Tiểu Luận: Quy trình sản xuất bia vàng

Chia sẻ: Dinh Long Thuy An | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:34

Thêm vào BST

Báo xấu

529
lượt xem 132
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bia là một trong những thức uống lâu đời nhất mà loài người đã tạo ra, có niên đại ít nhất là từ thiên niên kỷ thứ V trước Công Nguyên, được ghi chép lại trong các thư tịch cổ đại của Ai cập và Luỡng Hà. Nói một cách tổng thế Bia là thức uống có cồn được sản xuất bằng quá trình lên men Đường lơ lửng trong môi truờng lỏng ....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tiểu Luận: Quy trình sản xuất bia vàng

Tiểu Luận Quy trình sản xuất bia vàng 1
Mục Lục CHƢƠNG 1 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT .......................................................................... 4 1.1 Nguyên liệu chính ............................................................................................................ 4 1.1.1 Malt ............................................................................................................................... 4 1.1.2 Hoa Houblon ................................................................................................................. 5 1.1.3 Nƣớc ............................................................................................................................. 5 1.2 Nguyên liệu phụ ............................................................................................................... 6 1.2.1. Nguyên liệu tinh bột .................................................................................................... 6 1.2.2. Phụ gia ......................................................................................................................... 7 2.1. Sơ đồ khối quy trình ..................................................................................................... 10 2.2.2 Nấu .............................................................................................................................. 12 2.2.2.1 Bản chất ................................................................................................................... 12 2.2.7 Quá trình lên men ....................................................................................................... 15 2.2.9.2 Chiết bia vào chai .................................................................................................... 18 2.3 Thiết bị chính ................................................................................................................. 20 2.3.1 Thiết bị nghiền ............................................................................................................ 20 CHƢƠNG 3 SẢN PHẨM.................................................................................................... 26 3.1 Chỉ tiêu chất lƣợng sản phẩm: ....................................................................................... 26 3.1.1 Chỉ tiêu cảm quan: ...................................................................................................... 26 3.1.2 Chỉ tiêu hoá lý ............................................................................................................. 26 3.1.3 Chỉ tiêu vi sinh vật: ..................................................................................................... 26 3.2 Thực trạng sử dụng bia trên thế giới và tại Việt Nam ................................................... 27 KẾT LUẬN.......................................................................................................................... 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 30 2
