Luận văn Tình hình hoạt động tại công ty cổ phần bia Sài gòn – Miền tây (wsb)

t: Dùng cồn ethanol 96o để kết tủa tinh bột, sau đó hòa tan tinh bột bằng nước cất và dùng I2 để định tính tinh bột. • Cách làm: 25 ml cồn ethanol + 5 ml mẫu. Lắc nhanh sau đó để yên khoảng 20 ÷ 30 phút, gạn bỏ cồn, thêm vào 10 ml nước cất, lắc nhẹ để hòa tan tinh bột. Nhỏ từng giọt iod N / 10 vào thành ống, cho dung dịch chảy dọc thành ống và quan sát mặt tiếp xúc giữa I2 và mẫu, sau đó lắc đều (lượng I2 sử dụng khoảng 1 ÷ 3 g). • Kết quả: Nếu dung dịch có màu xanh: còn tinh bột sót Nếu dung dịch có màu vàng: hết tinh bột Hiệu suất = Khối lượng riêng dịch đường * Vnước nha * oP (Độ hòa tan malt*khối lượng malt)+ (Độ hòa tan gạo * khối lượng gạo) Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 51 - Độ đục: Đo trên máy đo độ đục trong MONITEX - TA 6 - F - S. - Độ màu: Mẫu nước nha phải qua lọc với một ít bột trợ lọc. Rót mẫu nước nha cần so màu vào ống thạch anh cho đến quy định. Sau đó lau khô và sạch bên ngoài ống thạch anh, đưa mẫu vào máy so màu. Xoay bảng màu tìm màu gần giống giữa bảng so màu và mẫu. Nếu không thể tìm màu chính xác giống hoàn toàn thì chấp nhận mẫu hơi đậm hơn màu của bảng màu. - pH: Đo bằng pH kế. - Độ hòa tan: Đo bằng Plato kế. - Độ đắng: • Nguyên tắc: Các chất đắng được trích ly từ nước nha đã được acid hóa bằng iso - octane, đo độ hấp thu lớp iso - octane ở bước sóng 276 nm. Tính kết quả. • Hóa chất và thiết bị: Iso - octane (2,2,4 - trimethyl pentane), HCl 3 mol / l, octanol Máy quang phổ UV, cuvette silica Máy ly tâm tốc độ vận hành 3000 vòng / phút Máy lắc trộn đều biên độ dao động 2 ÷ 3 cm Các bình cầu thủy tinh 250 ml có nắp đậy Các loại pipette 2, 10, 20 ml và các ống nghiệm ly tâm 15 ml • Tiến hành thử: Chuẩn bị mẫu: Lọc trong nước nha bằng cách lọc qua 2 lần giấy lọc và làm điều hòa ở 20oC trước khi phân tích. Lấy pipette hút 10 ml HCl nồng độ 3 mol / l cho vào mẫu + 200 ml iso - octane. Đậy nắp bình cầu chứa mẫu, đưa vào máy lắc lắc với tốc độ 300 vòng / phút ở nhiệt độ 20oC trong 15 phút. Cho pha nhẹ vào ống nghiệm rồi ly tâm với tốc độ 3000 vòng / phút. Đo độ hấp thụ của iso - octane ở bước sóng 275 nm, mẫu trắng là iso – octane nguyên chất. • Kết quả: Độ đắng (BU) = 50 × A275 Với: A275 là độ hấp thụ của iso - octane ở bước sóng 275 nm so với mẫu đối chứng iso - octane nguyên chất. Ghi kết quả là số nguyên gần nhất. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 52 HƯỚNG DẪN XỬ LÝ SỰ CỐ TRONG VẬN HÀNH HOẶC KHI NƯỚC NHA CÓ CHỈ TIÊU KHÔNG ĐẠT Sai lỗi Tiêu chuẩn / quy định Cách xử lý Do sai sót khi chỉnh nước xuống bột làm cho lỏng trong nồi quá nhiều so với mức quy định hoặc chạm đầu dò trên (*) Nồi gạo: không gia nhiệt, báo ngay cho Quản đốc để được hướng dẫn xử lý. Nồi malt: tùy trường hợp, xử lý theo một trong các cách sau: - Nếu nồi gạo trống, không kẹt mẻ sau: mở van cho khoảng 1/3 cháo ở nồi malt về nồi gạo. Tiếp tục nấu nồi malt, nấu nồi gạo như nồi malt. Khi bơm nồi malt lên máy lọc thì bơm nhồi cháo nồi gạo qua. - Nếu nồi gạo đang chứa cháo mẻ sau: mở van cho một phần cháo nồi malt về nồi gạo đến khi mức lỏng không còn chạm đầu dò trên. Tiếp tục nấu nồi malt (chấp nhận một phần cháo đi qua mẻ sau). - Nếu nồi gạo đang CIP: báo PX Bảo trì tạm tháo đầu dò trên. Tiếp tục nấu, xong mẻ đó thì lắp lại đầu dò. Gia nhiệt bị quá nhiệt (nhiệt độ cao hơn quy định) (*) Nồi gạo: 72 ± 1oC Nồi gạo: 83 ± 1oC Nồi malt: 65 ± 1oC Nồi malt: 75 ± 1oC - Cho nước vào hạ nhiệt xuống 72oC. - Bổ sung khoảng 10 kg bột malt lót vào nồi gạo. - Chú ý nhiệt độ nồi malt khi hội cháo. - Khóa ngay van hơi, cho thêm nước hạ nhiệt xuống 85oC. - Chú ý nhiệt độ nồi malt khi hội cháo. - Đây là bước giữ nhiệt quan trọng nhất trong toàn bộ quy trình nấu. Nếu ở bước này để nhiệt độ tăng cao 70oC trở lên thì có thể làm hỏng mẻ nấu, rất khó xử lý. Khi xảy ra trường hợp này, phải báo ngay cho Quản đốc để được hướng dẫn cụ thể tùy mức độ quá nhiệt. - Phòng ngừa: khi hội cháo phải theo dõi liên tục nhiệt độ nồi malt, dừng bơm cháo qua nồi malt ngay khi nhiệt độ tăng đến 66oC. - Cho nước vào hạ nhiệt độ nồi malt xuống 75oC. - Bổ sung khoảng 50 kg bột malt vào nồi malt, kiểm tra tinh bột sót thật kỹ. - Không gia nhiệt nồi chờ khi nhận nước nha mẻ đó. Không chuyển tốc độ cánh khuấy nồi gạo, nồi malt được Tốc độ nhanh/chậm tùy từng giai đoạn - Báo ngay cho thợ điện ĐLBT xử lý cánh khuấy. - Trong thời gian chờ ĐLBT sửa chữa, cho phép tạm thời nấu nồi malt, nồi gạo với cánh khuấy ở 1 tốc độ (nhanh hay chậm đều chấp nhận được) Đang xuống bột giữa chừng thì sự Sau khi xử lý khắc phục nguyên nhân, tiếp tục vận hành nồi như sau: - Ghi nhận thể tích nước đã vào nồi, tiếp tục xuống bột đều hết thể Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 53 cố gàu tải bột (có thể do đứt ống gió làm van không mở, kẹt gàu tải xích...) tích nước còn lại rồi dừng chế độ xuống bột tự động. - Chạy gàu tải bột cho bột trực tiếp vào nồi mà không chạy bơm nước (có thể chạy dừng gàu nhiều lần cho bột có thời gian hòa vào nước) đến khi hết thùng bột. - Tráng nồi bằng nước lạnh. Có tinh bột sót ở nồi malt (*) Không có - Dừng lọc ngay. Cho nước lạnh vào nồi malt hạ nhiệt độ nồi malt xuống 74 - 75oC. - Không gia nhiệt nồi chờ. - Bổ sung 20 - 30 kg bột malt vào nồi malt, giữ 10 - 15 phút kiểm tra lại tinh bột sót, đạt thì lọc tiếp tục. - Cắt bớt nước rửa bả. Độ Plato nước rửa bã cuối cao hơn quy định 1,5oP Đo đường sót liên tục đến khi xử lý xong đưa độ đường sót về dưới mức cho phép. Khắc phục: xem xét lần lượt các tình huống sau: - Kiểm tra bố lọc có dính bã không? Nếu có: ghi lại số thứ tự mặt bố bị dính, báo Quản đốc xử lý. - Áp suất rửa bã <300 mbar: phải nhảy về bước PRECOMPRESSION để ép lại. - Sai sót khi xay: lượng malt, gạo