Đồ án Thiết kế nhà máy bia năng suất 100 triệu lít/năm

ị lên men gọn, không tốn diện tích mặt bằng phân xưởng. Nhược điểm: Thời gian lên men nhanh làm chất lượng bia có giảm, tuy nhiên không khác xa nhiều so với lên men cổ điển. Theo chủng nấm men: Có hai phương pháp lên men chìm và nổi - Lên men chìm: sử dụng chủng men Saccharomyces carlsbergensis, nhiệt độ lên men chính thích hợp 6 ¸ 80C. Trong quá trình lên men, nấm men lơ lửng dạng huyền phù trong dịch lên men. Ưu điểm: dễ tách cặn nấm men sau khi lên men chính, thời gian lên men lâu, chủng này còn sử dụng được cả đường rafinoza, làm tăng hiệu suất lên men. Nhược điểm: bia thu được vị nhạt. - Lên men nổi: chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae, nhiệt độ lên men cao hơn: 14 ¸ 160C. Nấm men kết thành mảng nổi lên trên bề mặt dịch đường. Ưu điểm: bia có vị đậm hơn khi dùng chủng nấm men lên men chìm. Nhược điểm: khó tách cặn nấm men. * Chọn phương thức lên men. - Lên men liên tục. Nguyên liệu vào liên tục, sản phẩm lấy ra liên tục. Ưu điểm: công nghệ khép kín, hao tổn sản xuất ít, chất lượng bia đồng đều, nâng cao năng suất thiết bị, hạ giá thành sản phẩm, dễ tự động hoá. Nhược điểm: thiết bị phức tạp, đắt tiền, đòi hỏi kiểm soát nghiêm ngặt, khi bị nhiễm thì dễ nhiễm hàng loạt nên khó xử lý. - Lên men gián đoạn. Nguyên liệu được đưa vào từng mẻ. Sản phẩm lấy ra từng mẻ. Ưu điểm: thiết bị đơn giản, dễ chế tạo, khi bị nhiễm thì dễ xử lý. Nhược điểm: năng suất thấp. Kết luận: Từ những ưu, nhược điểm của các phương pháp đã nêu ở trên, kết hợp với điều kiện khách quan, nhà máy chọn phương pháp lên men như sau: Phương pháp lên men chìm bằng chủng Saccharomyces carlsbergensis trong thiết bị lên men gia tốc thân trụ, đáy côn. Phương thức lên men gián đoạn, không qua lên men sơ bộ. Lên men sản phẩm bia chai Bia chai có nồng độ dịch đường trước lên men là 12˚S. Tổng thời gian chu kì lên men là 21 ngày. Ở giai đoạn lên men chính dịch lên men được duy trì ở nhiệt độ 9.5˚C trong thời gian 3 - 4 ngày và ở nhiệt độ 12.5˚C trong thời gian 3 - 4 ngày. Sau lên men chính bia non được làm lạnh xuống 5˚C duy trì trong thời gian 6 ngày, để nấm men dễ dàng kết lắng và được tháo ra ngoài. Tiếp đó ta hạ độ dịch lên men xuống 1˚C để tiến hành quá trình lên men phụ và tàng trữ để lão hoá bia non thành bia tiêu chuẩn đồng thời bão hoà CO2 cho bia. Sau lên men bia được xử lý lọc và chiết chai. Lên men sản phẩm bia hơi Bia hơi có nồng độ dịch đường trước lên men là 10.5˚Bx. Tổng thời gian chu kì lên men là 18 ngày. Ở giai đoạn lên men chính dịch lên men được duy trì ở nhiệt độ 9.5˚C trong thời gian 3 - 4 ngày và ở nhiệt độ 12.5˚C trong thời gian 3 - 4 ngày. Sau lên men chính bia non được làm lạnh xuống 5˚C duy trì trong thời gian 4 ngày, để nấm men dễ dàng kết lắng và được tháo ra ngoài. Tiếp đó ta hạ độ dịch lên men xuống 1˚C để tiến hành quá trình lên men phụ và tàng trữ để lão hoá bia non thành bia tiêu chuẩn đồng thời bão hoà CO2 cho bia. Sau lên men bia được xử lý lọc và chiết box. Lọc trong Mục đích Trong quá trình lên men phụ và tàng trữ, bia đã được làm trong một phần nhưng chưa đạt đến yêu cầu kỹ thuật mà ta mong muốn. Màu đục của bia chính là do sự hiện diện cuả nấm men, của các hạt dạng keo, của phức chất protein-polyphenol, của nhựa đắng…Tất cả các cấu tử này sẽ góp phần làm giảm chất lượng của bia nếu chúng tồn tại trong đó. Vì vậy nếu muốn tăng độ bền của bia với mục đích tăng thời gian bảo quản để chúng lưu hành trên thị trường cần phải loại bỏ các cấu tử gây đục bia bằng phương pháp nhân tạo. Các phương pháp làm trong bia Có 2 phương pháp để làm trong bia : lọc và ly tâm. Lọc bia Lọc bia dựa trên cơ sở của 2 quá trình : quá trình cơ học nhằm giữ những phần tử rắn có kích thước lớn hơn kích thước lỗ hổng của vật liệu lọc và quá trình hấp phụ những phần tử có kích thước bé, thậm chí hấp phụ cả các phần tử keo hoa tan ở dạng phân tử, bia sau khi lọc đạt đến độ trong cần thiết là nhờ quá trình thứ hai này. Trong công nghệ sản xuất bia, những loại vật liệu lọc được sử dụng rộng rãi nhất gồm có sợi xenluloza, xơ bông. Tuy nhiên lọc bia cũng có những hạn chế như sau : trong quá trình lọc có thể xảy ra hiện tượng giảm nồng độ chất hòa tan bia những chỉ tiêu khác của bia. Mặt khác lọc bia luôn luôn dẫn đến sự hao phí về khối lượng và hao phi CO2, mặc dù quá trình lọc luôn được thực hiện trong một hệ thống kín hoàn toàn. Sự hao phí CO2 có thể giảm đi bằng cách làm lạnh bia đến 0°C đồng thời loại bỏ cặn lạnh trong bia Thiết bị lọc bia như sau : Máy lọc khung bản: gồm có những khung và bản ghép với nhau. Ưu điểm là bề mặt lọc lớn, dịch lọc trong và loại bỏ được nấm men, tấm dỡ có thể thay thế dễ dàng, lọc được các cặn bẩn, không cần công nhân có tay nghề cao nhưng thiết bị cần nhiều thời gian để vệ sinh, các tấm dỡ được thay thế theo chu kì trong khi giá thành tấm đỡ cao, dịch chảy nhiều và phân bố không đồng đều. Máy lọc đĩa : có cấu tạo là một vỏ hình trụ nằm ngang hoặc thẳng đứng có chứa một trục rỗng trên đó có nhiều đĩa làm nhiệm vụ lọc. Các đĩa này được gắn trên một trục rỗng có nhiệm vụ deaaxn bia trong. Trên bề mặt đĩa có các rãnh hoặc đục lỗ đây chính là các bề mặt phủ bột trợ lọc Máy lọc nến : là thiết bị hình trụ, đáy côn đặt thẳng đứng trong đó có chứa các ống lọc được gắn vào một tấm vỉ ngăn cách giữa vùng dịch chưa lọc và dich đã lọc. Máy lọc nến dễ dàng lắp đặt, giảm lượng oxy xâm nhập có thể tự động hóa tuy nhiên chu trình lọc ngắn tiêu thụ lượng nước rửa lớn, khó bảo dưỡng Ly tâm bia Ly tâm là phương pháp thứ hai thường được sử dụng trong sản xuất để làm trong bia. Việc tách các hạt phân tán ra khỏi pha lỏng hoàn toàn nhờ tác động cơ học do đó sự thay đổi về thành phần và tính chất của bia non sau khi ly tâm là hầu như không đáng kể, hơn nữa phương pháp ly tâm này cho năng suất cao, thao tác đơn giản ít tổn thất. Nhược điểm của phương pháp là bia không đạt được độ trong cần thiết do đó độ bền keo của sản phẩm không cao bằng các giải pháp làm trong khác. Dựa vào những ưu điểm và nhược điểm của phương pháp trên, em chọn phương pháp lọc bia bằng thiết bị lọc nến, sử dụng hai loại bột trợ lọc Diatomit và PVPP. 2.4.12. Chiết chai Mục đích: Để thuận tiện trong sử dụng, bảo quản bia Các phương pháp chiết bia Chiết bia ở độ chân không