LỜI MỞ ĐẦU Bia là một trong những thức uống lâu đời nhất mà loài ngƣời đã tạo ra, có niên đại ít nhất là từ thiên niên kỷ thứ V trƣớc Công Nguyên, đƣợc ghi chép lại trong các thƣ tịch cổ đại của Ai cập và Lƣỡng Hà. Nói một cách tổng thế Bia là thức uống có cồn đƣợc sản xuất bằng quá trình lên men Đƣờng lơ lửng trong môi trƣờng lỏng và không đƣợc chƣng cất sau quá trình lên men. Dung dịch Đƣờng không bị lên men thu đƣợc từ quá trình ngâm gọi là Hèm của Bia hoặc nƣớc ủ Bia. Hạt Ngũ Cốc thông thƣờng là Lúa Mạch đƣợc ủ thành Mạch Nha. Các đồ uống có cồn đƣợc lên men từ sự lên men đƣờng có trong các nguồn không phải là ngũ cốc ví dụ nhƣ nƣớc hoa quả hoặc mật ong…. không đƣợc gọi là bia mặc dù cùng đƣợc sản xuất từ một loại men Bia dựa trên các phản ứng hoá sinh học. Về mặt dinh dƣỡng, 1 lít Bia có chất lƣợng trung bình tƣơng đƣơng 25g thịt bò, bằng 2/3 năng lƣợng cung cấp từ 1lít sữa, tƣơng đƣơng với nhiệt lƣợng 500 kcal hoặc 150 g bánh mì loại một. Vì vậy Bia đƣợc mệnh danh là bánh mì ƣớt. Quá trình sản xuất bia đƣợc gọi là Nấu Bia. Do các thành phần sử dụng để sản xuất Bia có sự khác biệt tuỳ theo khu vực nên đặc trƣng về hƣơng vị và màu sắc của Bia ở từng nơi cũng thay đổi khác nhau và do đó có khái niệm Loại Bia hoặc sự phân loại khác. Ngày nay Bia đã trở thành một loại thức uống không chỉ đƣợc sử dụng trong các buổi tiệc cƣới, tiệc họp mặt đoàn viên xum vầy trong những ngày Lễ Tết mà nó còn đƣợc xem nhƣ một thức uống để giải khát cho mọi ngƣời.. Bia là thức uống đƣợc đánh giá là có lợi cho sức khoẻ nếu biết sử dụng đúng cách, không lạm dụng. Vì bản chất Bia là thức uống chứa độ cồn thấp chứa nhiều Enzyme Amylaza có lợi cho tiêu hoá và sự tuần hoàn của máu lên não. Ở Việt Nam cũng có rất nhiều các thƣơng hiệu Bia nổi tiếng nhƣ Bia Đại Việt, Bia Sài Gòn, Bia 333… Sau đây là phần tìm hiểu về công nghệ sản xuất Bia Vàng của chúng em. 3
CHƢƠNG 1 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT 1.1 Nguyên liệu chính 1.1.1 Malt Malt là sản phẩm đƣợc nảy mầm và sấy khô từ hạt đại mạch. Thuộc họ Fordeum Jessen của nhóm thực vật có hạt. Trong bia Malt là nguyên liệu chính, rất quan trọng ảnh hƣởng đến chất Hình 1: bông đại mạch lƣợng của sản phẩm. Malt sau khi nảy mầm là một sản phẩm rất giàu protein, hệ enzyme, xúc tác cho quá trình sinh học diễn ra trong quá trình nấu và lên men tạo cho sản phẩm có hƣơng vị đặc trƣng riêng. Ở nƣớc ta do điều kiện khí hậu không thích hợp cho đại mạch phát triển nên Malt trong sản xuất bia thƣờng nhập ở các nƣớc Đông Âu nhƣ Tiệp Khắc, Đức, Ý... Bảng 1: Thành phần hóa học của Malt : Thành phần Hàm lƣợng(%) Tinh bột 58 - 60 Đƣờng saccharose 3-5 Đƣờng khử 3-4 Những đƣờng khác 2 Chất dạng gom 2-4 Hemicellulose 6-8 Cellulose 5 Lipit 2-3 Protein thô(N*6,25) 8 - 11 Dạng hòa tan thể muối :Albumin, Globulin 2 Glutein-protein 2 Acid amin và peptid 3-4 Acid nucleic 1-2 Tro 0,2 - 0,3 Những chất còn lại 2,26 - 7 Thành phần hóa học của Malt đại mạch phụ thuộc vào giống đại mạch, điều kiện đất đai, khí hậu, kỹ thuật trồng và điều kiện bảo quản. 4