quá ít, không đủ điền đầy mặt bố lọc nên khó rửa bả. Kiểm tra cân có bị kẹt, bị lệch, tính toán mã cân có sai không? - Sai sót khi xuống bột: xuống không hết bột trong thùng. Độ Plato cuối thấp hoặc cao hơn quy định 12,8 > oP hoặc oP > 13,2 - Kiểm tra độ Plato trung bình cộng (Ptb) các mẻ đã nấy của lô đó (bao gồm mẻ Plato không đạt). - Nếu Ptb thấp hơn tiêu chuẩn, nấu các mẻ kế tiếp sao cho độ Plato trung bình lô đó đạt 12,8 ≤ oPtb ≤ 13,2 Độ màu thấp/cao hơn quy định 8 - 11 EBC Điều chỉnh caramel sử dụng mẻ kế tiếp cho độ màu trung bình lô đó đạt mức 9 pH thấp/cao hơn quy định 5,2 - 5,4 - Nếu pH ≤ 5,2 chỉnh các mẻ sau cho pH gần 5,4, - Nếu pH ≥ 5,4 chỉnh các mẻ sau cho pH gần 5,2, Tỷ lệ bốc hơi thấp hơn quy định Bốc hơi 5 hl/mẻ (Vo: 65 - 67 hl) - Kéo dài thời gian đưa mẻ đó cho đạt. - Phối hợp với Trưởng ca để sắp xếp CIP nồi đun sôi càng sớm càng tốt. Nhiệt độ nước nha tăng cao quá 12oC (*) 7 - 9oC - Khóa ngay van đưa nước nha sang lên men. Sau đó tắt các bơm van liên quan. - Báo Trưởng ca PX. Lên men biết để phối hợp xử lý. - Báo Trưởng ca, Quản đốc tìm nguyên nhân để khắc phục. (*) Khi xảy ra các trường hợp này phải báo ngay cho Quản đốc trước khi tiến hành xử lý. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 54 CHƯƠNG 6 LÊN MEN 6.1 Lên men chính Mục đích của quá trình lên men chính là nhờ sự hoạt động của nấm men để chuyển hóa đường trong dịch lên men thành cồn, CO2 và một số sản phẩm phụ khác nhằm tạo thành sản phẩm là bia. Quá trình này kéo dài từ 5 – 7 ngày, áp suất trong tank là 0bar, nhiệt độ trung bình từ 7 - 9oC. Quá trình lên men chính bắt đầu khi tiếp nhận nước nha từ khâu nấu. Mẻ nước nha đầu tiên phải được làm lạnh ở 6oC để bù mất nhiệt vì đây là mẻ đầu tiên sau khi vệ sinh tank nên tank có nhiệt độ khá cao. Trong quá trình nhận nước nha tanin tiến hành cấy men theo công thức Lượng men = (0,1÷ 1,2) * 100/cons * 100/(100 - %mc) * 415 cons : men đếm được mc: men chết Lượng nấm men cấy vào khoảng 300 – 450 kg/tank, mật độ nấm men trong tank từ 20 -30.106 tế bào/ml. Đồng thời ta cũng cho thêm malturex để rút ngắn quá trình lên men theo tỉ lệ 1 ÷ 1,2 lit/tank. Nhiệt độ nước nha các mẻ kế tiếp lần lượt là: 6,5, 7, 7,8,8 để tránh nấm men bị sốc nhiệt, giúp nấm men thích nghi với điều kiện sống để quá trình trao đổi chất có thể diễn ra bình thường. Trong quá trình lên men chính nấm men sử dụng các chất hòa tan trong dịch đường để tạo cồn, CO2 và một số sản phẩm phụ khác. Do yêu cầu áp suất khi lên men chính là 0 bar nên sau khi lên men khoảng 24 giờ tiến hành đo độ tinh khiết của CO2, nếu đạt 99,98% trở lên thì mở van thu hồi CO2 sao cho áp kế chỉ từ 0,4 – 0,6 kg/cm2. Trong thời gian lên men cần xả cặn mỗi ngày để loại bỏ lượng nấm men chết, kết tủa lạnh gây ảnh hưởng mùi vị bia. Lên men chính kết thúc khi tốc độ lên men các chất hòa tan giảm xuống khoảng 0,15 – 0,2% mỗi 24 giờ hay khi hàm lượng dịch đường khoảng 3,1 – 3,2oP. Khi hàm lượng đường khoảng 3,5 – 3,8oP tiến hành dằn áp với áp lực 0,3 – 0,6bar để hạn chế quá trình lên men, giữ CO2 hòa tan trong bia. Đồng thời hạ nhiệt độ dịch bia xuống 4 – 5oC tùy tốc độ lên men nhanh hay chậm mà hạ nhiệt vùng 1 hay cả 3 vùng lạnh của tank. Khoảng 12 – 24 giờ thì dịch bia đạt độ hòa tan mong muốn tanin có thể kết thúc lên men chính thu hồi nấm men để chuyển sang lên men phụ. Các giai đoạn trong quá trình lên men chính: - Giai đoạn tăng sinh khối: từ 1 – 2 ngày kể từ khi bắt đầu, hàm lượng chất hòa tan giảm 0,3 – 0,5% mỗi 24 giờ, tạo bọt nhỏ và kín cả bề mặt. - Giai đoạn lên men tăng: vào ngày thứ 2, nấm men phát triển cực đại, tốc độ lên men tăng mạnh, nấm men tiêu thụ các chất hòa tan để tạo thành sản phẩm của quá trình lên men C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + Q Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 55 - Giai đoạn lên men cực đại: kích thước bọt to, thô, chất hòa tan giảm 2,5 – 3% moiix 24 giờ, nhiệt độ tăng mạnh. - Giai đoạn cuối: 2 – 3 ngày cuối, tốc độ lên men giảm, hàm lượng chất hòa tan giảm 0,8 – 1% mỗi 24 giờ, nhiệt độ giảm, nấm men lắng dần. Khi giai đoạn cuối cùng kết thúc tiến hành thu hồi nấm men, nhiệt độ thu hồi từ 2 – 5oC. Chỉ thu hồi nấm men có số lần sử dụng <8 lần và tỉ lệ men chết < 10%. Sau khi thu hồi nấm men cần được trữ ở nhiệt độ 2 – 5oC trong tank kín để chờ cấy mẻ tiếp theo. 6.2 Lên men phụ Mục đích quá trình lên men phụ nhằm tạo cho bia đạt độ chín cần thiết, khử các sản phẩm phụ, ổn định mùi, vị, bọt, hàm lượng CO2, tạo hương thơm đặc trưng cho bia. Khi kết thúc quá trình lên men chính, thu hồi nấm men ta tiến hành lên men phụ trong cùng một tank. Áp suất quá trình lên men phụ khoảng 0,3 ÷ 0,6bar, nhiệt độ lên men -1 – 5oC tùy tốc độ lên men, thời gian từ 5 – 7 ngày. 6.2.1 Các giai đoạn của quá trình lên men phụ - Giai đoạn đầu: quá trình lên men vẫn tiếp tục diễn ra với tốc độ thấp, CO2 vẫn sinh có chiều hướng sủi bọt lên bề mặt, nhiệt độ bia chưa đồng nhất nên vẫn xảy ra hiện tượng đối lưu nhiệt. Sau khi lên men đến ngày thứ 9 thì hạ nhiệt khoảng 0 – 2oC tạo đối lưu ngược nhằm giúp men kết lắng tốt hơn. - Giai đoạn cuối: nấm men kết lắng, hợp chất protein – polyphenol tủa, tốc độ làm trong bia tăng nhanh. 