thấp: Tạo ra áp suất chân không (áp từ 0,93 - 0,98 bar) trong chai. Phương pháp sử dụng cho chất lỏng có độ nhớt thấp, không chứa CO2. Chiết với độ chân không cao: Áp suất khoảng 0,6 - 0,8 bar. Sử dụng để chiết dịch có độ nhớt lớn như dịch quả, siro.. Chiết ở áp thường: Ít được sử dụng. Chiết đối áp hoặc chiết có áp suất cao: Sử dụng với các dịch chứa nhiều CO2 như bia. Nhà máy sử dụng phương pháp chiết đẳng áp, áp suất trong bao bì và trong bể chứa bia của máy chiết cân bằng, nhờ đó bia đi vào bao bì dưới tác động của trọng lực (chênh lệch chiều cao). 2.4.13. Chiết box Mục đích: Bảo quản bia hơi Các phương pháp chiết Có hai loại bốc là bốc dạng tang trống và bốc hình trụ (keg). Bốc hình trụ ( keg ) có ưu điểm: Các công đoạn vận chuyển, rửa và chiết bia có thể tự động hoá. Mức độ kín của keg có thể được kiểm tra tự động. Dễ dàng phân phối. Khả năng nhiễm vi sinh vật từ bên ngoài thấp. Với những ưu điểm trên ta chọn phương pháp chiết bốc theo nguyên tắc chiết đẳng áp sử dụng bốc hình trụ (keg). 2.3.Thuyết minh dây chuyền công nghệ nấu Gạo Malt lót Malt Nghiền Nghiền Nước CaCl2 , axit lactic Đường hóa Nấu Termamyl 120l Rửa bã Lọc trong dịch Bã Nấu hoa Hoa houblon Lắng xoáy Cặn Làm lạnh nhanh Maturex L Oxy Men giống Nhân giống Xử lý Lên men Sữa men CO2 Lọc trong bia Xử lý Bã hòa CO2 Chai Rửa Bock Rửa Kiểm tra Chiết chai, thanh trùng, dán nhãn, xếp vào két Chiết bock Kiểm tra Bia hơi Bia chai Nghiền Malt từ xilo chứa nhờ hệ thống xích tải và gầu tải qua hệ thống sàng tạp chất nhẹ và nặng sau đó cân định lượng rồi chuyển dần xuống máy nghiền búa. Nguyên liệu sau khi nghiền tạm chứa vào silo, sau đó nhờ hệ thống xích tải và gầu tải đưa qua thiết bị phối trộn với nước ấm rồi chuyển vào nồi đường hóa. Gạo và malt lót từ xilo chứa chứa nhờ hệ thống xích tải và gầu tải qua hệ thống sàng tạp chất nhẹ và nặng sau đó cân định lượng rồi chuyển dần xuống máy nghiền búa. Nguyên liệu sau khi nghiền tạm chứa vào silo, sau đó nhờ hệ thống xích tải và gầu tải đưa qua thiết bị phối trộn với nước ấm rồi chuyển vào nồi hồ hóa. Hồ hóa Trước tiên ta cho 10hl H20 450C vào nồi nấu để lót nồi tránh vón cục nguyên liệu. Bật cánh khuấy. Sau đó bổ sung 10% malt lót (so với lượng gạo sử dụng) và toàn bộ lượng gạo vào nồi. Lượng nguyên liệu này đã được phối trộn với nước theo tỷ lệ bột: nước = 1 : 4 ở thiết bị phối trộn trên đỉnh nồi. Qúa trình bơm nguyên liệu mất khoảng 15 phút. Nhiệt độ nước trong nồi lúc này khoảng 370C. Bổ sung : CaCl2, termamyl vào.CaCl2 có vai trò làm giảm độ cứng của nước, làm bền enzym. Termamyl là một chế phẩm của a-amylaza có khả năng chịu nhiệt, có tác dụng thuỷ phân tinh bột thành các mạch dextrin ngắn hơn. Giữ 15 phút cho hạt tinh bột trương nở giúp quá trình hồ hóa diễn ra nhanh chóng. Tiến hành cấp hơi nâng nhiệt độ nồi nấu lên 860C. Đây là nhiệt độ thích hợp cho sự hồ hóa của tinh bột gạo. Giữ 30 phút để quá trình hồ hóa xảy ra hoàn toàn. Nâng nhiệt độ lên 1000C và đun sôi trong 60 phút làm loãng dung dịch (giảm độ nhớt) để dễ dàng bơm sang nồi đường hóa đồng thời hoà tan những hạt tinh bột lớn còn lại tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đường