Khóa luận Quy trình thiết bị sản xuất Bia Lager

máy, kích thước lỗ sàng 2mm. - Bên trong lỗ sàng có một roto quay, trên roto lắp nhiều đĩa và trên mỗi đĩa được gắn nhiều cánh búa động bằng thép. Cụ thể máy nghiền búa nhà máy có 88 búa, 11 hàng Cấu tạo gồm: 1 Cánh khế đưa nguyên liệu vào 2 Cánh búa 3 Trục 4 Ống nối với xyclon thu hồi bụi 5 Vít tải bột gạo 6 Lưới sàng. Hình II.2.6.1 : Hình máy nghiền búa Đối với gạo + Gạo sau khi tách đá sẽ đi vào thùng chứa phía trên máy nghiền búa. Rồi được van cánh khế đưa vào máy nghiền búa. Đặc điểm của gạo cũng như các thế liệu khác là hạt tinh bột của chúng chưa được hồ hoá, chưa được tác động bởi quá trình enzyme, cấu trúc tinh bột của chúng còn rất cứng, sẽ rất khó thuỷ phân. Do đó biện pháp hữu hiệu nhất để chiết ly được nhiều chất hoà tan thì phải nghiền nhỏ, sau đó hồ hoá (ở nhiệt độ cao) làm cho tinh bột chín. + Sau khi nghiền thu được bột gạo sẽ tiếp tục được vít tải và gàu tải vận chuyển vào phểu chứa trung gian, sau đó vào cân 480-490 kg/mẻ và được vít tải cấp vào nồi gạo. Nguyên tắc hoạt động - Gạo được van cánh khế đưa vào khoang nghiền. Động cơ truyền động qua dây curoa làm roto quay khoảng 2000 v/ph (ứng với điện lưới 50hz). Các búa quay sẽ va đập vào các hạt gạo làm vỡ vụn. Những hạt có kích thước nhỏ sẽ lọt qua lưới sàng, còn hạt chưa đạt kích thước sẽ tiếp tục bị va đập để nghiền nhỏ. Vì khi nghiền tạo nhiều bụi nhỏ nên khoang nghiền có ống thông với xyclon thu hồi bụi nối với quạt hút của thiết bị lọc bụi. - Bột gạo sau khi lọt lưới sàng thì được vit tải tải vào gàu và gàu sẽ đổ bột gạo vào thùng chứa trung gian. -Thông số kĩ thuật: Năng suất: 2t/h, công suất động cơ: 37 k Sơ đồ hệ thống thu gom bụi: Phễu trung gian (malt) Gàu tải nhập malt Quạt hút không khí sạch Vit tải nhập gạo Gàu tải nhập gạo Ống gom bụi Tách bụi thô Lọc bụi túi vải Bụi Vit tải cấp gạo Vào xay nghiền Máy nghiền gạo Gàu tải cấp malt Máy tách đá Quạt hút không khí sạch Máy tách rác Ống gom bụi Tách bụi thô lọc bụi túi vải bụi Gàu tải malt sạch Thuyết minh - Có 03 hệ thống gom bụi từ các thiết bị có sinh bụi như vit tải nguyên liệu, gàu tải, các máy tách rác, máy nghiền búa.... Nhờ quạt hút, bụi từ các thiết bị được gom vào 1 ống gom chung. Sau đó qua thiết bị tách bụi thô là một thùng rỗng, bên trong có một tấm ngăn, bụi trong ống gom có đường kính nhỏ hơn, khi đi qua thùng rỗng sẽ bị giảm áp đột ngột, va đập vào tấm ngăn các hạt bụi có kích thước lớn hơn giảm động năng sẽ rơi xuống. Còn không khí có lẫn bụi nhỏ sẽ tiếp tục vào thiết bị lọc bụi. - Để tạo chân không trong máy tách đá ta sử dụng quạt hút, không khí có lẫn bụi từ máy tách đá cũng phải qua thiết bị bụi lọc bụi. Sau khi qua thiết bị lọc bụi toàn bộ không khí sạch được quạt hút đẩy ra ngoài, còn bụi sẽ được thu hồi. Thiết bị lọc bụi - Cấu tạo: Là một tủ kín bên trong có nhiều túi lọc bụi, đối với nhà máy có 3 thiết bị lọc bụi, 2 thiết bị lọc bụi xay nghiền, làm sạch gạo, malt gồm hai ngăn mỗi ngăn có hai hàng túi, mỗi hàng có 5 túi lọc nên tổng cộng sẽ có hai túi lọc, còn thiết bị lọc bụi của hệ thống nhập liệu thì mỗi hàng có 06 túi lọc nên tất cả sẽ có 24 túi lọc. Túi lọc làm bằng vải lồng ngoài khung thép bằng INOX để khi quạt hút hút túi không bị móp, mỗi túi lọc thì có đường ống thổi khí nén khi rũ bụi Bụi Nguyên tắc hoạt động Quạt hút, hút không khí có lẫn bụi vào túi lọc, chỉ có không khí sạch lọt qua lớp vải túi lọc và được hút xả ra môi trường. Bụi sẽ bám vào bề mặt túi, định kỳ 25s khí nén sẽ thổi vào lần lượt các túi lọc của 03 thiết bị lọc để xả bụi, bụi được thu hồi trở lại, để đem đi nấu. - Sự cố + Rách vải túi lọc + Hỏng van điện từ không thổi khí nén được, bụi sẽ bám vào vải lọc dẫn đến là bị tắc bụi. + Thông số kỹ thuật + Khí nén thổi 6 -7 bar. + Công suất của môtơ quạt hút 7,5kw II.2.7/ Thiết bị nấu bia Sơ đồ quy trình nấu nồi gạo Malt lót 1 Nước 260C Nâng nhiệt 720C Giữ nhiệt 720C (20 phút) Nâng nhiệt 830C Giữ nhiệt 830C (5 phút ) Hạ nhiệt 720C Giữ nhiệt 720C (25 phút ) Đun sôi 1000C Malt lót 2 Nước 260C Bột gạo H2SO4 Hội cháo Hình II.2.7: Sơ đồ quy trình của nồi gạo Bản chất của quá trình Nấu bia là quá trình chuyển các chất của malt và nguyên liệu thay thế từ trạng thái không hoà tan sang dạng hoà tan nhờ tác động của enzym. Phương pháp: - Có hai phương pháp nấu bia là phương pháp ngâm và phương pháp đun sôi. - 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. - 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 lâu 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. - Nhà máy sử dụng phương pháp đun sôi một lần phù hợp với lượng nguyên liệu thay thế là gạo với tỉ lệ là 25% . I.5.1/ Nồi gạo + Thiết bị dạng hình trụ có trang bị áo hơi và lớp bảo ôn bằng bông thủy tinh cách nhiệt dày 100mm. Áo hơi gồm áo hơi đáy và áo hơi xung quanh thân thiết bị, có đường hơi vào và đường hơi ngưng thoát ra. + Bên trong có cánh khuấy quay được nhờ motor đặt ở dưới đáy nồi (tránh dầu mỡ chảy vào nồi, giảm trở lực). + Đối với nồi gạo, malt lót vào dưới đáy, gạo và nước vào nồi từ trên, dịch cháo bơm qua nồi malt ở cửa ra dưới đáy . Đối với nồi malt, dịch malt và hội cháo được đưa vào từ đáy, dịch đường bơm đi lọc cũng đi ra từ dưới đáy nồi. + Trên có ống thoát hơi, cửa quan sát, đèn chiếu sang. Ngoài ra còn có các đường ống cip vào và cip hồi. Trong quá trình nấu nhiệt độ luôn được kiểm soát nghiêm ngặt nhờ một đầu dò nhiệt độ, ngoài ra còn có đầu dò báo mức, đầu dò độ đục. Cách nấu nồi gạo + Đầu tiên đóng van xả nồi, bật cánh khuấy, malt lót 1 tỉ lệ malt lót: gạo = ½ x15% khối lượng gạo (38kg malt/3hl nước) được bơm vào từ đáy nồi. + Bột gạo đã nghiền mịn được vít tải vận chuyển đến cửa vào phía trên nắp nồi, bột gạo rơi vào nồi, nước 26 0C đồng thời được phun vào bao trùm lấy bột gạo đang rơi để hòa bột tốt hơn và tránh hiện tượng bột bám vào thiết bị, tổng lượng nước phun là 12hl/480kg(2,5l/kg). + Sau khi xuống gạo bổ sung 35 ml H2SO4 98% ( được pha loãng thành 10%) tạo môi trường acid 5,2-5,6 thuận lợi cho enzyme amylaza