Tìm hiểu tổng quan nhà máy bia Hà Thành

Mục lục Phần I. Mở đầu PhầnII. Tổng quan về nhà máy I . Lịch sử nhà máy II. Cơ cấu tổ chức III. Tình hình nguyên liệu IV. Tình hình kinh doanh V. Mặt bằng nhà máy Phần III. Quy trình sản xuất bia Sơ đồ dây chuyền công nghệ I. Nghiền nguyên liêu II. Nấu nguyên liệu III. Iọc dịch đường IV. Nấu hoa V. Lắng xoáy VI. Làm lạnh nhanh VII. Lên men VIII. Lọc trong bia IX. Bão hoà CO2 X. Chiết bock XI. Chiết chai XII. Dán nhãn XIII. Kcs và các thiêt bị khác Phần IV. Kết luận Lời mở đầu Ngành công nghệ sản xuất bia đã và đang phát triển mạnh trên thế giới cũng như ở Việt Nam.Nó mang đến lợi nhuận kinh tế cũng như giải quyết công ăn việc làm cho con người điều đặc biệt bia là một sản phẩm giải khát bổ cho sức khoẻ .Cùng sự phát triển của xã hội, đời sống vật chất và tinh thần của con người tăng lên, nhu cầu tiêu dùng, nhu cầu ẩm thực tăng lên.Chính vì vậy nhiều nhà máy sản xuất bia ở Việt Nam đã được mở rộng sản xuất và xây dựng thêm để kịp thời đáp ứng nhu cầu này. Mục tiêu của bia Việt Nam là đến năm 2010 đạt sản lượng 15000 triệu lít. Trong đó có các nhà máy bia tư nhân hoạt động rất hiệu quả như nhà máy bia Hà Thành nơi vừa qua em đã được thực tập và đã rút ra nhiều điều và hiểu thêm kiến thức về lĩnh vực chuyên ngành. Sau đây là báo cáo thực tập của em về nhà máy bia Hà Thành. Có thể còn nhiều thiếu sót nên rất mong đươc các thầy cô chỉ bảo thêm. Phần II- Tổng quan về nhà máy I. Lịch sử phát triển của nhà máy: Nhà máy được thành lập tháng 5 năm 1998, nhà máy thuộc Công ty cơ nhiệt điện lạnh Bách Khoa Hà Nội. Đến tháng 8 năm 2004 nhà máy tách ra thành công ty cổ phần công nghệ cao Hà Thành. Địa điểm gần trường Bách Khoa là cơ sở Hà Thành 1, còn địa điểm 234 Ngộ Gia Tự-Gia Lâm- Hà Nội là cơ sở 2. Tuy nhiên, trong thời gian vừa qua, do việc giải phóng mặt bằng tại khu vực quanh trường Bách Khoa nên cơ sở 1 đã chuyển các thiết bị về cơ sở 2 trong đó có 5 tank lên men. II. Cơ cấu tổ chức: Giám đốc Phó giám đốc Tổ nấu Tổ vi sinh Tổ nghiền Tổ máy làm lạnh Tổ bán hàng Tổ thanh trùng Tổ chiết chai Bộ máy tổ chức của nhà máy gồm cao nhất là giám đốc. Dưới giám đốc là phó giám đốc phụ trách kỹ thuật. Chịu sự chỉ đạo trực tiếp của phó giám đốc là các tổ. Cơ cấu của các tổ gồm một tổ trưởng và các tổ viên. Các tổ như tổ vi sinh, tổ lạnh, tổ lị, tổ nghiền, tổ lọc, tổ bán hàng có 2 tổ viên v tổ trưởng cịn cc tổ như tổ nấu có sáu tổ viên, tổ chiết chai có 12 tổ viên. Tống số người có thể thay đổi tùy theo thời vụ khi cao điểm mùa hè có thể lên đến 50 người. III. Tình hình nguyên liệu: - Malt: nhập malt Uc của Công ty International Malting Company Australia Pty Ltd, khối lượng tịnh 1 bao là 50kg, giá:6540 vnđ/kg,mỗi lần nhà máy nhập 17000 kg. - Gạo: gạo tẻ mua của Công ty lương thực thực phẩm miền