hóa sau này. Đường hóa Khi nồi cháo sôi 20 phút bắt đầu bơm dịch malt vào nồi đường hóa. Malt từ silo chứa nhờ xích tải chuyển xuống bộ phận phối trộn với nước 450C, với tỷ lệ bột : nước = 1: 4 rồi chuyển xuống nồi đường hóa. Nhiệt độ trong nồi lúc này khoảng 370C, giữ ở nhiệt độ này trong khoảng 15 phút để hoạt hóa enzym Hemixelluloza, Glucanaza, proteinaza thủy phân vỏ glucan hoặc protit phức tạp bao quanh phân tử tinh bột tạo điều kiện cho enzym tấn công vào tinh bột phân cắt các hợp chất cao phân tử dễ dàng mà không có sự phân cắt protein nào xảy ra ở nhiệt độ này. Khi dịch cháo sôi 60 phút, bắt đầu bơm 25% dịch cháo sang nồi malt đến nhiệt độ 520C. Điều chỉnh pH trong nồi 5.0 – 5.2 bằng axit lactic. Giữ 15 phút cho proteaza hoạt động phân cắt phân tử protein thành các hợp chất đơn giản hơn như albumoza, pepton, polypeptid, peptid, axit amin cung cấp nguồn thức ăn cho nấm men, tạo vị đậm đà, tham gia vào quá trình tạo và giữ bọt cho bia.nhưng nếu giữ quá lâu sẽ tạo ra hàm lượng đạm formon nhiều không tốt cho chất lượng bia, ức chế hoạt động của nấm men trong quá trình lên men Bơm nốt dịch cháo sang, nâng nhiệt độ nồi malt lên 650C, điểu chỉnh pH trong nồi 5.4 – 5.6. Giữ trong 20 phút. Đây là nhiệt độ và pH tối ưu cho enzim β-amylaza hoạt động, nó phân cắt tinh bột thành đường maltoza và các dextrin phân tử lượng thấp là nguồn thức ăn cho nấm men đồng thời là cơ chất để chuyển hoá thành rượu và các sản phẩm bậc hai cho bia. Ở điều kiện này thu được lượng maltoza nhất, độ lên men cuối cao nhất. Nâng nhiệt lên 75°C, điểu chỉnh pH trong nồi 5.4 – 5.6. Giữ nhiệt trong 30 phút. Đây là nhiệt độ, pH thích hợp cho enzim a-amylaza hoạt động phân cắt tinh bột thành dextrin phân tử lượng thấp. Sau đó tiến hành thử Iod, nếu độ đường hoá đảm bảo thì nâng nhiệt độ khối dịch lên 76˚C, rồi bơm sang máy lọc dịch đường. Tổng kết sơ đồ nấu Lọc dịch đường Trước khi ta tiến hành lọc dịch đường, thiết bị được vệ sinh sạch sẽ rồi bơm nước 800C vào máy trước để tránh dịch hèm vào bị giảm nhiệt độ, đồng thời thử xem máy lọc đã lắp kín chưa. Dịch lọc được bơm vào theo đường ống dưới, vận tốc bơm dịch chậm. Dịch lọc đầu chảy ra ngay trong quá trình bơm dịch hèm vào. Bã được giữ lại trong khung, còn dịch trong thấm qua vải lọc chảy qua các khe của bản chảy qua các kênh dẫn phía trên vào bồn cân bằng áp suất trước khi ra ngoài. Trong suốt quá trình lọc, bã đóng vai trò như một lớp vật liệu lọc. Sau khi tách dịch ra khỏi bã, trong bã còn giữ lại một lượng các chất hòa tan đặc biệt là đường.Mục đích của rửa bã là để thu hồi những chất chiết này.Rửa bã được thực hiện bằng nước nóng (78-80oC) và thường xuyên điều chỉnh nhiệt độ của nước rửa bã đến nhiệt độ này vì nhiệt độ này rất thích hợp cho enzim α-amylaza hoạt động của đường hoá tiếp phần tinh bột còn sót lại trong phần cháo malt cuối cùng. Nếu nhiệt độ thấp hơn 700C thì enzim α-amylaza kém hoạt động, tinh bột còn lại sẽ bịt kín lỗ lọc dẫn đến cản trở tốc độ rửa bã. Nếu nhiệt độ cao hơn 800C thì sẽ xảy ra hiện tượng hồ hoá tinh bột trở lại sẽ bịt kín lỗ lọc làm cho khó lọc và giảm chất lượng dịch đưòng. Rửa bã