có trong malt lót phân cắt mạch tinh bột tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình hồ hóa. Sau đó nâng nhiệt độ lên 720C, tốc độ nâng nhiệt khoảng 1,20C/ph, giữ nhiệt độ này khoảng 20 ph để quá trình dịch hóa tinh bột xảy ra. Đồng thời lúc này malt lót 2 cũng được chuẩn bị. + Tiếp theo nâng nhiệt độ lên 830C, giữ 5ph để tinh bột trương nở và hồ hóa nhanh hơn . Quá trình hồ hóa sẽ càng làm tăng độ nhớt của dung dịch. + Hạ nhiệt độ xuống 720C bằng 3hl nước 260C. + Tiếp tục bổ sung malt lót 2 (bằng lượng malt lót 1) tạo điều kiện cho quá trình dịch hóa tinh bột lần nữa. Bởi vì ở 720C rất thuận lợi cho enzyme α-amylaza phân cắt mạch amylo và amylopectin của tinh bột thành những mảnh dextrin nhỏ. Qúa trình này sẽ làm giảm đáng kể độ nhớt của dịch cháo để dễ dàng khuấy trộn cũng như bơm đi, mặt khác tạo nhiệt độ thuận lợi cho enzyme α-amylaza phân cắt mạch amyloza và amylopectin của tinh bột thành những mảnh dextrin nhỏ trước đó là cơ chất cho β-amylaza xúc tác quá trình đường hóa sau này ở nồi malt. +Tiếp tục nâng nhiệt độ lên, ở thời điểm đạt 84,50C thì đồng thời nghiền malt ướt. Khi nhiệt độ đạt 1000C giữ 15ph để hồ hóa hoàn toàn tinh bột thì bơm qua nồi malt. Trong quá trình nấu cánh khuấy hoạt động liên tục 24v/ph để tránh khê sít ở đáy nồi. Nồi gạo: Hình II.2.7.1: Hình vẽ nồi gạo Chú thích 1/Ống thông áp 2/Cơ cấu nhập bột gạo, nước 3/Quả cầu cip 4/Cửa quan sát, vệ sinh 5/Lớp bảo ôn 6/Hơi cấp thân 7/Hơi cấp đáy 8/Đường dịch nấu đi ra 9/Đường nước ngưng 10/Cánh khuấy II.2.7.2/ Nồi malt Sữa malt Nâng nhiêt 500C Giữ nhiệt 5-10 phút Hội cháo 60-650C Giữ nhiệt 20 phút Nâng nhiệt 750C Giữ nhiệt 20 phút Nâng nhiệt 760C Bơm đi lọc CaCl2 acid lactic Dịch cháo 1000C Lấy mẫu PH Lấy mẫu tinh bột sót Hình II.2.7.2: Sơ đồ của nồi malt Cách tiến hành + Dịch sữa malt từ máy nghiền malt ướt được bơm vào nồi malt từ dưới lên trong suốt quá trình nghiền malt ướt. Cánh khuấy nồi malt quay tốc độ 60%(18 v/ph). + Sau khi xuống malt được 5ph thì bổ sung acid lactic 1200ml/mẻ, canxi clorua 1,5kg/mẻ. Acid lactic có tác dụng hạ pH về vùng pH opt = 5,2-5,4, tạo điều kiện thuận lợi cho các enzyme thủy phân các chất. Canxi clorua sẽ làm giảm độ cứng của dịch, bình thường dịch bột có độ chua 5,85-6,02. Mà độ chua thích hợp cho enzime thủy phân là 5,2-5,4. Vì vậy làm mềm nước, đặc biệt là nước có độ cứng cacbonat thấp là một trong những điều kiện quan trọng nhất nhằm nâng cao hiệu suất đường hóa và chất lượng sản phẩm. + Sau khi xuống malt xong, dịch có nhiệt độ gần 450C sẽ được nâng nhiệt lên 500C và giữ ở nhiệt độ này trong 5ph. Đây là giai đoạn enzyme proteaza thực hiện quá trình đạm hóa, sản phẩm chủ yếu của giai đoạn này là các hợp chất thấp phân tử như peptit hoặc acid amin. Hàm lượng các hợp chất chứa nitơ trong thành phần chất hòa tan của dịch đường chỉ chiếm khoảng 5-7% nhưng chúng đóng vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo tiến trình lên men được bình thường. Axit amin, peptid là nguồn dinh dưỡng