Bắc, mỗi lần nhập 3500kg. Do điều kiện kho chứa có hạn nên nhà máy thường nhập nguyên liệu với số lượng ít và chu kì nhập nguyên liệu ngắn ngày. Gạo thì 2-3 ngày nhập một lần còn malt thì khoảng 10 ngày nhập một lần. - Các loại enzim, chủ yéu là Termamyl 120L, Cereflo của Công ty Novo-Đan Mạch. - Nấm men: mua nấm men khô thuộc chủng Saccharomyces Carlsbergensis của Viện Công nghệ sinh học. Nấm men và enzim sau khi mua về đều phải giữ trong điều kiện phòng lạnh. - Hoa, cao: nhập từ công ty XNK Thái Tân, trước đây là công ty ViNaPhiMex. - Nước: nước cho phân xưởng nấu mua của Công ty Việt Nhật, còn nước để vệ sinh thiết bị là nước giếng khoan. - Điện được sử dụng từ nguồn điện của Tổng Công Ty Điện Lực Việt Nam với giá thành điện sản xuất. - Ngoài ra nhà máy còn nhập các loại phụ gia như: + Caramel: tạo màu cho bia, cho vào sau giai đoạn nấu đun sôi với houblon. + CaCl2: cho vào giai đoạn nấu, tăng khả năng chịu nhiệt của enzym a- amylaza. Kích thích hoạt động của amylaza và proteaza, tăng cường khả năng kết lắng của protein ở trong nồi, đối với giai đoạn sau, cần thiết cho khả năng kết lắng hoàn toàn của nấm men và oxalat, đồng thời lượng canxi thích hợp là yếu tố quan trọng để ổn định và tạo vị tốt cho bia. + Bột trợ lọc Diatomit của Nhật gồm 2 loại bột thô và bột mịn: có tác dụng hỗ trợ cho quá trình lọc làm trong bia. + Acid H2SO4: bổ sung để điều chỉnh pH của dung dịch nước. + Maturex: rút ngắn thời gian lên men phụ và hạn chế tạo diaxetyl. + Nhựa trao đổi ion: làm sạch nước. + Than hoạt tính: làm sạch nước và CO2. + Các chất dùng vệ sinh thiết bị như cloromil B 1/10000. IV. Tình hình kinh doanh: Nơi tiêu thụ của sản phẩm: trước đây chỉ sản xuất bia phục vụ cho vùng lân cận như Hưng Yên, Gia Lâm, Hà Nội. Còn bây giờ phục vụ cả nhu cầu của các tỉnh khác như Nghệ An, Thanh Hoá, Ninh Bình, Hà Tĩnh. Bên cạnh đó nhà máy còn sản xuất dịch đường và bia cho các nhà máy khác như nhà máy bia Hà Đồ, nhà máy bia Sóc Sơn, nhà máy bia Việt Hà. Năng suất thiêt kế trước đây của nhà máy là 5 triệu lít một năm thì nay do yêu cầu của thị trường nhà máy đã cải tiến, nâng cấp và thay thế một số thiết bị để đưa năng suất lên 7 triệu lít một năm. V. Sơ đồ mặt bằng của nhà máy: Sơ đồ dây chuyền công nghệ Gạo Malt Cân Cân Nghiền Nghiền Bã chăn nuôi Nước rửa bã Lên men chính Lạnh nhanh Lắng xoáy Đun sôI với hoa Bã Rửa bã Lọc dịch đường §­êng ho¸ enzym Hồ hoá Men giống Nhân giống Nạp CO2 Lên men phụ Lọc bia Bia thành phẩm Xử lý Sữa men Phần III. Quy trình sản xuất bia I. Nghiền nguyên liệu. I.1 Nghiền malt. Mục đích. Nghiền malt nhằm mục đích đập nhỏ hạt thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp xúc với nước làm cho sự xâm nhập của nước vào các thành phần của nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy quá trình thuỷ phân của các enzym tốt hơn tạo đIều kiện cho quá trình đường hoá sau này tốt hơn. Cách tiến hành. Malt được nghiền trong may nghiền 2 đôi trục. Malt được nghiền trước mỗi mẻ nấu, ở đây sử dụng phương pháp nghiền ẩm malt được trộn với nước trong chậu rồi công nhân đổ vào phễu nạp liệu lượng nước trộn vào khoảng 2,5-3l/100kg malt . Nhà máy làm việc theo hai chế độ khác nhau mẻ lớn và mẻ nhỏ. Mẻ lớn khối lượng một mẻ là 175 kg và 12 kg malt lót, mẻ nhỏ là 160 kg và 10kg malt lót. Nghiền bằng phương pháp này sẽ làm giảm hiện tượng lát vỏ trấu bởi vì vỏ trấu còn đóng vai trò như một lớp trợ lọc trong quá trình lọc dịch đường đồng thời tránh được hiện tượng hoà tan các chất chiết không tốt vào trong dịch đường từ vỏ trấu. Kết thúc quá trình nghiền bột malt được đóng vào các bao rồi được vận chuyển xuống dưới tâng 1 bằng một thanh trượt rồi công nhân lạI vận chuyển lên nồi nấu và đường hoá. Mỗi ngày nghiền 2 ca, mỗi ca nghiền 3- 3,5 mẻ nấu và do một công nhân phụ trách với những ngày làm việc cao đIểm một ngày có thể nghiền tới 1 tấn nguyên liệu. -Cấu tạo thiết bị. nghiền malt:Gồm hai đôI trục. I 2. Nghiền gạo. Mục đích: Làm tăng bề mặt tiếp xúc với enzym , giúp quá trình trương nở và hoà tan tốt hơn. Tiến hành . Cũng tương tự như nghiền malt, gạo mua về được tàng trữ trên tầng hai và nguyên cũng được trước khi nghiền với mẻ lớn là 160 kg, mẻ nhỏ là 140 kg nguyên liệu được công nhân đổ vào phễu nạp liệu sau khi nghiền được chứa Cấu tạo thiết bị nghiền gạo: Máy nghiền gạo sử dụng là máy nghiền đĩa, gồm 2 đĩa: 1 đĩa cố định, 1 đĩa di động, nhờ vậy gạo được chà sát thành các mảnh nhỏ II.Nấu nguyên liệu. II.1. Hồ hoá. II.1.1. Mục đích. Nhằm phá vỡ cấu trúc màng tế bào tinh bột tạo đIều kiện thuận lợi cho quá trình phân cắt của các enzym. II.1.2.Nguyên liệu. 1Mẻ nấu bia hơi Gạo: 200kg Malt lót : 10kg Axit H2SO4: 80ml Termamyl: 80ml CaSO4+CaCl2 :300g II.1.3.Cách tiến hành. Thiết bị sau khi được vệ sinh sạch sẽ được bơm đủ nước tới vạch đinh mức. Nước được bơm vào từ hai con đường qua hệ thống CIP và qua một vòi nước từ bên ngoàI, nước sử dụng ở đây được tận dụng nước sau khi đã làm lạnh nhanh, nước vào có nhiệt độ khoảng 45-46oC. Với nhiệt độ này sẽ giúp quá trình hoà tan của tinh bột vào nước tốt nhất. Nước được lấy vào đủ người ta bổ xung axit H2SO4 nồng độ 10% và CaSO4+CaCl2để đIều chỉnh PH của nước tới PH hoạt động của các enzym trong quá trình nấu khoảng 6,5-6,8. Tỷ lệ nước :gạo = 4:1. Sau đó bật cánh khuấy làm việc , tốc độ cánh khuấy là 45 v/ph. Bắt cho nguyên liệu vào ban đầu người ta cho malt lót sau đó người ta cho gạo vào . Mục đích cho malt lót để sử dụng proteaza có trong malt thuỷ phân protein có trong gạo tao thành hợp chất thấp phân tử cho nấm men sử dụng sau này và tránh hiện tượng khê cháo . Sau đó người ta bổ sung enzym termamyl vào để thực hiện quá trình dịch hoá. Enzym termamyl là enzym có thể chịu được nhiệt độ cao vì vậy ta có thể bổ xung ngay từ đầu. Thời gian xả bột là 10 phút .Mở van hơI cấp nhiệt vào nồi cháo nâng nhiệt lên 72oC-giữ trong 20phút .Mở van hơI cấp nhiệt vào nồi cháo nâng nhiệt lên 83oC , thời gian nâng nhiệt là 30 phút , thời gian giữ nhiệt là 10 phút. Mục đích giữ nhiệt ở nhiêt này là quá trình hồ hoá tinh bột gạo tốt, enzym không thể phân cắt được tinh bột chưa hồ hoá vì vậy ta phảI nâng nhiệt và giữ nhiệt ở nhiệt độ này để hồ hoá tinh bột gạo. Sau đó ta nâng nhiệt lên 90oC ,thời gian nâng nhiệt là 30 phút, thời gian giữ nhiệt là 20 phút. Đây là nhiệt độ thích hợp cho enzym termamyl hoạt động. Vì vậy nó cần có thời gian dừng để cho enzym phân cắt hạt tinh bột sau khi đã hồ hoá thành các dextrin phân tử lượng thấp giúp cho quá trình đường hoá sau này tốt hơn. Sau đó lạI nâng nhiệt đun sôI dịch cháo,mục đích của quá trình này là hồ hoá tiếp những hạt tinh bột còn sót lạI và làm chín cháo. Thời gian nâng nhiệt là 10 phút, thời gian giữ nhiệt là 30 phút. Trong quá trình sôI để tránh bồng cháo dùng nước để phá bọt cháo. Kết thúc quá trình sôI ta khoá van hơI. Dịch cháo trước khi bơm sang nồi đường hoá được kiểm tra xem còn tinh bột sót không, tuy nhiên ở nhà máy việc kiểm tra này không được thường xuyên thường theo kinh nghiệm đôI khi thử bằng I2 thông qua sự đổi màu của Iôt để kiểm tra tinh bột sót. Kết thúc quá trình dịch hoá được bơm sang nồi đường hoá khi nhiệt độ hạ xuống khoảng80-83oC, thời gian bơm khoảng 5 phút. Kết thúc quá trình nấu cháo tiến hành vệ sinh thiết bị có hai trường hợp nếu tiến hành nấu ngay thì chỉ tiến hành vệ sinh thiết bị bằng cách rửa bằng nước lạnh rồi rửa bằng nước nóng rồi tiếp tục bơm nước nấu tiếp, còn đối với trường hợp không tiến hành nấu ngay tiến hành rửa thiết bị bằng hệ thống CIP . Chế độ vệ sinh cho nồi nấu cháo : Vệ sinh bằng xút Ngâm bằng giaven 2 o/oo II.1.4. Thiết bị. -Sơ đồ: Như hình vẽ. Nồi hồ hoá -Cấu tạo: Đây là thiết bị hai vỏ, thân trụ, đáy và nắp hình nón. Nắp có ống thông hơI để thu hồi nước bay hơI và thảI ra ngoàI các khí không ngưng . Cánh khuấy được nắp ở phía dưới sát với phần chóp của đáy thiết bị. Thiết bị có cắm nhiệt kế và áp kế để đo các thông số nhiệt độ và áp suất của thiết bị. Phía trên có cửa quan sát đồng thời cũng là cửa nạp liệu. Phía trong có một thanh định mức lượng nước cho vào để nấu. Phía trên có gắn hệ thống CIP để vệ sinh thiết bị. Các kích thước như hình vẽ, hệ số sử dụng thiết bị là 0,65-0,7. II.2. Đường hoá. II.2.1. Mục đích. Tạo đIều kiện cho các enzym hoạt động phân cắt hợp chất cao phân tử thành các hợp chất thấp phân tử và hoà tan vào nước tạo thành chất chiết của dịch đường. II.2. 