Đồ án Xây dựng cơ sở sản xuất bia

0C,WKK = 30 - 90%,wgạo = 8,3 - 17,3% Bảo quản gạo bằng cách đóng bao,cách bảo quản tương tự như bảo quản malt. 1.1.3.Nước Nước là một trong những nguyên liệu chính để sản xuất bia,hàm lượng nước chiếm khoảng 77 - 90%.Vì vậy chất lượng nước là một trong những yếu tố quyết định chất lương của bia. Nước thực chất là một dung dịch loãng của các loại muối ở dạng ion.Nhóm cation thì chiếm nhiều nhất là Ca2+,Mg2+,H+,Na+,K+,Fe2+,Mn2+ và Al3+,còn nhóm anion chủ yếu là OH-,HCO-3,CO32-,SO42-...Hàm lượng các muối trong nước khác nhau nên ảnh hưởng của chúng đến tiến trình công nghệ là khác nhau.Nếu trong nước có hàm lượng Fe cao thì nước có vị tanh,với Mn bia sẽ đắng,Ca2+,Mg2+,Na+ làm cho bia có vị chát,phi tiêu chuẩn. Các loại muối hoà tan trong nước tạo cho nước có độ cứng,tuy nhiên nếu hàm lượng các muối vượt quá tiêu chuẩn cho phép thì lại có hại.Muối bicacbonat có ảnh hưởng bất lợi cho bia vì chúng làm giảm độ chua định phân của dịch cháo khi chúng tác dụng với các muối photphat của malt: 2KH2PO4 + 2NaHCO3 K2HPO4 + Na2HPO4 + H2O + 2CO2 Khi pH của dịch cháo tăng khả năng hoạt động của enzme sẽ bị gỉam và do đó hiệu suất thuỷ phân cũng giảm theo. Muối sunphat của canxi làm tăng độ chua định phân của dịch cháo,tác động này rất có lợi cho quá trình đường hoá. Yêu cầu của nước trong sản xuất là: +pH có tính axit nhẹ,pH = 6,7 - 6,9 +Không chứa NH3 +Khối lượng cặn khô:là tất cả các hạt hữu cơ và vô cơ nhỏ ly ti,không hoà tan có sẵn trong nước,khối lượng này giao động từ 250 – 500 mg/l. Hàm lượng các nguyên tố : + Ca2+ là từ 5 - 6 đến 200 - 250 mg/l +Mg2+ từ 3 -4 đến 80 - 100 mg/l +Na+ từ 15 - 20 mg/l theo Na2O + Fe2+ từ 0,2 - 0,5 mg/l Trong nước không có mùi vị lạ,chuẩn Coli 300ml,chỉ số Coli :3 Trong nước không được có măt kim loại nặng. Khi nước không đủ tiêu chuẩn làm bia thì phải xử lý,xử lý nước bao gồm : lắng trong và lọc,làm mềm nước và cải tạo thành phần sinh học của nước. Làm mềm nước: loại bỏ các muối bicacbonat và cacbonat ra khỏi nước hoặc chuyển chúng sang một dạng khác không nguy hại đến tiến trình công nghệ sau này.Làm mềm nước bằng phương pháp trao đổi ion và phương pháp trung hoà. Cải tạo thành phần sinh học của nước,diệt vi sinh vật có trong nước để làm cho nước sạch về phương diên sinh học. Các biện pháp xử lý:phương pháp vật lý,phương pháp hoá học,phương pháp hoá lý. 1.1.4.Hoa houblon Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản,đứng thứ hai(sau đại mạch )của công nghệ sản xuất bia. Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu,hương thơm rất đặc trưng,làm tăng khả năng tạo và giữ bọt,làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm.Vì vậy hoa houblon vẫn giữ được vai trò độc tôn và là nguyên liệu không thể thay thế trong quy trình sản suất bia. Trong công nghệ sản xuất bia,ta chỉ sử dụng loại hoa cái chưa thụ phấn,nếu hoa bị thụ phấn thì giá trị công nghệ của chúng bị giảm đi rất nhiều.Khi hoa bắt đầu chín thì ở bên trong các cánh hoa và đặc biệt ở nhị hoa xuất hiện màu vàng óng,rất dẻo gọi là lupulin. Hạt lupulin có dạng hình cầu,đường kính 0,15 – 0,25mm và chúng