Lêi cam ®oan

Phần 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

tải về 181.5 Kb.

trang	4/5
Chuyển đổi dữ liệu	02.09.2016
Kích	181.5 Kb.
	#30794

1 2 3 4 5

Phần 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

Hình 4.1: Quy trình công nghệ sản xuất bia

4.1.1. Nguyên liệu:

4.1.1.1. Malt:

Malt là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt như đại mạch, tiểu mạch,… là sản phẩm giàu dinh dưỡng chứa các phân tử dễ hoà tan chủ yếu là các đường đơn, dextrin bậc thấp, các acid amine, các chất khoáng, các chất vi lượng và đặc biệt nó chứa một hệ enzyme amylase và protease rất phong phú. Malt dùng trong sản xuất bia chủ yếu là từ hạt đại mạch nảy mầm.

Các chỉ tiêu cơ bản malt:

Trạng thái: hạt nảy mầm đồng đều.

Mầu hạt: mầu vàng sáng.

Mùi vị: thơm đặc trưng.

Độ ẩm: 15%.

Trọng lượng vỏ hạt: < 7 - 9%.

Tỷ lệ trích ly (khô) % độ đường: ≥ 79%.

Mịn thô: 1.5 - 3.5

Thời gian đường hóa: ≤ 15 phút.

Mầu theo đơn vị: 3.0 - 4.5.

Diastase (WK): ≥ 200.

Protrin (6.25xN) (Khô)% max: 11.5.

Nồng độ hòa tan trong malt (khô)%: 0.611-0.74.

Độ nhày cP tại 20^oC: 1.5-1.7.

Sự chuyển đổi: ≥ 80%.

Tính đồng nhất: ≥ 50%.

Nito: ≤ 5ppm.

Không mối mọt, không lép.

4.1.1.2. Gạo:

Trong quá trình sản xuất bia thường dùng gạo tẻ. Gạo cung cấp nguồn glucid là cơ chất của quá trình lên men. Khi dùng để đường hoá chúng được nghiền thành bột, cho nấu qua hồ hoá, dịch hoá, đường hoá. Gạo công ty nhập từ Thái Bình.

Yêu cầu của hạt gạo:

Mùi vị: không có mùi lạ, không có vị đắng

Hình thái: trắng đục, nhẵn bóng, hạt đều, không mối mọt, không vón cục, không mốc

Thóc lẫn: ≤ 0.1 kg

Tạp chất lẫn: ≤ 0.01%

Tỷ lệ gẫy: ≤ 40%

Tỷ lệ gạo cám lẫn: < 6.5 %

Độ ẩm tối đa: 15%

Độ trích ly (khô) độ đường tối thiểu: ≥ 89

Độ béo tối đa: 1.0

Kích cỡ: > 1.27 mm tối đa 3.5%; <0.25 mm tối đa 10%

4.1.1.3. Nước nấu:

Nước là một loại nguyên liệu chính để sản xuất bia, nước chiếm từ 80% tới 90% trọng lượng bia thành phẩm. Tổng lượng nước tiêu hao trung bình trong toàn bộ quá trình sản xuất bia là từ 20 tới 21 lít nước cho 1 lít bia thành phẩm. Nguồn nước được cung cấp từ nhà máy nước Thành phố.

Yêu cầu của nước trong công nghệ hóa bia:

Độ cứng của nước: 8-12 H^o(1H^o= 10mg/lít = 7.17 mg MgO/lít).

Hàm lượng muối của cacbonat ≤ 50 mg/ lít.

Hàm lượng của Mg ≤ 100 mg/ lít (nước).

Hàm lượng của Cl ≤ 7.5 - 150 mg/lít.

Hàm lượng của CaSO₄ ≤ 180 - 200 mg/lít

Hàm lượng của Fe⁺² ≤ 0.3.

Hàm lượng SO₄⁺² < 3 mg/lít.

Hàm lượng kim loại nặng: theo quy định của bộ y tế.

Không mầu, không mùi, không vị.

4.1.1.4. Hoa houblon:

Hoa bia là nguyên liệu thứ hai để sản xuất bia, góp phần quan trọng tạo ra mùi vị đặc trưng của bia. Đồng thời, hoa được sử dụng như một chất bảo quản cho bia, tăng khả năng tạo bọt, giữ bọt. Trong quá trình sản xuất bia, chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn-gọi là nón hoa.

Yêu cầu của hoa trong quá trình sản xuất bia:

Độ ẩm: 10 - 12%.

Chất đắng: 2.5 - 6%.

Protein: 10 - 21%.

Cellulo: 12 - 14%.

Chất khoáng: 5 - 8%.

Tinh dầu: 0.5%.