được tiến hành 2-3 lần nhằm đảm bảo đủ lượng dịch cần lấy cho một mẻ nấu và hàm lượng chất khô còn sót trong bã 1-1.50S thì sẽ kết thúc quá trình. Bã sau khi lọc được thu hồi vào các silô để đưa đi làm thức ăn gia súc Toàn bộ dịch đường sau khi lọc được chuyển vào thùng chứa trung gian và bổ sung đường trước khi đưa vào nấu hoa. Nấu hoa Bơm toàn bộ dịch nha từ thùng tạm chứa trung gian vào nồi nấu hoa. Cao hoa và hoa viên đắng được chuyển vào thiết bị định lượng hoa, chúng được bổ sung vào nồi hoa nhờ việc điều chỉnh van. Tiến hành cấp hơi gia nhiệt nồi nấu hoa. Khi dịch đường sôi 5 phút bắt đầu mở van bổ sung hết lượng cao hoa vào nồi nấu. Hoa cao có hàm lượng chất đắng cao và lượng tinh dầu thơm thấp tạo vị đắng cho bia. Khi dịch đường sôi 30 phút, mở van bổ sung ½ lượng hoa viên vào. Qúa trình đun sôi hoa được duy trì đến trước kết thúc quá trình đun hoa 15 phút, kiểm tra độ đường bổ sung nốt lượng hoa viên vào để tạo hương thơm đặc trưng cho bia. Sau khi nấu với hoa houplon, dịch nha chuyển sang nồi lắng xoáy. Lắng xoáy Dịch đường sau đun hoa được bơm vào thùng theo phương tiếp tuyến với thân thùng với vận tốc 12- 14m/s nhờ đoạn đường ống trước khi vào thùng được thiết kế thắt lại. Dịch tạo thành dòng xoáy vào thân thùng và các cặn nặng sẽ lắng xuống đáy thùng. Sau 30 phút thì cặn đã bị nén chặt xuống đáy và nhiệt độ của dịch đường hạ xuống khoảng 90oC mở van thu dịch đường được đưa đi làm lạnh nhanh. Có 2 vị trí lấy dịch ra ở giữa thân thùng và ở cách đáy 30cm còn cặn lắng được xả ra ngoài ở đáy thùng. Làm lạnh nhanh và bổ sung oxy Tác nhân làm lạnh là nước 20C trao đổi nhiệt gián tiếp với dịch đường 900C qua các tấm bản. Sau khi làm lạnh dịch đường được bổ sung Oxy. Oxy đã được làm lạnh lọc và khử trùng bằng tia UV bổ sung vào dich đường với lượng 6mg/l và đưa sang phân xưởng lên men. Lượng oxy cung cấp để đảm bảo một lượng oxy ban đầu cho nấm men tạo sinh khối đủ cho quá trình lên men. Nếu lượng oxy quá nhiều sẽ dẫn tới trường hợp nấm men sẽ sử dụng nhiều đường để tạo lượng sinh khối không cần thiết vì vậy sẽ làm giảm hiệu suất lên men. Nếu thiếu oxy cũng không tốt vì như vậy sẽ không đủ mật độ tế bào cho quá trình lên men, nấm men sẽ chóng già xảy ra hiện tượng ỳ. Chuẩn bị men giống. Gây men Tùy thuộc vào điều kiện sản xuất mà tiến hành nhân giống phù hợp, khoảng 2 tháng một lần tiến hành nhân giống nấm men cho sản xuất. Việc nhân giống trải qua hai giai đoạn: nhân giống trong phòng thí nghiệm và nhân giống trong sản xuất theo nguyên tắc giảm dần nhiệt độ nuôi cấy và tăng dần thể tích để nấm men thích nghi dần với điều kiện lên men. Nhân giống trong phòng thí nghiệm Để nấm men thích nghi nhanh chóng với môi trường dịch nha ta dùng dịch đường hóa malt làm môi trường nuôi cấy, độ hòa tan của dịch 12%. Với môi trường 10lít có thể lấy dịch từ thùng đường hóa trong quá trình sản xuất. Quá trình nuôi cấy được tiến hành qua 4 cấp. Tỷ lệ men giống là 1:10 hoặc 1:5 tùy theo chất lượng men. Bảng: Chế độ nhân giống Lượng dịch Môi trường PH Nhiệt độ Thời gian 10ml Dịch chiết malt 4.5-5.0 30±1 24 giờ 100ml Dịch chiết malt 4.5-5.0 30±1 18-24 giờ 1000ml Dịch chiết malt 4.5-5.0 30±1 18-24 giờ 10lít Dịch đường hóa 4.8-5.2 20-25 15-18 giờ Nhân giống trong sản xuất Sau khi kết thúc giai doạn nuôi cấy ở điều kiện phòng thí nghiệm ta đem men nuôi ở trong thùng nhân giống cấp 1 và cấp 2 theo sơ đồ sau: t° = 17°C t° = 17°C t° = 17°C t° = 14°C t° = 14°C P= 0.2at P = 0.2at P = 0.2at P = 0.2at P = 0.2at 10l 200l 600l 1400l 60hl Bồn lên men t = 48h t = 48h t = 48h t = 48h t = 48h Thùng lên men cấp 1 có thể tích 30 hl, thùng lên men cấp 2 có thể tích 110hl. Môi trường nuôi cấy trong hai thùng này là dịch đường đã được tiệt trùng và làm lạnh tại chỗ đến nhiệt độ nuôi cấy. Ngoài ra để đảm bảo nấm men sinh trưởng phát triển mạnh ta cần sục khí vô trùng vào thùng nhân giống. Việc thanh trùng môi trường được thực hiện ở áp suất thường (100°C) trong 30 phút.. Để chuyển men giống từ thùng cấp 1 sang thùng cấp hai và ngược lại ta thổi khí vô trùng vào thùng nhân giống cấp 1 và mở van ở đáy thùng. Do chênh lệch áp suất dịch men từ thùng nhân giống cấp 1 tự chảy sang thùng nhân giống cấp 2. Nhiệt độ thùng nhân giống cấp 2 là 13-14°C và nuôi trong khoảng 48-72h sao cho đạt tới tỷ lệ 100-120 triệu tế bào/ml và cuối cùng chuyển dịch này vào thùng lên men để thực hiện quá trình lên men Tái sử dụng nấm men Để đỡ mất nhiều thời gian và tốn kinh phí cho việc nhân giống nấm men ta có thể tái sử dụng nấm men của mẻ lên men trước đó Sau khi lên men chính xong ta hạ nhiệt độ xuống 5°C sau khoảng 24h nấm men tụ lại ở đáy thùng và được chia làm 3 lớp. Lớp men dưới cùng là những tế bào già, năng lực lên men yếu, lớp giữa là những tế bào trẻ hơn với khả năng lên men mạnh và lớp trên cùng là những tế bào nấm men có khả năng kết lắng kém cùng với cặn protein và hoa houblon. Ta thu lớp men ở giữa sau đó đi kiểm tra số lượng tế bào, tỷ lệ sống chế. Nếu tỷ chết < 5%, tỷ lệ nảy chồi 20-25%, tỷ lệ nhiễm tạp <3% thì tiếp tục sử dụng.Men sữa được bảo quản ở nhiệt độ 5°C. Men sữa có thể sử dụng đến đời thứ 6 (tùy vào kết quả kiểm tra) nhưng thông thường sử dụng đến đời thứ 4 là tốt nhất Quá trình lên men Quá trình lên men được thực hiện qua 2 giai đoạn lên men chính và lên men phụ Lên men chính Trước khi tiến hành lên men chính, ta cần vệ sinh thùng lên men. Sau khi vệ sinh xong ta tiến hành bơm dịch đường vào thùng lên men. Men giống được phối trộn cùng với dịch đường ngay trên đường ống. Men được đưa vào toàn bộ từ mẻ đầu tiên để chúng thích nghi nhanh chóng với môi trường đồng thời lượng men giống đưa vào lớn sẽ tránh được nhiễm tạp. Đến khi tiếp đủ lượng dịch thì lượng sinh khối cũng đủ cho quá trình lên men. Lượng men trên được vận chuyển bằng bơm men là các bơm bánh răng. Malturex cũng được cho vào với liều lượng 1kg cho 100hl dịch. * Các bước tiếp men vào dịch hèm: - Bước 1: Thanh trùng đường cấp men bằng nước nóng từ hệ CIP trung tâm trước khi nhận mẻ dịch đầu tiên của tank lên men khoảng 40 ¸ 50 phút. Yêu cầu nước thanh trùng phải > 85oC. Đường cấp men đi tới đâu thì thanh trùng tới đó. Thời gian thanh trùng là 30 phút. - Bước 2: Đặt lượng men cần đưa vào trên cân điện tử. Mở đáy tank lên men và bật bơm cấp men vào mẻ đầu tiên của tank