được đính vào cánh và nhị hoa bằng những cuống rất mảnh và ngắn.Chính những hạt lupulin này là nguồn gốc chính sinh ra chất đắng và tinh dầu thơm cuả hoa houblon. Houblon là loại thực vật ưa ẩm,rất thích hợp với vùng đất phù sa,đất mùn,đất cát pha với pH = 7,vào thời điểm trổ hoa nếu gặp hạn hán thì năng suất và chất lượng của hoa giảm hẳn.Hoa houblon trông ở các vùng đất Tiệp Khắc cũ có chất lượng hàng đầu trên thế giới.Hoa houblon sau khi hái thì sấy để dễ bảo quản. Bảo quản hoa houblon :hoa sau khi sấy được phân loại lại,sau đó xông bằng SO2 trong buồng kín.Lưu huỳnh được quét trên giấy,ta đốt cháy giấy thì sẽ giải phóng SO2.Liều lượng lưu huỳnh 0,5 – 1 kg/100kg hoa.Hoa houblon được bảo quản ở chỗ khô ráo,nhiệt độ thấp và không có ánh nắng mặt trời.Hoa houblon đựơc bảo quản ở hàm ẩm w = 13%,nhiệt độ 0,5 – 20C. Thành phần của hoa houblon(thành phần hoá học của hoa tuỳ thuộc vào chủng giống,đất đai gieo trồng,điều kiện khí hậu và kỹ thuật canh tác): +Độ ẩm 11 – 13 %. +Chất đắng 15 – 21 %. +Polyphenol 6 – 9%. +Protein 15 – 21% +Tinh dầu thơm 0,3 – 1% +Các hợp chất khác 26 – 28%. Trong các thành phần trên,có giá trị nhất là chất đắng,tiếp đến tinh dầu thơm và thứ ba là polyphenol.Chất đắng và polyphenol còn có vai trò kháng khuẩn và loại bỏ đạm khả kết. Hàm lượng hoa houblon được sử dụng 150 – 250g/hl. 1.1.5.Nấm men Trong sản xuất bia nấm men giữ vai trò quyết định lớn đến chất lượng sản phẩm,đặc biệt là hương vị thành phẩm.Trong công nghệ sản xuất bia có hai loại nấm men được sử dụng là nấm men nổi và nấm men chìm, mỗi loại nấm này đều có quy trình công nghệ đặc trưng.Hiên nay loại nấm men chìm được sử dụng rộng rãi hơn,và nước ta hiện nay đã sản xuất được chủng đủ tiêu chuẩn của công nghệ sản xuất. 1.2.Nguyên liệu phụ 1.2.1.Enzyme Dùng chế phẩm enzyme Termamyl để phá vỡ màng tinh bột,biến chúng thành trạng thái hoà tan trong dung dịch và thuỷ phân một phần tinh bột. Chế phẩm Termamyl có bản chất là enzyme –amylaza chịu nhiệt,pH trung tính ở dạng lỏng được sản xuất từ dịch nuôi cấy vi khuẩn Baccillus licheniformis trong phân tử có ion Ca.Enzyme này thuỷ phân tinh bột ở mối liên kết –1,4 glucozit trong phân tử amiloza và amilopectin.Nhờ vậy tinh bột sẽ chóng bị phân giải thành dextrin tan trong nước. Enzyme dùng trong nấu bia ở khâu dịch hoá các loại bột không phải là malt ở nhiệt độ 95 –1050C với liều lượng enzyme là 0,05 – 0,1% so với lượng bột.Chế phẩm enzyme này hoạt động ổn định ở nhiệt độ trên nếu trong dịch chế phẩm có một lương Ca2+ nhât định (khoảng từ 50 – 70 ppm Ca2+) Dùng enzyme này có thể thay thế một phần malt lót(khoảng 5% so với lượng bột) 1.2.2.Ôxy Ôxy dùng để cấp vào dịch đường trước khi lên men,nhằm cung cấp oxy cho nấm men sử dụng trong quá trình lên men. 1.2.3.CO2 Khi lên men phụ và tàng trữ bia xong,lượng CO2 còn lại không đủ.Vì vậy phải nạp thêm CO2 vào với nồng độ cần thiết để tạo bọt cho bia. 1.2.4.Các nguyên vật liệu khác Bao gồm các hoá chất để tẩy rửa chai,vệ sinh thiết bị,nhà xưởng,bảo quản nguyên liệu. Các hoá chất bao gồm NaOH,clozamin,lưu huỳnh. Nước sạch để vệ sinh và thực hiện các quá trình công