửa chai:

Chai lần lượt đi qua nhiều vùng trong máy có nhiệt độ, nồng độ dung dịch

NaOH và áp lực phun khác nhau:

Huỳnh Phương Tần 61 MSSV: 107111148

 Vùng 1: chức năng chủ yếu là phun và rửa chai.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Sử dụng dung dịch xút 2% ở nhiệt độ 70÷80oC với áp suất p=0,8÷1,5bar (tùy

theo lượng chai vào), trung bình là P=1bar. Thời gian qua vùng 1 là 10÷15 phút.

Sau khi chai qua vùng 1, giấy bạc sẽ tác dụng với xút tạo thành khí bay lên

còn nhãn sẽ được tách ra và được đưa ra ngoài.

 Vùng 2: còn gọi là vùng nhiễm xút:

Sử dụng nước ở nhiệt độ 60÷70oC với áp suất P=1÷1,5bar, thời gian qua khỏi

vùng 2 khoảng 5÷6 phút.

Chức năng chính của vùng 2 là tẩy rửa bên trong, bên ngoài chai và tráng rửa

xút.

 Vùng 3: Sử dụng nước phun ở nhiệt độ 50÷60oC và thời gian qua khỏi

vùng 3 là 5÷6 phút. Chức năng chính của vùng 3 là rửa sạch xút.

 Vùng 4: Vùng 4 hoạt động ở nhiệt độ 40÷50oC với thời gian qua vùng 4

là 5÷6 phút. Đặc biệt, trong vùng này sử dụng nước theo tiêu chuẩn của nhà máy.

Chức năng chính của vùng 4 là tráng lại chai. Tốc độ của máy rửa chai khoảng

30.000 chai/h.

Kiểm tra chai:

Chai sau khi qua thiết bị rửa chai sẽ được băng tải vận chuyển tới máy kiểm

tra chai, với những chai lạ (chai không phải là chai nhà máy sử dụng), chai sứt mẻ

hoặc bên trong còn vật lạ sẽ bị đẩy ra ngoài hệ thống. Sau đó chai tiếp tục chạy qua

công đoạn kiểm tra cuối cùng, ở đây công nhân trực tiếp kiểm tra và phát hiện vật lạ

(dùng đèn huỳnh quang soi và quan sát bằng mắt thường) để loại những chai lưng,

cặn, tủa, không đạt tiêu chuẩn ra khỏi hệ thống trước khi vào hệ thống chiết rót.

Chiết và đóng nắp:

Chai sau khi qua công đoạn kiểm tra được dẫn qua một băng tải dài trước khi

vào các thiết bị khác với mục địch ổn định lưu lượng chai, tránh gây ngã, đổ vỡ

Huỳnh Phương Tần 62 MSSV: 107111148

chai.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Trên bề mặt băng tải có các cảm ứng dò chai đổ và bề mặt băng tải được bôi

trơn để giảm áp suất gây đổ chai. Sau đó các chai sẽ được đưa vào thiết bị chiết. Tại

đây bia được chiết theo nguyên tắc đẳng áp (dựa trên sự chênh lệch áp suất trong

chai và trong bồn phân phối bia). Khi chai bắt đầu vào hệ thống, piston dập xuống,

tiếp đó CO2 được xả xuống trước, khi áp suất chân không trong chai đạt (-0,9) – (-

0,6)bar thì van bia tự động mở khoá, bia sẽ được chảy xuống xung quanh thành

trong chai (với áp lực béc phun 10 – 20 bar) nhằm tránh sự tạo bọt và thất thoát

CO2. Khi chai vừa ra khỏi hệ thống thì gặp một tia nước phun với áp lực mạnh

nhằm đẩy không khí và bọt ra khỏi chai. Tiếp đó chai được vận chuyển tới thiết bị

đóng nắp.

Nguyên tắc hoạt động của thiết bị đóng nắp:

Nắp chai được sắp xếp trong phểu, sau đó sẽ được di chuyển theo một hướng

trong khuôn dập và đẩy từng nắp vào miệng chai. Đúng thời điểm đó, búa Piston

dập xuống đóng chặt nắp vào cổ chai. Năng suất của thiết bị đóng nắp phải đồng bộ

với năng suất của máy chiết khoảng 32.000 – 33.000chai /h. Trong quá trình chiết,

nếu như chai không đạt về độ bền dưới tác dụng của áp lực chai sẽ nổ.

Kiểm tra mức chiết

Bia sau khi đóng nắp sẽ qua thiết bị kiểm tra thể tích, với những chai không

đủ thể tích chưa đóng nắp hoặc quá thể tích quy định sẽ được đẩy ra ngoài. Bia

trong chai này sẽ bị xả bỏ để lấy vỏ do mất CO2, tiếp xúc với không khí, còn với

những chai quá thể tích khi vào thiết bị hấp chai sẽ bị nổ. Trong nhà máy, lượng bia

này không sử dụng lại vì không kinh tế, nhưng nếu máy gặp sự cố kỹ thuật với số

lượng chai bị hư lớn sẽ đem đi hấp lại và lên men lại. Trung bình mỗi ngày nhà máy

xả bỏ hơn 1.000 chai.

Thanh trùng

Thanh trùng được thực hiện bằng phương pháp thanh trùng Pasteur.

Thông thường bia được thanh trùng từ 15÷25PU nhưng trong nhà máy, bia

Huỳnh Phương Tần 63 MSSV: 107111148

thanh trùng ở 17÷18 PU. Ở PU này diệt vi sinh vật và cho bia chất lượng tốt nhất.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Mục đích :

Quá trình thanh trùng nhằm tiêu diệt toàn bộ tế bào vi sinh vật (kể cả nấm

men trong bia) giúp ổn định chất lượng sản phẩm, kéo dài thời gian bảo quản và

thuận tiện cho người sử dụng.

Các biến đổi trong quá trình thanh trùng.

 Vật lý :

 Sự thay đổi nhiệt độ trong thiết bị thanh trùng (34,6oC; 44,3oC; 50÷58oC;

62÷ 64oC; 61÷63oC) làm xuất hiện gradient nhiệt độ.

 Sự thay đổi thể tích và tỷ trọng nhiệt độ.

 Sự thay đổi áp suất không khí trong chai theo từng vùng trong thiết bị thanh

trùng.