6.2.2 Quá trình loại bỏ các sản phẩm phụ a. Diacetyl Chất này gây ảnh hưởng quan trọng đến mùi vị của bia. Trên giá trị ngưỡng cảm, diacetyl làm cho bia có vị ngọt không tinh khiết, ở hàm lượng cao bia có mùi “bơ”. Vì sự phân hủy diacetyl hay vicinal diketone ở lên men phụ xảy ra cùng lúc với các phản ứng làm chín bia khác, nên nó được xem như là tiêu chuẩn để đánh giá mức độ chín của bia. Các yếu tố góp phần vào sự thải bỏ diacetyl - Khả năng loại bỏ diacetyl của nấm men rất lớn, ước lượng 10 lần lớn hơn tốc độ sinh ra nó, khả năng này không thay đổi suốt quá trình lên men chính, sau đó giảm dần ở lên men phụ, các chủng nấm men khác nhau thì khả năng loại bỏ cũng khác nhau - Khả năng thải bỏ phụ thuộc vào nhiệt độ của bia, nếu nhiệt độ càng tăng thì quá trình xảy ra càng nhanh Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 56 - Tốc độ thải bỏ phụ thuộc vào lượng nấm men còn lại trong bia và điều kiện tiếp xúc giữa nấm men và diacetyl có trong bia. Nếu điều kiện tiếp xúc tốt, ví dụ: đảo trộn, giảm áp thì thuận lợi cho sự thải bỏ. Nấm men lắng nhanh thì kết quả sẽ ngược lại. b. Aldehyde Trong bia, aldehyde quan trọng nhất là acetaldehyde nó là sản phẩm trung gian của quá trình lên men cồn. Acetaldehyde được hình thành trong bia non ở 3 ngày đầu của quá trình lên men, nó gây cho bia non có mùi táo, mùi cỏ mục và mùi mốc. Các yếu tố làm tăng acetaldehyde: lên men nhanh, nhiệt độ cao, tỷ lệ men cấy cao, dãn áp lực trong quá trình lên men chính, hàm lượng O2 trong dịch đường thấp, dịch đường bị nhiễm. Các yếu tố giúp loại bỏ acetaldehyde: kích thích cho quá trình lên men phụ và làm chín bia mạnh mẽ hơn, nhiệt độ ở quá trình làm chín bia ấm hơn, đảm bảo hàm lượng O2 đầy đủ trong dịch đường, gia tăng hàm lượng nấm men trong giai đoạn làm chín bia. c. Cồn bậc cao Cồn bậc cao hay dầu fusel là những chất tạo hương cho bia thành phẩm. Chúng được hình thành bằng nhiều con đường khác nhau: nấm men chuyển hóa aminoacid trong dịch đường bằng cách khử amin và khử carbonyl, do tổng hợp từ đường qua con đường acetate, do hydroxy acid hay keto acid trung gian. Khoảng 80% cồn bậc cao được hình thành trong quá trình lên men chính, riêng trong giai đoạn tồn trữ chỉ gia tăng chút ít. Đối với cồn bậc cao, người ta không thể loại bỏ bằng những phương pháp kỹ thuật thông thường mà phải điều chỉnh trong khi điều khiển quá trình lên men. Hàm lượng cồn bậc cao gia tăng do: nhiệt độ lên men tăng, làm xáo trộn bia non, làm lượng amino acid trong dịch đường giảm, hàm lượng O2 sụt vào dịch đường khi cấy men quá nhiều, nhiệt độ cấy men > 8oC, nồng độ dịch đường > 13oP. Hàm lượng cồn bậc cao sẽ giảm: tăng tỷ lệ men cấy, cấy men ở nhiệt độ thấp, lên men ở nhiệt độ thấp, dãn áp lực sớm ở giai đoạn lên men chính, cung cấp đầy đủ amino acid trong dịch đường. Hàm lượng cồn bậc cao ≥ 100 ppm cho hương xấu trong bia. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 57 d. Ester Ester là một hợp chất tạo hương quan trọng nhất trong bia và tạo nên hương đặc trưng cho từng loại bia. Tuy nhiên ở hàm lượng cao ester sẽ cho mùi trái cây và vị đắng khó chịu. Ester được hình thành trong suốt quá trình lên men chính do các acid béo bị ester hóa bởi ethanol và một lượng nhỏ cồn bậc cao, nồng độ ester tăng lên ở giai đoạn lên men mãnh liệt nhất. Trong bia chứa khoảng 60 ester khác nhau, nhưng chỉ có khoảng 6 ester có ảnh hưởng quyết định đến hương bia là: ethyl acetate, isoamylactate, isobutylactate, β – phenylactate, ethylcaproate, ethycaprylate. Hàm lượng ester gia tăng do: độ hòa tan nguyên thủy của dịch đường > 13oP, độ lên men cuối cùng và độ lên men triệt để gia tăng, lượng gió sụt vào dịch đường không đầy đủ, nhiệt độ lên men thấp, gia tăng sự xáo trong quá trình lên men và tàng trữ. Hàm lượng ester giảm khi: độ hòa tan nguyên thủy của dịch đường thấp, độ lên men triệt để giảm, sụt gió vào dịch đường gia tăng, nhiệt độ lên men tăng cao, gia tăng áp lực trong quá trình lên men. e. Hợp chất sulfur Nấm men khi trao đổi chất dẫn đến sự hình thành các hợp chất sulfur dễ bay hơi như H2S, mercaptan và các sản phẩm khác, mà ngay cả ở hàm lượng nhỏ cũng có mùi vị rất mạnh. Hàm lượng các chất sulfur vượt quá giá trị ngưỡng cảm, gây ra trong bia mùi vị bia non.  Hydrogen sulfide : Được hình thành trong suốt quá trình lên men từ các acid amine chứa sulfur. Việc thiếu vắng các yếu tố phát triển trong nấm men cũng có thể dẫn đến hàm lượng H2S cao trong dịch đường đang lên men. Sự thải bỏ H2S gia tăng khi: nhiệt độ lên men tăng, theo chiều cao mức chứa của tank.  Mercaptan : Là những thioalcohol, chúng là những hợp chất có thể gây hư hỏng hương bia. f. D - methyl sulfide (DMS) Là một hợp chất sulfur được coi như có liên quan đến quá trình sản xuất malt và đun sôi dịch đường. Bản thân nấm men không loại bỏ được DMS đã hình thành, tuy nhiên một số được thải ra theo CO2 và một vài trường hợp nữa DMS có thể hình thành do việc khử diacetyl sulfoxide. Thông thường hàm lượng DMS trong dịch đường được điều chỉnh bằng nhiệt độ và thời gian đun sôi. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 58 g. Acid hữu cơ Các acid hữu cơ hiện diện trong bia được hình thành bởi nấm men qua quá trình khử amine từ amino acid trong dịch đường. 6.2.3 Chỉ tiêu bia sau lên men phụ Bảng 16 Tiêu chuẩn chất lượng bia sau khi lên men phụ: Chỉ tiêu Giá trị mong muốn Giá trị tiêu chuẩn Màu sắc Độ đục Độ hòa tan biểu kiến (oP) Độ cồn 20oC (% v/v) Độ hòa tan nguyên thủy (oP) pH Nhiệt độ Hàm lượng CO2 chưa bão hòa Tỷ lệ men chết Mật độ men Hàm lượng diacetyl Hàm lượng O2 Hàm lượng aldehyde Cồn bậc cao Ester không đổi không đục 2,9 5,6 13 4,2 0 – 1oC >0,5% < 5% 2 x 106 >0,1 mg/l 0 mg/l 20 – 40 ppm 60 - 90 ppm 60 mg/l không đổi không đục 2,4 ÷ 3,3 5,2 ÷ 5,9 12,8 ÷ 13,4 4,0 ÷ 4,4 > 5 x 106 Nguồn: Tài liệu quản lí chất lượng công ty bia Sài Gòn Hình 9 Đồ thị tổng quát của quá trình lên men Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 59 6.3 Các yếu tố ảnh hưởng trong quá trình lên men 6.3.1 Thành phần của dịch đường Tốc độ lên men phụ thuộc vào mức độ loại bỏ các cặn kết tủa nóng và kết tủa lạnh khỏi dịch đường, phụ thuộc vào pH, hàm lượng O2 hòa tan và các thành phần dinh dưỡng của nấm men. 6.3.2 Nhiệt độ lên men Quá trình lên men được thúc đẩy bằng việc gia tăng nhiệt độ. Tuy nhiên nếu nấm men được giữ > 20oC