Báo cáo Thực tập tại công ty TNHH thương mại dịch vụ Tân Hiệp Phát

thể tăng chiều dày lớp lọc - Phù hợp với thiết bị nồi lọc.  Nhƣợc điểm: - Nghiền không tốt những loại malt kém nhuyễn. - Hoạt lực của enzyme không được kiểm soát trong thùng ngâm. - Thiết bị phức tạp, đầu tư ban đầu lớn. - Khó vệ sinh thiết bị. Báo cáo thực tập GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 38 3.1.6. Thiết bị  Nguyên lý hoạt động: Theo hình: Malt đã định lượng được đổ vào thùng chứa. Sau đó chuyển tới khoang ngâm. Ở đây, nước nóng 58OC chảy vào khoang tiếp xúc với malt. Hỗn hợp tiếp tục được đưa xuống cặp trục nghiền, hỗn hợp bột nghiền được bơm vào nồi nấu. Sau mỗi mẻ, tất cả các bộ phận tiếp xúc với malt đều được vệ sinh bằng các vòi CIP. Hình: Thiết bị nghiền ướt một cặp trục 3.1.7. Thông số công nghệ - Nhiệt độ malt đầu vào là nhiệt độ thường, đầu ra là 52OC. - Thời gian ngâm ở khoang ngâm là 5 phút. - Khoảng cách giữa 2 trục nghiền là 0.35 – 0.4 mm. 3.2. Nghiền gạo 3.2.1. Mục đích Đưa nguyên liệu từ dạng hạt về dạng bột để dễ dàng thấm nước, tạo điều kiện thuận lợi cho các công đoạn chế biến sau này. 3.2.2. Nguyên tắc nghiền Do hạt gạo không qua quá trình ươm mầm nên tinh bột trong gạo chưa bị thủy phân, cấu trúc của hạt tinh bột còn rất cứng. Nên để tăng hiệu suất trích ly thì gạo được nghiền càng mịn càng tốt. 3.2.3. Các biến đổi - Kích cỡ hạt gạo giảm đi. - Hạt gạo được nghiền thành bột mịn. 3.2.4. Các yếu tố ảnh hƣởng - Lượng tạp chất, kim loạ i vụn còn sót lạ i sẽ tạo ra tia lửa, gây hư hỏng cặp trục nghiền. - Thành phần hóa học và cấu trúc hạt nguyên liệu. Báo cáo thực tập GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 39 - Tình trạng hoạt động của các răng khía. 3.2.5. Phƣơng pháp thực hiện Sử dụng phương pháp nghiền khô.  Ƣu điểm: - Có thể bảo quản trong thời gian dài sau khi nghiền và trước khi nấu. - Nghiền tốt các thế liệu có độ nhuyễn kém. - Dễ vệ sinh. - Hạt có độ mịn tốt.  Nhƣợc điểm: - Bụi nhiều trong quá trình nghiền. 3.2.6. Thiết bị Hình: Thiết bị nghiền búa. (1) Phễu chứa nguyên liệu, (2) Trục phân phối nguyên liệu, (3) Máng trượt, (4) Rô tô, (5) Sàng, (6) Không khí vào, (7) Hạt vào bộ phận nghiền, (8) Búa, (9) Bột nghiền ra, (10) Sàng chống rung. Báo cáo thực tập GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 40 Hình: Cấu tạo thiết bị nghiền  Nguyên lý hoạt động: Khi hoạt động roto quay, gạo đựoc chuyển xuống, búa đập, hạt bị đập nhỏ ra. Trong buồng nghiền của máy còn có cửa quan sát và van giảm áp. Cấu tạo của máy nghiền gạo gồm một vỏ máy, trên trục thẳng nằm ngang có gắn 6 đĩa, trên mỗi đĩa có gắn 4 búa làm bằng thép không gỉ hướng về 4 phía. Gạo được đưa vào cửa của máy nghiền. Khi trục quay, búa dang thẳng và đập mạnh vào hạt gạo làm cho hạt gạo vỡ ra. Những hạt có kích thước nhỏ hơn hoặc bằng lỗ sàng sẽ lọt sàng ở dưới ra ngoài còn những hạt có kích thước lớn hơn sẽ bị giữ lại để nghiền tiếp. 3.2.7. Thông số công nghệ Gạo phải được xay mịn hơn malt, càng mịn càng tốt. Độ mịn của hạt đồng đều, giảm được thời gian đun sôi và hồ hoá tinh bột được tốt, kích thuớc hạt sau khi nghiền phải: ≤ 20% (tấm lớn), ≥35% (tấm nhỏ) và ≥75% (bột mịn). 