4.1.2. Nghiền nguyên liệu:

4.1.2.1. Malt

Mục đích của nghiền malt: Nghiền malt nhằm tách phần nội nhũ của hạt malt thành nhiều mảnh nhỏ để tăng sự tiếp xúc với nước, làm cho nước xâm nhập vào các thành phần nội nhũ mạnh hơn, thúc đẩy quá trình đường hoá và các quá trình thuỷ phân được nhanh hơn và triệt để hơn.

Yêu cầu thực hiện: Yêu cầu đặt ra là phải nghiền thật mịn nội nhũ nhưng lại phải bảo toàn vỏ hạt Malt

Tiến hành: Malt được đựng trong bao xác rắn - trọng lượng khoảng 50 kg/bao được bảo quản trong kho. Công nhân kiểm tra thiết bị sau đó đổ malt vào phễu, lượng malt được điều chỉnh vừa phải tránh hiện tượng tắc nghẽn xảy ra trong thiết bị. Khi động cơ hoạt động làm cho trục rulo quay, malt được nghiền qua hệ thống cặp rulo thứ nhất sau đó qua cặp rulo thứ hai để nghiền lại một lần nữa. Hạt malt lúc này chịu tác động của hai lực nén ép làm cho phần nội nhũ bị vỡ nát, vỏ tương đối được bảo toàn, khe hở giữa hai trục là 0.2-0.3mm. Sau khi nghiền ta tiến hành quét dọn nhằm thu gom hạt malt rơi vãi của quá trình nghiền. Quá trình nghiền malt phải được lấy mẫu để kiểm tra việc nghiền malt có đạt yêu cầu.

Thiết bị nghiền malt: thiết bị nghiền 2 cặp trục rulo với tốc độ 250-300 vòng/ phút. Số lượng máy: 01

+ Cấu tạo thiết bị nghiền malt.

Hình 4.2: Thiết bị nghiền malt.

Máy gồm 2 cặp trục được đặt lệch nhau và được làm bằng thép không gỉ. Các trục có kích thước, độ dài, khoảng cách của 2 trục này bằng khoảng cách giữa 2 trục kia. Người ta có thể điều chỉnh khoảng cách giữa 2 trục của 1 cặp trục tùy thuộc vào mức độ nghiền.

Công suất: W=600-800 kg/h.

+ Cách vận hành: Malt được đưa vào thiết bị, cửa nạp liệu tới khe hẹp giữa hai trục. Malt được nghiền ra do chịu áp lực nén kéo và làm malt bị dập. Sau khi được nghiền qua trục thứ nhất bột nghiền được đổ xuống sàng, lọt qua lỗ sàng là bột và tấm bé. Những hạt malt chưa được nghiền ở hai cặp trục thứ nhất sẽ bị kéo xuống cặp trục thứ hai để nghiền lại và hai cặp trục này quay ngược chiều nhau. Phương pháp này có nhược điểm là cả 2 cặp trục rulo đều được nghiền cùng một chế độ.

4.1.2.2. Gạo (Nguyên liệu thay thế)

Mục đích: nhằm đưa nguyên liệu ở dạng hạt về dạng bột để đễ dàng thấm nước, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chế biến sau này. Đồng thời, do cấu trúc tinh bột của gạo rất cứng lên khó bị thủy phân, vì vậy được nghiền nhỏ, mịn sẽ tăng diện tích tiếp xúc giữa bột và nước. Từ đó, tinh bột hút nước, trương nở một cách tốt nhất tạo cho enzyme hoạt động, thủy phân một cách triệt để.

Yêu cầu: Sau nghiền không sót hạt gạo, bột gạo phải thật mịn, đạt yêu cầu kỹ thuật.

Tiến hành: Gạo được đổ qua phễu, sau đó cần điều chỉnh tấm chắn cho gạo rơi xuống phù hợp nhằm tránh hiện tượng tắc nghẽn khi động cơ quay. Nhờ dây curoa sẽ làm quay lưỡi dao, lúc này các hạt gạo rơi vào sẽ bị nghiền ra thật mịn và sau đó được chảy vào túi vải để thu gom đem đi hồ hóa.

Thiết bị: thiết bị nghiền đĩa với tốc độ vòng quay là 2940 vòng/ phút. Số lượng: 01

+ Cấu tạo thiết bị nghiền gạo:

Hình 4.3: Thiết bị nghiền đĩa.

+ Cách vận hành: Thiết bị nghiền đĩa gồm 2 đĩa làm bằng thép không gỉ. Có 1 đĩa cố định và 1 đĩa quay. Trên bề mặt đĩa có các rãnh để tăng ma sát giữa bề mặt đĩa và gạo. Vít tải dùng để đẩy gạo vào không gian giữa hai đĩa, tại đây nguyên liệu được nghiền và chịu tác dụng của hai lực: lực nén trượt nghiền nát nguyên liệu và lực ly tâm. Nguyên liệu đã nghiền bị văng ra ngoài rơi xuống vị trí tháo niệu.

