Đồ án Thiết kế nhà máy bia

LỜI MỞ ĐẦU Bia là một loại nước giải khát lên men có độ cồn thấp, rất hấp dẫn với hương thơm đặc trưng và vị đắng dễ chịu của hoa houblon. Ngoài tác dung giải khát, bia còn cung cấp một lượng lớn các chất dinh dưỡng, các chất giúp tăng cường tiêu hoá và các vitamin, nhất là các vitamin nhóm B. Nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia là malt đại mạch, hoa houblon và nước với một qui trình công nghệ khá đặc biệt. Ngoài ra để tăng hiệu quả kinh tế, giảm giá thành sản phẩm cũng như đa dạng hoá sản phẩm, các nhà máy sản xuất bia còn dùng một số loại nguyên liệu thay thế như: Đại mạch chưa nảy mầm, gạo, ngô đã tách phôi... Các nước có ngành công nghiệp phát triển đã nghiên cứu nhiều quá trình sản xuất bia tiên tiến đạt hiệu quả về kinh tế và trình độ kỹ thuật cao như: Phương pháp lên men hiện đại, lên men liên tục, sử dụng chế phẩm enzim trong sản xuất bia... Ở nước ta trong khoảng 10 năm trở lại đây, ngành công nghiệp thực phẩm nói chung và công nghiệp sản xuất bia nói riêng đã có một diện mạo mới với nhiều nhà máy bia ra đời, nhiều sản phẩm mới được giới thiệu rộng rãi... nhưng vẫn không đáp ứng được nhu cầu tiêu thụ bia đang ngày càng tăng. Chính vì thế việc xây dựng thêm nhà máy bia làm việc theo phương pháp lên men liên tục với năng suất 22 triệu lít một năm là điều cần thiết vì vừa cung cấp được một lượng bia khá lớn cho thị trường đang ngày càng mở rộng, hạn chế việc nhập khẩu bia, đồng thời để theo kịp trình độ sản xuất bia của các nước tiên tiến. CHƯƠNG I LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1.Sự cần thiết phải đầu tư: Huế là một tỉnh thuộc Bắc Trung Bộ có nền kinh tế khá phát triển. Nói đến Huế trước tiên là nói đến dịch vụ du lịch, đây là điểm đến của rất nhiều du khách trong và ngoài nước. Thế mạnh du lịch của tỉnh là quần thể di tích cố đô Huế với các lăng tẩm, đền đài, các chùa nổi tiếng như: Lăng Minh Mạng, lăng Tự Đức, điện Hòn Chén, chùa Linh Mụ...Trong đó Đại Nội Huế đã được UNESCO công nhận là di sản văn hoá thế giới. Dịch vụ du lịch của tỉnh đã và đang phát triển do đó đã tạo được nguồn thu nhập đáng kể cho người dân trong tỉnh. Bên cạnh tiềm năng về du lịch nền kinh tế của tỉnh cũng đang phát triển với tốc độ rất nhanh. Hai khu công nghiệp của tỉnh, một đặt ở thị trấn Phú Bài, một đặt ở xã Hương Sơ, cùng với 2 cảng lớn hoạt động mạnh là cảng Chân Mây và cảng Thuận An là nền móng vững chắc để đảm bảo nền kinh tế của tỉnh phát triển một cách mạnh mẽ. Chính sự đầu tư phát triển về du lịch và kinh tế này đã tạo công ăn việc làm, tăng thu nhập và ổn định cuộc sống của người dân và dĩ nhiên là khả năng tiêu dùng cũng tăng theo, hứa hẹn một thị trường rất mạnh trong tương lai. Mặc dù ở tỉnh đã có nhà máy sản xuất bia nhưng vẩn không đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng của người tiêu dùng. Với những thuận lợi nói trên, việc đầu tư xây dựng thêm một nhà máy sản xuất bia trên địa bàn tỉnh sẽ thu được lợi ích kinh tế rất lớn cho nhà đầu tư và cho cả địa phương. 