nitơ cho nấm men, pepton, polypeptid góp phần không nhỏ cho việc tạo vị đậm đà , tham gia vào quá trình tạo và giữ bọt cho bia. + Sau đó thì tiến hành hội cháo, bơm dịch cháo 1000C từ nồi gạo sang nồi malt kết thúc hội cháo thì lấy mẫu PH hội cháo , nhiệt độ của hỗn hợp đạt 60-650C giữ nhiệt độ này 20 phút đây là nhiệt độ thích hợp cho Enzym β cắt hai gốc Glucozit trên toàn mạch Amyloza và mạch nhánh của Amylopectin để tạo thành đường Maltoza. + Tiếp theo thì nồi đường hóa được nâng nhiệt lên 750C và giữ nhiệt độ này 20 phút đây là nhiệt độ tối ưu cho α- Amylaza hoạt động. Tại đây phần tinh bột hòa tan sẽ được đường hóa hoàn toàn. Giữ nhiệt khoảng trên 10ph thì kiểm tra tinh bột sót, nếu vẫn còn thì 5ph sau thử lại. + Hết tinh bột tiến hành nâng nhiệt lên 760C để giảm độ nhớt dịch đi lọc. Tuy nhiên ta không nên nâng nhiệt độ cao hơn 780C, vì ở nhiệt độ đó enzyme α-amylaza sẽ bị vô hoạt , để đường hóa nốt phần tinh bột còn sót lại , chỉ nâng nhiệt 760C. *Nồi malt: Hình II.2.7.3: Hình vẽ nồi malt Chú thích 1/Ống thoát hơi 2/Đèn chiếu sáng 3/Quả cầu cip 4/Cửa quan sát vệ sinh 5/Lớp bảo ôn 6/7 Hơi cấp 8/Đường dịch nấu đi ra 9/Đường dịch cháo vào 10/Đường nước ngưng 11/Cánh khuấy - Nguyên tắc hoạt động: Dịch nấu đi vào nồi tới đâu thì mở áo hơi tới đó, lúc đầu sẽ mở áo hơi đáy trước sau đó mới mở áo hơi thân. Hơi đi trong áo hơi, truyền nhiệt cho thành nồi, đáy nồi và làm nóng dịch nấu, còn bản thân hơi mất nhiệt sẽ ngưng tụ và được xả ra ngoài . Đồ thị của quá trình nấu bia: Hình II.2.7.4: Giản đồ nấu của công ty Bia Sài Gòn (DakLak) - Thời gian các giai đoạn giữ nhiệt t1: 20 phút t2: 5 phút t3: 20 phút (cho phép tối đa 4h nếu bị sự cố). t4: 10 phút (cho phép tối đa 4h nếu bị sự cố). t5: 5 phút t6: 20 phút (cho phép tối đa 30 phút nếu bị sự cố). t7: 20 phút (cho phép tối đa 30 phút nếu bị sự cố). + Chú ý: các giá trị thời gian và nhiệt độ có thể xê dịch một khoảng nhất định, tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể. II.2.8/ Quá trình lọc *Mục đích: Lọc nhằm mục đích tách hết các chất hòa tan ra khỏi chất không hòa tan (vỏ, phần nội nhũ của hạt không tan). Qúa trình lọc gồm 2 giai đoạn: - Lọc dịch đường ra khỏi bã, trong suốt quá trình lọc bã đóng vai trò như một lớp vật liệu lọc. - Rửa bã: Sau khi tách dịch ra khỏi bã, trong bã còn giữ lại một lượng các chất hòa tan đặc biệt là đường… Mục đích rửa bã là để thu hồi những chất chiết này. *Tiến hành lọc: + Khi nồi malt bắt đầu nâng nhiệt lên 760C, nồi lọc bắt đầu kiểm tra: cửa xả bã đóng , dao gạt ở mức 180mm, lấy nước lót 4hl, 760C, tác dụng của lớp nước lót là nó như một lớp đệm để giảm áp lực lên lưới lọc khi bơm dịch lọc vào, điều này sẽ hạn chế được hiện tượng bã mắc vào lưới lọc. + Sau đó bơm dịch lọc qua, ổn định trong 5ph + Dịch lọc ban đầu còn đục nên được bơm tuần hoàn 5ph, sau đó thì dịch cốt được bơm qua nồi đun sôi. Tốc độ lọc 75hl/h; khi đạt 20hl thì tốc độ cánh khuấy 5% (0,4 v/ph) , lấy mẫu dịch cốt , kiểm tra độ đường mong muốn đạt 