1.1.2 Hoa Houblon Thuộc họ dây leo, là loài sống lâu năm. Trong sản xuất bia ngƣời ta thƣờng dùng hoa cái vì số lƣợng phấn hoa nhiều. Hoa houblon là thành phần nguyên liệu chính thứ hai sau Malt. Giúp cho bia có vị đắng Hình 2: hoa houblon dịu, có bọt mịn xốp, có độ bền sinh học cao, có hƣơng thơm đặc trƣng riêng cho bia và tăng tính kháng khuẩn. Bảng 2: Thành phần hóa học của hoa : Thành phần Hàm lƣợng(%) Nƣớc 11 - 13 Chất đắng 15 - 21 Polyphenol 2,5 - 6 Xenluloza 12 - 14 Các chất khác 26 - 28 Tinh dầu thơm 0,3 - 1 Protein 15 - 21 Chất khoáng 5-8 Thành phần hóa học của hoa phụ thuộc và chủng giống, điều kiện khí hậu, đất đai gieo trồng, thành phần của hoa. 1.1.3 Nƣớc Nƣớc là một nguyên liệu không thể thiếu trong sản xuất bia chiếm từ 77-90%. Nƣớc có vai trò quan trọng, có ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng của bia đặc biệt là hƣơng vị của bia thành phẩm. lý nƣớc Hình 3: hệ thống xử Nƣớc là một dung dịch loãng của các muối ở dạng ion. Nhóm cation chiếm nhiều nhất là Ca2+, Mg2+, H+, Na+, Mn2+, Al3+. Nhóm anion chủ yếu là nhóm OH-, HCO3-, Cl-, SO42-, NO3-, NO2-, SiO32-. Yêu cầu đối với nƣớc dùng để sản xuất Bia: 5
 Độ cứng từ mềm đến trung bình  Hàm lƣợng muối cacbonat không quá 50 mg/l  Hàm lƣợng muối Mg2+ không quá 100 mg/l  Hàm lƣợng muối clorua 75 - 150 mg/l  Hàm lƣợng CaSO4 150 – 200 mg/l  NH3 và muối NO2 không có  Hàm lƣợng ion sắt 2 không quá 0,3 mg/l  Vi sinh vật không quá 100 tế bào/ml 1.2 Nguyên liệu phụ 1.2.1. Nguyên liệu tinh bột Khoảng 90% lƣợng Bia sản xuất trên thế giới đƣợc làm từ Malt và nguyên liệu tinh bột. Ngƣời ta sử dụng nguyên liệu tinh bột với nhiều mục đích: - Hạ giá thành Bia - Tăng cƣờng độ bền keo, những chất chứa nito và polyphenol trong phần lớn các nguyên liệu tinh bột thƣờng không nhiều nhƣng làm tăng tính keo. - Sản xuất các loại Bia nhẹ hơn, sáng màu hơn Bia sản xuất hoàn toàn bằng Malt Bảng 3: các nguyên liệu thay thế 6
Dạng rắn Dạng lỏng Nƣớc xiro tinh bột, đƣờng ngô, ngũ cốc, củ cải Ngô Gạo Đƣờng lỏng của củ cải, mía, tinh bột Lúa miến Nƣớc xiro Malt Nƣớc xiro Đại Mạch và các ngũ cốc khác Lúa mì Đại mạch Xiro caramen Tiểu mạch Chất màu cùa Malt Yến mạch Lúa mạch đen Khoai tây Sắn hoặc các loại củ khác Đƣờng( củ cải, mía, bột tinh bột) Tinh bột các ngũ cốc kể trên 1.2.2. Phụ gia 1.2.2.1 NaOH : dùng để trung hoà và vệ sinh tẩy rửa Yêu cầu kỹ thuật: NaOH >96%, NaCl
Bảng 5: một số muối thƣờng dùng trong sản xuất bia Yêu cầu Mục đích sử dụng Tên Xử lý thành phẩm khi pH của Bia quá thấp NaCO3 NaCO3 > 95% NaCl < 1% Fe < 0,02% Màu trắng tinh Bổ sung vào môi trƣờng và dịch lên men khi NaCl cần thiết. kích thích tiêu hoá và ổn định vị NaCl > 99% H2O ≤ 0,5% của bia. Tinh khiết Bổ sung vào dịch đƣờng hoá để bảo vệ CaCl2 enzyme khỏi tác động của nhiệt độ Bổ sung vào nồi Malt và nồi hoa để điều CaSO4 chỉnh nƣớc Khử sắt, khử mùi tanh, màu vàng của sắt. Na2S Na2S > 63,5% thƣờng hoà Na2S thành dung dịch 15o Fe < 0,25% Chất không tan < 1% Baume. 1.2.2.4 Chất trợ lọc: trong sản xuất Bia, chất trợ lọc thƣờng sử dụng nhất hiện nay là diatomit và peclit. 1.2.2.5 Các loại enzyme sử dụng trong công nghệ sản xuất Bia  Enzyme thuỷ phân protein – proteotylic(papain, pepsin)  Enzyme anthocyanaza, polyphenoloxydaza  Enzyme xenluloza  Enzyme endo-glucanaza(Cereflo)  α- Amylaza(Termamyl)  α- Amylaza(Fungamyl)  Amyloglucosidaza(AMG)  α-Axetolactat decarboxylaza(Maturex L) 1.2.3. Men 8