lên men, sau khi nhiệt độ dịch hèm ổn định và đạt nhiệt độ lên men. Yêu cầu cho đúng lượng men theo yêu cầu công nghệ. - Bước 3: Vệ sinh đường ống và tank chứa men ngay sau khi cấp men xong. * Quá trình lên men chính Nhiệt độ lên men chính yêu cầu là 12.50C tuy nhiên do cần phải có thời gian giữa các mẻ nấu mà nấm men phát triển sinh khối cũng làm tăng nhiệt độ đồng thời làm giảm lượng diaxetyl trong bia lúc đầu ta cấp lạnh cho lên men ở 9.50C. Đặt và duy trì áp suất trong quá trình này là 0.3 bar. Khi độ đường biểu kiến đạt 5.0 ÷ 5.5 chuyển sang giai đoạn lên men ở 12.50C. Thời gian của giai đoạn này là 3 ÷ 4 ngày. Mở van cấp lạnh đến nhiệt độ lên men 12.50C đồng thời duy trì áp suất trong quá trình này là 0.7 ÷ 0.9 bar. Đến khi độ đường biểu kiến đạt từ 2.8 ÷ 3.2 chuyển sang giai đoạn hạ lạnh rút men. Thời gian lên men ở giai đoạn này là 3 ÷ 4 ngày. Trong quá trình lên men ở 9.50C và 12.50C thường chỉ cần cấp lạnh vào khoang trên cùng, mục đích để tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ giữa các khoang, nhờ đó tạo ra sự đối lưu, nấm men sẽ chuyển động từ dưới lên trên, tăng bề mặt tiếp xúc giữa enzym và cơ chất. Đồng thời trong quá trình lên men CO2 tạo ra bám vào bề mặt của nấm men dưới dạng bọt khí. Khi lượng CO2 tạo ra nhiều đủ lớn nó sẽ kéo theo tế bào nấm men nổi lên trên bề mặt, bọt khí vỡ ra nấm men lại rơi xuống. Cứ như vậy mà nấm men được đảo trộn, giúp quá trình lên men diễn ra nhanh hơn và đều hơn Mở van cấp lạnh hạ nhiệt độ xuống 5°C và giữ áp suất ở 0.9 bar. Giữ ở nhiệt độ 5°C trong 24h để men kết lắng rồi tiến hành rút men. Lớp cặn đầu tiên có màu nâu được xả hết đi, lớp thứ hai là men sữa, được đưa vào phòng KCS để kiểm tra chất lượng. Nếu men sữa đạt tiêu chuẩn sau : tỷ chết < 5%, tỷ lệ nảy chồi 20 - 25%, tỷ lệ nhiễm tạp <3% thì men sữa sẽ được chuyển đến thùng thu hồi và bảo quản men sữa để tiếp tục sử dụng cho lần lên men tiếp. Men được bảo quản ở 5°C. Nếu không sử dụng ngay men sữa phải được bảo quản ở 0°C. Lên men phụ và tàng trữ bia Sau khi đã rút men ta hạ nhiệt độ xuống 1°C và đặt áp suất là 0.9 bar để thực hiện quá trình lên men phụ để tiếp tục lên men phần đường còn lại đồng thời xảy ra quá trình khử diaxetyl, khử rượu bậc cao, aldehit, bão hòa CO2, tạo este. Quá trình lên men phụ và tàng trữ kết thúc khi độ đường biểu kiến trong bia đạt 2.0 - 2.2. Thời gian lên men phụ khoảng 8 – 12 ngày. Tổng thời gian lên men khoảng 18 -21 ngày. Tuy nhiên, tuỳ theo mức độ tiêu thụ có thể dài hoặc ngắn hơn. Trong quá trình lên men, theo nguyên tắc mỗi ngày phải lấy mẫu một lần để kiểm tra các yếu tố sau: pH, độ đường và soi tế bào nấm men xem quá trình lên men có diễn ra bình thường hay không. Nếu pH của dịch lên men tăng nghĩa là dịch lên men có thể bị nhiễm vi khuẩn lactic hoặc axetic. Soi tế bào nấm men để biết mật độ tế bào nấm men, tỉ lệ nảy chồi và đặc điểm hình thái của tế bào. Bia sau khi lên men gọi là bia non và được chuyển sang quá trình lọc. Tuy nhiên trước khi lọc khoảng 2 ngày ta hạ xuống 00C. Ở giai đoạn này tốc độ lên men chậm hơn, nấm men tiếp tục sử dụng phần đường còn lại trong dịch lên men tạo thành CO2 