15,5-16,30P. + Đến lúc dịch cốt được 34hl, lúc này tốc độ lọc chậm dần do các mương mao dẫn ở lớp lọc bị tắc. Để khắc phục lại lớp lọc, cánh khuấy được hạ xuống 30mm, dao cào bã cũng hạ xuống vị trí thấp nhất, hệ thống tháo dịch đóng lại, cho cánh khuấy quay với tốc độ 5% để xáo trộn lớp lọc trong 3 ph, sau đó nâng cánh khuấy lên ngang tầm chiều cao lớp lọc, nâng dao cạo bã lên vị trí cũ, quay để dàn bằng bề mặt lớp lọc rồi tiến hành lọc tiếp. + Khi thể tích dịch cốt đạt 52-56 hl thì tiến hành rửa bã. + Sử dụng nước 760C để rửa bã, yêu cầu của quá trình rửa bã là phải thu hồi hết các chất còn sót trong bã, tuy nhiên nếu rửa quá kĩ thì có thể trích ly cả những chất không mong muốn vào dịch đường. Lượng nước rửa bã sẽ làm loãng dịch đường, lượng nước sử dụng phụ thuộc lượng và nồng độ dịch cốt và nồng độ dịch cần sản xuất. Đối với nhà máy, dịch cốt đạt khoảng 160P, nồng độ dịch sản xuất bia cao độ khoảng 130P nên tỉ lệ dịch cốt và nước rửa bã xấp xỉ 1:1 . Lượng nước rửa bã nhiều thì hiệu suất thu hồi sẽ cao, tuy nhiên lượng nước rửa bã nhiều thì quá trình đun hoa lại phải kéo dài để đảm bảo nồng độ dịch sản xuất theo yêu cầu. + Quá trình rửa bã chia ra 3 lần: - Lần 1: Khi lọc được 52-60hl thì tiến hành rửa bã lần 1. Cánh khuấy hạ xuống đáy đóng hệ thống tháo dịch, tốc độ cánh khuấy 5%, đưa nước rửa bã vào khi đạt 7hl thì cánh khuấy nâng lên, tắt cánh khuấy cho đến khi thể tích rửa bã đạt 15hl thì rửa bã lần 2. Bơm tháo dịch. - Lần 2: Cánh khuấy quay tốc độ 5%, đưa nước rửa bã 25hl vào (100hl/h) , tốc độ lọc tăng 80hl/h. Khi thể tích dịch lọc đạt 90hl thì tiến hành rửa bã lần 3 - Lần 3: Cánh khuấy hạ xuống, quay với tốc độ 5%(0,4v/ph) , tốc độ bơm dịch lọc 80-85hl/h, đưa nước rửa bã lần 3 vào, trong quá trình rửa lấy mẫu kiểm tra đường sót. Rửa cho đến lúc dịch lọc đạt 124hl thì kết thúc lọc. + Tiến hành xả bã, dao cào bã sẽ đẩy bã vào thùng chứa bên dưới qua cửa xả bã, sau đó bơm sẽ đẩy bã lên silo chứa bã hèm. II.2.8.1/ Thiết bị lọc Lauteur tun  - Cấu tạo: + Là một thiết bị hình trụ có 2 đáy: đáy thật và đáy giả. Trên độ cao 2,5 cm từ đáy, thùng lọc được ghép một đáy giả thứ hai. Đáy giả gồm nhiều tấm lưới kim loại dạng hình rẻ quạt ghép lại với nhau để tạo lớp lọc từ bã, trên đáy giả có cửa để tháo bã ra ngoài Bên trong có hệ thống cánh khuấy và dao cào bã để cào đảo lớp bã lọc, đường ống cấp nước rửa bã, đường ống cip. Đường ống của dịch vào lọc, đường ống tháo dịch lọc ra từ dưới đáy, trước bơm tháo dịch có ống thông áp để tránh lực hút quá mạnh lên lưới lọc khi bật bơm. Bên trên nắp thiết bị có cửa quan sát, đèn chiếu sang, ống thoát hơi. Hai motor làm quay và nâng hạ cánh khuấy ở dưới đáy thiết bị lọc. Ngoài ra còn trang bị các đầu dò báo mức, nhiệt độ, đầu dò áp suất. Hình II.2.8.1 : Hình thiết bị lọc Lauteur tun Chú thích 1/Ống thông áp 2/Lớp bảo ôn 3/Vòi cip 4/Cánh khuấy 5/Ống thu dịch 6/Trục cánh khuấy 7/Vòng ống gom dịch 8/Dao gạt 9/Lưới lọc 10/Cửa quan sát, vệ sinh - Nguyên tắc hoạt động: + Nguyên tắc lọc ở đây