1.2. Phương án sản xuất: Nhà máy bia được thiết kế làm việc theo phương pháp lên men liên tục, rút ngắn được chu kỳ lên men, do đó nâng cao được năng lực sản xuất của nhà máy. Để giảm giá thành sản phẩm, nâng cao sức cạnh tranh đồng thời cũng đảm bảo chất lượng và phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng, nhà máy sử dụng nguyên liệu là 85% malt đại mạch và 15% ngô dã tách phôi. 1.3. Cơ sở kinh tế kỹ thuật: Qua tìm hiểu các điều kiện về giao thông, vị trí địa lí, khả năng tiêu thụ sản phẩm và các điều kiện khác. Cho thấy rằng chọn dịa điểm xây dựng nhà máy bia tại khu công nghiệp Phú Bài thuộc thị trấn Phú Bài- Huyện Hương Thuỷ - Tỉnh Thừa Thiên Huế là thuận lợi nhất. 1.3.1. Đặc điểm thiên nhiên: Về vị trí địa lý: Khu công nghiệp Phú Bài, thị trấn Phú Bài, huyện Hương Thuỷ, Tỉnh Thừa Thiên Huế nằm ở phía Đông Nam, cách thành phố Huế 15 km theo quốc lộ 1A, cách cảng biển nước sâu, đô thị mới Chân Mây 35 km. Địa điểm xây dựng nhà máy tại khu công nghiệp, cách Quốc lộ 1A 1km, khu đất xây dựng có diện tích rộng và bằng phẳng cho phép xây dựng nhà công nghiệp nhiều tầng. Với vị trí đặc biệt này, nhà máy sẽ rất thuận tiện trong việc vận chuyển sản phẩm đến nơi tiêu thụ trong tỉnh, ngoại tỉnh và xuất khẩu -Về khí hậu: Theo tài liệu khí tượng thuỷ văn của trạm khí tượng thuỷ văn Huế, Huế là một trong những các tỉnh có khí hậu tương đối ổn định với nhiệt độ trung bình hằng năm 25oC, độ ẩm trung bình 84,5%, hướng gió chính là Đông Nam với tốc độ gió từ 1,5m/s -15m/s. 1.3.2. Hệ thống giao thông vận tải: Nhà máy nằm trong khu công nghiệp nên cơ sở hạ tầng được đảm bảo, gần đường Quốc lộ 1A, gần đường sắt Bắc Nam, cách cảng Chân Mây 35km nên việc vận chuyển bằng đường bộ, bằng đường sắt, đường thuỷ rất thuận lợi. 1.3.3. Nguồn nguyên liệu: Nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt đại mạch, hoa houblon và nước. Ngoài ra nhà máy còn dùng nguyên liệu thay thế là ngô đã tách phôi. Malt đại mạch và hoa houblon được nhập về cảng Chân Mây sau đó được vận chuyển về nhà máy bằng đường bộ. Nước ta có nhiều vùng trồng ngô với sản lượng lớn, việc nhà máy sử dụng nguyên liệu thay thế là ngô để sản xuất bia có ý nghĩa rất lớn trong vấn đề tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có của địa phương cũng như giảm giá thành sản phẩm. Ở Huế cũng có nhiều nơi trồng ngô như huyện Hương Thuỷ, huyện Phú Vang, huyện Nam Đông, A Lưới đây là nguồn cung cấp ngô chủ yếu. Ngoài ra nhà máy còn mua ngô từ các vùng khác của các tỉnh, thành phố như Đà Nẵng, Quãng Nam, Quãng Ngãi. 1.3.4. Nguồn cung cấp điện: Nhà máy sử dung nguồn điện lấy từ lưới điện quốc gia qua máy biến áp riêng của nhà máy. Dòng điện nhà máy sử dung có hiệu điện thế 220V/380V. Ngoài ra để đảm bảo cho quá trình sản xuất được liên tục, nhà máy còn trang bị máy phát điện dự phòng. 