4.2. QUÁ TRÌNH ĐƯỜNG HÓA

Mục đích: Chuyển những hợp chất cao phân tử trong nguyên liệu thành những chất phần tử thấp để hòa tan vào nước dưới tác động của nhiệt độ để trở thành chất chiết của dịch đường, thực chất là ta đưa về các nhiệt độ tối ưu cho enzyme hoạt động, cho hoạt động xúc tác xảy ra mạnh mẽ nhất.

Yêu cầu: Sau quá trình đường hóa có 93% lượng chất hòa tan trong dịch đường có gốc gluxit còn 70% hàm lượng đường tính theo maltoza, 20% đường dextozin còn lại 3% hợp chất chứa actrahydro (tài liệu công ty). Tỷ lệ đường và dextozin trong bia có ý nghĩa quan trọng tới chất lượng sản phẩm.

Tiến hành:

425 kg malt tương ứng với 8.5 bao loại 50 kg được nghiền, trong đó 375 kg được chuyển lên thùng chứa malt. Trong quá trình nghiền malt phải lấy mẫu để kiểm tra xem việc nghiền malt có đạt yêu cầu không. 50 kg còn lại được đổ vào nấu gạo cùng với 320 kg gạo đã nghiền, nhiệt độ nước là 50^oC và chế phẩm Termamyl. Hỗn hợp này được nấu tới 90^oC và giữ trong 10 phút, rồi nâng nhiệt độ lên 100^oC và giữ ở nhiệt độ này 20 phút.

375 kg malt ở thùng chứa malt được đổ xuống nồi hèm qua van điều khiển bằng tay cùng với lượng nước là 18 hl ở nhiệt độ 45^oC, khi cho hết malt và nước vào nồi thì bỏ phụ gia: CaSO₄.2H₂O, CaCl₂.2H₂O, enzyme cereflo và hexamethylen tetramyl vào. Hỗn hợp này được giữ ở nồi hèm với nhiệt độ 45^oC trong 10 phút, đây là quá trình nghỉ protein. Sau đó bơm hỗn hợp cháo từ nồi cháo sang nồi hèm để trộn hỗn hợp đã có trong nồi hèm, hỗn hợp chung trong nồi hèm có nhiệt độ 67^oC, và quá trình đường hóa được bắt đầu, quá trình đường hóa diễn ra trong 60 phút. Sau đó nhiệt độ nồi hèm được nâng lên 76^oC trong 5 – 10 phút cho đến khi không còn phản ứng với Iod (không làm mất màu Iod). Tổng lượng hèm được bơm sang nồi lọc và giữ lại đó 10 phút thì công việc lọc sẽ tiến hành.

Thiết bị:

+ Cấu tạo thiết bị nấu:

Thân nồi được làm bằng thép không gỉ, có trang bị lớp cách nhiệt nhằm giữ nhiệt cho nồi, cùng các áo hơi để gia nhiệt. Cánh khuấy: gồm 2 cánh đặt nghiêng với nhau tạo dòng đối lưu từ trên xuống và từ dưới lên để quá trình trao đổi nhiệt được đồng đều hơn. Thể tích: 24 hl

Hình 4.4: Sơ đồ thiết bị nấu nguyên liệu

+ Cách vận hành:

Nồi gạo: Gạo được đưa vào nồi qua cửa nạp liệu, cuối quá trình nạp liệu ta cho malt lót vào, cùng lúc đó ta phun nước và cho cánh khuấy hoạt động để phân tán đều nguyên liệu trong nước, tránh vón cục, tăng cường quá trình trao đổi nhiệt.

Sau đó cấp hơi vào nồi, ở trong nồi có đầu dò nhiệt độ để điều chỉnh lượng hơi cấp vào. Phần nước ngưng tạo ra được chuyển sang lò hơi để tận dụng.

Sau khi nấu đạt thì mở van và bơm sẽ hút dịch sang nồi malt để hội cháo.

Nồi malt: Cũng tương tự như nồi cháo.

Sau mỗi đợt nấu tiến hành vệ sinh toàn bộ thiết bị ở khu vực nấu (xút nóng).