sẽ bị tự phân nhanh chóng. Sự tự phân cũng có thể xảy ra ngay khi ở nhiệt độ thấp, nhưng với mức độ rất chậm. Bia lên men nhanh, pH sẽ giảm đột ngột làm cho các chất hòa tan ở dạng keo bị kết tủa nhanh, kết quả sẽ làm giảm đi độ hài hòa của bia và gây cho bia có vị “khô”. Bia được lên men từ từ luôn có hương vị êm dịu do sự keo tụ hoàn hảo hơn. 6.3.3 Nấm men Bề mặt tiếp xúc giữa dịch đường và nấm men có ảnh hưởng quan trọng trong việc tiêu thụ đường của nấm men. Tỷ lệ cấy phụ thuộc chủ yếu vào nồng độ của dịch đường, nhiệt độ và tố độ lên men theo yêu cầu kỷ thuật mong muốn. - Thường tỷ lệ nấm men cấy vào luôn luôn tăng theo nồng độ của dịch đường. - Nấm men cấy ở tỷ lệ thấp, nhưng tốc độ tăng sinh khối nhanh sẽ có xu hướng cho ra bia mùi thơm hơn, trái lại tỷ lệ cấy men cao, nhưng tốc độ tăng sinh khối thấp dẫn đến sự tự phân các tế bào nấm men sau đó. - Sự xáo động: nếu dịch đường được khuấy trộn, bơm thì sự tiếp xúc giữa nấm men và dịch đường sẽ tốt hơn, kết quả là làm cho quá trình lên men sẽ mạnh mẽ hơn. - Chủng nấm men sử dụng: tốc độ lên men phụ thuộc vào đặc tính di truyền của chủng men sử dụng. - Áp lực và sự quá áp: sự quá áp trong dịch đường sẽ làm trì trệ đến quá trình lên men, quá trình tăng sinh khối của nấm men và sự hình thành các sản phẩm phụ. Nguyên nhân là do sự gia tăng hàm lượng CO2 trong dịch đường đang lên men. 6.4 Các phản ứng và biến đổi khác 6.4.1 Sự thay đổi trong thành phần hợp chất chứa nitrogen Nấm men sử dụng hợp chất nitrogen từ dịch đường để tổng hợp nên vật chất trong tế bào. Nấm men không chỉ hấp thụ nitrogen mà còn tiết vào môi trường một số hợp chất chứa nitrogen dưới dạng amino acid và peptide, phân tử lượng thấp trong suốt quá trình lên men chính và tàng trữ. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 60 Những chất này gồm có amino acid và peptide, vitamin phosphate, glyco protein Do đó thu hoạch nấm men quá sớm sẽ sản xuất ra bia có vị khô và rỗng mặc dù quá trình tàng trữ được kéo dài. Quá trình tiết hợp chất nitrogen bởi sự phân cắt không thuận nghịch của các enzyme nội bào dẫn đến sự tự phân. Khi quá trình tự phân xảy ra sẽ gây ảnh hưởng bất lợi cho chất lượng bia như: - Làm xấu đi hương vị bia và có khuynh hướng cho mùi men, mùi dầu thảo mộc - Làm tăng pH của bia - Giảm độ màu - Giảm độ ổn định keo và sinh học - Giảm khả năng giữ bọt - Độ đắng sẽ lớn hơn và bền hơn - Hàm lượng diacetyl tăng - Bia dễ bị nhiễm - Khó khăn khi lọc bia Khoảng trên 70% hợp chất chứa nitrogen hiện diện trong bia dưới dạng amino acid, vì vậy quá trình tự phân sẽ được phát hiện khi hàm lượng amino acid tăng cao. 6.4.2 Sự làm giảm pH pH giảm đáng kể trong quá trình lên men từ 5,3 – 5,6 của dịch đường xuống còn 4,0 – 4,6 trong bia thành phẩm. Sự giảm giá trị pH là do: - Sự hình thành acid hữu cơ do quá trình khử amine - Việc sử dụng ion phosphate bậc 1 bởi nấm men - Do việc hấp thụ ion NH4+ bởi nấm men - Do việc hấp thụ ion potassium bởi nấm men và sự giải phóng ion H+ vào bia. Trong suốt quá trình lên men pH giảm từ từ và giữ ổn định cuối quá trình. Khi pH tăng trở lại là dấu hiệu bắt đầu sự tự phân của nấm men. pH có ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng của bia, pH thích hợp cho bia thành phẩm là 4,2 – 4,4 Nếu pH < 4,4: thúc đẩy quá trình kết tủa phức chất keo không ổn định protein – polyphenol, bia chín nhanh hơn, vị bia dịu và độ bền sinh học tốt hơn. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 61 Nếu pH ≤ 4,1: gây cho bia có vị chua nên tránh, đặc biệt độ chua gây nên do nhiễm trùng trong quá trình lên men chính và phụ, phải hoàn toàn được loại trừ Các yếu tố giúp bia đạt pH yêu cầu - Nước nấu bia phải đạt độ kiềm dưới 5odH - Acid hóa mẻ nấu và dịch đường - Tăng độ lên men - Mức sai biệt giữa độ lên men cuối cùng và triệt để lên men thấp - Tránh nấm men bị tự phân - Chất lượng dịch đường phải phù hợp với nấm men để tăng sinh khối - Đảm bảo cho quá trình lên men mãnh liệt (nhiệt độ cao, tỷ lệ nấm men cấy lớn) 6.4.3 Những thay đổi trong tính chất oxy hóa của bia Khả năng khử của bia tăng lên trong suốt quá trình lên men, do việc sử dụng oxy trong dịch đường bởi nấm men. Lượng O2 trong dịch đường đang cấy men, được sử dụng nhanh chóng bởi nấm men và trong quá trình tàng trữ chỉ còn từ 0,00 – 0,01 mg/l bia. Bia đạt được chỉ tiêu rH thấp khi: - Lên men bằng tank kín - Lên men mạnh - Ngăn ngừa O2 hấp thụ vào bia 6.4.4 Độ màu của bia Ngay trong ngày lên men đầu tiên của quá trình lên men, độ màu của bia giảm khoảng 3 EBC là do: - Sự mất màu của một số hợp chất do độ pH giảm - Sự hấp thụ các chất tạo màu trên tế bào men hay kết tủa theo bọt hoặc lắng xuống đáy tank 6.4.5 Kết tủa các chất gây đắng và polyphenol Do ảnh hưởng của việc giảm độ pH nên trong suốt quá trình lên men một số chất gây đắng đã hòa tan ở dạng keo và các polyphenol được đưa xuống mức của điểm đẳng điện, chúng bị kết tủa trên bề mặt lớp bọt bao phủ. Các α-acid không được đồng phân trong quá trình đun sôi sẽ bị kết tủa khi pH < 5 và nhiệt độ < 10oC. Một phần isohumulon cũng kết tủa trên bề mặt lớp bọt bao phủ, vì nó chất hoạt động bề mặt rất mạnh nên được bọt khí CO2 giữ lại và mang lên, người ta có thể Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 62 hạn chế việc thất thoát các chất gây đắng bằng cách loại bỏ sự hình thành lớp bọt trên mặt bằng cách dằn áp. Trong quá trình lên men và làm chín bia thông thường, bắt đầu với lượng chất gây đắng trong dịch đường lạnh là 100% thì từ 20 – 30% bị mất đi và 70 – 80% lượng này bị mất trong quá trình lên men chính, 50% bị mất đi khi nhiệt độ lên men quá cao. 6.4.6 Hàm lượng CO2 trong bia Hàm lượng CO2 trong bia là một tiêu chuẩn chất lượng quan trọng nhất. Các loại bia “hấp dẫn” với độ tạo bọt tốt có hàm lượng CO2 từ 