2. Nguyên liệu . Malt :345kg CaCl2 :175g H2SO4 10% : 40 ml  II.2.3.Tiến hành. Cũng tương tự như nồi nấu cháo. Sau khi vệ sinh sạch sẽ người ta bắt đầu cấp nước vào nồi đường hoá qua đường hệ thống CIP, nước cung cấp vào nồi đường hoá được tận dụng từ nước làm lạnh ở máy lạnh nhanh, nhiệt độ nước ban đầu khoảng 38oC vừa tận dụng được nước của quá trình lạnh nhanh, mặt khác với nhiệt độ đó quá trình hoà tan của bột malt là tốt nhất . Sau khi nước được lấy đủ vào nồi bổ xung axit H2SO4 10% để đIều chỉnh PH tới PH hoạt động của các enzym đường hoá , đồng thời bổ xung CaCl2 mục đích của quá trình này là cung cấp Iôn Ca2+ để làm tăng độ bền hoạt lực của enzym trong khi tăng nhiệt độ, nó giúp cho enzym tránh được sự sốc nhiệt độ. Sau đó tiến hành bật cánh khuấy hoạt động , tốc độ canh khuấy là31v/ph. Tiến hành xuống bột đổ malt vào qua cửa nạp liệu , thời gian xả bột là 20 phút giúp cho bột malt hoà tan tốt vào nước Sau dó bơm1/2 dịch cháo sang- cánh khuây có tốc độ lớn. Lúc này nhiệt độ đạt 50-520C giữ ở nhiệt độ này trong thời gian 30 phút. Đây là nhiệt độ thích hợp cho prôteaza hoạt động , nó sẽ phân cắt phân tử prôtein thành các hợp chất đơn giản hơn như albumoza, pepton, polypeptid, peptid, axit amin cung cấp nguồn thức ăn cho nấm men, tạo vị đậm đà, tham gia vào quá trình tạo và giữ bọt cho bia. Sau đó bơm nốt 1/2 dịch cháo từ từ nồi cháo sang đảm bảo nhiệt độ là khoảng 65oC , thời gian bơm rất ngắn khoảng 5 phút . ở nhiệt độ này thích hợp cho hệ enzym đường hoá có trong malt hoạt động ở đây là enzym - amylaza hoạt động phân cắt tinh bột thành đường maltoza và các dextrin phân tử lượng thấp là nguồn thức ăn cho nấm men đồng thời là cơ chất để chuyển hoá thành rượu và các sản phẩm bậc hai cho bia. Tiếp tục cấp hơI để nâng nhiệt độ của khối dịch lên 75oC, thời gian nâng nhiệt là 10 phút, thời gian giữ nhiệt là 30 phút-thực hiện đuong hoá lần 2. Đây là nhiệt độ thích hợp cho -amylaza hoạt động phân cắt tinh bột thành dextrin phân tử lượng thấp . Nâng nhiệt lên 760c-duy tri đến hết quá trình đường hoá.Đồng thời đây cũng là nhiệt độ thích hợp cho qúa trình lọc. Kết thúc quá trình giữ nhiệt dịch đường được bơm sang nồi lọc. Yêu cầu của dịch đường sau khi đường hoá là hàm lượng đường maltoza : dextrin= 4:1. Tuy nhiên việc kiểm tra dịch đường là không thường xuyên , công việc kiểm tra chỉ được thực hiện trong những khoảng thời gian nhất định. Chế độ vệ sinh thiết bị tương tự như nồi nấu cháo. II.2. 