Đun sôi cháo: Trong quá trình đun sôi cháo bổ sung chế phẩm Termamyl vào nồi. Termamyl là enzyme -amylase chịu nhiệt, pH trung tính ở dạng lỏng, được sản xuất từ dịch nuôi cấy vi khuẩn Bacillus licheniformis trong phân tử có ion Ca²⁺. Enzyme này thủy phân ở liên kết  - 1,4 glucosid trong phân tử amylose và amylopectin, nhờ vậy mà phân tử nhanh chóng bị phân giải thành dextrin tan trong nước. Enzyme có tác dụng dịch hóa lượng tinh bột đã bị hồ hóa, cụ thể ở đây là khi gạo được đun rất dễ bị hồ hóa và quánh lại, đây là nguyên nhân làm cho cánh khuấy hay bị gãy làm cho mẻ nấu bị cháy. Nay bổ sung enzyme này vào làm loãng khối hồ tinh bột này vừa làm cho quá trình khuấy trở nên dễ dàng vừa tạo điều kiện thích hợp cho quá trình đun sôi cháo.

Trong quá trình nấu hèm trong nồi hèm thì bỏ thêm một số chất phụ gia vào (hexamethylen tetramyl) để ổn định chất lượng bia. Ca²⁺ rất quan trọng nó làm ổn định các phản ứng phân tích làm lắng đọng chất phosphat và có thể ổn định pH trong hèm, tạo điều kiện để lắng đọng men và lắng cặn bia CaCO₃ trước khi chiết chai, tránh được hiện tượng bia trào ra ngoài. Số lượng hóa chất thêm vào là 700g CaSO₄.2H₂O và 700g CaCl₂.2H₂O, chúng tạo ra nồng độ 90 ppm ion Ca²⁺, 70 ppm Cl^- và 90 ppm SO₄^2- trong hèm.

Cereflo là chế phẩm enzyme -glucanase được thu nhận từ dịch nuôi cấy vi khuẩn Bacillus subtilis theo phương pháp chìm. Enzyme này là endo-glucan có tác dụng cắt mối liên kết  - 1,3 và  - 1,4 glucan trong bột đại mạch từ oligosaccharid thành những mạch có từ 3 – 5 gốc glucose. Nó được dùng trong nấu malt với bột để làm giảm độ nhớt của dịch, do vậy lọc dễ dàng hơn. Khoảng hoạt động tối ưu của enzyme này từ 50 – 70^oC với pH = 6.5 – 7.5. Lượng bỏ vào thì tùy vào từng mẻ nấu (mẻ con: gạo 320kg, malt 425 kg thì cereflo là 200ml).

Sau khi đo pH trong nồi hèm, nếu pH ≤ 5.5 – 5.8 thì thêm H₃PO₄ vào, nhiệt độ đường hóa được điều chỉnh để đạt mức lên men phù hợp (68 – 70%), nếu độ lên men quá thấp thì nhiệt độ đường hóa phải giảm xuống, còn nếu quá cao thì nhiệt độ phải tăng lên. Không được chuyển hèm sang nồi lọc nếu chưa được kiểm tra Iod.

4.3. LỌC TRONG THU DỊCH ĐƯỜNG:

Mục đích: Nồi hèm sau khi thực hiện quá trình đường hóa xong gồm 2 phần: phần đặc (bã) và phần dịch loãng (chứa những chất hòa tan của malt và gạo). Lọc nhằm tách phần loãng riêng ra khỏi phần bã. Trong quá trình lọc này những phần tử rắn của malt tạo thành một màng lọc, giúp cho quá trình lọc được dễ dàng hơn.

Yêu cầu:

Tiến hành: Quá trình lọc qua 2 giai đoạn: lọc dịch đường và rửa bã.

Rửa bã nhằm mục đích thu hồi các chất cần thiết còn sót lại trong bã. Trong công ty quá trình rửa bã diễn ra khoảng 3 lần sau khi thu dịch đường đầu. Sau khi lọc tất cả dịch đường đầu hay dịch rửa bã đều được đổ vào nồi sôi hoa. Để tăng sự khuếch tán của các chất cần thiết còn sót lại vào dung dịch, lớp bã cần phải xáo trộn cho xốp và dùng nước nóng khoảng ở 76^oC để rửa, không dùng nước nóng có nhiệt độ quá cao vì sẽ làm bất hoạt enzyme amylase và bột còn sót lại được hồ hóa nhưng chưa đường hóa kết quả làm cho dịch lên men bị đục.

4.4. HOUBLON HÓA

Mục đích: để ổn định thành phần nước hèm và làm cho dịch hèm có mùi thơm và vị đắng của houblon. Đây chính là quá trình trích ly các chất thơm, chất đắng có trong hoa, làm keo tụ các protein, vô hoạt các enzyme và thanh trùng dịch đường.