1.3.5. Nguồn cung cấp hơi và nhiên liệu: Nhà máy sử dụng hai lò hơi để cấp hơi cho các phân xưởng, nhiên liệu dùng cho lò hơi là dầu FO. Xăng dầu của nhà máy được mua từ các trạm xăng dầu địa phương, nhà máy có kho dự trữ để đảm bảo sản xuất. 1.3.6. Nguồn cung cấp nước: Nhà máy sử dung nguồn nước máy do công ty cấp thoát nước tỉnh Thừa Thiên Huế cung cấp, nguồn nước này phải qua hệ thống xử lý nước của nhà máy để đảm bảo các chỉ tiêu về hoá học, sinh học trước khi đem vào sản xuất bia. 1.3.7. Hệ thống thoát nước: Phần lớn nước thải của nhà máy đều chứa các hợp chất hữa cơ là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, khi thải ra ngoài sẽ gây ô nhiễm môi trường, do đó cần phải xử lý trước khi thải ra ngoài. Nước thải của nhà máy được tập trung và xử lý ở khu xử lý nước thải của khu công nghiệp. 1.3.8. Nguồn tiêu thụ sản phẩm: Một lượng lớn sản phẩm của nhà máy được tiêu thụ trong tỉnh đồng thời tiêu thụ trong nước và xuất khẩu ra nước ngoài. 1.3.9. Nguồn nhân lực: Công nhân của nhà máy chủ yếu lấy từ nguồn công nhân ở địa phương, vừa giải quyết công ăn việc làm cho người dân ở địa phương vừa giảm được chi phí vế nhà ở sinh hoạt cho công nhân. Cán bộ quản lý và cán bộ kỹ thuật được cung cấp từ các trường đại học ở miền Trung như: Huế, Đà Nẵng, Nha Trang... 1.3.9. Hợp tác hoá: Việc đặt nhà máy trong khu công nghiệp là môi trường hợp tác rất tốt giữa các nhà máy với nhau cũng như giữa nhà máy với các nguồn mua bán nguyên liệu thay thế và phụ phẩm từ nhà máy. Kết luận: Qua phân tích, việc đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất bia với năng suất 22 triệu lít một năm tại khu công nhgiệp Phú Bài thuộc thị trấn Phú Bài huyện Hương Thuỷ tỉnh Thừa Thiên Huế là hợp lý, phù hợp với tình hình địa phương và sẽ mang lại lợi ích kinh tế cho nhà đầu tư và cho cả địa phương. CHƯƠNG II GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU Nguyên liệu chính nhà máy dùng để sản xuất bia là malt đại mạch, hoa houblon, nước và nguyên liệu thay thế là ngô đã tách phôi. 2.1. Malt đại mạch: Malt đại mạch là hạt đại mạch đã nảy mầm trong điều kiện nhiệt độ, độ ẩm nhân tạo xác định. Malt đại mạch qua quá trình nảy mầm sẽ tích luỹ một lượng lớn các enzim trong hạt, chủ yếu là amylaza. Ngoài amylaza trong hạt còn tích luỹ các enzim khác như proteaza, xitaza... Trong sản xuất bia, malt đại mạch vừa là tác nhân đường hoá (nhờ hệ enzim có trong malt) vừa là nguyên liệu chính dùng để nấu bia, để tạo nên sản phẩm bia. Yêu cầu của malt đại mạch trong sản xuất bia: -Phải sạch, có mùi thơm đặc trưng của malt, có vị ngọt, có màu vàng sáng