Nấm men thƣờng đƣợc sử dụng trong sản xuất rƣợu, bia là saccharomyces. Trong sản xuất bia thƣờng sử dụng 2 chủng nấm men là: saccharomyces cerevisia (lên men nổi), saccharomyces carlsbergensis (lên men chìm). Bảng 6: đặc điểm của nấm men chìm và nấm men nổi Nấm men nổi Nấm men chìm Lơ lửng trong dịch lên men, tập trung Tạo thành chùm, lắng xuống đáy thiết bị. nhiều ở vùng bề mặt. Thời gian lên men ngắn, nhiệt độ len Thời gian lên men dài, nhiệt độ lên men men cao(14 – 25oC). thấp(4-12oC). Khó lọc, khó thu hồi để tái sử dụng. Dễ lọc, dễ thu nhận để tái sử dụng. Thƣờng dùng để sản xuất Bia Đen và Thƣờng dùng để sản xuất Bia Vàng và Bia có độ cồn cao. Bia có độ cồn thấp. Sử dụng đƣợc 1/3 đƣờng saccaroza. Sử dụng đƣợc hoàn toàn đƣờng raffinoza. CHƢƠNG 2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 9
2.1. Sơ đồ khối quy trình Nguyên liệu Nghiền Nấu Lọc khung bản Rửa Bã Đun sôi với hoa Dịch trong Hoa viên, houblon hoa cao Lắng cặn Cặn Bã hèm Làm lạnh nhanh Lên men chính Men giống O2 Lên men phụ bock Chai pet Lọc trong bia Rửa, tráng cồn Chiết chai/bock Rửa, tráng cồn Sản phẩm Sơ đồ 1: quy trình sản xuất bia 2.2 Thuyết minh quy trình 10
2.2.1 Xử lý nguyên liệu: Malt và Gạo trƣớc khi đƣa vào sản xuất bia cần phải làm sạch, loại bỏ tạp chất, sau khi làm sạch đạt yêu cầu thì đem nguyên liệu đi nghiền. Có thể nghiền khô hay nghiền ƣớt tuỳ thuộc vào loại thiết bị và công nghệ sản xuất Bia. Ở đây chúng em xin đi sâu vào phƣơng pháp nghiền khô. 2.2.1.1 Nghiền Malt *Mục đích: Nghiền Malt nhằm để dập nhỏ hạt thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp xúc với nƣớc làm cho sự xâm nhập của nƣớc vào trong thành phần nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy quá trình sinh lý, sinh hoá trong nguyên liệu khi nấu tạo ra một dịch đƣờng có nồng độ các chất hoà tan cao. Yêu cầu kỹ thuật: Sản phẩm khi nghiền gồm: vỏ trấu, tấm lớn, tấm bé và bột mịn. Vỏ trấu phải to, không đƣợc nghiền mịn vì nếu vỏ trấu mịn sẽ cản trở quá trình lọc và gây vị chát cho bia vì trong vỏ của hạt có cấu tạo từ Cellulza Linhin, các hợp chất Polyphenol và các chất khoáng, ngoài ra còn có một ít Pentoza, có chất màu và các chất đắng,số lƣợng tƣơng đối lớn chúng sẽ gây vị đắng không mong muốn làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng bia. Tiêu chuẩn khi nghiền là: vỏ trấu 15-18%, tấm thô 18-22%, tấm mịn 30- 35%, bột 25-35%, thành phần bột và tấm mịn nhiều gấp 2 -3 lần tấm thô. Thiết bị thƣờng sử dụng là thiết bị nghiền trục với số trục nghiền là 2 trục, 3 trục, 4 trục… thƣờng sử dụng máy nghiền 4 trục và 6 trục. 2.2.1.2 Nghiền gạo *Mục đích: Gạo là hạt tinh bột chƣa đƣợc hồ hoá. Rất cứng, ở trạng thái này rất khó thuỷ phân để đạt đƣợc mục tiêu cuối cùng là trích ly đƣợc nhiều chất hoà tan từ nguyên liệu thì ngƣời ta phải nghiền nhỏ. Yêu cầu kỹ thuật: Gạo phải đƣợc nghiền nhỏ hơn Malt và xay mịn hơn, nhƣng nếu quá mịn sẽ gây đục và khó lọc. Thiết bị thông dụng của nhóm này là máy nghiền búa. 11