4. Nấu dịch nha 4.1. Mục đích - Trích ly các chất chiết từ malt và gạo vào nước. - Góp phần tạo màu cho bia. Báo cáo thực tập GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 41 - Thủy phân một số chất phân tử lượng lớn thành các chất phân tử lượng nhỏ để cung cấp chất dinh dưỡng cho nấm men phát triển. Quá trình thủy phân này chủ yếu nhờ hệ enzyme có sẵn trong malt, ngoài ra có thể bổ sung thêm một lượng nhỏ chế phẩm enzyme. 4.2. Các biến đổi 4.2.1. Giản đồ nấu – thuyết minh  Thuyết minh: - Gạo sau khi nghiền được đưa vào nồi gạo, cho nước vào nồi, hỗn hợp này chiếm 2/3 nồi. Nâng nhiệt độ lên 52OC, bổ sung malt lót, enzyme, acid lactic, CaCl2. Giữ hỗn hợp ở nhiệt độ này trong 10 phút. - Tăng nhiệt độ lên 72OC, mỗi phút tăng 1 độ. Duy trì nhiệt trong 20 phút. - Gia nhiệt tới 100oC trong 25 phút. Giữ ở nhiệt độ này trong 15 phút. - Khi gạo bắt đầu được nâng nhiệt từ 72oC lên 100oC là lúc bắt đầu hoà bột malt cho xuống nồi nấu, bổ sung acid lactic, CaCl2. Nhiệt độ xuống malt là 52 oC do hoà tan malt cùng nước nóng, duy trì tại nhiệt độ này trong 35 phút. Báo cáo thực tập GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 42 - Bắt đầu cho hội cháo, nồi gạo được bơm từ từ vào nồi malt, khuấy đảo liên tục. Thời gian hội cháo là 7 phút, nhiệt độ của dịch lúc này là 63oC. Đây là giai đoạn “nghỉ” hình thành maltose. Tổng thời gian duy trì tại nhiệt độ này là 25 phút. - Sau 15 phút giữ nhiệt tại 63oC, một lượng nhỏ (1/4) dịch được bơm sang nồi gạo và gia nhiệt tới nhiệt độ sôi (mất 10 phút để gia nhiệt). - Lượng ¼ sau khi đun sôi được bơm ngược trở lại nồi malt, nâng nhiệt độ của toàn khối dịch lên 75OC, duy trì nhiệt trong 45 phút. - Cuối cùng, toàn bộ khối dịch được gia nhiệt tới 78oC và được bơm sang nồi lọc, chuẩn bị cho công đoạn tiếp theo. 4.2.2. Diễn biến quá trình nấu  Quá trình nấu gạo: Gạo sau khi nghiền được đưa vào nồi gạo, cho nước vào nồi gạo. Nâng nhiệt độ lên 52oC, bổ sung malt lót (10 – 15%), bổ sung enzyme hỗ trợ quá trình thuỷ phân tinh bột (vì lượng malt lót sử dụng không nhiều), acid lactic để điều chỉnh pH, CaCl2 làm tăng khả năng chịu nhiệt của enzyme amylase. Tăng nhiệt độ lên tới 72oC. Lúc này, tinh bột gạo bắt đầu hút nước để trương nở, làm cho các phân tử tinh bột bị phá vỡ, pH 5.6 – 5.8 là điểu kiện tối ưu cho α – amylase hoạt động. Gia nhiệt từ 72oC tới 100oC trong 25 phút, giữ ở nhiệt độ này trong 15 phút. Tinh bột gạo lúc này được hồ hoá hoàn toàn. Nhiệt độ càng tăng càng làm cho mạch tinh bột yếu đi, giúp cho các quá trình thuỷ phân của enzyme sau này dễ dàng hơn.  Quá trình nấu malt:  Quá trình đạm hoá: Khi gạo bắt đầu được nâng nhiệt từ 72oC lên 100oC là lúc bắt đầu hoà bột malt cho xuống nồi nấu, bổ sung acid lactic để điều chỉnh pH về 5.2 – 5.6, CaCl2 làm tăng khả năng chịu nhiệt của enzyme amylase, bổ sung enzyme để hỗ trợ cho quá trình thuỷ phân tinh bột, vì lượng enzyme trong malt không đủ đáp ứng. Nhiệt độ xuống malt là 52oC do hoà tan malt cùng nước nóng, duy trì tại nhiệt độ này trong 35 phút. Đây là thời gian diễn ra quá trình đạm hoá tại nồi malt. Khi