Yêu cầu:

Tiến hành:

Sau khi đã lấy hết hèm đợt 1, số hèm này được chuyển sang nồi sôi hoa (nấu với hoa houblon), tiến hành rửa bã, nhiệt độ nước rửa là 76^oC (thường rửa 2 lần) cho đến khi tỷ trọng nồi hèm có độ đường vào khoảng 10 – 11^oP và tổng lượng hèm từ 58 – 64 hl. Trong suốt quá trình rửa bã thì nâng nhiệt nồi đến gần 100^oC thì bỏ acid H₃PO₄ vào để điều chỉnh pH về 5.25 ở trong nồi sôi hoa và đồng thời cho 4.5 kg hoa houblon vào, sau đó đun sôi liên tục trong vòng từ 70 – 90 phút cho đến khi tỷ trọng là 12 – 12.5^oP. Bã đã được lọc trong thùng lọc được xả ra ngoài bằng bơm xả tới bể chứa bã. (được bán cho nông dân làm thức ăn gia súc).

Sau khi đun sôi hoa xong, dịch đường được bơm sang nồi lắng trong để tách cặn. Quá trình lắng cặn trong 20 phút trong thùng lắng. Dịch đường được bơm qua máy lạnh nhanh và xả cặn ra ngoài.

Sự thay đổi của dịch hèm sau khi nấu với hoa houblon:

- Mùi thơm của dịch hèm: Do sự trích ly các chất thơm, tinh dầu thơm có trong hoa houblon vào dịch đường, các phản ứng maillard và phản ứng caramel hóa khi đun sôi. Ngoài ra, từ các phản ứng hóa học này còn làm thay đổi màu của dịch đường từ màu nhạt sang màu đậm hơn.

- Vị đắng: Do sự hòa tan chất đắng làm thay đổi mùi, vị của dịch đường. Trong khi sôi sự hòa tan của chất đắng vào dung dịch dễ dàng hơn.

- Sự kết tủa và keo tụ protein: Đây là quá trình quan trọng khi đun sôi dịch đường. Sự có mặt của protein hòa tan trong dịch lên men có thể là nguyên nhân làm đục bia và làm giảm độ bền sinh học của bia. Dưới các tác nhân như pH, nồng độ dịch đường, thời gian, nhiệt độ và sự có mặt của chất chát Tanin trong houblon sẽ làm kết tủa protein có trong dịch đường. Mặt khác, phản ứng giữa các canxi và phosphat sẽ làm giảm pH của dịch đường cũng giúp cho quá trình kết tủa protein.

4.5. LỌC DỊCH ĐƯỜNG

Mục đích: tách pha rắn ra khỏi pha lỏng nhằm tạo điều kiện cho quá trình sản xuất tiếp theo. Các pha lỏng bao gồm các cấu tử hoà tan như đường, dextrin…chúng là thành phần quan trọng trong quá trình lên men bia. Các pha rắn bao gồm: Các vỏ trấu, rễ mầm còn xót lại trong quá trình. Các chất này nếu tồn tại trong dung dịch chúng sẽ có ảnh hưởng không tốt tới quá trình lên men và sự hình thành chất lượng bia.

Yêu cầu: tách các cấu tử không tan

Tiến hành:

- Chuẩn bị thiết bị trước khi lọc dịch đường: Thiết bị lọc được công ty sử dụng là thiết bị lọc đáy bằng với số lượng 02 chiếc có cấu tạo bằng inox. Trước khi tiến hành lọc dịch ta cần phải chuẩn bị vệ sinh thiết bị lọc chặt chẽ bằng dung dịch NaOH và được khử trùng để khử khuẩn và tiến hành kiểm tra tất cả các van [3].

Trước khi tiến hành lọc tiến hành bơm 200 lít nước ở 76^oC vào nồi lọc và giữ nhiệt độ này trong khoảng 10 phút nhằm mục đích tiêu diệt vi sinh vật có trong thiết bị lọc và hâm nóng nồi lọc sau đó tiến hành mở van xả đáy tháo toàn bộ lượng nước này ra khỏi thiết bị bằng cách mở van xả đáy.

- Tiến hành lọc: Đóng tất cả các van xả và mở van xả cháo và tiến hành bật bơm để bơm dịch đường từ nồi đường hóa sang trong quá trình bơm vừa bật cánh khuấy và hạ thấp dần độ cao của cánh khuấy trong thiết bị lọc nhằm tránh hiện tượng dịch cháo bị lắng xuống dưới đáy nồi. Khi bơm được 1/3 nồi lọc ta tiến hành ngừng bơm trong khoảng thời gian 5 phút. Sau đó bật công tắc điện nâng cánh khuấy lên và ngưng trong khoảng thời gian là 30 phút, nhằm tạo lớp màng lọc phụ. Sau 10 phút tiến hành mở van tháo dịch vào bình trung gian và quan sát độ trong của dịch lọc qua kính quan sát, thông thường ở thời điểm đầu của quá trình lọc thì chất lượng dịch lọc không cao do lớp màng lọc phụ chưa ổn định lúc này ta tiến hành bật bơm để bơm hồi lưu lượng dịch này quay trở lại thiết bị lọc ( khi mở van để bơm hồi lưu dịch thì chỉ mở 1/ 4 van nhằm tránh hiện tượng gây xáo trộn lớp màng lọc phụ vừa tạo thành). Sau đó tiếp tục quan sát qua kính quan sát nếu dịch lọc đã trong hơn thì tiến hành bật bơm để bơm lượng dịch sang nồi hoa với lưu lượng van xả là 0,1 m3/s. Thời gian thực hiện quá trình lọc vào khoảng 1 giờ do nhà máy sử dụng hai thiết bị lọc.