2.2.2 Nấu 2.2.2.1 Bản chất *Mục đích: Quá trình thuỷ phân nguyên liệu nhằm chuyển hoá các chất có cấu tạo hoá học phức tạp có trong nguyên liệu sang dạng đơn giản. Trong đó chủ yếu là thuỷ phân tinh bột. (C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6 Cơ sở lý thuyết của quá trình thuỷ phân: tạo điều kiện thích hợp nhất về nhiệt độ, pH, O2, H2O… để hệ Enzyme trong Malt hoạt động mạnh nhất. Chúng xúc tác sự phân cách các hợp chất cao phân tử có trong nguyên liệu thành các sản phẩm có cấu tạo phân tử đơn giản, hoà tan trong nƣớc và làm thức ăn cho nấm men. Thành phần dịch thuỷ phân thu đƣợc gồm: đƣờng, dextrin bậc thấp, acid amin, các sản phẩm protein phân tử thấp và các hợp chất chứa phosphor và khoáng vi lƣợng. 2.2.2.2 Quá trình nấu *Nồi gạo: Hoà trộn: Bật cánh khuấy nồi gạo và máy hoà trộn bột gạo, cho nƣớc vào máy hoà trộn bột cho vừa ngập trục, khoá bột và van nƣớc lại, mở cho gạo xuống từ từ và liên tục. Bật bơm nạp dịch vào nồi, thực hiện cho đến hết số gạo trong mẻ nấu. Thêm 50kg Malt lót vào nồi gạo, tiếp tục bơm thêm nƣớc. Dung tích của nồi gạo khoảng 1800-2000 lít. Tắt bơm sau đó nạp nguyên liệu là gạo vào. Tại nhiệt độ 320C gạo đƣợc hoà với nƣớc và bổ sung Malt lót, phụ gia CaCl2 cho vào mỗi mẻ với mục đích phá huỷ liên kết gluten, hạn chế sự khê cháy trong nồi. Dịch hoá lần 1: Nâng nhiệt độ từ 320C lên 72oC trong 20 phút,bột gạo bị trƣơng nở, enzyme amilaza trong Malt sẽ thuỷ phân làm giảm bớt độ nhớt. Hồ hoá: Nâng nhiệt độ từ 720C lên 830C trong 30 phút để hồ hoá tinh bột và làm phá vỡ các hạt tinh bột trong dịch hồ nóng. Dịch hoá lần 2: hạ nhiệt độ từ 830C -720C cho thêm lƣợng Malt lót còn lại. giữ ở 720C trong 30 phút. Quá trình này làm giảm độ nhớt của dịch đã đƣợc hồ hoá. 12
Vì dƣới tác dụng của amylaza các chuỗi amilopeptit tiếp tục phân cắt nhỏ lại và làm giảm độ nhớt của dịch cháo. Hồ hoá triệt để: nâng nhiệt độ từ 720C lên 1000 C trong 20 phút, các hạt tinh bột còn lại sẽ bị trƣơng nở hoàn toàn. *Nồi Malt: Hoà trộn: Sau khi thực hiện nấu nồi gạo đƣợc 70 phút thì tiến hành khởi động nồi Malt. Tại thời điểm dịch hoá lần hai, bơm bột Malt đƣợc hoà trộn với nƣớc có kết hợp với khuấy đều theo tỉ lệ Malt và nƣớc 1:3 theo thể tích. Dung tích cuối cùng khoảng 2500-2600 lít. Đạm hoá: Thời gian gia nhiệt cho nồi Malt: Từ 300C-500C là 15 phút. Cứ 1 phút lên 10C, giữ ở 500C khoảng 20 phút để thực hiện đạm hoá dịch Malt. Thời điểm kết thúc đạm hoá tại nồi Malt phải tính toán sao cho trùng với thời điểm kết thúc hồ hoá triệt để ở nồi gạo. Đƣờng hoá: Tại thời điểm kết thúc đạm hoá và hồ hoá triệt để tiến hành bơm chuyển dịch hồ hoá từ nồi gạo sang nồi Malt kết hợp bơm nƣớc lạnh hoà trộn vào nồi Malt tạo thành hỗn dịch sao cho khi kết thúc bơm tại nồi dịch phải đạt 650C, dung tích hỗn hợp khoảng 5500-6000 lít. Giữ 20 phút để đƣờng hoá hỗn hợp dịch. Dextrin hoá: Sau khi đƣờng hoá xong nâng nhiệt lên 750C, cứ một phút nâng lên 10C giữ ở 750C khoảng 20 phút để dextrin hoá, số tinh bột còn lại dùng Iod để kiểm tra tới khi thấy màu vàng rơm sau đó nâng nhiệt lên 760C/5 phút. 2.2.3 Lọc dịch đƣờng Dùng máy lọc khung bản Dịch đƣờng sau khi Đƣờng gồm 2 phần: phần lỏng và phần rắn. phần rắn bao gồm tất cả những phân tử nhỏ không hoà tan. Phần lỏng chứa tất cả các chất hoà tan của mẻ nấu gọi là dịch đƣờng. *Mục đích: Tách pha lỏng ra khỏi pha rắn, tức là tách thu lấy dịch đƣờng để tiếp tục thực hiện các bƣớc tiếp theo của tiến trình công nghệ, còn pha rắn loại ra ngoài. 13