 Hoá học:

Quá trình thanh trùng tạo ra các sản phẩm phản ứng trong bia như: phản ứng

giữa đường và các acid amin hình thành nên các chất làm cho bia có màu sẫm hơn,

phản ứng tạo phức, phản ứng thuỷ phân, phản ứng oxy hoá.

 Hoá lý:

Quá trình thanh trùng có thể dẫn tới hiện tượng vẫn đục trong bia. Điều này

phụ thuộc vào thành phần và hàm lượng protein trong bia, các hợp chất polyphenol,

nhiệt độ và thời gian thanh trùng.

 Hoá sinh:

Nhiệt độ, thời gian và tốc độ phản ứng trong các vùng thanh trùng còn tuỳ

thuộc vào sự thay đổi hoạt tính của enzyme theo nhiệt độ. Ở giai đoạn đầu của quá

trình thanh trùng, nhiệt độ tăng dần. Khi đó, enzyme bắt đầu hoạt động mạnh làm

tăng tốc độ phản ứng. Do đó, nếu như giai đoạn gia nhiệt và làm lạnh kéo dài sẽ làm

thay đổi chất lượng sản phẩm.

Huỳnh Phương Tần 64 MSSV: 107111148

 Cảm quan:

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Quá trình thanh trùng làm thay đổi màu sắc, hương vị sản phẩm do sự hình

thành hoạt chất mêlanoid.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thanh trùng:

 Thành phần và hàm lượng vi sinh vật

 Các loại sinh vật khác nhau sẽ bị tiêu diệt bởi chế độ nhiệt khác nhau. Do

đó, nếu có chứa nhiều loại vi sinh vật khác nhau thì chế độ xử lý phải nghiêm ngặt

hơn về nhiệt độ và thời gian thanh trùng.

 Nhiệt độ và thời gian thanh trùng cũng ảnh hưởng bởi hàm lượng vi sinh

vật, nếu hàm lượng vi sinh vật cao, thì nhiệt độ cao và thời gian dài hơn.

 Độ balling và độ rượu: Nếu độ balling và độ rượu tăng thì hệ số dẫn nhiệt

tăng do đó thời gian thanh trùng giảm nhưng nhiệt độ không đổi.

 Phương pháp thanh trùng:

Thời gian và nhiệt độ thanh trùng còn phụ tuộc vào kích thước và hình dạng

vật liệu. Thể tích bao bì càng nhỏ và mỏng thì quá trình truyền nhiệt càng nhanh, do

đó thời gian gia nhiệt ngắn hơn. Như vậy, bia Sài Gòn đỏ thời gian gia nhiệt sẽ ngắn

hơn Sài Gòn xanh.

Nguyên tắc hoạt động của máy thanh trùng:

Bia sau khi kiểm tra sẽ theo hệ thống băng tải đi tới thiết bị thanh trùng. Có

hai hệ thống băng tải để đưa bia vào hai ngăn của hệ thống thiết bị. Tại vùng 1, có

tác dụng nâng nhiệt độ chai lên 34,6oC , tác nhân làm nước phun với áp lực 0,9÷1,5

bar, nước được phun dạng tia dàn đều từ trên xuống nhằm làm tăng khả năng tiếp

xúc của nước với chai. Sau đó, chai tiếp tục qua vùng 2 để nâng dần nhiệt độ lên

44,3oC cũng với tác nhân gia nhiệt là nước. Sau đó chai tiếp tục qua vùng 3 để nâng

nhiệt độ chai lên 55,1oC. Sau đó nước cũng được tích tụ lại dưới bồn. Sau khi ra

khỏi vùng 3, chai tiếp tục được vận chuyển đến vùng 4. Sau khi ra khỏi vùng 4,

nhiệt độ chai tăng lên 62÷64oC, tuỳ thuộc vào số lượng chai mà nhiệt độ có thể dao

động từ 62÷64oC.

Huỳnh Phương Tần 65 MSSV: 107111148

 Các công đoạn khác:

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Bia sau khi được thanh trùng sẽ được băng tải vận chuyển theo đường vòng

nhằm ổn định lưu lượng chai trước khi vào thiết bị dán nhãn. Sau đó tiếp tục chạy

qua thiết bị in date tới công đoạn kiểm tra thủ công để lọai ra những chai dán nhãn

bị lỗi. Chai tiếp tục chạy tới thiết bị chất két innopack để bốc xếp chai vào két, một

lần bốc xếp được khoảng 80 chai và tốc độ của máy khoảng 1000-1500két/h .

Rửa két: sau khi đã tách vỏ chai ra khỏi két, két sẽ được băng tải vận chuyển

theo đường riêng tới thiết bị rửa két. Máy phun nước ở nhiệt độ 60÷70oC, với áp lực

phun 2,5÷2,8 bar.

3.2.3.2 Sơ đồ quy trình chiết bia lon

Rã Pallet lon

Rã lon

Nước Rửa lon

Chiết rót và đóng nắp lon Nắp

Thanh trùng

Kiểm tra lon lưng

In mã lon

Gắp lon Dán đáy thùng

Cân thùng

Dán nắp thùng

Huỳnh Phương Tần 66 MSSV: 107111148

 Sơ đồ quy trình chiết bia lon In mã thùng

Chất Pallet

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Sơ đồ 3.5: Quy trình chiết bia lon

 Thuyết minh quy trình

1. Rã lon.

Pallet sau khi được máy chất lên băng tải và được băng tải vận chuyển đến hệ

thống nâng pitton. Tại đây, khi được công nhân vận hành nút điều khiển, piston sẽ

nâng lên một đoạn bằng chiều cao của lon. Khi công nhân nhấn nút gạt, thanh gạt sẽ

gạt lớp lon trên cùng tới hệ thống băng tải. Ở lớp băng tải này có bề rộng tương

đương với bề rộng của 18 lon/hàng, sau đó bề rộng băng tải giảm dần xuống còn 4

lon/hàng, giảm tiếp xuống 2 lon/ hàng và cuối cùng giảm xuống 1 lon/hàng.

Tốc độ trung bình của máy rã lon là 4 pallet/h, tương đương với 5940 lon/h.