này, các enzyme hemicellulase, protease sẽ thuỷ phân glucan hoặc protein phức tạp bao quanh hạt tinh bột, tạo điều kiên cho enzyme amylase thuỷ phân tinh bột. Sau quá trình đạm hoá, protein bị thuỷ phân thành albumoza, peptone, polypeptide và các acid amin. Các peptid và các acid amin sẽ là nguồn cung cấp nitơ chủ yếu cho nấm men trong giai đoạn lên men còn albumoza, pepton, polypeptide sẽ tham gia vào việc tạo vị, tạo Báo cáo thực tập GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 43 bọt và làm bền bọt cho bia. Tuy nhiên, các phân tử protein nếu không được thủy phân hết trong quá trình nấu sẽ là nguyên nhân làm đục bia sau này.  Quá trình đường hoá: Bắt đầu cho hội cháo, nồi gạo được bơm từ từ vào nồi malt, khuấy đảo liên tục. Thời gian hội cháo là 7 phút, nhiệt độ của dịch lúc này là 63oC. Đây là giai đoạn “nghỉ” hình thành maltose. pH được điều chỉnh về 5.4 – 5.6 là điều kiện tối ưu cho enzyme β – amylase hoạt động. Enzyme này bắt đầu cắt liên kết α – 1,4 glycoside của tinh bột trong quá trình dịch hóa từ đầu không khử và cắt hai gốc glucose để tạo thành đường maltose. Tổng thời gian duy trì tại nhiệt độ này là 25 phút nhằm thu được nhiều đường maltose.  Quá trình dextrin hoá: Sau 15 phút duy trì tại hỗn hợp tại nhiệt độ 63oC, một lượng nhỏ (1/4) dịch được bơm sang nồi gạo và gia nhiệt tới nhiệt độ sôi (mất 10 phút để gia nhiệt). Mục đích của quá trình này là nhằm nâng nhiệt độ của toàn khối hỗn hợp sau đó lên 75oC, tăng hiệu suất của quá trình nấu và tiết kiệm năng lượng đun. Lượng malt cho vào lúc ban đầu đã được tính toán để bù trừ lượng enzyme trong ¼ dịch đun sôi bị vô hoạt. Lượng ¼ sau khi đun sôi được bơm ngược trở lại nồi malt, nâng nhiệt độ của toàn khối dịch lên 75oC, duy trì trong 45 phút, cùng với pH 5.6 – 5.8 là điều kiện tối ưu cho quá trình dextrin hoá, tinh bột còn sót sẽ bị thuỷ phân tạo ra các dextrin. Tinh bột nếu không được thuỷ phân hết sẽ gây đục bia thành phẩm. Sự thuỷ phân tinh bột được kiểm tra bằng iod với nguyên tắc dung dịch iod chuyển sang màu xanh ở nhiệt độ phòng khi có mặt tinh bột và dextrin phân tử lượng lớn. Kết thúc đường hoá, toàn bộ khối dịch được gia nhiệt tới 78oC để thuận tiện cho quá trình lọc vì khi nhiệt độ tăng thì độ nhớt giảm. Nếu nhiệt độ cao trên 800C thì cellulose sẽ bị chuyển về dạng tinh bột làm đục bia và tanin hòa tan sẽ tạo vị đắng chát khó chịu, làm giảm chất lượng bia sau này. Nhiệt độ thấp hơn thì thuận lợi cho vi sinh vật chịu nhiệt phát triển làm ảnh hưởng tới tính an toàn của sản phẩm. 4.2.3. Các biến đổi - Hóa lý: Sự hòa tan và trích ly các chất có phân tử lượng thấp vào nước (đường, acid amin, một số vitamin, khoáng…); sự kết lắng và biến tính protein. - Hóa sinh và hóa học: Báo cáo thực tập GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 44  Thủy phân protein: sản phẩm polypeptide và peptide (endoenzyme), acid amin (exo-enzyme).  Thủy phân tinh bột: sản phẩm dextrin, oligosaccharide (α -amylase) và maltose (β -amylase).  Thủy phân hemicellulose: sản phẩm β -glucan mạch ngắn.  Sự tạo thành melanoid: do trong cháo có một lượng đường và acid amin đáng kể, nên ở nhiệt độ cao chúng kết hợp tạo thành melanoid .  