Quá trình này có bƣớc rửa bã nhằm tận thu lƣợng đƣờng, đạm và các chất hoà tan khác, giảm lƣợng phế thải trong sản xuất, nâng cao hiệu suất chiết. *Quá trình lọc dịch đƣờng: Có thể chia làm 3 giai đoạn: Giai đoạn 1: Tuần hoàn dịch đƣờng. Tấm lọc là tấm bản bằng kim loại có mạng lƣới rãnh liên thông đƣợc bọc bằng vật liệu lọc là (bố lọc). Mở van đáy nồi Malt, và mở van ở 2 đầu của máy lọc trƣớc tiên bơm nƣớc vào camera ở nhiệt độ 800C để thử độ kín của máy, sau đó mở các van để tháo nƣớc ra, tiếp theo ta bơm dịch cháo vào khung, dịch cháo sẽ đi qua các bản có phủ lớp vải lọc, lớp vải lọc này sẽ cho dịch đƣờng qua các bản và giữ bã lại trên vải lọc, ở giai đoạn đầu từ 10-15 phút dịch đƣờng bị đục là vì kích thƣớc của tấm vải lọc còn lớn nên dịch ra bị đục ta phải bơm trở lại nồi đƣờng hoá để lọc lại. Giai đoạn 2: Khi dịch đƣờng đã trong ta không tuần hoàn về nồi Malt nữa mà bơm qua nồi hoá. Giai đoạn 3: Giai đoạn rửa bã. Ta sử dụng nƣớc ở nhiệt độ 700C-750C để rửa bã nhằm chiết rút hết chất hoà tan còn lại có trong bã và đồng thời đáp ứng đủ dung tích cho nồi houblon hoá (10000 lít). 2.2.4 Houblon hoá *Mục đích: Quá trình này nhằm ổn định thành phần và tạo cho bia có mùi thơm, vị đắng đặc trƣng của hoa Houblon. Trích ly chất đắng tinh dầu thơm, polyphenol, các hợp chất chứa nitơ và các thành phần khác của hoa Houblon vào dịch đƣờng tạo mùi thơm, vị đắng đặc trƣng, giữ bọt cho bia. *Nồi houblon. Trong quá trình lọc khung bản dịch đƣờng đƣợc bơm sang nồi hoa Houblon cho đến thể tích đạt 4500-5500 lít ta bắt đầu gia nhiệt cho nồi houblon. Khi bắt đầu sôi nhiệt độ khoảng 980C cho 1kg cao hoa houblon và 1kg caramen treo nhúng trong dịch nha đun sôi để hoà tan. Ta cũng có thể cho hoa houblon vào dịch đƣờng 14
bằng cách hoà vào nƣớc rửa cuối giai đoạn rửa bã. Tiếp tục quá trình ta đun sôi cho đến khi dịch lọc đạt 9800 lít ta cho tiếp hoa Houblon mỡ vào nhằm tăng mục đích tạo mùi thơm cho bia, và tiếp tục đun sôi 10 phút nữa để trích hết các cấu tử còn lại trong hoa, kết thúc quá trình nấu houblon ta bơm dịch sang thùng lắng để lắng cặn. 2.2.5 Lắng trong dịch đƣờng *Mục đích: lắng cặn nhằm để loại bỏ toàn bộ cặn thô và cặn mịn (có chứa các hợp chất phức tạp) ra khỏi dịch đƣờng nhờ thùng lắng để không gây ảnh hƣởng xấu đến các giai đoạn tiếp theo. *Quá trình lắng (thùng lắng Wirlpool). Dịch đƣờng đƣợc bơm từ nồi houblon sang thùng lắng đƣợc hạ nhiệt độ từ 1000C xuống 900C trong vòng 15-20 phút. Dịch đƣờng từ nồi houblon đƣợc bơm sang thùng lắng theo đƣờng ống đƣợc cấu tạo gấp khúc đột ngột co lại làm cho dịch đƣờng bơm vào thùng có vận tốc lớn tạo nên dòng xoáy bên trong thùng lắng theo phƣơng tiếp tuyến, làm cho các hạt cặn lắng xuống đáy một cách dễ dàng hơn. Quá trình lắng trong vòng 30 phút. 2.2.6 Làm lạnh nhanh và sục khí Oxy *Mục đích: Làm lạnh nhanh để đƣa dịch đƣờng về nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men tạo điều kiện thuận lợi cho nấm men hoạt động đồng thời tăng khả năng hoà tan Oxy vào dịch đƣờng phục vụ cho giai đoạn đầu tạo sinh khối của nấm men. Làm lạnh nhanh còn có tác dụng tránh vi sinh vật nhiễm vào dịch đƣờng lên men. *Quá trình làm lạnh nhanh: Dịch đƣờng từ thùng lắng đƣợc bơm sang thiết bị làm lạnh có nhiệt độ khoảng 900C ta giải nhiệt bằng nƣớc có nhiệt độ 320C. Sau giải nhiệt bằng nƣớc thì dịch đƣờng có nhiệt độ khoảng 560C, ta tiếp tục giải nhiệt bằng cồn lạnh có nhiệt độ -70C÷-100C để dịch đƣờng đạt nhiệt độ 120C thích hợp đi lên men ban đầu. 2.2.7 Quá trình lên men Bản chất của quá trình lên men: Quá trình lên men là một quá trình phức tạp thông qua hoạt động chuyển hoá các chất trong dịch lên men của nấm men mà hình thành nên tính chất đặc trƣng của bia sau này. 15