nghệ. PHầN II: PHÂN XƯởng lên men sản xuất 25 triệu lít dịch đường/ năm Cân bằng sản phẩm 2.1.Dây truyền sản xuất Dich Đường Lạnh nhanh Lên men chính Nhân giống CO2 Sữa men Bão hoà CO2 Nấm men Lọc bia Thu hồi Hoàn thiện sản phẩm Xử lý Xử lý Lên men phụ 2.2. Thuyết minh dây chuyền 2.2.1.Làm lạnh nhanh dịch đường đến nhiệt độ lên men Dịch đường được làm lạnh đến nhiệt độ 14 C và được làm lạnh bằng máy làm lạnh nhanh. Thiết bị làm lạnh nhanh: máy làm lạnh nhanh là thiết bị trao đổi nhiệt tấm bản,có cấu tạo là những tấm bản gấp sóng,chế tạo từ thép không gỉ.Các tấm bản có hình chữ nhật,có 4 tai ở 4 góc,trên mỗi tai đục thủng một lỗ tròn,với cấu tạo của từng bản như vậy khi lắp chúng lên khung máy thì sẽ tạo thành 4 mương dẫn:dịch đường vào máy,dịch đường ra khỏi máy,tác nhân lạnh vào máy,tác nhân lạnh ra khỏ máy. Dịch đường nóng được bơm vào một trong hai mương dẫn phía trên còn lúc ra khỏi máy thì theo mương dẫn phía dưới ngược phía.Tác nhân lạnh đi vào mương dẫn kia ở phía trên,ngược chiều với dịch đường và đi ra ở mương dẫn phía dưới ngược phía. Máy lạnh nhanh tấm bản hai cấp,tác nhân lạnh cấp 1 là nước còn cấp 2 là glycol.Trên máy làm lạnh có nhiệt kế để đo nhiệt độ của dịch đường sau khi làm lạnh. Không khí được nén qua máy nén khí,sau đó được làm sạch qua màng siêu lọc có kích thước lỗ lọc<1m.Không khí sạch được sục vào dịch đường sau khi đã làm lạnh đến nhiệt độ lên men.Sau khi làm lạnh đến nhiệt độ lên men dịch đường được đưa ngay đi lên men. 2.2.2.Lên men dịch đường Lên men là giai đoạn quyết định để chuyển hoá dịch đường houlon hoá thành bia dưới tác động của nấm men thông qua các hoạt động sống của chúng. Phương trình cơ bản của quá trình lên men: Đường nấm men rượu + CO2 Mục tiêu của qua trình lên men không phải tạo rượu và CO tối đa mà tạo ra một lượng rượu vừa phải,tồn tai một lượng đường sót,các sản phẩm phụ tạo thành(glyxerin,rượu bậc cao,axit hữu cơ,ester và andehid,axeton,diaxetyl) phải nằm trong tương quan thích hợp để tạo ra sự đặc thù về hương,vị và nhiều tính chất cảm quan khác của bia thành phẩm. Lên men dịch đường houblon hoá diễn ra qua hai giai đoạn: lên men chính và lên men phụ a.Lên men chính Khi lên men chính dịch đường houblon hoá,một lượng lớn cơ chất chủ yếu là đường và dextrin bậc thấp bị nấm men hấp thụ để tạo thành rượu etylic,khí cacbonic và các sản phẩm phụ, các thành phần khác cũng bị thay đổi lớn.Chính vì vậy hàm lượng chất hoà tan trong bia thấp hơn so với dịch đường houblon hoá Quá trình chuyển hoá đường thành rượu:Quá trình này được trải qua nhiều giai đoạn và nhiều chuỗi phản ứng phức tạp liên quan mật thiết đến quá trình phosphoryl hoá các hợp chất hữu cơ.Giai đoạn đầu các hợp chất đường – phosphat được tạo thành.Hợp chất cuối cùng được tạo thành ở giai đoạn này là fructoza 1,6 – diphosphat.Tiếp tục quá trình chuyển hoá hợp chất này bị phân cắt thành hai phân tử triozaphosphat,đó là dioxyaxetonphosphat và aldei – 3 – phospho glyxerinic sau khi bị dehydro và được phosphoryl hoá tiếp theo chuyển thành axit piruvic.Hợp chất cuối cùng này sau khi bị decacboxyl sẽ tạo thành axit cacbonic và axtadehid.Tiếp