Sau đó tiến hành rửa bã lọc bằng nước có nhiệt độ là 76 ^oC vì ở nhiệt độ này một số enzyme vẫn còn khả năng hoạt động, chúng có thể tiếp tục phân cắt các mạch tinh bột thành các đường và các hợp chất thấp phân tử. Nếu nhiệt độ nước >80^oC chúng sẽ dễ dàng trích ly các chất chát chất đắng từ vỏ malt vào dung dịch gây mùi vị không tốt, gây hồ hoá tinh bột còn sót lại gây ảnh hưởng không tốt tới quá trình lọc bia làm ảnh hưởng tới chất lượng bia thành phẩm. Còn nếu nhiệt độ < 74^oC sẽ làm tăng thêm độ nhớt cho bã rửa làm giảm tốc độ của quá trình rửa bã.

Quá trình rửa bã được thực hiện gián đoạn làm 3 lần cụ thể như sau:

- Rửa lần 1: sau khi dịch đường đầu hết ta tiến hành đóng tất cả các van và thực hiện phun nước rửa lần 1 với thể tích là 2000 lít và bật cánh khuấy để chúng hoạt động trong thời gian là 10 phút sau đó ta tiến hành mở van xả để dẫn dịch rửa bã ra. Các thao tác này cũng được tiến hành như quá trình lọc dich đường cốt.

- Rửa lần 2: quá trình này cũng được tiến hành như rửa lần 1 ta cũng tiến hành đóng tất cả các van xả và tiến hành phun nước rửa lần 2, nhiệt độ của nước rửa lần này cũng là 76^oC với thể tích là 2000 lít. Các bước và thao tác tiến hành như nước rửa lần 1.

- Rửa lần 3: các thao tác cũng như nhiệt độ của nước rửa cũng như thể tích nước phun vào như lần 1.

4.6. LẮNG XOÁY

Mục đích: Làm trong dịch đường để tạo điều kiện cho quá trình tiếp theo. Tách các cấu tử rắn và các kết tủa nóng ra khỏi dịch đường. Làm ổn định thành phần của dịch đường tạo điều kiện cho quá trình tiếp theo.

Tiến hành:

- Thiết bị sử dụng trong quá trình lắng xoáy được cấu tạo bằng inox bao gồm hai nồi có thể tích là 7 m³ một nồi.

- Kết thúc quá trình nấu hoa thì nhiệt độ của khối dịch ở khoảng gần 100 ^oC, lúc này các cặn tồn tại trong dịch đường có thể nhìn thấy bằng mắt thường và có hiện tượng các kết tủa nóng xuất hiện trong quá trình nấu hoa. Mặt khác ở nhiệt độ cao hàm lượng O₂ hoà tan vào trong dịch là rất ít, nếu hàm lưọng này quá ít trong quá trình lên men thì gây khó khăn ban đầu cho sự phát triển về tế bào nấm men, vì vậy trước khi đưa vào quá trình lên men phải tách bỏ hàm lượng các cặn còn tồn tại trong dịch và tiến hành tạo điều kiện cho sự hoà tan một hàm lượng nhỏ O₂. Nếu hạ nhiệt độ xuống 60^oC thì các cặn này sẽ bị kết lắng theo nguyên lí rơi tự do của lực trọng trường.

Sau khi nấu hoa với dịch đường hoá xong thì dịch đường được bơm vào thiết bị lắng theo phương vuông góc với tiếp tuyến của thiết bị lắng. Trong qúa trình bơm từ nồi nấu hoa sang thì đường ống đẫn được thắt chặt lại đã làm tăng vận tốc chuyển động của dòng chất lỏng làm cho dịch đường chuyểm động xoáy tròn trong thiết bị lắng tạo ra một lực li tâm. Lúc này các căn có khối lượng lớn sẽ rơi xuống đáy thùng, nhờ thanh định hưóng các cặn sẽ dồn về phía của tháo bã của thiết bị. Các cặn sẽ bị lắng tới 85 – 90 % khi ta hạ nhiệt độ xuống 60^oC tăng chất lượng bia do nếu còn trong quá trình thì các cặn kết tủa nóng sẽ kết hợp cùng với các nấm men làm giảm chất lượng bia sau này.