2.2.7.1 Quá trình lên men chính: Lên men chính là công đoạn rất quan trọng có tính quyết định cho sản phẩm bia. *Mục đích: Nhằm chuyển hoá các chất có trong dịch đƣờng thành C2H5OH, CO2, và một số chất khác nhƣ: rƣợu cao, este, hợp chất thơm… tạo mùi vị đặc trƣng cho bia thông qua hoạt động của nấm men. *Quá trình lên men chính qua 4 thời kỳ: Thời kỳ đầu: Nấm men bắt đầu làm quen với môi trƣờng mới, nó hấp thụ oxy sinh sản và phát triển. Trong tank lên men lúc này xuất hiện các bóng bọt bám xung quanh thành tank, và trên bề mặt dịch lên men. Thời kỳ 2: Quá trình lên men bắt đầu mạnh dần trên bề mặt, dịch lên men bắt đầu xuất hiện các lớp bọt màu vàng nhạt. Thời kỳ 3: Đây là thời kỳ nấm men phát triển mạnh nhất và hiệu xuất của quá trình này là lớn nhất. Nấm men hấp thụ các chất dinh dƣỡng có trong dịch đƣờng và sinh ra Etharnol và CO2. Hàm lƣợng chất khô giảm một cách rõ rệt, hàm lƣợng cồn, CO2 tăng lên nhanh chóng. Thời kỳ 4: Trong thời kỳ này, hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng có trong dịch đƣờng còn lại rất ít nên tốc độ lên men giảm dần, quá trình lên men chính gần nhƣ kết thúc. 2.2.7.2 Quá trình lên men phụ và tàng trữ: ở giai đoạn lên men phụ các quá trình sinh lý, hóa sinh và hóa lý xảy ra hòan toàn giống quá trình lên men chính, nhƣng với tốc độ chậm hơn vì nhiệt độ thấp ( 0 – 10C) và lƣợng nấm men ít khoảng (2,5.106 tế bào/cm3 ) . *Mục đích: Tiếp tục lên men phần chất khô còn lại sau quá trình lên men chính. Làm ổn định hoàn toàn các thành phần trong bia, thực hiện quá trình làm chín bia. Bão hoà lƣợng CO2 cần thiết cho bia, tăng khả năng liên kết cho bia với CO2. Làm cho chất kết tủa và nấm men lắng xuống đáy, thuận lợi cho quá trình thu hồi men và lọc bia sau này. Hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật vào bia. Tăng chất lƣợng cho sản phẩm. 16
Thực chất là quá trình lão hóa bia non để tăng chất lƣợng cảm quan của sản phẩm, vì trong 1 thời gian dài nhiệt độ thấp là những điều kiện quan trọng nhất để thu nhận đƣợc bia có độ bền keo và chất lƣợng cao. 2.2.8 Làm trong bia gồm có lọc và ly tâm: *Mục đích: Lọc bỏ các cặn mịn, cặn lơ lửng còn sót lại. Tăng giá trị cảm quan. Loại bỏ xác nấm men còn lại. Loại bỏ vi sinh vật có trong bia. Tạo độ sáng cho bia.  Lọc: nguyên tắc của quá trình lọc là: + Giữ chặt bằng lực cơ học các hạt có kích thƣớc lớn hơn kích thƣớc lỗ hổng của vật liệu lọc. + Hấp thụ các hạt có kích thƣớc nhỏ hơn thậm chí cả các hạt hòa tan dạng keo và các hạt hòa tan phân tử.  Ly tâm : là tách các hạt phân tán ra khỏi pha lỏng . + Ƣu điểm: Sự thay đổi thành phần tính chất của bia không đáng kể. + Nhƣợc điểm: khi ly tâm làm nhiệt độ của bia tăng lên. Do vậy khi Bia ở nhiệt độ thấp có thể sẽ đục trở lại 2.2.9 Chiết rót bia vào bock hoặc vào chai 2.2.9.1 Rót bia vào bock Bock là dụng cụ chứa bia thành phẩm có hình dạng tang trống với dung tích 15 lít, 20 lít, 50 lít, 100 lít, 200 lít…đƣợc chế tạo bằng kim loại nhôm hoặc inox. Khi chiết bia vào bock cần phải bảo đảm 3 yêu cầu: rót đầy, không sủi bọt, hao phí ít. Để đảm bảo 3 yêu cầu trên việc chiết bia vào bock phải thực hiện trên nguyên tắc đẳng áp nghĩa là áp suất đối kháng ở trong bock phải bằng áp suất bề mặt trong thùng chứa bia. 17