2. Rửa lon.

Lon được băng tải vận chuyển tới thiết bị rửa lon và được chuyển hướng nằm

ngang ngay khi lon bắt đầu vào thiết bị rửa. Thiết bị rửa là hệ thống vời phun nước

áp lực gồm 13 vòi phun. Sau khi ra khỏi hệ thống vòi phụ, lon sẽ được đổi chiều

quay xuống dưới nhằm làm róc hết nước ra khỏi lon. Nước sau khi rửa sẽ theo sẽ

theo máng hứng đưa ra ngoài.

3. Chiết rót, đóng nắp và thanh trùng.

 Lon trước khi được băng tải vận chuyển tới hệ thống chiết rót sẽ được đổi

chiều quay lên.

 Về nguyên tắc hoạt động của hệ thống chiết rót, đóng nắp và thanh trùng bia

lon gần như hoàn toàn tương tự như hệ thống chiết rót, đóng nắp và thanh trùng bia

chai.

Huỳnh Phương Tần 67 MSSV: 107111148

 Cấu tạo hệ thống chiết rót của piston phù hợp với miệng lon.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

 Chiết bia lon cũng hoạt động dựa trên nguyên tắc đẳng áp nhưng áp suất nạp

CO2 trong bia lon là 3 bar và áp suất của hệ thống chiết là 3÷4 bar.

 Hệ thống thanh trùng bia lon gồm 9 vùng với nhiệt độ tương ứng từng vùng

là:

Bảng 3.2: Nhiệt độ quá trình thanh trùng bia lon

Vùng 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Nhiệt độ cài đặt (oC) 33 39 47,5 62 62 60,5 48 41 35

oC)

Nhiệt độ hiện hành ( 37,3 41,1 46,4 61,9 61,9 60,5 45,9 40,8 35,7

 Thời gian khi lon vào và ra khỏi thiết bị là khoảng 35 phút.

 Các thông số nhiệt độ và áp lực của các bồn trong bia thấp:

Bảng 3.3: Nhiệt độ và áp suất bia

Bồn 4 Bồn 5 Bồn 6

62o 60,5o Nhiệt độ 62o

(0,4 – 1)bar (0,4 – 1)bar (0,4 – 1)bar Áp suất

4. Kiểm tra và in date lon.

Bia lon sau khi ra khỏi thiết bị thanh trùng sẽ được băng tải vận chuyển tới

Huỳnh Phương Tần 68 MSSV: 107111148

thiết bị kiểm tra lon. Với những lon không đủ hoặc quá trọng lượng sẽ bị thiết bị tự

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

động đẩy ra khỏi hệ thống. Đa phần nhưng sản phẩm loại này bị phồng nắp sau khi

thanh trùng. Và với những sản phẩm này sẽ được tiêu thụ nôi bộ hoặc với số lượng

lớn sẽ được đem đi xử lý lại. Với những lon đạt tiêu chuẩn sẽ đảo ngược quay đáy

lon lên trên và được băng tải đưa tới thiết bị in date.

5. Xếp hộp.

Sau khi in date xong, lon bia sẽ được đảo quay trở lại và được băng tải đưa

tới bộ phận xếp hộp. Ở bộ phận này luôn có 5 hoặc 6 công nhân đứng làm nhiệm vụ

bốc lon vào thùng. Sau đó thùng được băng tải vận chuyển tới công đoạn đóng hộp

Huỳnh Phương Tần 69 MSSV: 107111148

và được in date hộp trước khi chất lên pallet để chuyển vào kho thành phẩm.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

3.2.4 Kiểm nghiệm chất lượng bia thành phẩm

3.2.4.1 Kiểm nghiệm hóa lý

Hình 3.7: Phòng kiểm nghiệm hóa lý

 Phương pháp kiểm nghiệm bằng BaCl2 có sự hiện diện của Al

 Tiến hành:

Dùng ống nghiệm lấy một lượng dung tích mẫu (Vml)

Thêm vào một lít nước đã khử trùng và vài giọt phenolphtalein

Chuẩn độ ngược bằng dung dịch HCl cho đến khi dịch chuyển từ màu tím

đến không màu ( Zml)

Thêm một muỗng nhỏ NaF, lắc đều và để yên một vài phút, nếu có sự hiện

Huỳnh Phương Tần 70 MSSV: 107111148

diện của Al dung dịch sẽ chuyển sang màu tím.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Tiếp tục chuẩn độ bằng dung dịch HCl cho đến khi dung dịch chuyển từ

màu tím sang không màu ( Xml)

Dùng ống nghiệm lấy một lượng dung dịch mẫu bằng đúng dung dịch mẫu

ban đầu (Vml)

Thêm vào một ít mước đã khử trùng khoảng vào 2g BaCl2.

Thêm vào một giọt phenolphtalein

Chuẩn độ ngược bằng dung dịch HCl cho đến khi dung dịch từ màu tím

chuyển sang không màu (Wml)

Thêm vào vài giọt metyl orange

Chuẩn độ ngược bằng dung dịch HCl cho đến khi dung dịch chuyển từ màu

vàng sang màu cam ổn định(Yml)

 Tính toán:

[NaOH]free(%W/V) = [ W – (X -2)/3] * (4/V)

[Na2CO3] * (%W/V) = [ Y – W – ( X – 2)] * (5.3/V)

[Al](%W/V) = (X – Z)/3 * (2.7/V)

NaAlO2 (%W/V) = (X – 2)/3 * (8.2/V)

Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2

Al + H2O = Al(OH)3 + H2

Ghi chú:

W: lượng acid clohydric ngay khi phenolphtalein đổi màu (ml)

Y: lượng acid clohydric ngay khi metyl orange đổi màu (ml)

Z: lượng acid clohydric ngay khi phenolphtalein đổi màu, không có BaCl2(ml)

X: lượng aid clohydric ngay khi phenolphtalein đổi màu sau khi them NaF (ml)

Huỳnh Phương Tần 71 MSSV: 107111148

V: lượng mẫu dung dịch xút thử (ml)

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Kiểm tra CIP máy: xút đậm đặc ngâm lạnh trong 5 phút, hút 1ml cho vào erlen sau đó nhỏ 2 giọt phenolphthalein chuẩn độ bằng dung dịch H2SO4 cho đến khi mất màu hồng. Ghi lại số ml đã sử dụng

V H2SO4 * 0,4 = %NaOH

 Xác định: Na2CO3, NaOH

Hóa chất:

 HCl 1N

 Phenolphtalein 0,1%

 metyl orange 0,1

Tiến hành

 Cân 30g xút cho vào bình định mức 500ml rồi lắc đều

 Hút 5ml mẫu bằng bình định mức cho vào 2 erlen, sau đó cho thêm 50ml

nước cất.