0,45 – 0,5%, bia có chất lượng tốt sau khi lọc phải chứa ít nhất từ 4,7 – 5,2 g/l. Độ hòa tan của CO2 trong bia phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất. Hàm lượng CO2 tăng lên khi nhiệt độ giảm, áp lực tăng. 6.4.7 Việc lắng trong và làm ổn định keo của bia Ở giai đoạn cuối cùng của quá trình làm chín bia là tạo điều kiện cho việc lắng trong, cải thiện khả năng lọc và tăng thêm độ bền vững keo của bia. Cách đánh giá khả năng lắng trong của bia là đo mật độ men còn lơ lửng trong bia trước khi vào máy lọc, thông thường khoảng ≤ 2 triệu tế bào/ml Khả năng lắng trong của bia phụ thuộc vào: - Số lượng và tính chất cặn trong bia - Nhiệt độ của bia - Sự xáo động của bia trong quá trình lên men phụ - Hình dạng tank chứa và chiều cao mức chứa dịch đường (chiều cao mức chứa thấp thì khả năng lắng trong tốt hơn) - Thời gian lắng trong, độ nhớt của bia Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 63 CHƯƠNG 7 LỌC BIA 7.1 Lọc trong Mục đích: loại bỏ nấm men, cặn kết tủa để làm trong bia tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm. Trước khi bắt đầu bơm bia từ tank lên men sang cần tiến hành áo bột cho thiết bị lọc. Áo bột lần một với 3 loại bột lần lượt harbolite ( 1kg), HYFLO ( 8kg) hai loại bột này có kích thước lớn nên tránh được hiện tượng bột đi vào trong ống lọc, tiếp theo áo loại bột thứ ba là bột standard ( 10kg ). Áo bột lần hai với 40kg bột standard. Lượng bột áo tùy thuộc vào khả năng kết lắng của nấm men để tránh bị nghẹt thiết bị. Tốc độ tuần hoàn 120 hl/h, mỗi lần áo 15 phút. Quá trình áo bột được thực hiện tốt khi chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài ống lọc khoảng 0,5bar, áp suất bên ngoài ống lọc ≤7 – 8bar. Sau khi áo bột tiến hành bơm bia từ tank lên men sang, bia trước khi vào lọc được làm lạnh xuống -1 – 0oC bằng thiết bị làm lạnh bản mỏng - sử dụng glycol làm chất tải lạnh- để bù trừ mất nhiệt đường ống và giữ ổn định nhiệt độ trong suốt quá trình lọc, tránh thất thoát CO2. Các cặn lắng sẽ được giữ lại trên bề mặt lọc, bia trong đi vào trong ống và được đẩy lên trên qua thiết bị lọc hấp phụ. Trong quá trình lọc bổ sung culupoline và vicant. 7.2 Lọc hấp phụ Mục đích: loại bỏ các polyphenol là nguyên nhân gây đau đầu khi uống bia, ngăn cản sự tạo thành phức protein – polyphenol gây đục bia trong quá trình bảo quản và tồn trữ. Các hạt nhựa PVPP được bơm vào thiết bị và nằm trên các đĩa có rãnh, bia đi từ trên xuống được hấp phụ phần lớn polyphenol và đi qua thiết bị lọc an toàn. Lượng PVPP sử dụng cho một lần lọc với tỉ lệ 35g/hl. 7.3 Lọc an toàn Lọc lại các hạt nhựa hoặc bột trợ lọc còn sót lại trong bia. Thiết bị lọc này không sử dụng bột trợ lọc mà sử dụng các sợi poly để làm vật liệu lọc nên còn gọi là lọc chỉ. Dịch bia sau khi lọc được đưa vào bồn trung gian để ổn định mục bia, áp suất cho quá trình lọc. Bia từ bồn trung gian sẽ được đưa vào hệ thống pha bia. 7.4 Pha bia Bia sau lên men luôn có độ cồn lớn hơn độ cồn mong muốn vì vậy cần pha bia với nước để đạt độ cồn mong muốn nhằm tạo độ hài hòa cho sản phẩm cũng như lợi ích về mặt kinh tế. - Nước pha bia lấy từ nước nấu bia ở 80oC, trước khi đưa vào máy pha cần phải xử lí lại. Nước được đưa qua hệ thống lọc tinh, bơm từ trên xuống đồng thời thổi CO2 từ dưới lên để khử O2 trong nước. Nước sau khi khử O2 được làm lạnh Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 64 nhanh xuống 2oC và đưa vào tank chứa để sử dụng. Trước khi pha nước được kiểm tra hàm lượng O2 không quá 0,05ppm mới có thể sử dụng. - Quá trình pha bia bằng hệ thống tự động, tỉ lệ pha được tính theo công thức - Các thông số kĩ thuật được cài sẵn trong hệ thống, nhưng cũng cần phải thường xuyên kiểm tra. Bia sau khi pha được đưa vào tank chứa bia trong. 7.5 Tank chứa bia trong BBT Bia đã lọc được đưa vào tank chứa có áp lực, thời gian chứa từ 5 – 6 giờ ở nhiệt độ từ 2 - 5oC. Tank chứa bia trong được trang bị các phụ kiện an toàn áp lực và đảm bảo các yêu cầu: - Nhằm đảm bảo vệ sinh hoàn toàn sạch bởi hệ thống CIP, quá trình vệ sinh phải được kiểm tra cẩn thận. - Bề mặt trong phải nhẵn, láng.Tank phải có hệ thống dằn áp lực CO2 và đảm bảo không rò rỉ gió vào. - Phải có hệ thống kiểm tra nhiệt độ tự động, phải có thước đo mức lỏng trong tank. Bảng 17 Chỉ tiêu chất lượng bia Chỉ tiêu Đơn vị tính Giá trị mong muốn Tiêu chuẩn Độ hòa tan biểu kiến Độ cồn 20oC Độ hòa tan nguyên thủy Độ màu Độ trong Độ chua Hàm lượng CO2 hòa tan Mùi, vị Vi sinh Men mốc, tạp trùng Vi khuẩn hiếu khí oP % V/V oP EBC % Neph Số ml NaOH 0,1N/10ml bia g / l Khuẩn lạc / ml Khuẩn lạc / ml 2,2 4,3 10,3 6 ≤ 10 1,4 5,4 không có mùi vị lạ ≤ 10 ≤ 10 2,0 ÷ 2,4 4,1 ÷ 4,5 ≥ 10,1 5 ÷ 8 ≤ 10 1,2 ÷ 1,6 ≥ 4,5 Nguồn: Tài liệu quản lí chất lượng công ty bia Sài Gòn Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 65 CHƯƠNG 8 BIA THÀNH PHẨM 8.1 Rửa chai Mục đích lại bỏ các tạp chất, đất cát và nhãn chai. Chai dơ được thu hồi và đưa vào máy rửa bằng hệ thống bốc dỡ chai và băng chuyền. Đầu tiên chai được đưa vào hệ thống vòi phun cao áp nhiệt độ nước khoảng 30oC để làm sạch sơ bộ tạp chất trong chai. Chai tiếp tục đưa qua ngâm 10 phút ở bồn soude 80oC – 85oC, nồng độ 2,5 – 3% để tách nhãn giấy và hòa tan nhãn nhôm ở cổ chai và đưa qua vòi phun cao áp để loại nhãn thân đã tróc trong quá trình ngâm. Sau cùng chai được đưa vào bồn nhiễm soude, bồn nước nóng 1 55 - 60oC, bồn nước nóng 2 50oC, vòi nước lạnh 40oC nhằm hạ nhiệt chai từ từ tránh vỡ chai do sốc nhiệt và rửa lại bằng nước sạch từ bên ngoài lần cuối cùng, áp lực bơm của 3 bồn 1,5 – 1,9bar. Trước khi đưa vào hệ thống chiết chai được kiểm tra bằng mắt thường để loại bỏ chai chưa sạch hoặc không đạt yêu cầu. Máy rửa có công suất 9000 chai/giờ có hai sợi xích thép để giữ chai, các vòi phun cao