đều, không được có mùi vị lạ, không được mốc và không hôi khói. -Kích thước hạt malt phải đồng điều: Hạt trên sàng 2,8 mm và 2,5 mm chiếm 94%, hạt dưới sàng 2,2 mm không quá 0,5%. -Khối lượng riêng của malt trong khoảng 520-600g/l -Độ ẩm của malt không quá 6%. -Độ chiết của malt: 75-82%. -Thời gian đường hoá: 10-35 phút, hoạt lực amylaza đạt 100-300 đơn vị, hàm lượng tinh bột càng cao càng tốt nhưng hàm lượng protein phải nằm trong khoảng 9-12%, nếu cao hơn bia sẽ đục, rất khó bảo quản, còn nếu thấp hơn thì bia kém bọt, vị kém đậm đà. Nhà máy sử dụng malt nhập ngoại từ các nước Anh, Đan Mạch, Pháp chủ yếu là của Anh. Malt sau khi về nhà máy được kiểm tra chất lượng sau đó được bảo quản ở kho chứa, thời gian dự trữ khoảng một tháng, trong quá trình bảo quản thường xuyên theo dõi nhiệt độ, độ ẩm trong kho để xử lý kịp thời. 2.2. Hoa houblon: Hoa houblon là nguyên liệu không thể thay thế trong công nghệ sản xuất bia. Chính hoa houblon đã truyền mùi thơm và vị đắng dễ chịu cho bia. Trong công nghệ sản xuất bia hoa houblon được sử dung dưới nhiếu dạng khác nhau: -Dạng hoa nguyên cánh: Làm tăng chất lượng của bia, lực đắng hoa nguyên ít nhưng thơm hơn các dạng khác, tuy nhiên việc bảo quản hoa nguyên khó khăn, vận chuyển không thuận lợi và không kinh tế đối với nước không sản xuất được. -Dạng chế phẩm: Dạng cao hoa, hoa viên, dạng đồng phân. Nhà máy sử dung 1/3 lượng hoa dưới dạng cao hoa và 2/3 còn lại là hoa nguyên cánh. Thành phần của hoa houbon gồm nhiều chất khác nhau nhưng những chất có giá trị quan trọng là nhựa houblon, tanin và tinh dầu. +Nhựa hoa houblon bao gồm nhựa cứng và nhựa mềm, nhựa mềm gồm có
nhựa mềm và
nhựa mềm. Trong nhựa mềm có các axit đắng như:
-axit đắng. Vị đắng của bia chủ yếu là do
axit đắng tạo nên còn các dẫn xuất tạo nên vị đắng hài hoà dễ chịu. +Tanin: Các chất tanin của hoa houblon là các polyphenol, dễ hoà tan trong nước, dễ bị oxy hoá nên nó bảo vệ nhựa hoa houblon, đặc biệt là
axit đắng khỏi bị oxy hoá, tham gia vào việc hoàn thiện vị cho bia. Trong quá trình nấu bia, hầu hết các tanin của hoa houblon liên kết với protein của malt, do đó hàm lượng polyphenol ở trong bia chủ yếu là của malt và chỉ khoảng10-20% là polyphenol của hoa, góp phần giữ bọt cho bia, tăng khả năng sát trùng dịch đường và bia. +Tinh dầu của hoa houblon là một hỗn hợp phức tạp của các hydrat cacbon và nhiều hợp chất chứa oxy dạng tecpen. Chính tinh dầu làm cho hoa có mùi thơm đặc trưng, tuy nhiên nó chuyển vào bia với lượng không đáng kể vì nó không hoà tan trong nước nhưng lại dễ bay hơi theo hơi nước. Trong quá trình sản xuất khoảng 98% lượng tinh dầu bị bay hơi, chỉ còn 2% tồn tại trong bia tạo hương thơm cho bia. Trong quá trình bảo quản tinh dầu sẽ mất dần do bay hơi và bị oxy hoá, do đó không dùng hoa củ để sản xuất bia, vì các sản phẩm