 Bình 1: nhỏ 3 giọt phenolphtalein rồi dung dịch HCl 1N chuẩn độ đến khi

mất màu, ghi nhận chỉ số ml đã dùng. VHCl(1) = Vo

 Bình 2: nhỏ 3 giọt phenolphtalein rồi dung dung dịch HCl 1N chuẩn độ với lượng acid nhỏ hơn 0,5 – 1 ml VHCl(1) thì dừng lại Vo. Dùng HCl chuẩn độ tiếp đến khi mất màu, ghi lại kết quả. VHCl(2) = Vo2

 Sau đó thêm 2 giọt metyl orange rồi chuẩn độ bằng HCl cho đến khi chỉ thị

màu đỏ chuyển sang màu da cam.

 Ghi lại kết quả: VHCl = V01

V2 = V01 + V02

V1 = V0 + V01

Kết quả: hàm lượng % Na2CO3

X = (V1- V2) * 160/M

Hàm lượng NaOH

Huỳnh Phương Tần 72 MSSV: 107111148

X2 = V1 * 40/M – (0,7547*X)

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

 Đo độ TA ( độ kiềm )

Lấy 100ml nước cho vào bình erlen

Cho 3 giọt phenolphtalein 1% mẫu không đổi màu

 Nếu không màu thì TA = 0

 Nếu xuất hiện màu hồng thì mẫu có kiềm

Xác định lượng kiềm trong nước: dùng dung dịch H2SO4 để chuẩn độ dung dịch từ màu hồng chuyển sang mất màu. Ghi nhận lại chỉ số VH2SO4 * = TA có trong mẫu nước

 Đo độ TAC ( độ kiềm tổng )

Lấy 100ml nước cho vào bình erlen

Nhỏ 3 giọt phenolphthalein 1%

Nhỏ 3 giọt metyl orange 0,1%

Chuẩn độ bằng dung dịch H2SO4 0,4N

 Giá trị TAC

 Đo độ cứng của nước

Cho 2ml tampon vào mẫu

Cho 5 giọt KCN 1%

Cho 3 giọt NOIR

 Nếu xuất hiện màu xanh ve thì trong mẫu có độ cứng = 0

 Nếu thấy xuất hiện màu đỏ mận thì trong mẫu có độ cứng

 Kiểm tra hàm lượng nước nha

Kiểm tra tinh bột sót còn lại

Huỳnh Phương Tần 73 MSSV: 107111148

Lấy 5ml dịch nha + 25ml cồn 96o  để trong 1 – 2h thấy có lớp ván đóng trên thành, ta đỗ bỏ phần đó. Sau đó cho 10ml nước cất vào để tráng phần tinh bột đó và ta tiếp tục thêm 1 giọt iot vào

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

 Dung dịch có màu xanh: có tinh bột sót

 Dung dịch có màu vàng nâu: không có tinh bột sót

Kiểm tra độ đục

 Tiến hành: lấy 20ml mẫu nước nha cho vào ống nghiệm bằng nhựa bỏ và

máy đo.

 Kết quả: máy đọc kết quả sau đó so sánh với chỉ tiêu nhà máy đưa ra mà ta

biết được độ đục

Kiểm ta độ màu

 Tiến hành: lấy 10ml nước nha cho vào cuvet đem cho vào máy đo độ màu và

đọc kết quả.

 Kết quả: máy chia thành 2 vùng quan sát khác nhau, ta so sánh thấy hai vùng

có màu giống nhau thì dừng lại và ghi kết quả.

Kiểm tra pH: lấy khoảng 20ml dịch nha đem đi đo pH ở máy đo pH, sau đó

ta đợi chỉ số hiển thị trên máy và ghi lại kết quả

Kiểm tra độ Balling:

 Tiến hành: lấy 1000ml nước nha cho vào cốc rồi hạ nhiệt độ xuống 20oC rồi

chờ đọc kết quả

 Kết quả: nhìn vào thước Saccharose mét đo độ balling rồi đọc chỉ số.

 Kiểm tra lên men phụ

Kiểm tra các chỉ số như độ màu, đục, pH tương tự như ở dịch nha.

Ngoài ra còn kiểm tra các chỉ số: alcohol, plato, residua, balling.

 Tiến hành:lấy mẫu nước men ở tank lên men phụ sau đó cho vào các cốc có

giấy lọc để loại bỏ CO2. Sau đó đem đi phân tích ở máy phân tích bia.

 Kết quả: máy sẽ đọc các chỉ số plato, residua, alcohol, balling. Ta ghi nhận

lại kết quả.

 Kiểm nghiệm bia TBF

Huỳnh Phương Tần 74 MSSV: 107111148

Kiểm tra độ đục, màu:

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Phương pháp tiến hành cũng giống như phương pháp kiểm nghiệm nước nha

Kiểm tra độ alcohol, plato, residua, balling

Ta lấy mẫu ở các tank TBF sau đó đem về phòng thí nghiệm, đổ bia vào

erlen có giấy lọc nhằm mục đích hạn chế CO2 trong bia làm quá trình đo không

chính xác, sau khi qua giấy lọc chúng ta tiến hành lắc thật đều mỗi erlen nhằm loại

bỏ CO2 lần nữa. Sau đó rót dịch bia không có CO2 vào ống và đem đi đo ở máy

phân tích bia SCABA.

oballing. Ghi nhận lại kết quả.

Máy này sẽ phân tích và cho ta kết quả về các chỉ số alcohol, residua, plato,

Hình 3.8: Máy phân tích bia tự động

Kiểm tra độ chua

 Tiến hành: lấy 10ml bia đem đi đun sôi sau đó làm lạnh nhanh và cho

vào 3 giọt phenolphtalein sau đó đem chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,1N.

 Kết quả: dung dịch chuyển sang màu cam sẫm hơn bia. Ghi thể tích

Huỳnh Phương Tần 75 MSSV: 107111148

NaOH chuẩn độ  ta tính được độ chua cần đo.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

 Kiểm nghiệm bia thành phẩm

Các chỉ số như Balling, alcohol, độ màu, độ chua, độ trong, plato tương tự như ở

dịch nha và TBF.