tục quá trình chuyển hoá đến giai đoạn cuối cùng là sự tạo thành rượu. Thời điểm lên men chính dừng khi hàm lượng chất chiết trong dịch lên men giảm xuống còn khoảng 30 – 35% so với lượng chất chiết ban đầu. Sự tạo thành các sản phẩm bậc hai(sản phẩm phụ) Những sản phẩm này đều có vai trò quan trọng trong việc hình thành hương và vị của bia,mặc dù vai trò có thể là tiêu cực hay tích cực.Một số trong những sản phẩm này là sản phẩm trung gian của quá trình chuyển hoá đường thành rượu,còn một số khác là kết quả của những biến đổi hoá sinh phức tạp của những cấu tử khác trong dịch đường khi chúng tham gia vào trao đổi năng lượng trong tế bào nấm men. Những sản phẩm bậc hai chủ yếu tạo thành trong quá trình lên men: +Glyxerin:lượng glyxerin có thể tích tụ đến 3g/l,glyxerin là một cấu tử quý đối với bia,vì nó làm mềm vị và làm tăng thêm độ đậm đà cho sản phẩm . +Rượu bậc cao: khối lượng dao động trong khoảng 20 – 95mg/l.Từng loại rượu bậc cao đều tạo cho bia hương vị riêng biệt nhưng hương vị đó không phải là đặc trưng cho bia mà còn tạo ra cảm giác khó chịu về cảm quan cho bia.Hàm lượng rượu bậc cao được tạo thành chủ yếu trong giai đoạn lên men chính,sang giai đoạn lên men phụ thì lượng tăng không đáng kể.Lượng rượu bậc cao tích tụ trong bia non,một mặt được quyết định bởi sự sinh sản và phát triển của nấm men,mặt khác còn được quyết định bởi sự trao đổi chất của các tế bào hình thành nên nhưng không sinh sản. +Axit hữu cơ: axit lactic,axit xitric,axit succinic,axit axetic,axit focmic.Các axit hữu cơ là sản phẩm bậc hai của quá trình lên men rượu và quá trình trao đổi dinh dưỡng trong tế bào nấm men.Chúng cũng là sản phẩm của quá trình đồng lên men do vi khuẩn gây ra khi dịch đường houblon hoá bị nhiễm khuẩn. +Este và andehid: Este là sản phẩm bậc hai không thường trực của quá trình lên men chính,nó là kết quả của sự tương tác giữa các sản phẩm bậc hai:este hoá các axit hữu cơ bay hơi và không bay hơi với các loại rượu.Este có ý nghĩa quan trọng trong việc hình thành vòng thơm của bia. Anđehid là sản phẩm bậc hai thường trực của quá trình trao đổi chất ở nấm men và cũng có thể được tạo qua con đường oxy hoá các loại rượu ở mức độ vừa phải(10 – 15mg/l), andehid làm tăng thêm hương cho bia,nhưng nếu cao quá thì vai trò của chúng lại trở lên tiêu cực. +Axeton,diaxetyl và 2,3-butadion: được thu nhận chủ yếu ở giai đoạn lên men chính và là kết quả của các quá trình hoạt động sống của tế bào nấm men.Diaxetin là chất lỏng không màu đến vàng nhạt,có mùi hôi cực mạnh và vị đắng ngắt rất khó chịu,tác động rất mạnh đến hệ thần kinh con người. Các quá trình và những biến đổi khác: +Sự thay đổi độ chua và năng lực đệm: ở giai đoạn lên men chính của dịch đường houblon hoá có sự thay đổi lớn về độ chua tác dụng.