chuyển hoá của tinh dầu nếu đưa vào bia sẽ làm giảm chất lượng của bia. Nhà máy sử dụng hoa nguyên cánh và cao hoa, để giữ cho chất lượng của hoa không thay đổi thì hoa sau khi nhập về được bảo quản trong kho ở nhiệt độ thấp (gần 00C), kho được cách ẩm cách nhiệt tốt. 2.3. Nước: Nước là một nguyên liệu quan trọng trong công nghệ sản xuất bia, trong bia thành phẩm hàm lượng nước chiếm khoảng 90%. Trong nhà máy bia nước được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau như: Xử lý nguyên liệu, nấu nguyên liệu, làm nguội bán thành phẩm, thanh trùng, vệ sinh sát trùng thiết bị, vệ sinh xí nghiệp...Do đó lượng nước dùng trong nhà máy bia rất lớn. Tuy lượng nước dùng để nấu bia không nhiều nhưng nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của bia, do đó nước dùng để nấu bia phải đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau: -Nước dùng để nấu bia trước hết phải trong suốt, không màu, có vị dễ chịu, không có mùi vị lạ và không chứa vi sinh vật gây bệnh. -Nước có độ cứng trung bình 5-6mg đương lượng/lit, pH=6,8-7,3. Độ oxy hoá không vượt quá 1-2mg/lit, hàm lượng cặn không vượt quá 600 mg/lit. -Các chỉ tiêu sinh học: Chuẩn độ Coli
300ml, chỉ số Coli
3. -Hàm lượng tối đa của kim loại: Sắt : 0,3mg/lit Mangan: 0,05mg/lit Magiê: 125mg/lit Chì :0,1 mg/lit Đồng: 3mg/lit Kẽm :5mg/lit Flo : 1mg/lit Selen :0,05mg/lit Nitrat: 35mg/lit Sunphat: 60-80mg/lit không vượt quá 250mg/lit . -Không được có mặt xianua, thuỷ ngân, bari, crom, amoniac, sunphuahydro, nitric. Nước có ảnh hưởng lớn đến tiến trình công nghệ và chất lượng sản phẩm, đối với quá trình nấu bia nó làm thay đổi pH của dịch cháo do đó ảnh hưởng đến quá trình thuỷ phân xảy ra trong khi nấu bia, nếu pH tăng quá trình thuỷ phân giảm do các enzim thuỷ phân hoạt động thích hợp ở pH axit, bia được sản xuất từ dịch đường có pH khá cao thường có vị đắng khó chịu và giảm độ bền sinh học. Ngược lại, nếu nước làm tăng độ axit tự nhiên, độ axit tự nhiên tăng trong một giới hạn nào đó thì khả năng hoạt động của enzim tăng lên, tăng khả năng thuỷ phân trong quá trình nấu, nhưng độ axit tăng quá mức sẽ ức chế hoạt động của các enzim. Đối với quá trình lên men, nếu nước chứa nhiều sắt làm chu kỳ sinh trưởng và phát triển của nấm men bị rút ngắn, làm quá trình lên men bị xáo trộn, nếu nước chứa nhiều ion Nitrat làm ức chế hoặc tiêu diệt tế bào nấm men, làm đình chỉ quá trình lên men . Đối với chất lượng sản phẩm: Vì nước chiếm khoảng 90% khối lượng sản phẩm nên nước ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. 