Kiểm tra độ hấp chín

Bia sau khi hấp thanh trùng thì vẫn còn khả năng chưa đạt nên ta cần kiểm tra

độ hấp chín

 Tiến hành: hút 5ml dịch đường 20% và cho vào 5ml bia  sau đó cho vào

nồi chưng cất thủy khoảng 1h sau đó lấy ra cho vào 2,5ml nước cất. Sau đó dùng

pipet khuấy đều và hút ra 1ml rồi cho vào các ống nghiệm nhỏ hơn và tiếp tục cho

vào 5ml fehling (A + B) vào ống nghiệm và ta tiếp tục cho vào nồi đun sôi 15’ sau

đó lấy ra quan sát.

 Kết quả:

 Thấy dưới đáy ống nghiệm có một màu đỏ gạch là độ hấp tốt.

 Thấy ống nghiệm có nửa ống màu đỏ tươi là độ hấp không tốt.

Kiểm tra hàm lượng CO2 trong bia, Air, % Air, áp suất

 Air được tính từ khoảng trống trong chai

 Áp suất chai, lon được đọc từ thiết bị đo áp suất

 % Air được tính bằng: (Air/khoảng trống cổ chai)* 100

 Hàm lượng CO2 trong bia được tính bằng cách tra bảng dựa vào % Air

và áp suất.

Hàm lượng CO2 Hòa tan (g/l) trong bia chai.

 Nguyên tắc: dựa vào định luật Herry áp dụng cho sự cân bằng chất

khí và chất lỏng trong một thể tích nhất định nào đó. Một thể tích nhất định nào

đó thì tỷ lệ với áp suất riêng phẩn của khí trên bề mặt chất lỏng.

 Dụng cụ:

 Máy đo CO2 Zahm.

Huỳnh Phương Tần 76 MSSV: 107111148

 Nhiệt kế ( 0 – 50) oC

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

 Dung dịch NaOH 15%.

 Biểu đồ Gray

 Thực hiện:

 Dùng phản đánh dãn mặt thoáng của bia trong chai rồi ngâm bia

vào trong chậu để dưa về 25oC. Cho dung dịch NaOH 15% vào đầy Burette và

bình chứa. đóng khóa A (phía trên) và khóa B (phía dưới ).

 đặt mẫu vào giá ha cần xuống, ấn mạnh để kim châm thủng nút

chai, lắc mẫu và đọc áp suất. Mẫu được lắc lại cho đến khi đạt được áp suất

không đổi, ghi áp suất đạt được P (PSI).

 Mở khóa B cho CO2 vào không khí đi qua dung dịch soude trong

Burette. Khi P = 0 (PSI) thì khóa B lại, lắc lại 3 lần.

 đọc thể tích không khí trên Burette a (ml).

 Đo thể tích khoảng trong trong cổ chai bằng dung dịch NaOH

15% b(ml)

 Kết quả:

 Tỷ lệ không khí trong chai C% = a/b* 100.

 Dựa vào C% và P (PSI) dùng biểu đồ Gray xác định hàm lượng

CO2 trong bia là d (v/v).

Hàm lượng CO2 hòa tan trong bia (g/l) = d*1.97.

Hàm lượng CO2 hòa tan (g/l) trong bia lon.

 Nguyên tắc: dựa vào định luật Herry áp dụng cho sự cân bằng chất

khí và lỏng trong một thể tích nhất định nào đó. Định luật chỉ ra rằng lượng khí

hòa tan trong chất lỏng ở một nhiệt độ nhất định nào đó thì tỷ lệ với áp suất

riêng phần của khí trên bề mặt chất lỏng.

 Dụng cụ:

 Máy đo CO2 Zahm

 Nhiệt kế (0 – 50)oC

 Dung dịch NaOH 15%

Huỳnh Phương Tần 77 MSSV: 107111148

 Biểu đồ Beverage Canners Volume

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

 Thực hiện:

 Đưa nhiệt độ trong lon bia về ≈ 18oC

 Cho dung dịch NaOH 15% vào trong Burette và bình chứa.

 Dùng khóa A ( phía trên ) và khóa B (phía dưới ).

 đặt mẫu vào giá hạ cần xuống. ấn mạch để kim châm thủng nắp

lon, lắc mẫu và đặt áp suất P1.

 Mở khóa B cho CO2 và không khí đi qua dung dịch NaOH 15%

trong Burette khi áp lực P = 0 “PSI” thì khóa B.

 Mẫu được lắc lại cho đến khi đạt được áp lực không đổi.

 Ghi áp lực đạt được P2 (PSI).

 Lặp lại thao tác này một lần nữa để đo áp luật P3 (PSI)

 Lấy mẫu ra khỏi giá mở nắp bia, đo trực tiếp nhiệt độ trong lon

ToC

 Đọc ở không khí trên Burette a (ml)

 Kết quả: dựa vào P2 và ToC tre biểu đồ Beverage Canners Volume 

hàm lượng CO2 hòa tan trong mẫu b%v/v.

Hàm lượng CO2 hòa tan (g/l) = d * 1,97

d : v/v khối lượng riêng của CO2 ở 30oC 760mmHg.

Nồng độ Diacetyl: mức độ cho phép là < 0,1 mg/l

3.2.4.2 Kiểm nghiệm vi sinh

Định nghĩa

LMC: lên men chính

LMP: lên men phụ

OD: Outdoor

Bia TBF: Nước trước khi chiết

Bia BSF: Bia sau máy lọc

Huỳnh Phương Tần 78 MSSV: 107111148

Nước ET: nước giếng đã xử lý

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Mẫu AM: không khí thanh trùng

Nước ÔM: nước rửa đường ống dẫn men vào tank LMC

Nước ÔR: nước rửa đường ống từ tank LMC xuống tank LMP

Nước OL: nước rửa đường ống từ tank TBF xuống máy chiết lon

Nước OC1: Nước rửa đường ống từ tank TBF xuống máy chiết chai

Nước OC2: Nước rửa đường ống từ tank TBF xuống máy chiết chai

VKHK: vi khuẩn hiếu khí

VKYK: vi khuẩn yếm khí

E. Coli: vi khuẩn Esherichia coli

Chuẩn bị nơi cấy mẫu

Phòng cấy, bàn cấy được khử trùng bằng cồn 90o, Formaldehyd đèn ultraviolet

(đèn cực tím).