áp di chuyển liên tục để đảm bảo phun đúng miệng chai. Hình 10 Sơ đồ máy rửa chai Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 66 8.2 Chiết chai Bia được chiết bằng hệ thông chiết đẳng áp hút chân không hai lần với mục đích chiết đúng 450ml theo định lượng chai. Chai sạch được băng chuyền đưa qua hệ thống chiết được hút chân không hai lần với áp suất 0,93 – 0,95bar để loại bỏ hoàn toàn không khí và nước trong chai. Sau đó bia được rót vào chai qua van chiết cho đến khi có sự cân bằng áp suất giữa chai và bồn thì van sẽ tự động đóng lại. Bia được chuyển theo băng chuyền qua vòi nước nóng 80oC để loại không khí ở cổ chai trước khi đóng nắp. Máy có 24 vòi chiết và 6 vòi đóng nút. 8.3 Thanh trùng Mục đích của quá trình này nhằm hoạn thiện sản phẩm, ức chế hoạt động nấm men mốc, tạp khuẩn nhằm kéo dài thời gian bảo quản. Bia sau khi đóng nắp được chuyển qua máy thanh trùng dạng hở có 9 ngăn 6 vùng nhiệt độ. Ngăn 1- 9, 2 – 8, 3 -7 tuần hoàn với mục đích nâng và hạ nhiệt cho bia. Ngăn 4, 5, 6 độc lập quyết định chất lượng bia sau thanh trùng. Nhiệt độ từng vùng lần lượt 33oC, 55oC, 60oC, 62oC, 63oC, 62oC. 8.4 Dán nhãn Chai sau thanh trùng được thổi khí cho khô và dán nhãn bằng keo casein trong máy dãn nhãn tự động. cuối cùng chai được in ngày sản xuất và hạn sử dụng. Hình 11 Máy chiết Hình 12 Máy dán nhãn Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 67 8.5 Chỉ tiêu chất lượng bia chai: Bảng 18 Chỉ tiêu chất lượng bia chai Chỉ tiêu Đơn vị tính Giá trị mong muốn Tiêu chuẩn Độ hòa tan biểu kiến Độ cồn 20oC Độ hòa tan nguyên thủy Độ hấp Độ màu Độ đắng Độ chua Hàm lượng CO2 hòa tan Độ trong Hàm lượng Diacetyl Màu sắc Độ đục Sủi bọt khí Men mốc tạp trùng Vi khuẩn hiếu khí Vi khuẩn yếm khí Coliform và E.coli S.aureus và St.faecal P.aeruginosan Cl.perfrongeus Hàm lượng kim loại nặng oP % V/V oP EBC BU Số ml NaOH 0,1N / 10ml bia g / l % Neph mg/l Khuẩn lạc / ml Khuẩn lạc / ml Khuẩn lạc / 100 ml Khuẩn lạc / 100 ml Khuẩn lạc / 100 ml Khuẩn lạc / 100 ml Khuẩn lạc / 100 ml 2,2 4,3 10,3 tốt 6,0 19,0 1,4 4,8 ≤ 10 ≤ 0,1 không đổi không đục không sủi bọt khí 0 ≤ 10 0 0 0 0 0 2,0 ÷ 2,4 4,1 ÷ 4,5 ≥ 10,1 tốt 5 ÷ 8 16 ÷ 22 1,2 ÷ 1,6 ≥ 4,5 ≤ 10 ≤ 0,1 TCT SABECO Nguồn: Tài liệu quản lí chất lượng công ty bia Sài Gòn Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 68 CHƯƠNG 9 THIẾT BỊ CHÍNH 9.1 Thiết bị khu nấu 9.1.1 Hệ thống nghiền a. Vận hành hệ thống nghiền malt Bước 1: Kiểm tra trước khi nghiền đảm bảo: • Thùng bột malt: đèn báo trống • Van đáy thùng bột malt và gàu tải bột vào nồi đang đứng Bước 2: Khởi động máy: • Hệ thống hút bụi gạo gồm: 2 hệ thống giữ bụi malt, giữ bụi Waiweldal cho malt, hút bụi cho malt • Mở hệ thống giữ bụi và hút gió bột malt • Mở máy nghiền khoảng 30 giây cho máy nghiền tăng tốc độ tối đa, mở máy tách đá, sàng gạo, mở van đáy và xích tải gạo từ silo malt đến máy nghiền. Bước 3: Bắt đầu quá trình nghiền và theo dõi quá trình nghiền: • Chỉnh năng suất nghiền: Chỉnh cửa trượt đáy silo và tấm chắn phểu nạp liệu máy nghiền sao cho dòng tải máy nghiền từ 30 - 38A, có tải liên tục, ổn định. • Theo dõi vận hành thiết bị, độ mịn của bột, theo dõi mã cân kết thúc nghiền khi đạt số mã cân cần thiết. b. Vận hành hệ thống nghiền gạo Bước 1: Kiểm tra trước khi nghiền đảm bảo: • Thùng bột gạo: đèn báo trống • Van đáy thùng bột gạo và gàu tải bột vào nồi đang đứng Bước 2: Khởi động máy: • Hệ thống hút bụi gạo gồm: 2 hệ thống giữ bụi gạo, giữ bụi Waiweldal cho gạo, hút bụi cho gạo • Mở hệ thống giữ bụi và hút gió bột gạo • Mở máy nghiền khoảng 30 giây cho máy nghiền tăng tốc độ tối đa, mở máy tách đá, sàng gạo, mở van đáy và xích tải gạo từ silo gạo đến máy nghiền. Bước 3: Bắt đầu quá trình nghiền và theo dõi quá trình nghiền: Hình 13 Hệ thống nghiền malt Hình 14 Máy nghiền gạo Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 69 • Chỉnh năng suất nghiền: Chỉnh cửa trượt đáy silo và tấm chắn phểu nạp liệu máy nghiền sao cho dòng tải máy nghiền từ 28 - 32A, có tải liên tục, ổn định. Theo dõi vận hành thiết bị, độ mịn của bột, theo dõi mã cân kết thúc nghiền khi đạt số mã cân cần thiết. 9.1.2 Nồi gạo a. Cấu tạo Nồi hai vỏ thân hình trụ đáy lồi, làm từ thép không rỉ. b. Vận hành nồi nấu gạo - Bước 1: Kiểm tra đảm bảo: • Nồi đang rỗng (đèn báo rỗng sáng), đóng chặt nắp nồi • Thùng bột gạo đã xay xong, thùng malt lót pha xong • Các van đều đang ở trạng thái đóng. - Bước 2: Xuống gạo: • Lót đáy nồi bằng 2 hl nước lạnh, cánh khuấy tốc độ nhanh • Xuống bột gạo tự động với tổng nước cho vào nồi (có 6 hl bao gồm nước tráng nồi) • Kiểm tra thùng bột gạo (đèn sáng là hết bột) • Nhập malt lót lần 1: bơm 1/2 thùng bột malt lót vào nồi gạo (mở van đáy nồi gạo, malt lót khoảng 50 giây) • Cho H2SO4 vào nồi. - Bước 3: Giai đoạn 72oC ± 1oC lần 1: • Nâng nhiệt 72oC, chạy cánh khuấy tốc độ nhanh • Giữ nhiệt 72oC trong 10 ÷ 20 phút. Cánh khuấy tốc độ chậm. - Bước 4: Giai đoạn 83oC ± 1oC: • Nâng nhiệt 83oC trong 5 ÷ 10 phút, cánh khuấy tốc độ nhanh. - Bước 5: Giai đoạn 72oC ± 1oC lần 2: • Hạ nhiệt xuống 72oC bằng cách bơm vào nồi gạo 1,5 ÷ 2 hl nước lạnh, chờ trong 4 phút để cho nhiệt độ nồi gạo ≤ 72oC, bơm hết 1/2 phần malt lót còn lại, cánh khuấy tốc độ nhanh • Giữ nhiệt 72oC trong 10 ÷ 20 phút, cánh khuấy tốc độ chậm. - Bước 6: Giai đoạn sôi: • Nâng nhiệt đến sôi 100oC. Tốc độ nâng nhiệt là 1,3o/phút Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 70 • Giữ sôi nhẹ sao cho không trào bọt từ 10 ÷ 20 phút. 9.1.3 Nồi malt a. Cấu tạo Tương tự nồi gạo nhưng thể tích lớn hơn. b. Vận hành nồi nấu malt - Bước 1: Kiểm tra: • Nồi đang rỗng (đèn báo rỗng sáng), nắp nồi đóng chặt. • Thùng bột malt đã xay xong. • Các van đều đóng. - Bước 2: Xuống bột malt: • Chạy cánh khuấy tốc độ nhanh. • Xuống bột malt tự