2.4. Ngô: Ngô có các loại như ngô răng ngựa, ngô đá, ngô bột. Nhà máy sử dụng ngô bột đã tách phôi với hàm lượng tinh bột từ 77-84%. Việc sử dụng ngô làm nguyên liệu thay thế sẽ làm giảm giá thành sản phẩm, đa dạng hoá sản phẩm, tăng tính cạnh tranh, giúp chủ động nguồn nguyên liệu vì ngô thường có nhiều ở các địa phương, giúp tiêu thụ nông sản ở địa phương. Yêu cầu của ngô đưa vào sản xuất phải có màu trắng đục (hàm lương tinh bột cao), kích thước hạt đồng đều, hạt ngô sạch, đã tách phôi hoàn toàn. Ngô được thu mua từ các cơ sở chế biến ở các vùng trồng ngô ở. Khi nhập về nhà máy ngô được bảo quản trong kho chứa. Để đảm bảo chất lượng của ngô thời gian bảo quản dự trữ là 10 ngày và thường xuyên kiểm tra nhiệt độ, độ ẩm trong kho chứa để kịp thời xử lý. CHƯƠNG III CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 3.1.Sơ đồ công nghệ sản xuất bia: Malt Ngô đã tách phôi Làm sạch Làm sạch Nghiền 10% so với lượng ngô Nghiền Nước Hoà malt Hoà bột Nước Hơi Đạm hoá Hồ hoá Hơi Đun sôi Hơi Hội cháo Hơi Đường hoá Lọc dịch đường Bã hèm Hoa houblon Houblon hoá Hơi Tách bã hoa Bã hoa Lắng trong Cặn Chất tải lạnh Làm lạnh Nuôi cấy Men giống Lên men chính C02 Men cái Lên men phụ và tàng trữ bia Nấm men giống Lọc bia Xử lý Ổn định bia Hoạt hoá Chai đạt tiêu chuẩn Chiết-Đóng nắp Thanh trùng Dán nhãn Thành phẩm 3.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ: 3.2.1. Nguyên liệu: Malt và ngô đã tách phôi trước khi nhập vào kho chứa phải qua khâu kiểm tra chất lượng. 3.2.2. Làm sạch: 3.2.2.1. Mục đích: Malt và ngô đã tách phôi trước khi đem vào sản xuất bia cần phải có quá trình làm sạch để tách hết bụi bẩn, các tạp chất lớn như lông chim, lá khô, loại bỏ tạp chất kim loại lẫn trong nguyên liệu, đối với malt còn để loại bỏ phần rễ, mầm còn sót lại để đảm bảo malt và ngô đã tách phôi được sạch, khích thước hạt đồng đều, không ảnh hưởng đến chất lượng của bia, thuận lợi cho quá trình nghiền. 3.2.2.2. Tiến hành: Nguyên liệu malt và ngô đã tách phôi sau khi định lượng để đấu trộn đúng tỉ lệ và đúng lượng thì được đưa qua máy làm sạch, sau đó qua bộ phận tách từ để loại bỏ tạp chất có từ tính rồi cho vào máy nghiền. 3.2.3 Nghiền nguyên liệu: 3.2.3.1. Mục đích nghiền: Mục đích của việc nghiền malt là nhằm phá vỡ cấu trúc của hạt, tạo điều kiện thuận lợi và thúc đẩy các quá trình sinh, lí, hoáï xảy ra trong nguyên liệu khi nấu để thu được một dịch đường có nồng độ các chất cao nhất từ nguyên liệu ban đầu. 3.2.3.2. Yêu cầu kỹ thuật khi nghiền malt: Đối với malt: - Vỏ malt giữ được càng nguyên càng tốt, yêu cầu này xuất phát từ 2 lí do sau: -Thứ nhất, trong vỏ trấu, ngoài thành phần chủ yếu là xenluloza, không có khả năng hoà tan, thì còn có một số chất có khả năng hoà tan vào dịch đường khi nấu, làm thay đổi vị và màu của dịch đường như các chất tanin, các chất đắng, các chất khoáng hoà tan... và kết quả là sẽ làm giảm chất lượng của bia. Nếu giữ nguyên được vỏ malt thì sẽ ngăn chặn được việc chuyển các chất này từ vỏ vào dung dịch. -Thứ hai là, vỏ malt càng nguyên càng tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lọc, nâng