Dùng cồn lau sạch bên ngoài chai đựng mẫu

Sắp xếp các mẫu theo thứ tự.

Ghi tên mẫu và ngày cấy lên trên hợp petri hay ống nghiệm.

Huỳnh Phương Tần 79 MSSV: 107111148

Công việc cấy được tiến hành trên ngọn lửa đèn cồn.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Hình 3.9: Tủ lưu mẫu

Phương pháp cấy vi sinh

 Phương pháp cấy: hòa tan 1ml mẫu vào môi trường Mout – Agar và SMA.

 Các mẫu nước rửa tank: ( LMC, LMP, TBF, OD, nước rửa thùng chứa

nước khử oxy; nước vệ sinh các đường ống; nước rửa lon rỗng; nước rửa chai rỗng;

nước xử lý; nước thành phố; nước khử oxy.

 Các mẫu bia ở máy lọc Filtrox; tank TBF, bia thành phẩm chai; lon.

Dùng pipet hút 1ml mẫu cho vào hợp petri mỗi mẫu 2 đĩa.

Đổ môi trường Mout – Agar, SMA đã đun nóng chảy để nguội 45 –

50oC vào hợp petri, xoay đều nhẹ tay cho mẫu hòa vào môi trường. Nuôi cấy ở

nhiệt độ thích hợp (SMA: 37oC, Mout – Agar ở nhiệt độ phòng).

Xem kết quả sau 24 48h.

 Nắp chai bia hấp: cấy kiểm tra trong môi trường Mout – Agar: khui và

dung kẹp gắp nắp ra khỏi chai, lật ngửa nắp cho vào hộp petri, sau đó đổ môi trường

đun nóng ở (45 50)oC vào trong nắp.

 Lon và chai rỗng sau máy súc: Lấy 10 20 ml nước cất đã hấp thanh

trùng, tráng trong chai và lon mẫu (hòa tan 1ml nước trong môi trường MG).

 Đối với không khí hòa tan vào nước nha lấy mẫu theo quy định của nhà

máy, để ở nhiệt độ phòng. Xem kết quả sau 48h.

 Phương pháp cấy trên màng lọc: mõi tuần cấy các mẫu nước xử lý, nước

khử O2, nước thành phẩm, bia sau lọc, bia thành phẩm lon, chai xuất khẩu vào môi

trường: Mout – Agar, SMA, WLBS – Agar, Endo – Agar).

 Thao tác sử dụng hệ thống lọc chân không

Dùng cồn đốt thanh trùng phễu lọc và đế lọc để nguội.

Dùng kẹp gắp màng lọc đặt nhẹ lên đế lọc, đặt joint lên màng lọc

rồi đặt phần lọc lên, gài chặt lại.

Đỗ mẫu vào phễu lọc trong điều kiện vô trùng và cho máy hút chân

Huỳnh Phương Tần 80 MSSV: 107111148

không hoạt động.

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Sau khi lọc hết nước, gắp màng lọc ra đặt trên môi trường thạch

(tránh tạo bọt khí trên màng lọc và bề mặt thạch).

 Chú ý: Khi lọc một mẫu với dung tích nhỏ từ (1- 5) ml đổ 10ml nước

cất thanh trùng vào phễu lọc trước rồi đổ mẫu sau.

Hình 3.10:Hệ thống lọc chân không

 Đọc kết quả:

 Nước Mout: đọc coi kết quả sau 24h, nếu nước nha giữ nguyên trang

thái ban đầu không đục không tạo váng là nước nha tốt, không nhiễm khuẩn. Các

mẫu nhiễm khuẩn bị nhiễm đục, lên men tạo váng, có mùi chua, hăng…Soi trực tiếp

Huỳnh Phương Tần 81 MSSV: 107111148

kính hiển vi tìm loại vi khuẩn bị nhiễm.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

 Bia lên men phụ: mẫu đực chứa vào chai dung lấy mẫu vi sinh (200ml).

Có nút cày từ (120- 150ml) mẫu cho vào 10ml NBB- C, thêm H2O cất đã thanh

trùng cho đầy chai, để ở nhiệt độ phòng, báo cáo kết quả sau 4 ngày, lưu mẫu 7

ngày.

 Mẫu không nhiễm nếu trạng thái trong không đục.

 Mẫu bị nhiễm khi có hiện tượng vẫn đục, kiểm tra vi sinh bằng cách

đổ ½ chai mẫu, phần còn lại lắc đều soi dưới kính hiển vi tìm vi khuẩn gây hại cho

bia và thông báo ngay cho phân xưởng lên men tìm biện pháp khắc phục tránh sự

lây lan.

 Các mẫu như nước, bia thành phẩm: kiểm tra vi sinh theo chỉ tiêu của

Tổng số vi khuẩn hiếu khí

nhà máy. a.  Môi trường cấy: thạch thường (Nutrient – Agar) hay SMA theo phương pháp

Standard.

 Cao thịt bò: 3g (hay Yeast Extract 2.5g).

 Peptone: 5g

 Agar – Agar bột: 15g

 Nấu nhỏ lửa vừa tan thạch, phân vào ống nghiệm mỗi ống (12- 15 ml, hấp

 Nước cất pH 6.8 – 7: 1000ml.

trong 15 phút/1atm).

 Nuôi cấy mẫu: tùy từng loại mẫu nếu mẫu chưa qua thanh trùng, cấy 3 nồng

độ liên tiếp N, N – 1, N – 2. Mỗi mẫu cấy 2 đĩa. Khi cho mỗi nồng độ, 1ml mẫu cấy

trên mỗi đĩa, ghi rõ mẫu nồng độ, ngày giờ cấy trên nắp, thạch nấu tan để nguội (45

– 50)oC đổ vào hộp, xoay trong đều cho mẫu hòa tan vào môi trường tránh để thạch

dính trên nắp, sau khi thạch xong lật ngược nắp xuống vào tủ ấm nhiệt độ 37oC/24h.