động với khoảng 18 hl nước bao gồm cả nước tráng nồi nhiệt độ 45 ÷ 50oC • Kiểm tra thùng bột malt phải hết bột. • Tráng nồi bằng nước lạnh. • Cho phụ gia CaCl2, acid lactic vào nồi. Hình 15 Nồi malt Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 71 - Bước 3: Giai đoạn 50oC: • Sử dụng nước 50oC nên sau khi xuống bột khối cháo đã đạt nhiệt độ 60oC. • Giữ nhiệt 60oC khoảng 10 phút, cánh khuấy tốc độ nhanh. - Bước 4: Giai đoạn hội cháo - giữ nhiệt 65 ± 1oC: • Hạ nhiệt nồi gạo: Tắt van hơi, cho vào nồi gạo 4 ÷ 5 hl nước. • Bơm cháo từ nồi gạo sang nồi malt, cánh khuấy nồi malt tốc độ nhanh, khống chế nhiệt độ nồi malt cuối giai đoạn này 64 ÷ 65oC. • Giữ nhiệt 65oC trong 20 phút, cánh khuấy chậm. - Bước 5: Giai đoạn 75 ± 1oC: • Nâng nhiệt 75oC, cánh khuấy nhanh, tốc độ nâng nhiệt là 1oC / phút. • Giữ 75oC trong 20 phút, cánh khuấy chậm, cuối bước này lấy mẫu kiểm tra tinh bột sót. - Bước 6: Nâng nhiệt 76oC và đưa sang máy lọc: • Nâng nhiệt lên 76oC, cánh khuấy nhanh. Bơm cháo lên máy lọc, cánh khuấy tốc độ chậm, khởi động máy lọc ở chế độ Automatic. 9.1.4 Máy lọc hèm a. Cấu tạo Máy lọc khung bản hiệu meura 2001, công nghệ Đức với 15 cặp khung bản, công suất 1240 kg nguyên liệu nếu tăng công suất thì phải gắn thêm khung bản tối đa chỉ 16 cặp. Lọc dựa vào áp lực bơm dịch cháo và áp lực của màng cao su. b. Vận hành máy lọc - Trên màn hình máy lọc, nhấn "Start repice" để khởi động chương trình Minicompact. - Trên màn hình Minicompact nhấn SK control → chọn "Cantho" → Start → No. - Nhấn Alt + Tab chuyển màn hình sang máy lọc. Chọn chế độ Automatic → máy lọc chạy vào Step 1: Waiting. Hình 16 Máy lọc Hình 17 Màng cao su Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 72 - Nhấn nút Pause 2 lần, chương trình lọc tuần tự chạy theo các bước Các bước Thông số quan trọng B1: Giai đoạn sẵn sàng cho lọc mẻ mới Máy đang đóng, ngõ ra đang cạn B2: Bơm cháo đầy máy lọc Tốc độ bơm 30 ÷ 40% Lưu lượng 60 ÷ 70 hl / giờ B3: Lọc với áp suất nhỏ hơn áp suất giới hạn Áp suất giới hạn 500 mbar B4: Lọc với áp suất giới hạn B5: Ép bã lọc Áp suất giới hạn 400 ÷ 600 mbar B6: Rửa bã 1: bơm nước rửa bã đầy khoang lọc Tốc độ bơm 60 ÷ 70%, áp suất 700mbar, nhiệt độ 74 ÷ 77oC B7: Rửa bã 2: Rửa bã với lưu lượng cài đặt Lưu lượng 30 ÷ 34 hl / giờ, đường sót rửa bã < 1,5oP B8: Ép lần 1 Áp suất 400 ÷ 600 mbar B9: Ép lần 2 Áp suất 600 ÷ 1000 mbar B10: Xả cạn máy lọc Máy báo empty B11: Xả áp màng cao su 9.1.5 Nồi đun sôi a. Cấu tạo Hình dáng tương tự nồi nấu nhưng không có cánh khuấy mà chỉ có bộ đốt ở trung tâm gồm 32 ống, dài 2200mm, đường kính 34mm, thể tích 100hl. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 73 9.1.6 Hệ thống lắng và làm lạnh nước nha a. Cấu tạo Bồn lắng Whirlpool thể tích 8000 lít. Dịch nước nha bơm vào theo phương tiếp tuyến với thành bồn dưới áp lực mạnh, nhờ vậy, cột chất lỏng trong thùng sẽ bị xoáy cưỡng bức tạo lực hướng tâm lớn nên các cặn lơ lửng có khối lượng lớn sẽ lắng xuống gom vào tâm. Đáy bồn lắng thiết kế nghiêng một góc khoảng 8 – 10o. Dựa vào lực ly tâm hình thành do dòng chất lỏng xoáy cưỡng bức khi dịch nha được bơm vào bồn với áp suất lớn, cặn được cuốn vào trung tâm của bồn và lắng xuống. Thiết bị làm lạnh là loại thiết bị làm lạnh nhanh dạng tấm mỏng, có 128 bản kích thước 110x30 cm, sử dụng tác nhân lạnh là nước lạnh 2 – 4oC . Thiết bị có hai mương dẫn để một cho dịch đường đi qua và một cho tác nhân lạnh đi theo chiều ngược lại. Thiết bị này nhỏ, gọn, làm lạnh nhanh tuy nhiên giá thành thiết bị khá cao. Hình 18 Nồi đun sôi Hình 19 Thiết bị làm lạnh Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 74 b. Vận hành - B1: Chuẩn bị: Các van đều đóng, Wp đang trống, bồn nước lạnh ít nhất là 1/3 bồn. - B2: Nhận nước nha vào Wp lắng 20 phút. - B3: Thanh trùng đường ống 5 phút trước khi làm lạnh. - B4: Làm lạnh và sục gió nước nha. Chạy chế độ làm lạnh tự động, chỉnh lưu lượng nước nha 60 ÷ 65 hl/giờ. Mở van gió nước nha, oxy mẻ đầu phải đạt 8 ÷ 10 mg/l, đèn UV phải sáng. Lưu ý: Trong suốt quá trình làm lạnh theo dõi: • Nhiệt độ nước nha. • Lưu lượng nước nha, lưu lượng gió, nhiệt độ, bồn nước lạnh. • Tình trạng hoạt động của van, bơm. - B5: Đuổi nước nha và tráng đường ống bằng nước nóng 5 phút. - B6: Rửa bã hop và tráng Wp. QUY TRÌNH TỔNG QUÁT ĐỂ CIP ( clean in place) MỘT THIẾT BỊ Bước 1: chuẩn bị nồi và bồn soude: kiểm tra nồi đã kết thúc, đóng chặt nắp nồi, pha bồn soude / acid cho đủ nồng độ, gia nhiệt bồn soude cho đạt nhiệt độ 78 - 80oC. Bước 2: lắp các cút quay panel 1, đường CIP đi (panel 2), đường CIP hồi về (CIP-R). Bước 3: chọn chế độ CIP (bật contact chọn chế độ trên tủ điện), nếu đèn báo sáng xanh: cho phép tiếp tục; nếu có lỗi đèn đỏ cháy, chuông reo: dừng tìm nguyên nhân để xử lý. Bước 4: bơm phun soude: đóng mở các van đường đi, về; chạy bơm CIP-S, bơm CIP-R (tùy trường hợp). Trong khi phun, kiểm tra nồng độ dung dịch soude bằng độ dẫn diện. Đủ thời gian quy định thì dừng phun, bơm / xả soude về bồn. Bước 5: tráng nồi: bơm nước sạch tráng nồi, xả cạn. Bước 6: kết thúc: tắt contact chọn chế độ CIP, tháo cút quay panel 2, cút quay đường về, tắt bơm, đóng các van. - Ở bước 3: nếu không thỏa các điều kiện bắt buộc hệ thống sẽ báo lỗi và: • Tự động tắt bơm CIP-S. • Đèn báo lỗi chung (đỏ) sáng. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 75 • Đèn báo lỗi (đỏ) của chế độ CIP đang chạy sáng. • Chuông kêu. - Cách xử lý: • Nhấn nút tắt chuông (tạm thời trong khi tìm nguyên nhân để xử lý). • Căn cứ vào bảng: các điều kiện bắt buộc... tìm và khắc phục nguyên nhân gây lỗi. • Nhấn nút ACK để reset. • Nếu còn lỗi, đèn đỏ vẫn sáng và chuông tiếp tục kêu, nhấn nút tắt chuông và trở lại xử lý như hướng dẫn trên đây. • Nếu hết lỗi, đèn đỏ tắt, đèn xanh sáng: tiếp tục các thao tác kế tiếp / chạy lại bơm CIP-S. 9.2 Thiết bị khu lên men 9.2.1 Tank lên men a. Cấu tạo Thể tích 500hl, thể tích sử dụng chỉ khoảng 400 – 410hl. Có thân hình trụ, đáy cone 60 – 70o. Trên đỉnh tank có hai van: van an toàn và van chân không dùng để điều áp, toàn bộ tank được làm bằng thép không gỉ. Thân tank có 3 lớp áo lạnh để ổn định nhiệt độ; sử dụng glycol làm chất tải lạnh, có ba vùng, vùng trên nhiệt độ thấp hơn vùng dưới. Trên thiết bị có đường ống thông gió để loại bỏ hết không khí khi cho nước nha vào và thu hồi CO2 sinh ra trong quá trình lên men chính. Đặc biệt thiết bị này có đường dẫn nước nha vào, đường xả men và đường dẫn bia ra đều nằm dưới đáy tank nhằm tránh gây xáo trộn dịch bia tạo bọt và dễ dàng xả. Ngoài ra, phía trên tank có quả cầu phun dùng để CIP thiết bị khi cần và cũng là nơi thu hồi CO2 trong quá trình lên men chính. Hoạt động dựa vào sự chênh lệch nhiệt độ giữa các vùng lạnh trong tank tạo sự đối lưu nhiệt giữa các dòng chất lỏng giúp nấm men hoạt động được ở mọi vị trí trong dung dịch bia trong tank b. Vận hành - Kiểm tra lại toàn bộ hệ thống tank lên men, tiếp nhận thông tin từ nhà nấu báo nhận nước nha Hình 20 Tank lên men Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 76 - Thông báo với tổ KTCN để kiểm tra việc cấy men và bơm Maturex – L vào tank - Kiểm tra bơm dịch men, tank chứa men cần cấy - Tại panel vận hành tank chứa men đấu nối đường ống từ đáy tank chứa men với bơm để cấy men và tank - Cấy men, bơm Maturex – L vào tank lên men. - Theo dõi và điều khiển nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men.  Ưu điểm • Thể tích lớn, dễ bố trí, diện tích chiếm chỗ nhỏ. • Lên men chính và lên men phụ đều được tiến hành trong cùng một tank nên tiết kiệm được kinh tế  Nhược điểm: đòi hỏi người vận hành phải có kiến thức tốt về quá trình lên men để tránh những sai sót. c. Vệ sinh - Tank lên men và TBF :  Chạy nước lạnh.  Chạy NaOH ( 0,5 – 1%) lạnh trong 45 phút.  Chạy nước lạnh rửa soude 10 phút.  Chạy acid HCl, H3PO4 (0,5 – 1%) trong 10 phút.  Chạy nước lạnh rửa acid.  Chạy desi tiệt trùng bằng acid peracetic, H2O2 trong 10 phút.  Trước khi nhận nước nha chạy tiệt trùng nước 2oC 10 phút, nước 85oC 10 phút, nước 2oC 10 phút. - Đường ống công nghệ :  Chạy nước lạnh 10 phút  Chạy soude nóng ( 80 – 85oC, 1,5 – 2%) từ 15 – 20 phút.  Chạy nước nóng 80 – 85oC từ 15 – 20 phút.  Chạy acid trimeta – HC ( 0,5 – 1%) trong 10 phút.  Chạy nước lạnh rửa acid  Chạy desi tiệt trùng bằng acid peracetic, H2O2 trong 10 phút. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 77 9.2.2 Máy lọc KG a. Cấu tạo Dung tích 800l, hình trụ đứng, gồm có 87 ống lọc, chiều dài mỗi ống 1200mm, được làm bằng thép không gỉ. Dựa vào sự chênh lệch áp suất bên trong và ngoài ống lọc, dịch bia sẽ di chuyển từ nơi có áp suất cao sang nơi có áp suất thấp. b. Vận hành - Làm đầy nước thiết bị lọc - Làm đầy nước Securex, BT2, và van đường ống - Xả hết nước và dằn áp bằng CO2 - Tuần hoàn nội bộ xung quanh máy lọc - Xả khí trong thiết bị - Chuẩn bị và áo bột lần 1 - Tuần hoàn, xả khí chuẩn bị áo bột lần 2 - Chuyển áo bột lần 2 - Tuần hoàn, xả khí chuẩn bị bột trợ lọc - Chuẩn bị các chất phụ gia lọc - Dằn áp với bia - Xả cặn và rửa máy  Ưu điểm: lọc được cặn có kích thước nhỏ hơn so với máy lọc khung bản  Nhược điểm: dễ bị nghẹt lỗ lọc gây cản trở quá trình lọc, thời gian lọc kéo dài. Ngoài ra, bột trợ lọc có thể qua các lỗ lọc và ra khỏi máy lọc cùng với dịch bia 9.2.3 Máy lọc FOM a. Cấu tạo Thể tích 500l, hình trụ đứng gồm có 21 đĩa lọc nối với nhau bằng một ống trụ ở tâm, mỗi đĩa lọc có một lớp lưới ở trên cho bia xuyên qua được, phía dưới là lớp đĩa liền để chứa bia và có một đường ống cho bia tập trung vào ống trung tâm b. Vận hành - Vị trí bắt đầu - Đuổi hết nước bằng CO2 - Tách PVPP ra khỏi đĩa lọc Hình 21 Lọc KG Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 78 - Đưa bia vào lọc - Áo bột PVPP - Tuần hoàn áo bột PVPP  Ưu điểm: hấp phụ được polyphenol trong dịch bia, lọc được cặn có kích thước nhỏ  Nhược điểm: những hạt PVPP có thể bị vỡ do sốc áp và theo bia ra khỏi máy lọc 9.2.4 Máy lọc securox a. Cấu tạo Tương tự máy lọc KG – Filter nhưng không sử dụng bột trợ lọc, gồm có 12 ống lọc được cấu tạo từ polypropylen hay các sợi poly. Ưu nhược điểm: lọc được gần như hoàn toàn các cặn còn sót lại sau khi qua máy lọc KG – Filter và máy lọc Fom. Tuy nhiên phải thường xuyên ngâm rửa ống lọc để tránh bị nghẹt trong quá trình lọc. Hình 22 lọc FOM Hình 23 lọc securox Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 79 PHẦN III KẾT LUẬN Sau một thời gian thục tập tại nhà máy bia Sài Gòn – Miền Tây đã giúp tôi học hỏi được nhiều kiến thức và kinh nghiệm thực tế. Qua thời gian đó tôi cũng nhận thấy một số ưu nhược điểm của nhà máy như: - Có vị trí địa lí hai mặt giáp đường thuận lợi trong việc vận chuyển nguyên vật liệu cũng như thành phẩm. - Thiết bị sản xuất hiện đại, công nghệ tiên tiến, thiết bị làm bằng thép không gỉ đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm. - Thiết kế và lắp đặt dây chuyền dưới sự giám sát và tư vấn của chuyên gia Đức. Cách bố trí mặt bằng hợp lí giúp tận dụng tốt thiết bị, đường ống, giảm tổn thất năng lượng và nguy cơ nhiễm chéo. - Đội ngũ công nhân có tay nghề, tinh thần trách nhiệm cao. - Vấn đề vệ sinh và bảo trì thiết bị được kiểm tra và thực hiện nghiêm ngặt, tất cả đều ghi thành văn bản để lưu trữ. - Tuy nhiên nhà máy cũng tồn tai một số vấn đề như : chưa có hệ thống xử lí nước thải, chưa tận dụng tốt cặn houblon, cặn men Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Tài liệu quản lí chất lượng bia Sài Gòn(2005), Tổng Công ty Bia – rượu nước giải khát Sài Gòn. 2. Bùi Thị Quỳnh Hoa(2007), Bài giảng Rượu – bia nước giải khát.