Độ chua định phân tăng0,4 – 0,5ml NaOH 1N/100ml vì sự tạo thành của CO2 và một số axit hữu cơ trong quá trình lên men. pH cuả dịch đường trước lúc lên men là 5,5 – 5,6,còn sau khi lên men nó giảm xuống chỉ còn 4,4 – 4,5 hiện tượng này là do phá vỡ hệ thống đệm của dịch đường. +Sự thay đổi thế oxi hoá khử và cường độ màu. +Sự kết mảng của tế bào nấm men: xảy ra trong suốt giai đoạn lên men chính,nhưng đặc biệt nhất là ở những ngày cuối cùng khi lượng CO2 tạo ra đã ít đi và một phần khá lớn các loại cặn lắng đã kết tủa xuống đáy thùng lên men.Khi nấm men đã bị kết mảng thì năng lực lên men của chúng bị triệt tiêu.Sự kết mảng này còn phụ thuộc vào thành phần và tính chất của môi trường mà chúng sinh sống. +Sự tạo bọt: là một trong những tính chất quan trọng nhất của bia,bọt được tạo thành trong giai đoạn lên men chính và trong tất cả các công đoạn khác trong dây truyền sản xuất bia.Giai đoạn đầu của quá trình lên men lớp bọt này rất nhỏ,mịn trắng bông,sau đó kích thước của bong bóng bọt bắt đầu to dần lên và thành đám lớn.Màu sắc của lớp bọt cũng bị biến đổi dần từ màu trắng bông sang màu hơi xám và cuối cùng là màu nâu xám,nguyên nhân chính là do các chất hoạt động bề mặt bị oxy hoá. Khi quá trình lên men chính kết thúc khối bọt bị xẹp hết,trên bề mặt bia non phủ một lớp bột màu xám nâu,có độ đắng rất mạnh. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men + Chất lượng của nấm men: Chủng nấm men tốt thì lên men nhanh và triệt để,sản phẩm bậc hai tạo ra thích hợp.Một chủng nấm men phù hợp và có chất lượng tốt có thể tái sử dụng từ 7 – 8 lần. +Lượng nấm men gieo cấy ban đầu:lượng nấm men gieo cấy ban đầu ít thì quá trình lên men sẽ bị ì,khi mật độ gieo cấy ban đầu cao thì quá trình lên men nhanh. +Nồng độ các chất hoà tan trong dịch đường houblon hoá:nồng độ tối ưu từ 11 – 120. +Nhiệt độ của dịch lên men: phải thích hợp cho từng loại nấm men.Khi nhiệt độ cao thì thời gian lên men nhanh,mật độ tối đa đạt nhanh hơn và chất lượng bia giảm. +áp suất bề mặt:áp suất bề mặt tối ưu cho từng giai đoạn là khác nhau PTƯ giai đoạn đầu = 0,2 – 0,5kg/cm2. PTƯ giai đoạn cuối = 1,2 – 1,5kg/cm2. áp suất bề mặt ảnh hưởn tơi lượng sinh khối tạo thành,trong một giới hạn áp suất bề mặt càng cao thì sinh khối tạo thành cang ít,áp suất bề mặt còn ảnh hưởng tới trạng thái sinh lý của nấm men,nếu nấm men chịu áp suất cao trong giai đoạn lên men thì nấm men càng chóng già hơn. +Hàm lượng thế oxy hoá khử: hàm lượng oxy hoà tan trong dịch đường houblon hoá chỉ khống chế ở nồng độ 6,7 – 7mg/l.Nếu trong dịch lên men có quá ít oxy thì tốc độ sinh sản bị hạn chế,tốc độ lên men bị chậm lại,hương và vị của bia không đạt mức cần có. +Cường độ khuấy đảo dịch lên men :thúc đẩy quá trình lên men,rút ngắn thời gian lên men,nhưng trong bia chứa nhiều sản phẩm bậc hai. +Nồng độ sản phẩm lên men :sản phẩm chính là rượu etylic và khí cacbonic.Nếu nồng độ thấp,dưới 2%thì các hoạt động sống của nấm men vẫn xảy ra bình thường,khi vượt quá 2% thì khả năng nảy chồi của nấm men bị giảm.Khi lên đến 5% thì khả năng nảy chồi của nấm men chấm dứt tuy rằng quá trình lên men vẫn tiếp tục.Nếu nồng độ cồn lên đến 12% thì quá trình lên men bị đình chỉ hoàn toàn. +Khả năng chịu nồng độ cồn của chủng nấm men là khác nhau,nó phụ thuộc vào khả năng thích ứng và trạng thái sinh lý của nấm men. Thiết bị lên men là thùng lên men hình trụ ở giai đoạn giữa của thân được chế tạo hai lớp vỏ để bơm chất tải lạnh đi qua.Nhờ có chất