4.7. LÀM LẠNH NHANH.

Mục đích: Hạ nhiệt độ xuống nhiệt độ của môi trường lên men nhằm tạo điều kiện cho nấm men phát triển. Loại bỏ được một số kết tủa trong quá trình lắng chưa kết lắng được nhằm làm ổn định chất lượng sau này của bia.

Tiến hành:

Công ty sử dụng thiết bị lạnh nhanh hai cấp được sản xuất năm 1996 do hãng DanBrew sản xuất với công suất là 400 lít/phút.

Nhằm tạo điều kiện cho nấm men phát triển và loại bỏ các kết tủa mà quá trình lắng không làm được. Sau khi qua khỏi thiết bị lắng dịch hèm được dẫn qua thiết bị làm lạnh có sử dụng chất tải lạnh là glycol làm lạnh dịch đường hoá và hoa houblon tới khoảng nhiệt độ từ 12 – 14^oC ở trong khoảng nhiệt độ này các kết tủa dễ bị lắng và tạo thuận lợi cho quá trình hòa tan O₂ vào dung dịch.

Thiết bị làm lạnh nhanh:

+ Cấu tạo:

Máy có cấu tạo gồm nhiều tấm bản gấp sóng, làm bằng thép không gỉ. Các bản có hình chữ nhật, có bốn tai ở bốn góc. Trên mỗi tai đục thủng một lỗ. Khi lắp lên khung sẽ tạo thành 4 mương dẫn: dẫn dịch vào, dịch đường ra, tác nhân lạnh vào máy, tác nhân lạnh ra khỏi máy.

Tác nhân lạnh đó là glycol.

Công suất: W = 50 hl/h với dịch đường từ 95^oC xuống 15^oC.

Hình 4.6. Thiết bị làm lạnh nhanh dịch đường.

+ Vận hành:

Chất tải lạnh và dịch đường sẽ đi ngược chiều nhau và trao đổi nhiệt với nhau. Dịch đường vào một trong hai mương dẫn phía trên, còn lúc ra khỏi máy theo mương dẫn ngược chiều. Tác nhân lạnh cũng như vây.

4.8. LÊN MEN CHÍNH.

Mục đích: Nhằm chuyển hoá các thành phần chính có trong dịch đường thành các sản phẩm chính, sản phẩm phụ cấu thành nên chất lượng bia.

Phương pháp thực hiện :

+ Thiết bị sử dụng tank lên men 16000- 120000 lit. Trong đó bao gồm có 11 tank lên men 11000 lít sản xuất bởi hãng DanBrew. 6 tank 31000 lít, 7 tank 35000 lít, 2 tank 120000 lít được sản xuất tại việt nam.

+ Yêu cầu : tank lên men trước khi sử dụng phải vệ sinh sạch sẽ bằng cách xông hơi nước nóng trong thời gian từ 20 đến 30 phút sau đó được khử khuẩn bằng dung dịch oxô, sau đó được làm lạnh đến nhiệt độ theo yêu cầu của nhiệt độ lên men từ 14 – 16^oC. Và đo nồng độ đường là 10%và pH từ 5,4 – 5,6

Tiến hành:

Sau khi làm lanh nhanh dịch đường bắt đầu được chuyển vào các tank lên men sau đó tiến hành cấy men. Nếu cấy men vào tank cùng dịch hèm thì phải dùng khí nén vô trùng để đẩy men vào tank cùng dịch hèm.

Sau khi đã bơm hết dịch vào tank lên men thì khoá van lại, tiếp tục cấp lạnh để đưa nhiệt độ lên men chính về 12 -14^oC và theo dõi quá trình lên men và điều chỉnh nhiệt độ trong các tank. Kết quả theo dõi quá trình lên men và biến đổi nồng độ đường và pH có thể chia ra làm 4 giai đoạn như sau:

- Giai đoạn đầu bao gồm hai ngày: Ngày thứ nhất của quá trình lên men có sự kết tủa các cặn mịn, nhiệt độ tăng 0.5^oC, xung quanh thùng lên men xuất hiện vành bọt, độ pH và chất hòa tan ít có sự thay đổi. Sang đến ngày thứ hai có hiện tượng bọt đã phủ đầy mặt thùng , nhỏ và trắng mịn, sự biến đổi dịch đường từ 9,8 % xuống 9,4%, pH vẫn giữ ở mức 5,5.

- Giai đoạn thứ hai: Sang đến ngày thứ 3- 4 quan sát thấy bọt dềnh cao thành “cục”, có màu trắng, hàm lượng chất hòa tan giảm nhanh (6,5 xuống 4,6%), pH giảm từ 5,1 xuống 4,8 bọt dần chuyển sang màu hơi nâu, nhiệt độ của tank lên men tăng 1- 1.5^oC .