và các sản phẩm bậc 2 làm hương vị của bia được hoàn thiện hơn (làm trong bia, khử diaxetyl, làm chín và ổn định bia). Lượng CO2 tạo ra dưới tác dụng của nhiệt độ thấp sẽ hoà tan vào dịch lên men. Nếu lượng CO2 này không đủ ta có thể bổ sung thêm Quá trình lọc bia Bia sau quá trình lên men được đi qua thiết bị làm lạnh tấm bản trao đổi nhiệt với chất tải lạnh là glycol để ổn định nhiệt độ bia ở 0˚C trước khi lọc. Sau đó bia đi qua máy lọc nến KGF để loại bỏ nấm men và các cặn sinh ra trong quá trình lên men rồi vào máy lọc nến PVPP để loại bỏ polyphenol, ổn định chất lượng của bia thành phẩm. Lọc KGF: cho 25kg hyflosupercell vào trong thùng hòa bột. Bơm bia vào thùng hòa bột sao cho lượng bia bằng 80% thể tích thùng. Bật cánh khuấy trong 5 phút để bia và bột đồng đều. Sau đó bơm vào máy lọc, chạy tuần hoàn trong 15 phút để tạo lớp áo lọc, tiến hành phủ bột lần 2 cho tiếp 25kg standarsuppercell vào thùng hòa bột khuấy trong 5 phút, bơm vào máy lọc chạy tuần hoàn trong khoảng 15 phút. Bắt đầu tiến hành lọc, nếu thấy bia ra không đạt độ trong yêu cầu thì cho hổi lưu trở lai, nếu đạt yêu cầu thì mở van để bia chảy sang máy lọc PVPP. Cứ sau 1.2h thì bổ sung thêm 50kg bột trợ lọc (25kg hyflosupercell và 25kg standarsuppercell). Khi áp suất máy lọc đạt 6atm thì tiến hành thay bột mới. Lọc PVPP: cho 25kg bột polyvinylpolypirolidone (PVPP) vào trong thùng hòa bột. Bơm bia vào, khuấy trong vòng 5 phút rồi bơm sang máy lọc chạy tuần hoàn trong 15 phút. Tiến hành lọc,cứ sau 1h thì bổ sung bột trợ lọc với khối lượng là 25kg. Bột PVPP có thể tái sử dụng bằng cách dùng xút để rửa. Khi áp suất lọc đạt 6atm thì phải dừng máy để vệ sinh máy (xả bột ra ngoài) Khi bia đầu ra đạt mức trong cần thiết thì ta bắt đầu lấy bia vào các tank chứa và chuyển sang bão hòa CO2 Bão hòa CO2 và tàng trữ bia Bia sau khi lọc đi qua thiết bị bão hòa CO2. CO2 được lọc tiệt trùng trước khi sục vào bia, nhiệt độ và áp suất bia sẽ quyết định áp suất bão hòa CO2, áp suất CO2 cấp vào máy phải lớn hơn áp suất bia (thường ít nhất là 6 bar) Đặt trước nồng độ CO2 cần đạt được sau bão hòa, .. với bia hơi và … với bia chai. Bia có nồng độ CO2 thấp ở đầu vào khi đi qua thiết bị bão hòa CO2 sẽ được đo nồng độ CO2 và điều chỉnh van cấp CO2 sao cho khi bia ra khỏi máy đạt được nồng độ đặt trước. Khi đi qua thiết bị này, đầu đo cảm biến sẽ đo lượng CO2 có trong bia, từ đó tính lượng CO2 cần thiết đưa vào. Bia chảy trong đường ống, CO2 được phun với áp suất lớn vào trong bia. Đến cuối thiết bị, lượng CO2  trong bia đạt yêu cầu. Bia sau khi bão hòa CO2 đưa vào các tank thành phẩm tàng trữ ở 0 – 20C trong 2 – 3 ngày để CO2 hòa tan hết vào bia, Chiết bia Chiết keg Quá trình chiết tuân theo nguyên tắc chiết đẳng áp. Sơ đồ dây chuyền chiết keg Xoáy nút Cân In HSD Keg thành phẩm HNO3 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 NaOH Máy gắp H20hổn hợp H2O Keg vào Rửa ngoài keg Đầu tiên keg được xe nâng lên goòng. Một pallet gồm có 18 keg được định vị bằng 1 bộ khung làm cho các keg không bị xô đẩy vào nhau. Trong dây chuyền này máy gắp làm việc theo 2 chức năng: Gắp keg ra và gắp keg vào. Ban đầu máy