2.2.9.2 Chiết bia vào chai Chai đựng bia đƣợc thổi từ thủy tinh hoặc nhựa có màu cafe, màu xanh hoặc màu nâu vì chúng không có khả năng hấp thụ các tia bức xạ của mặt trời mà những tia này dễ làm thay đổi chất lƣợng của bia nhƣ: gây cho bia có vị lạ do tạo ra cacbonoxyt(CO) và các hợp chất chứa nhóm sunfohydrin. Mặt khác chai đựng bia phải chịu đƣợc áp suất và nhiệt độ cao. Hiện nay trên thế giới cũng nhƣ ở nƣớc ta đƣa vào sử dụng đại trà các các loại lon bằng kim loại chúng có ƣu điểm nhẹ, chịu đƣợc nhiệt độ cao. *Rửa chai Hiện nay có nhiều hãng sản xuất trọn gói đƣợc những dây chuyền tự động hóa với công suất 60.000 chai/h, 100.000 chai/h … Về nguyên tắc hoạt động của các dây chuyền hoàn toàn giống nhau Trƣớc tiên chai đƣợc ngâm trong nƣớc nóng, sau đó chuyển sang ngâm trong dung dịch xút, tiếp đến là chai đƣợc phun nƣớc nóng và cuối cùng là tráng bằng nƣớc lạnh vô trùng. Máy chiết chai chế tạo theo nguyên lý đẳng áp giống máy chiết bock. Điểm khác là máy hoạt động hoàn toàn tự động, trong quá trình chiết thùng chứa bia ở phía trên thực hiện chuyển động xoay quanh trục của nó. 2.2.10 Thanh trùng bia Trong bia thành phẩm luôn chứa tế bào men sống gồm nấm men thuần chủng và các vi sinh vật lả khác nhƣ vi khuẩn acetic. Nấm sợi, vi khuẩn thuộc nhóm Ecoli….Vì vậy ta phải thanh trùng để diệt nấm men và các vi khuẩn có trong bia. Thông thƣờng ngƣời ta thanh trùng bằng phƣơng pháp xử lí nhiệt. Nội dung của phƣơng pháp nhƣ sau + Tiệt trùng là nhiệt độ nâng lên 100-1200C + Thanh trùng nhiệt độ chỉ ở 60 -800C Thời gian cần thiết để diệt vi sinh vật phụ thuộc vào nhiệt độ 18
Đa số các nấm men đều bị diệt ở 62- 630C trong vòng 2 phút ngoại trừ 1 số vi khuẩn khác thì thời gian phải kéo dài 15 – 20 phút mới bị tiêu diệt. Đối với vi khuẩn chịu nhiệt thì ở 1000C trong thời gian 15 – 20 phút vẫn không bị diệt. Nha bào của nấm men và nấm sợi (nấm mốc) kém chịu nhiệt hơn so với nha bào của vi khuẩn. Do đó muốn diệt nha bào của vi khuẩn thì nhiệt độ thanh trùng phải là 1200C trong 30 phút may ra mới diệt đƣợc. Thanh trùng bia sẽ dẫn đến sự thay đổi bất lợi cho hƣơng, vị và màu sắc của sản phẩm. Mặt khác thanh trùng bia cũng làm cho bia dễ vẩn đục dạng keo nó phụ thuộc vào thành phần protein có trong bia, nhiệt độ và thời gian đun nóng. Để loại trừ hoặc giảm bớt các hậu quả âm tính đến chất lƣợng sản phẩm do quá trình thanh trùng gây ra thì bia phải sản xuất theo chế độ công nghệ đặc biệt nghiêm ngặt ở tất cả các công đoạn nhất là khi lọc bia phải làm lạnh sâu (00C ). Không cho tiếp xúc với oxy. Hiện nay thiết bị thanh trùng đƣợc sử dụng rộng rãi nhất là loại Tunel phun tự động . 19
2.3 Thiết bị chính 2.3.1 Thiết bị nghiền *Cấu tạo của máy nghiền Malt: 1.Trục cánh khế đẩy van 3.Sàng 2.Cặp Rulô thứ nhất 4.Cặp Rulô thứ hai Hình4: Máy nghiền bốn trục *Nguyên lý hoạt động của máy nghiền Malt: Malt sau khi đƣợc nghiền qua cặp rulo thứ nhất, bột nghiền đƣợc đổ xuống sàng, lọt qua lỗ sàng là bột mịn và tấm bé. Hai pha này đƣợc thu gom, vào thùng chứa tạm, còn vỏ và tấm lớn nằm lại trên sàng đƣợc đổ vào cặp rulo thứ hai nghiền thêm một lần nữa. 2.3.2 Thiết bị khâu Nấu 20