cao vận tốc và hiệu suất lọc. -Nội nhủ chứa những chất cần thiết cho dịch đường, sau này trở thành những chất khô cần thiết cho dịch lên men, do đó nội nhủ phải được nghiền nhỏ. Tuy nhiên nếu tỷ lệ bột và tấm mịn, nhất là bột quá cao thì lọc dịch đường sẽ khó khăn và cuối cùng cũng làm giảm hiệu suất thu hồi. Vì vậy, khi nghiền cần tạo tỷ lệ thích hợp giữa tấm thô, tấm mịn và bột phù hợp với từng loại thiết bị lọc Nhà máy sử dụng thiết bị lọc khung bản nên tỷ lệ này cần là : Vỏ: 9 - 12% Tấm thô: 12 - 15% Tấm mịn: 30 - 35% Bột: 40 - 45% [VIII-41] *Đối với ngô cần nghiện mịn để tăng cường sự thuỷ phân. 3.2.3.3. Phương pháp thực hiện : Có 3 phương pháp nghiền malt là nghiền khô, nghiền ẩm, nghiền ướt. Chọn nghiền ẩm cho malt, tức là malt trước khi vào máy nghiền được làm sạch và tách khỏi các tạp chất có từ tính, rồi được phun ẩm bổ sung 2% bằng nước nóng để làm tăng độ dai của vỏ, giữ vỏ nguyên hơn. Sử dụng máy nghiền hai cặp trục để nghiền malt và máy nghiền búa để nghiền ngô. 3.2.4. Nấu nguyên liệu : 3.2.4.1. Mục đích : Chuyển các chất có trong nguyên liệu từ trạng thái không hoà tan sang trạng thái hoà tan nhờ tác động của các hệ enzim thuỷ phân. 3.2.4.2. Phương pháp nấu: Có hai phương pháp nấu bia là phương pháp ngâm và phương pháp đun sôi. Đặc trưng của phương pháp ngâm là toàn bộ khối nấu được nâng nhiệt và giữ nhiệt tại các mức theo yêu cầu của công nghệ (45 - 500C, 60 - 650C, 70 -750C) trong thời gian thích hợp, sau đó có thể nâng nhiệt độ của toàn khối nấu lên 780C và chuyển sang thiết bị lọc. Ưu điểm của phương pháp ngâm là thời gian nấu ngắn nên ít tốn năng lượng nhưng có nhược điểm là khối nấu không được đun sôi nên đường hoá có thể không triệt để. Còn đặc trưng của phương pháp đun sôi là trích một phần của khối nấu đem đun sôi và sau đó trộn lẫn với phần chưa đun sôi nhằm mục đích nâng và giữ nhiệt độ của khối nấu qua các mức theo các yêu cầu công nghệ. Có thể tiến hành đun sôi một lần, hai lần hoặc ba lần. Ưu điểm của phương pháp đun sôi là phá vỡ triệt để cấu trúc tế bào tinh bột nên tăng hiệu suất của quá trình thuỷ phân và cũng ngược lại với phương pháp ngâm, phương pháp đun sôi có những nhược điểm là thời gian nấu kéo dài, tốn nhiều năng lượng, dưới tác dụng của nhiệt độ cao có thể xảy ra một số phản ứng phụ không cần thiết. Vì nhà máy có sử dụng 15% nguyên liệu thay thế nên dựa trên việc phân tích ưu nhược điểm của hai phương pháp ta thấy sử dụng phương pháp đun sôi và chỉ đun sôi một lần là hợp lý nhất. 3.2.4.3 Tiến hành nấu: Sau khi nghiền xong, nguyên liệu nên được đem đi nấu ngay vì nếu để lâu bột nghiền sẽ bị chua làm giảm chất lượng bột nghiền, ảnh hưởng đến chất lượng của bán thành phẩm và thành phẩm sau này. Các bước tiến hành: Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu: nước nấu là: Malt: Nước = 1 kg: 