Thủy phân một số hợp chất hữu cơ có chứa acid phosphoric: giải phóng acid phosphoric. 4.3. Các yếu tố ảnh hƣởng - Nồng độ enzyme. - Nhiệt độ: Đây là yếu tố quan trọng nhất trong quá trình nấu có ành hưởng đến cường độ và sự hoạt hóa của các enzym thủy phân. Mỗi enzym đều có một nhiệt độ tối ưu riêng tức là ở nhiệt độ đó enzym thể hiện hoạt tính mạnh nhất. Do đó, nếu nhiệt độ không thích hợp sẽ ức chế hoạt động của chúng. Từ đó thời gian nấu bị kéo dài, làm hao tốn nguyên liệu và ảnh hưởng đến chất lượng của bia. - pH: Cũng ảnh hưởng đến hoạt lực của enzym. Độ pH của môi trường thấp thường làm chậm quá trình hoạt hóa của enzym, giảm hiệu suất chất hòa tan, dịch đường bị đục và khó lọc làm cho bia thành phẩm sẫm màu và có vị đắng khó chịu. - Nồng độ cơ chất: dịch cháo càng loãng, lượng đường tạo ra càng nhiều, đặc biệt là nhóm đường thấp phân tử, có khả năng lên men được. Khi dịch cháo đặc, lượng đường maltose thu được nhiều hơn so với dịch cháo loãng. Báo cáo thực tập GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 45 Bảng: Các enzyme tham gia xúc tác chuyển hoá cơ chất trong quá trình nấu dịch nha 4.4. Thiết bị Hình: Thiết bị nấu (1) Ống thoát hơi, (2) Nắp trên thiết bị, (3) CIP, (4) Đèn, (5) Cửa quan sát, (6) Thân thiết bị, (7) Lớp cách nhiệt, (8) Thang, (9) Cánh khuấy, (10) Ống dẫn hơi nóng, (11) Đường dịch vào và đường thoát dịch, (12) Motor. Báo cáo thực tập GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 46 Hình: Cánh khuấy trong nồi nấu Bảng: Thông số của nồi nấu Báo cáo thực tập GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 47  Nguyên tắc hoạt động: Nguyên liệu sau khi nghiền được hoà trộn với nước và bơm vào nồi nấu thông qua cửa số (11). Tại đây, cánh khuấy (9) được truyền động từ motor quay (12) sẽ khuấy đảo nguyên liệu chậm và liên tục. Hơi nóng truyền theo các đường ống số (10) để gia nhiệt cho nồi nấu. Các phụ gia được bổ sung qua cửa số (5). Nồi nấu làm bằng thép không gỉ, bao bọc bởi các lớp cách nhiệt (7). Nồi có thiết bị tự động ngắt để điều chỉnh nhiệt độ. Sau mỗi mẻ nấu, vòi phun CIP xịt rửa toàn bộ nồi. Ngoài ra, bên trong thiết bị có lắp thang để nhân viên có thể làm vệ sinh hoặc kiểm tra máy. 4.5. Thông số công nghệ - Nhiệt độ nấu: Theo giản đồ - pH nấu: 5.5 - Lượng nước và nguyên liệu sử dụng:  Tỉ lệ malt - nước: 1:3  Tỉ lệ gạo - nước: 1:3 5. Lọc dịch nha Hỗn hợp sau khi đường hóa bao gồm 2 pha: - Pha lỏng chứa đựng toàn bộ những chất hòa tan. - Pha rắn (bã) chứa rất ít chất hòa tan. 5.1. Mục đích Lọc là quá trình tách pha lỏng ra khỏi pha rắn, tức là tách dịch đường ra khỏi bã. Để thu kiệt chất hòa tan từ bã sang dịch đường, quá trình lọc sẽ tiến hành theo hai bước là lọc để tách dịch đường và rửa bã. Nhiệt độ của dịch nha trong suốt quá trình lọc được giữ ổn định khoảng 76oC để giảm độ nhớt và tạo điều kiện cho enzyme thủy phân tiếp tục lượng tinh bột còn sót, nếu lọc ở nhiệt độ thấp hơn thì độ nhớt của dịch lọc cao hơn, khó lọc. Rửa bã bằng nước nóng 75 – 78oC để thu kiệt chất hòa tan còn sót trong bã. Không nên dùng nước nóng hơn vì