tải lạnh này mà nhiệt độ lên men luôn luôn được ổn định ở mức cần thiết.Thùng có cấu tạo bằng thép,vỏ dày chịu được áp lực 3kg/cm2.Phần cuối của thùng có dáng hình côn để nấm men dễ kết lắng.Toàn bộ thân của thùng được bảo ôn bằng các vật liệu cách nhiệt. Lên men dịch đường kéo dài 8 – 10 ngày đêm,khi quá trình lên men chính kết thúc thì nấm men bắt đầu kết lắng,lúc đó cho áo lạnh ở phần côn làm việc.Nhiệt độ của bia non ở vùng này được hạ xuống sẽ thúc đẩy quá trình kết lắng của nấm men nhanh hơn và triệt để hơn,áp suất dư trong thiết bị lên men luôn luôn khống chế ở 1,5kg/cm,ở áp suất này nấm men sẽ được kết lắng rất chặt dưới đáy thiết bị.Thu hoạch nấm men bằng cách: mở van phần đáy côn,sinh khối sẽ bị đẩy ra và chúng theo đường ống mềm đến khu vực xử lý và bảo quản.Sau đó bia non được làm lạnh xưống 20C và chuyển sang lên men phụ. b.Lên men phụ Trong thời gian lên men phụ,nấm men trong bia non tiếp tục lên men lượng đường còn lại để tạo thành CO2 và các sản phẩm khác. Đồng thời trong lúc này lượng diaxetyl tạo thành ở giai đoạn lên men chính được nấm men khử và chuyển thành diaxeton,các axit tác dụng với rượu để tạo thành các chất este.Quá trình lên men phụ nhằm ổn định thành phần và tính chất cảm quan của sản phẩm. ở giai đoạn lên men phụ,các quá trình sinh lý,hoá sinh và hoá lý xảy ra hoàn toàn giống như ở giai đoạn lên men chính nhưng với tốc độ châm hơn vì nhiệt độ thấp hơn.Trong quá trình lên men phụ một phần CO bị giải thoát khỏi bia và bay ra ngoài và hao phí theo bọt vì bị va đập cơ học.Quá trình lên men phụ và tàng trữ bia tiến hành ở nhiệt độ thấp,thời gian kéo dài dẫn đến các chất hữu cơ,xác men,bã men lắng xuống đáy làm cho bia trong,thuận tiên cho quá trình lọc bia sau này. Toàn bộ quá trình lên men phụ đựơc tiến hành trong 9 – 16 ngày,mỗi ngày ta đều xả cặn men(do còn cặn trong dịch bia non),cặn men sẽ lắng xuống đáy thùng.Việc kiểm tra kết thúc quá trình lên men phụ thuộc vào quan sát lượng CO thoát ra,đo độ giảm của chất hoà tan tiếp đó là đến độ trong của bia.Trong toàn bộ quá trình lên men phụ chất hoà tan giảm khoảng 1%. c.Nấm men trong sản xuất bia,xử lý sinh khối sau khi lên men : Nấm men trong sản xuất bia: Thường là nấm men chìm:nấm men chìm Saccharomyces carlbergensis.Nấm men này thích hợp với điều kiện sinh trưởng và phát triển thấp hơn nấm men nổi Saccharomyces cerevisiae,chúng phân bố chủ yếu ở lớp tầng sâu trong dịch lên men.Trong quá trình lên men chúng có thiên hướng là chìm sâu và kết lắng ở đáy thùng.Khi quá trình lên men kết thúc thì phần lớn hàm lượng sinh khối đã bị kết lắng,ở nhiệt độ 0C nấm men chìm vẫn có khả năng lên men.Nấm men chìm có khả năng sinh tổng hợp được enzyme mebilaza nên chúng có khả năng hấp thụ toàn bộ phân tử đường rafinoza. Tế bào nấm men Saccaromyces carlbergensis hình ôvan,kích thước 6 – 12m.Sinh sản bằng nẩy chồi,rất khó tạo thành bào tử,ở nhiệt độ 50 – 60 C nấm men bị chết. Các chuẩn cơ bản để đánh giá chất lượng của một chủng nấm men bia là tốc độ lên men,mức độ lên men,khả năng và mức độ kết lắng,vị và hương của bia thành phẩm Nhân giống men trong sản xuất bia: +Thiết