là sử dụng sự chênh lệch áp suất ở phía trên và phía dưới màng lọc, dịch đường sẽ tự chảy qua lớp lọc và thoát ra ngoài. Khi bơm dịch cháo vào thùng lọc, phần bã sẽ lắng xuống đáy giả tạo thành màng lọc. Việc cào đảo lớp bã khôi phục lớp lọc mới, tiến hành rửa bã và xả bã được thực hiện nhờ hệ thống lưỡi dao, cánh khuấy. II.2.9/ Đun sôi (houblon hóa) Mục đích: - Ổn định thành phần dịch đường. - Làm cho dịch đường có nồng độ theo yêu cầu. - Làm keo tụ các protit. - Truyền cho bia mùi và vị của hoa houblon. - Vô hoạt enzym và thanh trùng dịch đường. *Yêu cầu: - Ðủ độ đắng cho bia nhưng chi phí hoa ít nhất. - Ðủ các chất và thời gian cần thiết để kết lắng protein. - Ðảm bảo được lượng hương thơm tồn tại trong hoa. - Dễ thao tác và hiệu quả kinh tế cao nhất. *Tiến hành houblon hoá: - Quá trình houblon hoá cần bốc hơi một lượng nước lớn (khoảng 8¸12% so với thể tích chung của dịch đường trong một giờ). - Tiến hành: Dịch đường từ thiết bị lọc chuyển thẳng vào nồi houblon hoá. Khi dịch đường vào được 100hl thì bắt đầu cung cấp hơi 2 bar để gia nhiệt (thiết bị gia nhiệt kiểu ống chùm), nếu cấp hơi muộn quá thì thời gian sẽ kéo dài, ngược lại nếu quá sớm thì bốc hơi mạnh quá. Bơm tuần hoàn nồi houblon nhằm tăng khả năng tiếp xúc nhiệt của dịch, quá trình sôi đều, tránh hiện tượng sôi cục bộ, rút ngắn thời gian đun sôi. + Khi nước rửa bã vào thiết bị gần kết thúc thì bắt đầu nâng nhiệt sao cho khi dịch đường vào nồi kết thúc thì dịch đường trong nồi bắt đầu sôi. + Khi nhiệt độ đạt 99,50C thì lấy mẫu trước sôi kiểm tra pH, độ màu, độ hòa tan. + Bắt đầu sôi thì bổ sung hoa cao và caramel vào hop1 để tạo vị đắng và điều chỉnh độ màu, độ màu của dịch phụ thuộc nhiều yếu tố: phụ thuộc màu của malt, phụ thuộc vào cả quá trình nấu, quá trình đun sôi, bởi vì bản thân 2 quá trình này cũng sinh màu trong dịch nấu có đường, có acid amin vì vậy ở nhiệt độ nấu, đun sôi các phản ứng tạo màu như caramel sẽ làm màu đậm hơn. Do đó kiểm tra độ màu và bổ sung lượng caramel thêm thích hợp, tùy theo độ màu yêu cầu của sản phẩm. + Đun sôi khoảng 50ph, lấy mẫu điều chỉnh để điều chỉnh quá trình đun sôi. + Sau đó bổ sung hoa viên, ZnCl2 và acid lactic vào hop 2 hoa viên vị đắng và đặc biệt là để tạo mùi đặc trưng của houblon, ZnCl2 có vai trò quan trọng trong sự tổng hợp protein, sự sinh trưởng của tế bào nấm men, thúc đẩy quá trình lên men và giảm lượng H2S tạo thành, nồng độ thích hợp 0,08-0,2 mg/l, acid lactic điều chỉnh pH thích hợp cho quá trình lên men. +Tiếp tục đun sôi, tổng thời gian đun sôi khoảng 70-80 ph thì kết thúc quá trình đun sôi. Trong quá trình đun sôi, chỉ số đầu tiên để kết thúc quá trình đun sôi là nồng độ dịch đường. + Lấy mẫu sau sôi pH đạt 5,2-5,4, độ màu 9,5 và độ hòa tan 12,95-13,10P. + Nhà máy sử dụng hoa houblon ở dạng cao hoa và hoa viên, tỉ lệ sử dụng phụ thuộc vào hàm lượng α-acid đắng có trong nó. α-acid đắng trong cao hoa = 50,5% x 0,97 = 0,49 kg/mẻ α-acid đắng trong hoa viên = 8% x 3,4 = 0,27 kg/mẻ + Một mẻ thu