sẽ vô hoạt enzyme amylase, tinh bột sót đã được hồ hóa nhưng không được đường hóa, dẫn đến dịch đường bị đục và sau này bia khó trong hơn. Lọc lắng cho hiệu suất chiết lớn nhất, dịch đường sau khi lọc trong và có chất lượng cao. Báo cáo thực tập GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 48 5.2. Các biến đổi Những phần tử nặng nhất và những hạt tấm có kích thước lớn sẽ kết lắng đầu tiên và tạo thành lớp mỏng trên đáy sàng gọi là lớp "bùn dưới". Kết lắng tiếp theo là phần tử chính của pha rắn, gồm chủ yếu là vỏ trấu và các phần tử nhẹ hơn kích thước lớn, tạo thành lớp kết lắng rất dày là bộ phận chính của lớp lọc phụ. Cuối cùng là một lớp kết lắng mỏng gồm các phần tử nhẹ nhất kích thước bé nhất, gọi là lớp "bùn trên". Và phía trên lớp lọc phụ là pha lỏng (dịch đường). 5.3. Các yếu tố ảnh hƣởng - Mức độ nghiền malt:  Malt được nghiền đúng kỹ thuật thì phần bã trấu sẽ tạo ra một lớp trợ lọc xốp.  Malt nghiền quá mịn sẽ dẫn đến tình trạng tắc các mao dẫn, giảm tốc độ lọc. - Độ nhuyễn của malt:  Malt có độ nhuyễn kém ( mức độ đường hóa không triệt để) chứa nhiều hạt dạng bột và nhiều hạt dạng keo tạo lớp bùn dính trên tấm lọc, giảm tốc độ lọc. - Áp suất lọc: Áp suất lọc tăng thì tốc độ lọc cũng tăng, nhưng nếu áp suất lọc tăng quá cao sẽ phá vỡ cấu trúc của lớp lọc phụ và làm giảm tốc độ lọc. - Độ nhớt: Độ nhớt phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ của dịch. Nếu dịch đường chứa nhiều carbohydrate dạng polyme hoặc các hợp chất keo thì độ nhớt tăng lên đáng kể làm giảm tốc độ lọc. - Nhiệt độ: Nhiệt độ lọc tăng thì tốc độ lọc cũng tăng do độ nhớt của dịch cháo giảm. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ lọc quá cao thì sẽ xảy ra hiện tượng biến tính và kết tủa protein, tạo thành kết tủa dẻo gây cản trở cho quá trình lọc. Đồng thời một số chất đắng, chất chát hòa vào dịch đường gây ảnh hưởng đến chất lượng của bia. Nhiệt độ tối ưu cho quá trình lọc là 76oC. - pH của dịch đường: Tốc độ lọc và dịch trong của dịch đường cũng phụ thuộc vào độ chua, pH tối ưu cho quá trình lọc là 5.5 Báo cáo thực tập GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 49 - Cách bố trí các phân tử của pha rắn lên bề mặt lọc: được điều chỉnh nhờ chuyển động quay liên tục của cánh khuấy để cào đều bã malt trên đáy lọc cánh khuấy (hệ thống dao). - Thành phần của nước rửa bã: Có thể gây ra độ đục cho bia nếu chứa quá nhiều chất khoáng đặc biệt là SiO2. 5.4. Thiết bị Hình: Cấu tạo thiết bị lọc dịch nha (Lauter tun) (1) Đường ống nhập liệu, (2) Van nhập liệu, (3) Cánh khuấy cào bã, (4) Dao cào bã, (5) Vị trí thấp nhất của dao khi cào bã, (6) Mô tơ nâng/ hạ cánh khuấy, (7) Ông thu dịch lọc, (8) Thùng chứa dịch lọc, Báo cáo thực tập GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 50 (9) Ống thoát dịch, đưa vào bơm, (10) Nước rửa, (11) Đầu CIP, (12) Van xả bã, (13) Thùng chứa bã, (14) Lớp cách nhiệt, (15) Cửa quan sát, (16) Đèn Hình: Bên trong thiết bị lọc dịch nha Giống như các thiết bị lên khác, nồi lọc lauter được làm từ thép không gỉ, có dạng hình trụ, đáy phẳng, nắp được nối liền với ống thông hơi có van điều chỉnh