3,5 lít Ngô: Nước = 1 kg: 4,5 lít Nồi ngô: Ngô đã nghiền mịn với 10% bột malt lót (so với tổng lượng ngô) được đem vào phối trộn với nước ấm 320C theo đúng tỷ lệ trên và bật cánh khuấy để khuấy trộn 5 phút. Khi phối trộn xong, nhiệt độ chung của nồi nấu sẽ hạ xuống khoảng 300C, bổ sung axít lactic để hạ pH xuống còn 5,6. Sau đó nâng nhiệt độ của khối nấu lên 660C với tốc độ khoảng 10C/phút và giữ nhiệt độ này 30 phút để hồ hoá tinh bột. Sau đó nâng nhiệt độ khối nấu đến nhiệt độ sôi trong 30 phút và giữ sôi 30 phút. Trong suốt quá trình nấu ngô phải khuấy trộn liên tục để tránh khê sít ở đáy nồi, vận tốc của cánh khuấy trong khoảng 30 - 40 vòng/phút. Nồi malt : Khi nồi ngô đã bắt đầu nâng nhiệt để đun sôi thì nồi malt cũng cho nước ấm 320C vào trước rồi tiến hành xuống bột hoà malt trong 10 phút. Dùng axít lactic để hạ pH của môi trường đến 5,6 rồi tiến hành nâng nhiệt độ lên 520C cũng với tốc độ nâng 10C/phút, giữ ở nhiệt độ này 30 phút để thực hiện quá trình đạm hoá. Phải tính toán sao cho khi nồi cháo ngô đun sôi xong thì quá trình đạm hoá ở nồi malt cũng vừa kết thúc. Bơm cháo ngô sang nồi malt để hội cháo, mất khoảng 10 phút. Khi hội cháo xong thì điều chỉnh nhiệt độ chung của toàn khối sao cho đạt 630C, giữ ở 630C trong 30 phút để tạo điều kiện cho enzim
-amylaza thuỷ phân tinh bột. Sau đó, tiếp tục nâng nhiệt độ của khối dịch lên 730C trong vòng 10 phút và giữ ở nhiệt độ này 30 phút để enzim (_amylaza tiếp tục thuỷ phân tinh bột. Cuối cùng nâng nhiệt độ của toàn khối nấu lên 780C trong vòng 5 phút rồi sau đó bơm dịch đi lọc. SƠ ĐỒ NÂNG VÀ GIỮ NHIỆT CỦA QUÁ TRÌNH NẤU 30’ Cháo ngô Cháo malt Dịch cháo hỗn hợp 3.2.5. Lọc dịch đường : 3.2.5.1. Mục đích: Dịch đường hoá bao gồm các chất hoà tan và chất không hoà tan nên cần phải lọc để tách các chất hoà tan ra khỏi các chất không hoà tan. 3.2.5.2.Tiến hành lọc dịch đường : Quá trình lọc dịch đường gồm hai giai đoạn: Lọc dịch và rửa bã. Sử dụng thiết bị lọc ép khung bản để lọc dịch đường. Trước khi lọc tiến hành bơm nước nóng 800C vào đầy khoảng không gian giữa khung và bản để thử độ kín của thiết bị và làm nóng thiết bị để tránh tổn thất nhiệt khi bơm dịch cháo vào. Sau đó mở các van để tháo nước nóng ra và dịch cháo được bơm vào ngay. Trong vòng 10 - 15 phút đầu tiên, dịch đường chảy ra còn đục nên bơm hồi lưu về nồi đường hoá. Khi dịch đường đạt được độ trong cần thiết thì cho qua thiết bị houblon hoá. Sau khi lấy hết dịch cốt thì tiến hành rửa bã để thu hồi các chất hoà tan còn sót trong bã. Dùng nước nóng 780C để rửa bã và nước rửa bã cho chảy chung vào nồi houblon hoá. Việc rửa bã kết thúc khi nồng độ chất khô trong nước rửa còn khoảng 1%. Nếu rửa kỹ quá thì làm cho dịch đường bị loãng và các chất chát, chất đắng của vỏ nguyên liệu sẽ chuyển vào dịch đường làm cho bia có mùi vị khó chịu.