bị nhân men giống: hai bình tam giác lên men nhỏ 28ml,thùng lên men vừa 650ml,thùng lên men lớn,thùng thành trùng. + Dịch đường houblon hoá từ phân xưởng nấu- đường hoá được đưa vào thùng thanh trùng.Sau khi thanh trùng thì dịch đường được làm lạnh đến nhiệt độ cần thiết,kết hợp sục khí vô trùng để bão hoà oxy.Từ đây dịch đường được chuyển đến các thiết bị trong hệ thống. +Nấm men sau thời kỳ sinh sản nhỏ ở phòng thí nghiệm được đưa xuống bình tam giác lên men nhỏ,lượng dịch đường cần thiết ở đây là 18 – 21ml.Tại đây không khí vô trùng được thổi theo quy định.Thời gian lên men ở đây là 36h,sau đó được chuyển sang thùng lên men vừa.Lượng dịch đường cần thiết ở đây là 350 – 400l .Thời gian lên men ở đây là 48h,trong thời gian này phải đảm bảo đúng chế độ sục khí vô trùng.Sau thời gian nảy chồi ồ ạt ở thùng lên men vừa thì toàn bộ canh trường được chuyển sang thùng lên men lớn,lượng dịch đường cần thiết ở đây là 4000 – 5500l.Sau 72h lên men kết hợp sục khí vô trùng ở chế độ tối ưu,mật độ nấm men ở thùng lên men lớn đạt 100 – 120.106 tế bào/cm3. +Sau khi lên men được lượng sữa men này ta đưa toàn bộ lượng men sữa này vào điều kiện sản xuất để lên men 213,7m3 dịch đương houblon hoá. Xử lý sinh khối sau khi lên men Lượng sinh khối thu được sau khi lên men chính nhiều gấp 5 –8 lần lượng nấm men giống gieo cấy ban đầu.Hầu hết lượng sinh khối này còn rất bẩn vì trong đó có nhiều tạp chất kết lắng cùng. 2.2.3.Lọc trong bia Mục đích: Trong quá trình lên men phụ và tàng trữ,bia đã được làm trong một cách tự nhiên nhưng chưa đạt đến mức độ cần thiết.Nguyên nhân là do trong bia còn có nấm men, các hạt phân tán cơ học,các hạt dạng keo,phức chất protein – ponyphenol,nhựa đắng và các hạt ly ty khác.Vì vậy làm trong bia để tăng giá trị cảm quan,ổn định thành phần cơ học,làm tăng độ bền sinh học và độ bền keo của bia. Nguyên tắc lọc trong bia được xây dựng trên hai quá trình +Giữ chặt bằng lực cơ học tất cả các hạt có kích thước lớn hơn lỗ hổng của vật liệu. +Hấp phụ các hạt có kích thước bé hơn,thậm chí các hạt hoà tan dạng keo và các hạt hoà tan dạng phân tử.Hiệu quả của quá trình hấp phụ trước hết phụ thuộc vào bản chất của chất hấp phụ và chất bị hấp phụ,sau đó là thời điểm trong quá trình lọc. Trong quá trình lọc có thể xảy ra hiện tượng giảm nồng độ chất hoà tan của bia.Do một phần các hạt keo sẽ bi loại ra ngoài nên độ nhớt của bia sau lọc sẽ bị giảm và khả năng tạo bọt của nó cũng bị giảm.Lọc trong bia luôn luôn dẫn đến sự hao phí về khối lượng và hao phí CO2,mặc dầu quá trình đó được thực hiện trong hệ thống hoàn toàn kín. Tiến hành lọc bia bằng diatomit Diatomit là hỗn hợp chất khoáng nhiều cấu tử,trong đó chiếm nhiều nhất và có giá trị nhất là hợp phần hydrosilicat.Kích thước hạt diatomit vào khoảng 2 - 10m.Bột diatomit có bề mặt lớn mà lại rât nhẹ.Khối lượng riêng của chúng là 500 – 600kg/m3,còn tỷ trọng thực là 2000 – 2200kg/m3.