và có lớp cách nhiệt bao bên ngoài. Bên trong cách đáy khoảng 10 – 15mm có một đáy giả làm bằng đồng, dày khoảng 3.5 – 4.5 mm, đáy giả này gồm nhiều mảnh nhỏ ghép lại hình thành một lớp đáy có rãnh từ 20 – 30 mm và rộng 0.4 – 0.7mm. Đáy giả còn được thiết kế hở một lỗ tròn để tháo bã malt, lỗ này có cửa đóng chặt. Trên đáy chính có nhiều ống nhỏ thu dịch lọc, các đường ống này được phân bố đều trên đáy chính, đường kính ống từ 25 - 45 mm. Ở bên trong nồi lọc là bộ phận khuấy và cào bã, bộ phận này gắn với trục xoay thẳng đứng nối liền với mô tơ điện. Bộ phận khuấy có nhiều dao, loại hình zic zắc, và có nhiều răng. Trên 2 cánh tay đòn của cánh khuấy là 2 ống dẫn nước có lỗ con tạo nên vòi nước hoa sen, vòi này dùng rửa Báo cáo thực tập GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 51 bã. Trục xoay có thể điểu chỉnh các lưỡi dao cào lên xuống cao thấp tuỳ giai đoạn trong quá trình lọc. Bảng: thông số thiết bị lọc dịch nha Tên thiết bị Thiết bị lọc Lauter Hãng sản xuất Huppmann Thể tích 48 m3 Thời gian lọc 2 – 3 h Nhiệt độ dịch đƣờng sau lọc 73 -75oC Kích thƣớc ( DxH) 9700 x 10050 mm  Nguyên lý hoạt động: Dịch sau nấu được bơm vào trong nồi lọc thông qua đường ống kín bên dưới thiết bị (1). Ống nhập liệu (1) và thoát liệu (9) là hai đường ống khác nhau. Bên trong nồi lọc có hệ thống cánh khuấy tạo áp suất thẩm thấu. Dịch lọc thu được theo các ống thu dịch lọc (7) về thùng chứa (8). Từ thùng chứa (8), dịch được đưa tới ống số (9) và bơm vào nồi cô hoa. Tại những lần lọc đầu tiên, dịch lọc có độ đục không đạt yêu cầu (trong thùng chứa (8) có thiết bị đo độ đục), vì thế, dịch lọc từ những lần lọc đầu tiên sẽ theo bốn ống tuần hoàn quay về nồi lọc. 6. Houblon hóa Hoa houblon được rã đông từ trước và cho vào 2 tank nhỏ. Tank thứ I chứa 1/3 viên và toàn bộ hoa cao, tank thứ II chứa toàn bộ lượng hoa viên còn lại. Dịch đường từ nồi houblon hóa, được bơm sang tank I, tuần hoàn nhiều lần, thời gian khoảng 35 phút. Sau đó, dịch tiếp tục bơm sang tank II, tuần hoàn trong thời gian khoảng 30 phút. Sau cùng ZnCl2 được bổ sung vào nhằm kích thích nấm men sinh trưởng, giảm sự thoái hóa của nấm men. Không bổ sung caramel, ZnCl2 vào các giai đoạn trước vì sẽ làm tổn hao nguyên liệu và không ổn định chất lượng bia. 6.1. Mục đích - Chiết chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol, các hợp chất chứa N từ hoa houblon vào dịch đường, đồng phân hóa một số chất đắng, tạo cho dịch đường có vị đắng và hương thơm dịu của hoa houblon. Báo cáo thực tập GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 52 - Vô hoạt enzyme, kết tủa protein kém bền nhiệt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần của dịch đường. - Điều chỉnh nồng độ chất khô của dịch đường. - Thanh trùng dịch đường, góp phần tiêu diệt VSV cho dịch đường trước khi lên men. - Tách một số hợp chất dễ bay hơi ảnh hưởng xấu đến chất lượng bia. - Hình thành một số hợp chất có lợi cho bia thành phẩm như: melanoidin. Làm bay hơi bớt nước, giảm độ chua để đưa dịch đường về nồng độ và pH thích hợp (khoảng pH thích hợp là 5 – 5.2) cho quá trình lên men. 6.2. Các biến đổi 6.2.1. Biến đổi vật lý - Sự tăng nhiệt độ của dịch nha từ 78oC lên 100oC dẫn đến một số hệ quả sau:  Nồng độ chất khô trong dịch đường tăng lên do có một lượng nước bị bốc hơi ở nhiệt độ cao (10 - 15%), do đó thể tích của dịch đường cũng giảm và có sự thay đổi về tỉ trọng.  