 N: nồng độ nguyên thủy

 N – 1: nồng độ pha loãng 1/10

 N – 2: nồng độ pha loãng 1/100

 Tính kết quả tổng số vi khuẩn hiếu khí (VKHK): sau 24h nuôi cấy dùng mắt

thường hay đưa vào máy đếm có kính lúp đếm số khuẩn lạc trên đĩa petri, nếu lên ít

Huỳnh Phương Tần 82 MSSV: 107111148

đối với các mẫu lên nhiều 100 khuẩn lạc, chia hộp petri ra ¼ hay 1/8 đếm ô xong

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

nhân lên số ô và hệ số pha loãng VKHK tế bào cộng của số vi sinh vật từ các nồng

độ nuôi cấy.

b. Men mốc  Môi trường cấy: Sabouraud (hay nước mạch nha) (10 – 12) oballing trong

thạch 2 – 3%.

 Môi trường thạch + nha:

 Agar – agar: 25 – 35 g/l.

 Nước nha sau khi lọc trong, đong 1 lít pH 5.2 – 5.6.

 Cho thạch vào nước nha nấu vừa tan, phân vào ống nghiệm mỗi ống

12 – 15ml, hấp 121oC/15 phút.

 Nuôi cấy: lấy mẫu vào hộp petri, mỗi hộp 1ml mẫu, sau đó cho thạch để nguội

(45 – 50) oC vào hòa cho mẫu tan đều. Sau khi thạch đông, lật ngược nắp hộp gói

giấy kính để ở nhiệt độ phòng từ 2 – 4 ngày.

 Tính kết quả:

 Nấm men: Sau 2 – 3 ngày cấy, đếm số nấm men mọc trên môi trường

(khuẩn lạc tròn nhẵn bò đều trắng) .

 Nấm mốc: Sau 4 ngày mốc mọc lên khuẩn ty mốc sẽ che lắp khuẩn lạc

nấm men, đếm số khuẩn lạc nấm men trước khi trên nắp, sau 5 ngày đếm số mốc,

kết quả có thể tính tổng cộng men mốc, cách tính giống như tính tổng số khuẩn tạp

khuẩn hiếu khí.

c. Tổng số Coliforms và Escherichia Coli

 Tổng số Coliforms: môi trường cấy bao gồm Lactose broth và BGBL 2%.

 Lactose broth

 Cao thịt bò: 2g

 Peptone: 5g

 Lactose: 5g

 Nước cất: 1000ml

 BGBL

 Peptone: 10g

 Lactose: 10g

Huỳnh Phương Tần 83 MSSV: 107111148

 Mệt bò: 20g

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

 Brilliant green: 0,0133g

 Nước cất pH 7.2: 1000ml

 Khuấy môi trường cho tan đều, lọc bằng giấy lọc, sang qua ống nghiệm

10ml môi trường trong mỗi ống để 1 ống chuông hấp ở ấp suất 1atm/15 phút.

 Nuôi cấy: đối với nguồn nước sạch theo phương pháp MPN cấy chín ống

ở 3 nồng độ liên tiếp 10N, 1N, N – 1. Mỗi ống cấy 10ml mẫu trong ống nghiệm có

chứa LB ghi ngày, giờ, nồng độ trên mỗi ống để tủ ấm 37oC (trong 24h).

 Khi mẫu sinh hơi có bọt khí trong ống chuông nổi lên, ta tiếp tục cấy

chuyền sang ống nghiệm có chuông chứa BGBL 2% để tủ ấm 37oC/24h

 Tính kết quả:

 Mẫu không sinh hơi trong 9 ống, phản ứng âm.

 Mẫu sinh hơi có phản ứng (+): đều các ống dương tính ở mỗi nồng độ

và tính kết quả theo bảng MNP.

chỉ số MNP ×nồng độ dãy giữa

100ml mẫu

Tổng số Coliform

Từ ống BGBL sinh hơi, cấy chuyền sang thạch EMB trên E. Coli.

 E.Coli: môi trường cấy: BGBL 2% và EMB.

 EMB (Eosin X metylen blue)

 Peptone: 10g

 Lactose: 10g

 K2HPO4: 2g

 Agar – agar: 15g

 Methylen blue: 1000ml.

 pH 6 – 8 , hấp 1atm trong 15 phút

 Nuôi cấy: từ môi rường BGBL 2% dương tính dùng que cấy phân lập

tiếp lên 2 đĩa thạch EMB, xong lật ngược nắp hộp, để ở 37oC trong 24h.

 Khi có E.coli sẽ xuất hiện khuẩn lạc màu xanh đen ánh kim loại trên

bờ đều.

 Từ khuẩn lạc trên nhuộm Gram và tách sang thạch thường. Giữ ở

Huỳnh Phương Tần 84 MSSV: 107111148

37oC trong 24h.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

 Cho phản ứng sinh hóa IMVIC trên môi trường nước peptone giữ

37oC/ 3 ngày, trên thạch nghiêng Simon citrate giữ 37oC/ 24h.

 Tính toán kết quả: (khuẩn lạc màu đỏ tía có ánh kim  thử xác định có

E.Coli gây bệnh khi có trực khuẩn Gram - với đặc tính sinh hóa).

Indol MR VP Citrate

+ + E.Coli (typical) − −

(a typique) − + − −

Thời gian làm tổng cộng (3 – 5)ngày. Tìm E.Coli phân thử tăng nhiệt độ lên

44oC, giữ trong Brain Marie 24h/44oC có khuấy đều. Theo tính chất nước giải khát

không được có E.Coli do đó cần chỉ định tính mẫu có E.Coli không được dùng,

muốn định lượng theo bảng MPN từ các ống BGBL (+) tính đếm số khuẩn lạc mọc

trên EBM. Hàng tuần dùng phương pháp lọc kết quả nhanh và lọc được khối lượng

nước từ (50 – 500) cc qua màng lọc cenllulose đếm số khuẩn lạ (+) mọc trên màng

cấy trên môi trường ENDO hoặc EMB kết quả định lượng nhanh 24h và chính xác.

d. Vi khuẩn yếm khí  Môi trường cấy: VLBS – agar, KOH 5%, oxy già 3%; NBP – C; NBP – P.

 Nuôi cấy mẫu: nuôi trong môi trường yếm khí ở nhiệt độ phòng, sau 4 – 7

ngày nếu có khuẩn lạc tiêu biểu trên môi trường VLBS7 nhuộm Gram và thử

Catalaza.