được 104hl-105hl.Từ đó ta suy ra hàm lượng α-acid đắng sử dụng: (0,49+0,27)/104 = 0,762(kg/hl) = 7,62 (g/l). II.2.9.1/ Thiết bị đun sôi Cấu tạo: Thiết bị hình trụ đáy côn, gia nhiệt dạng ống chùm, được bọc lớp bảo ôn dày 100 mm xung quanh để cách nhiệt. Các cửa vào, ra của dịch, đường hơi vào, nước ngưng ra nằm dưới đáy nồi, phía trên có ống thoát hơi, cửa quan sát. Có 2 hop để bỏ mẫu vào nồi: hop 1 bỏ hoa cao và caramel, hop 2 bỏ hoa viên và aicd lactic, kẽm clorua. Hình II.2.9.2: Hình thiết bị đun sôi Chú thích 1/Ống thông áp 2/Ống cip 3/Hop1 4/Hop 2 5/Bộ trao đổi nhiệt 6/11 Đường dịch ra 7/Đường hơi cấp 8/Đường dịch vào 9/Đường dịch ra 10/Đường nước ngưng 12/Ống thải nước ngưng 13/Cửa quan sát , vệ sinh Nguyên tắc hoạt động Bộ phận trao đổi nhiệt bên trong dạng ống chum, dịch đường đi trong ống trao đổi nhiệt với hơi nóng đi bên ngoài xung quanh ống. Dịch đường được tuần hoàn trong nồi, được phân tán rộng ra ngoài nhờ các nón chắn phía trên chùm ống, cấu trúc này còn tránh được tạo bọt. Dịch đường nhận nhiệt và sôi còn hơi dần nguội đi và ngưng tụ lại thoát ra theo đường nước ngưng. Thông số kỹ thuật: Dt = 3160 mm V = 23 m3 Áp suất hơi đốt 2 bar, số ống truyền nhiệt 79 ống Sự cố, nhược điểm: Khó làm sạch nồi. Nếu hơi quá nóng, dịch đường sẽ bị quá nhiệt bởi tốc độ dịch chảy trong ống chậm , dẫn đến sẫm màu, mùi không đạt. II.2.10/ Lắng trong và làm lạnh dịch lên men Dịch hoa houblon Lắng xoáy Làm lạnh nhanh Dịch đường O2 Hình II.2.10/ Sơ đồ quy trình lắng trong – làm lạnh Mục đích Trong dịch đường sau khi đun sôi với houblon có chứa các cặn ở dạng huyền phù và cặn từ hoa houblon. Để có thể cấy nấm men cần thiết phải làm trong dịch, tách bỏ cặn và làm lạnh đến nhiệt độ lên men, bão hòa oxy cho dịch lên men. Như vậy công đoạn này gồm 3 mục đích: Tách cặn: Trong quá trình đun sôi dịch đường với houblon, trong dịch đường tạo thành nhiều kết tủa với kích thước khác nhau. Khi dịch đường ở trạng thái tĩnh, các kết tủa này sẽ có chiều hướng rơi tự do xuống đáy thùng, tốc độ rơi phụ thuộc vào khối lượng riêng của chúng. Có 2 loại cặn: Cặn thô (cặn nóng): Là cặn có kích thước tương đối lớn. Khi hạ nhiệt độ 60 thì hầu hết chúng bị kết lắng, mắt thường cũng có thể trông thấy được. Thành phần chủ yếu của các cặn thô này là protein , các hợp chất polyphenol , các hợp chất đắng , các chất khoáng và một số chất khác . Sự có mặt của các cặn này trong dịch lên men sẽ gây xáo trộn giai đoạn đầu của quá trình lên men, khi kết lắng sẽ làm nấm men bị bẩn. Vì vậy cần phải loại hết các cặn thô. Cặn mịn: Là những cặn có kích thước nhỏ hơn. Khi hạ thấp nhiệt độ đến nhiệt độ lên men thì chúng vẫn có khả năng kết tủa. Thành phần của cặn mịn chưa được xác định chính xác, sự ảnh hưởng của chúng đến tiến trình lên men và chất lượng sản phẩm theo các nhà khoa học còn có ý kiến trái ngược nhau nếu loại bỏ hết thì lại làm giảm hương vị bia và khả năng giũ bọt của bia kém . Sau khi đun sôi dịch được bơm qua thùng lắng xoáy, dịch đi vào thùng