Độ nhớt dịch đường cũng giảm. 6.2.2. Biến đổi hóa lý - Sự trích ly các cấu tử hoa Houblon: Các chất hoà tan trong hoa houblon được trích ly vào dịch đường nấu: Các acid đắng vốn không tan trong nước, song trong quá trình houblon hoá, chúng bị đồng phân hoá tạo thành các hợp chất tan tốt hơn rất nhiều và có độ đắng hơn nhiều. Thông thường, chỉ 1/3 hàm lượng α-acid đắng bị đồng phân hoá, song như thế cũng đủ tạo cho bia thành phẩm vị đắng và hương thơm dịu từ các chế phẩm hoa houblon. - Sự hình thành hệ keo: Polyphenol, chất đắng và các hợp chất chứa nitơ trong hoa houblon là những chất tạo sức căng bề mặt có hoạt tính rất cao, vì thế chúng có khả năng giữ các bọt khí CO2 trên bề mặt và góp phần tạo bọt cho bia, tăng gi trị cảm quan. Polyphenol của hoa houblon khi hòa tan vào d ịch đường ở nhiệt độ cao sẽ tác dụng với các protein để tạo thành các phức chất dạng màng nhầy. Các phức chất này rất Báo cáo thực tập GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 53 dễ kết lắng và khó kết lắng theo các cặn trong dịch đường, do đó tăng độ bền keo và ổn định các thành phần hoá sinh của dịch đường. - Sự biến tính của một số protein - Sự bốc hơi của nước và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (tinh dầu, acid hữu cơ). 6.2.3. Biến đổi hóa học - Phản ứng đồng phân hóa các acid đắng: Trong quá trình houblon hóa có xảy ra các phản ứng đồng phân hoá các thành phần acid đắng và làm cho chúng tan tốt hơn trong dịch đường. Hình: Sự thủy phân các acid đắng trong quá trình đun sôi hoa - Các phản ứng thủy phân chất đắng: Tạo ra các sản phẩm thấp như acid acetic, isobutandehyde… và các acid đắng. Các acid đắng tuy có phân tử lượng thấp hơn nhưng có độ đắng hơn nhiều so với các hợp chất ban đầu. - Phản ứng Maillard: Xảy ra giữa các đường khử và các nhóm amin tạo ra sản phẩm melanoidin, làm tăng độ màu của dịch đường và bia thành phẩm. Báo cáo thực tập GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 54 - Sự giảm nhẹ pH của dịch đường: Sự giảm pH từ 5,4 - 5,5 về 5,2 do nước bay hơi và sự trích ly acid đắng từ Houblon. 6.2.4. Biến đổi hóa sinh Ở nhiệt độ đun sôi 100oC, hầu như tất cả các enzyme trong dịch đường bị vô hoạt hoàn toàn. 6.2.5. Biến đổi sinh học Hầu như các vi sinh vật đều bị tiêu diệt. Trước khi lên men, không có bất kì quá trình thanh trùng hay tiệt trùng nào, do trong quá trình nấu và đun sôi với hoa houblon, nhiệt độ đun đủ cao để tiêu diệt hầu hết các vi sinh vật dại. 6.2.6. Biến đổi cảm quan Xảy ra các biến đổi về màu, mùi, vị của dịch đường, tăng độ bền bọt và bền keo, góp phần tăng hương vị và giá trị cảm quan của bia thành phẩm. 6.3. Các yếu tố ảnh hƣởng - Nhiệt độ: Nhiệt độ cao thì sự trích ly càng tốt, nhưng nhiệt độ quá cao sẽ ảnh hưởng lớn đến màu sắc, có thể gây tối màu, giảm giá trị cảm quan cho thành phẩm, đồng thời làm thúc đẩy các