 Chọn một khuẩn lạc nghi ngờ để trên lame sạch, nhỏ một giọt KOH 5%

dùng que cấy hòa đều sau 1 phút nếu có sợi nhỏ Gram âm.

 Nhỏ một giọt oxy già 3% lên một lame sạch dùng que cấy 1 khuẩn lạc

hòa vào nước oxy già và quan sát phản ứng, nếu có bọt khí sinh ra phản ứng dương

(Catalaza+)

 Tính kết quả: đếm tất cả cá vi khuẩn kị khí mọc trên màng lọc, trên môi

trường VLBS7 xác định có vi khuẩn gây đục bia Dediococus, Lactobacilus khi có

Huỳnh Phương Tần 85 MSSV: 107111148

cầu khuẩn hoặc trực khuẩn Gram (+) hoặc phản ứng catalaza-.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

e. Vi khuẩn S. Aureus, St. Facal, P.Aeruginega, Cl.perfrigens: được kiểm tra

theo tài liệu nghiệp vụ. Kỹ thuật kiểm tra vi sinh vật và vi khuẩn trong thực phẩm

phải do Viện vệ sinh y tế công cộng biên soạn T8/97.

f. Tổng số vi sinh vật còn sống: phương pháp này do nhà máy phối hợp với các

công ty kiểm tra.

3.2.4.3 Chỉ tiêu cảm quan bia thành phẩm

Màu sắc: vàng rơm, óng ánh.

Độ trong: trong suốt.

Hương: thơm dịu, đặc trưng của hoa houblon.

Vị: đắng dịu, đặc trưng của hoa houblon.

Trạng thái bọt: trắng mịn.

Huỳnh Phương Tần 86 MSSV: 107111148

Thời gian giữ bọt: 5 – 25 phút.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Công ty bia Sài Gòn là một trong những Công ty có thương hiệu nổi tiếng với

nhiều loại sản phẩm chất lượng cao và dây chuyền công nghệ hiện đại. Qua thời

gian học tập và nghiên cứu em đã rút ra được rất nhiều kinh nghiệm cho bản thân

về ngành bia, đặc biệt là sản phẩm của bia Sài Gòn mang đậm đà bản sắc Việt. Với

những dòng sản phẩm nổi bật như: Sài Gòn 333, Sài Gòn Export, Sài Gòn Lager,

Sài Gòn Special… công ty đã đem lại cho thị trường một lượng sản phẩm lớn ( 1 tỷ

lít/ năm (2010)) với những mùi vị thơm ngon khác nhau phù hợp với phong cách

của người tiêu dùng.

Sau quá trình làm đồ án tại nhà máy với đề tài “ Tìm hiểu quy trình kiểm

nghiệm chất lượng bia thành phẩm” đã giúp cho em biết được nhiều giai đoạn để

hình thành một sản phẩm bia đạt chất lượng và an toàn cho người tiêu dùng. Với

dây chuyền và thiết bị hiện đại của công ty là đều kiện đủ để cho ra những dòng sản

phẩm chất lượng tốt, hấp dẫn.

Song thì nhà máy cũng có một số thuận lợi và một số mặt cần cải tiến:

 Thuận lợi

Công ty sản xuất với dầy chuyền, công nghệ máy móc và thiết bị hiện đại

nên ít khả năng sai sót ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

Có đội ngũ cán bộ công nhân viên có trình độ cao và thâm niên trong

ngành .

Huỳnh Phương Tần 87 MSSV: 107111148

Dây chuyền tự động nên sản xuất nhanh và ít tốn nhân công.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

Công ty có thương hiệu lâu đời và uy tín nên người tiêu dung rất ưa

chuộng và tin cậy.

 Khó khăn

Thiết bị đầu tư cần nguồn vốn lớn.

Do dây chuyền tự động nên đòi hỏi độ chính xác cao.

Một số chi tiết máy, thiết bị khó vệ sinh.

Phải thường xuyên theo dõi và kiểm tra định kỳ.

 Kiến nghị

Nghiên cứu tạo ra dòng sản phẩm mới, đa dạng hóa sản phẩm, thu hút

người tiêu dùng.

Nghiên cứu thêm về nguyên liệu thay thế nhằm giảm giá thành sản phẩm

và mở rộng thị trường.

Để hoàn thành bài đồ án này là cả một quản thời gia dài nổ lực của bản thân

dưới sự giúp đỡ của Ban lãnh đạo, Cán bộ nhân viên Công ty bia Sài Gòn. Mặc dù

có nhiều cố gắng nhưng cũng không thể tránh khỏi những hạn chế và thiếu xót, em

rất mong quý công ty, thầy cô đóng góp thêm ý kiến để em có thể khắc phục và bổ

Huỳnh Phương Tần 88 MSSV: 107111148

sung thêm kiến thức cho bản thân.

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. GS. TS Nguyễn Thị Hiền

Khoa học – công nghệ Malt và bia

Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, 2007 .

[2]. Bùi Ái

Công nghệ lên men ứng dụng trong công nghệ thực phẩm

Nhà xuất bản Đại học quốc gia TP. HỒ CHÍ MINH, 2005.

[3.] GS. TSKH. Phạm Thị Trân Châu, PGS.TS. Phan Tuấn Nghĩa

Công nghệ sinh học. Tập ba: Enzyme và Ứng dụng.

Nhà xuất bản giáo dục, 2007.

[4]. Trần Thị Thanh

Công nghệ vi sinh.

Nhà xuất bản giáo dục, 2007.

[5]. Wolfgang Kunze (1996)

Technology Brewing and Malting – VLB Berlin Germany

Huỳnh Phương Tần 89 MSSV: 107111148

[6]. Tài liệu nội bộ của Công ty bia Sài Gòn

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Đồ án tốt nghiệp

[7]. Hiệp hội rượu bia nước giải khát Việt Nam (2003)

Ngành rượu bia nước giải khát Việt Nam phát huy truyền thống hướng tới tương lai

Nhà xuất bản Chính trị Quốc gia.

[8]. J. S. Hough, D. E. Briggs, R. Stevens and W. Young (1991)

Malting and brewing Science

Published by Chapman & Hall, UK

Huỳnh Phương Tần 90 MSSV: 107111148

[ 9]. http://www.birreonline.net/Pagine/NASCITA.HTM [10]. http://www.iritota.altervista.org/LUPPOLO pianta.jpg