theo phương tiếp tuyến với thành thùng. Cặn tập trung ở giữa đáy thùng. Thời gian lắng khoảng 20ph. Dịch sau khi lắng được bơm qua làm lạnh nhanh. II.2.10.1/ Thùng lắng Whirlpool Hình II.2.10.1 : Hình thiết bị lắng Whirlpool Chú thích 1/Ống thoát hơi 2/Ống Cip 3/Ống dịch vào theo phương tiếp tuyến 4/Vòi phun rửa cặn hoa 5/Thanh đỡ 6/Chân thùng 7/Đường dịch ra dưới 8/Đường dịch ra trên 9/Ống thải nước ngưng 10/Cửa quan sát vệ sinh. Thống số kỹ thuật Dt = 3400mm; V = 17,8m3 Độ dốc 1% Nguyên tắc hoạt động: Whirlpool là thùng lắng xoáy có đáy hơi nghiêng so với mặt phẳng ngang,dịch được bơm vào với vận tốc 12-14m/s theo phương tiếp tuyến với thành thùng. Vị trí dịch vào ở 1/3 chiều cao thùng tính từ đáy lên. Khối dịch sẽ chuyển động xoáy bên trong thùng và đầy dần lên. Cặn sẽ tập trung ở giữa đáy thùng. Dịch trong được lấy ra ngoài ở phía dưới thùng lắng xoáy, sau khi tháo dịch xong thì tháo cặn. Ưu điểm: Thùng lắng Whirpool là thiết bị đơn giản, ít tốn kém cho việc lắp đặt và sử dụng. Làm lạnh dịch đường: Sau khi làm trong, dịch đường được làm lạnh xuống nhiệt độ lên men, phù hợp với chủng nấm men sử dụng. Đối với nhà máy, 100-102hl dịch đường sẽ được làm lạnh xuống 6-80C tùy thuộc nấm men chìm sử dụng, đời men và mật độ men. Việc làm lạnh phải tiến hành nhanh và vô trùng để ngừng các phản ứng hóa học và giảm tối đa nhiễm vi sinh tạp. Dịch sau khi làm lạnh trước khi bơm vào tank lên men thì được sục khí, nước 20C sau khi làm lạnh dịch được bơm về bồn nước 800C. Yêu cầu của việc làm lạnh Đảm bảo dịch đường hoàn toàn vô trùng Dịch đường phải trong và được loại bỏ kết tủa nóng. Loại bỏ một phần cặn mịn hình thành trong quá trình làm lạnh. Sục khí Mục đích: Giai đoạn đầu của quá trình lên men, nấm men rất cần một lượng oxy hòa tan. Hàm lượng oxy phụ thuộc chất lượng dịch đường và chủng nấm men. Không khí hoặc oxy có thể cho vào dịch đường ngay từ khi dịch nóng vào máy lạnh nhanh, việc bổ sung oxy lúc dịch nóng, ấm có thể gây các phản ứng oxy hóa dịch đường làm biến đổi hương vị, làm sẫm màu bia. Tuy nhiên dịch nóng có nhiệt độ cao sẽ đảm bảo vô trùng khí. Nhà máy bổ sung oxy sau khi đã làm lạnh, vì vậy khí phải đảm bảo vô trùng: Khí nén Bộ lọc bụi Đèn cực tím Bộ điều áp Cung cấp cho dịch. II.3 QUY TRÌNH LÊN MEN – LỌC BIA SÀI GÒN – DAKLAK DỊCH ĐƯỜNG 6 – 80C Hình II.3 : Sơ đồ lên men – lọc NẤM MEN KHÔNG KHÍ VÔ TRÙNG MATUREX TANK LÊN MEN XẢ CẶN LÊN MEN CHÍNH 5 - 7 NGÀY, To= 8 oC, P = 0 bar KIỂM TRA THU HỒI CO2 LÊN MEN PHỤ VÀ TỒN TRỮ BIA Thời gian ≥ 7- 9 ngày, T =0 - 5 oC, P = 0.5 - 0.7 bar THU HỒI MEN, XẢ CẶN KIỂM TRA LỌC BIA TANK TBF Hệ thống thiết bị lên men gồm 13 tank lớn (V = 106,5m3), và 4 tank nhỏ (V = 53m3), 3 tank TBF bằng thể tích tank lớn. II.3.1/ Chuẩn bị lên men - Kiểm tra tank lên men( tank phải được khử trùng trước khi lên men). - Dịch đường sau khi làm lạnh xuống 6 – 70C, cho hàm lượng oxy hòa tan vào dịch là 40 – 50gr/cm2. Sau đó chuyển qua tank lên men. II.3.2/ Tiến hành lên men. - Nấm men cấy vào dịch lê