phản ứng phụ không mong muốn xảy ra (sự phân hủy đường, hàm lượng các acid amin và vitamin...). - Thời gian nấu: Thời gian nấu càng dài thì lượng chất đắng trích ly được càng nhiều, vị bia càng đậm, song nếu quá dài sẽ làm bia sậm màu và độ balling sau nấu cao, không thích hợp cho quá trình lên men sau này. - pH của dịch đường: pH càng cao thì quá trình đồng phân hóa xảy ra càng tốt, nhưng pH thấp làm cho các chất đắng hòa tan tốt hơn. Độ đắng đạt được khi đun sôi ở pH thấp sẽ dịu và tốt hơn, pH thấp cũng làm cho dịch đường ít màu sậm hơn. pH tốt nhất để tạo phức protein- polyphenol là 5,2. - Lượng protein khả kết trong dịch đường: Lượng này càng cao thì lượng chất đắng tham gia phản ứng kết tủa càng nhiều. Ngoài ra còn một số yếu tố ảnh hưởng khác như thành phần hóa học của nước, nồng độ chất hòa tan của dịch đường, đặc điểm chủng, giống hoa, tỉ lệ cao hoa và viên. Báo cáo thực tập GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 55 6.4. Thiết bị (1) Đường dịch vào, (2) Đường dịch ra, (3) Hệ thống cấp nhiệt bên trong ( ống gia nhiệt), (4) Nắp phân tán dịch, (5) Thành của thiết bị, (6) Vỏ áo thiết bị, (7) Lớp cách nhiệt, (8) Đường dịch wort dẫn ra nồi hoa, (9) Hoa houblon vào, (10) Cửa kính quan sát, (11) Đèn báo, (12) Vòi phun CIP, (13) Hơi nóng vào, (14) Xả nước ngưng, (15) Đường cung cấp nước CIP Hình: Cấu tạo thiết bị Houblon hóa ( Stromboli) Báo cáo thực tập GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 56 (1) Dòng dịch đường phun lên, (2) Đầu phun, (3) Nắp phân tán dịch, (4) Đường dịch ra, (5) Đáy thiết bị đun hoa Báo cáo thực tập GVHD: Nguyễn Thị Hiền Trang 57 Bảng: Thông số thiết bị Tên thiết bị Thiết bị đun sôi dịch đƣờng với hoa houblon Hãng sản xuất Ningbo Lehui Food Nachinery Thể tích 48m3 Năng suất 720 hl/ mẻ Kích thƣớc (D x H) 5300 x 8580  Ưu điểm: - Giá thành đầu tư thấp hơn, không bảo trì, không bảo ôn. - Không yêu cầu thêm năng lượng điện. - Không thêm bức xạ nhiệt. - Có thể thay đổi nhiệt độ sôi và bay hơi. - Có thể sử dụng áp suất hơi bão hoà thấp. - Dịch đường sôi không tạo bọt và không cần rút không khí. - Nồi nấu không cần cấp nhiệt bên ngoài, cũng không cần cánh khuấy.  Nhược điểm: - Khó làm sạch nồi nấu. - Nếu hơi quá nóng thì dịch đường sẽ bị quá nhiệt bởi tốc độ dịch chảy trong ống chậm. - Nếu dịch đường đun quá nhiệt thì sẽ bị sẫm màu và mùi không đạt yêu cầu.  Nguyên lý hoạt động: Dịch từ nồi lọc được bơm vào nồi cô hoa qua đường ống số (1) Bộ phận trao đổi nhiệt bên trong dạng ống chùm, dịch đường đi qua ống, hơi nóng đi xung quanh các ống. Vì thế, hơi dần nguội đi và ngưng tụ lại, thoát ra ngoài qua đường số (14). Dịch đường sau khi qua ống được gia nhiệt lên và phân tán rộng ra ngoài nhờ một tấm chắn phía trên (4), cấu trúc này tránh tạo bọt. Dịch đường tuần hoàn tốt trong nồi đun và bộ phận trao đổi nhiệt nhờ bơm, bơm được lắp bên dưới đáy và bên trên các ống chùm, để bơm và hút dịch, tạo một vòng tuần hoàn liên tục. Cuối quá trình, dịch được rút ra qua ống số (2) Loại thiết bị này giúp giảm thời gian đun sôi và giảm sự bốc hơi, dịch đường sôi không tạo bọt và không cần rút không khí. Báo