- Giai đoạn thứ ba: Bọt tạo thành những mảng lớn, có kích thước tương đối to, trông thô, có màu xám, nhiệt độ tăng mạnh 2 -4^oC /ngày, lúc này cần cung cấp lạnh cục bộ làm cho nhiệt độ của tank lên men về 14^oC. Nồng độ đường chỉ còn 3,1%, pH là 4,5.

- Sang đến giai đoạn cuối: Ngày thứ 7 quan sát thấy dịch có phủ lớp bọt màu xám nâu, nhiệt độ giảm 3^oC có sự xuất hiện các kết lắng tế bào nấm men trong tank lên men, nồng độ dịch đường là 2,9%, pH 4,4. Các dấu hiệu báo hiệu kết thúc quá trình lên men chính:

- Quan sát trên bề mặt của thiết bị lên men có một lớp bọt mỏng và mịn.

- Nồng độ chất tan giảm 0,1%/ ngày hoặc còn 2- 3%thì dừng.

- Quan sát sự lắng trong của bia, nếu trong 24 giờ mà bia trong hoàn toàn thì dừng quá trình lên men.

Trong quá trình lên men phải luôn kiểm tra độ đường trong dịch lên men, theo dõi kiểm tra nhiệt độ, áp suất của quá trình lên men.

- Nếu nhiệt độ nhỏ hơn 12^oC thì: sẽ ảnh hưởng tới sinh trưởng, phát triển của nấm, men. Lúc này hoạt lực của tế bào nấm men chuyển dần sang trạng thái ngủ nghỉ, dẫn đến thời gian lên men kéo dài, chất lượng bia không tốt. Tỷ lệ các cấu tử (sản phẩm chính – phụ) trong bia không hài hoà -> chất lượng bia không cao. Vì thế phải ngừng cấp lạnh.

- Nếu nhiệt độ lên men >15^oC thì nấm men rất thuận lợi cho sinh trưởng, phát triển, rút ngắn thời gian lên men, cường độ lên men nhanh nhưng sản phẩm chính, phụ tạo thành không cân đối dẫn đến chất lượng bia giảm. Mặt khác lên men ở nhiệt độ cao sẽ làm cho tế bào nấm men chóng bị già. Biện pháp xử lý là cấp lạnh ngay để giảm nhiệt độ xuống nhiệt độ lên men.

Thiết bị lên men :

+ Cấu tạo thiết bị lên men:

Hình 4.7. Thiết bị lên men

Thiết bị hình trụ được làm bằng thép không gỉ có thể tích 18.5 hl. Dạng tuần hoàn theo chiều đứng đáy hình côn, góc xiên 70^oC. Bộ phận làm lạnh có áo lạnh với tác nhân làm lạnh là glycol.

Mỗi tank lên men được trang bị thiết bị phụ trợ sau:

Mặt đỉnh: gồm có van an toàn, van chân không, đền chiếu sáng, kính soi, quả cầu vệ sinh có thể xoay được, trên quả cầu có các rãnh lệch tâm để tạo dòng nước phun khắp tank để vệ sinh thiết bị.

Bộ phận xả: bình hình trụ 150mm trên đỉnh cùng với ống 38mm dùng cho xả từ đỉnh xuống sàn.

Hệ thống khống chế nhiệt độ: tự động, bao gồm: bảng đồng hồ.

Van lấy mẫu dùng bằng tay.

Cảm ứng nhiệt loại PT100

Khống chế áp suất: thiết bị phối hợp với khí nén.

Van đường vào, đường ra: 1 van vận hành bằng tay dạng cánh bướm.

Lớp bảo ôn: dày 100m bằng loại bọt PU và có dán bên ngoài nhựa PE.

Tấm kim loại mạ: là loại nhôm tấm có dập sóng (thân tank lên men) và đáy là loại nhôm tấm.

+ Vận hành:

Trước khi cho dịch vào phải tiến hành vệ sinh thiết bị. Bơm dịch đường men, bổ sung oxy qua van. Trong quá trình lên men, thường lấy mẫu theo đường lấy mẫu 15 để kiểm tra khả năng phát triển của nấm men (bằng cách đo độ đường). Còn quá trình lấy mẫu kiểm tra chất lượng men và thu hồi men thực hiện qua đường tháo cặn và nấm men 9. Đầu dò piti để theo dõi nhiệt độ của tank lên men, van điện từ để điều chỉnh nhiệt độ của tank. Để theo dõi và điều chỉnh áp suất của tank có đồng hộ áp và van điều chỉnh áp. Người ta thu hồi CO₂ hoặc nạp CO₂ theo đường thu hồi CO₂

tải về 181.5 Kb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:

1 2 3 4 5