Độ phân tán của nó có khi đạt đến 92%,còn khả năng tiếp nhân nước là gấp 5 lần thể tích của chúng.Khả năng tạo bề mặt lớn chính là nguyên nhân tạo ra khả năng hấp phụ mạnh của bột diatomit.Khả nang này phụ thuộc vào nhiều yếu tố và đặc biệt nhất là hình dạng và kích thước hạt. Máy lọc bia có diatomit là máy lọc bản,có tấm lọc là vải lọc công nghiệp.Khi lọc bia thì ta hoà bia và bột diatomit vào thùng hoà trộn và được khuấy thành huyền phù,sau đó bơm quay vòng vào máy lọc nhiều lần để tạo màng trên lưới lọc.Sau khi tạo được màng lọc thì bắt đầu tíên hành lọc bia. 2.2.4.Bão hoà CO2 Mục đích: Bổ xung CO2 cho đạt hàm lượng cần thiết nhằm làm tăng chất lượng cảm quan,chống oxy hoá,chống kêt lắng và là môi trường tốt để bảo quản bia. CO2được bão hoà sau khi lọc và trước lúc chiết chai,nồng độ khoảng 4 –5g/l 2.2.5.Hoàn thiên bia hơi Sau khi bia bão hoà CO2 được đưa sang thùng chứa có nhiệt độ 0 –1C,tuỳ theo mức độ tiêu thụ mà ta tàng trữ ngắn hay dài.Cũng từ đây có thể đem đi chiết block rồi đem đi tiêu thụ trên thị trường.Nhà máy có thể sử dụng hai loại block 25 và 50 lít.Trước khi chiết block phải được vệ sinh sạch sẽ,bia bơm vào theo nguyên tắc đẳng áp. 2.3. Cân bằng sản phẩm( Tính cho 100lít dịch đường 120) * Thời gian sản xuất là 300ngày/năm 25 ngày/tháng * Sản lượng dịch đường 1 tháng: 25. 106/12 = 2,08. 106l * Lượng dịch bia 1 ngày: 83333,3l * Một ngày 4 mẻ. Vậy năng suất 1 mẻ83333,33: 4 = 20833,3 2.3.1 Tính lượng bia đầu ra * Quá trình làm lạnh nhanh dịch đường bị giảm thể tích 5%. Suy ra thể tích dịch đường sau khi làm lạnh 100.( 1 - 0, 05) = 95 lít * Quá trình lên men chính về phụ tổn thất 5%. Lượng bia non sau lên men 95.(1 - 0,05) = 90,25 lít * Quá trình lọc tổn hao 2% 90,25.(1 - 0,02) = 88,45 lít * Quá trình sục CO2 hao tổn 0,5%. Lượng bia sau sục CO2: 88,45(1 - 0,005) = 88,01 lít * Quá trình chiết bia tổn thất 1%. Lượng bia đã bão hoà CO2 88,01.(1 - 0,01) =87,13 lít 2.3.2.Tính lượng gạo và malt cần dùng * Dịch đường 10% ở t0=200C có d= 1,039kg/l Khối lượng dịch đường: 100.1,039 = 103,9kg *Lượng chất chiết có trong dịch dùng 10% 103,9.0,1 = 10,39kg * Quá trình nấu lọc tổn thất chất chiết 1,5%. Lượng chất chiết cần: 10,39:(1 - 0,015) = 10,55(kg) Giả sử tỷ lệ malt/gạo =80/20 Malt: W= 7% Độ hoà tan: 75% Gạo: W= 14% Độ hoà tan:85% Giả thiết tổn thất khi nghiền 95% Gọi G là số kg malt dùng để sản xuất 100l dịch đường. Suy ra lượng chất chiết thu được từ malt: G. 0,995. 0,93. 0,75= 0,694.G(kg) Suy ra lượng chất chiết thu được từ gạo: 1/4. G. 0,095. 0,86. 0,85= 0,182.G(kg) Vậy tổng lượng chất chiết: 0,694.G + 0,182.G = 10,55 Lượng malt cần dùng: 12,04kg Lượng gạo cần dùng : 12,04.1/4 =3,01 kg 2.3.3 Tính lượng men giống Lượng men giống đưa vào khi lên men chính( Lấy 1% so với lượng dung dịch) 95.0,1 =9,5lít Lượng men sữa đưa vào ( chiếm 2% thể tích) 19,5.0,02 = 0,19 lít 2.3.4 Tính lượng bã malt và gạo * Tổng lượng chất khô của malt và gạo 12,04. 0,995. 0,93 +3,01. 0,86. 0,995 = 13,72(kg) * Tổng lượng bã khô: 13,72 - 10,55 = 3,17kg * Giả sử độ ẩm của bã là 80% Lượng bã ẩm: 3,14:0,2 = 15,85 Lượng nước có trong bã : 15,85 - 3,14 = 12,71(kg) = 12,71( l ) 2.3.5 Tính lượng nước cần dùng trong quá trình nấu và rửa bã * Quá trình hồ hoá: Lượng malt lót: 10% so với lượng gạo Tỷ lệ nguyên liệu/ nước: 1/5 Lượng nước cho vào nồi hồ hoá: ( 5,01. 0,995 +