4. Thiết bị. -Sơ đồ : Như hình vẽ Nôi đường hoá Cấu tạo Cũng tường tự như nồi nấu cháo , nồi đường hoá là thiết bị thân trụ đáy, có hai vỏ , dùng bông thuỷ tinh để cách nhiệt , bên trong có hệ thống cánh khuấy được đặt sát đáy phần nón bên trong có cần gạt, thiết bị có gắn nhiệt độ đêt theo dõi nhiệt độ của nồi đường hoá. Phía trên có ống thông hơI để ngưng phần hơI nước bốc lên và thảI khí không ngưng ra môI trường ,thiết bị có gắn -Cấu tạo : hệ thống CIP.Các kích thước như trên hình vẽ. III. Lọc dịch đường. III.1. Mục đích : Tách dịch đường ra khỏi bã với hiệu suất thu hồi lớn nhất. III.2. Tiến hành. Trước khi tiến hành lọc dịch đường thiết bị được vệ sinh sạch sẽ rồi bơm nước nóng 78oC để lót lọc lượng nước cách mặt lưới lọc khoảng 1cm mục đích của việc này là đuổi hết oxy, tránh hiện tường oxy hoá dịch đường, vừa chứa đầy khoảng không gian giữa hai thanh trùng nồi. Đồng thời quá trình lót lọc còn tránh được hiện tượng bã bít xuống lưới lọc gây khó khăn hoặc làm giảm năng suất lọc. Sau khi giai đoạn ủ nhiệt ở 76oC kết thúc dịch đường được bơm sang nồi lọc kết hợp với bật cánh khuấy, tốc độ cánh khuấy là 3v/ph để dàn đều bã. Khi bơm xong tắt cánh khuấy để yên trong 30 phút để bã kết lắng tạo thành lớp lọc phụ. Sau đó tiến hành bơm dịch lọc ,trong thời gian đầu dịch chưa trong ta tiến hành hồi lưu dịch, để tránh hiện tượng phá vỡ lớp bã lọc người ta cho dịch hồi về theo đường phía trên sát thành thùng. Trong suốt quá trình lọc nhiệt độ của khối dịch luôn được giữ ở 76oC nhờ hệ thống cách nhiệt của nồi lọc. Đây là nhiệt độ thích hợp cho quá trình lọc nếu nhiệt độ cao hơn gây biến tính prôtein, hồ hoá tiếp những hạt tinh bột còn sót lạI sẽ làm tăng độ nhớt và đục bia,làm vô hoạt enzym -amylaza , nhiệt độ thấp quá cũng làm tăng độ nhớt bia. áp lực của quá trình lọc chính là sự chênh lệch áp suất ở phía trên và phía dưới của lớp lọc, dịch đường sẽ tự chảy xuống khoảng không giữa hai lớp lọc và ra ngoàI. Thời gian của quá trình lọc là khoảng 1- 1,5 h. Kết thúc quá trình lọc ta tiến hành rửa bã. Nước rửa bã cũng là nước 78oC. Quá trình rửa bã diễn ra như sau: Lần 1 : Nước rửa bã được lấy từ hai đường phía trên và phía dưới. Phía trên qua đường CIP phía dưới qua một hệ thống phun ở phía dưới, mục đích của việc lấy nước từ hai đường là làm tơI lớp bã để thu hồi chất chiết tốt hơn. Trong quá trình rửa bã này cánh khuấy có hoạt động trong 1-2 phút đầu sau đó ngừng khuấy để lằng trong 10 phút, lượng nước rửa bã lần một khoảng 400-500 l. Lần 2: ở lần này nước chỉ vào bằng một đường qua hệ thống CIP và lượng nước rửa khoảng 300l, trong lần rửa bã lần hai không tiến hành bật cánh khuấy. Số lần rửa bã không khống chế lấy đủ dịch cho nồi hoa. Dịch sau khi lọc được bơm sang nồi hoa , trong những trường hợp dịch lọc xong nhưng nồi hoa dang nấu thì dịch được chứa vào hai thùng tạm chứa ở phía trên. Còn bã sau khi lọc được dao cào bã đẩy ra lỗ tháo bã ,bã sau khi lọc còn chứa khoảng 1,5-2oBx tuy nhiên không thu triệt để vì như vậy sẽ chiết những chất chát có trong bã vào dịch đường.Thời gian rửa bã khoảng 1,5h. Kết thúc quá trinh lọc tiến hành vệ sinh thiết bị như đối với các nồi nấu khác. III.3. Thiết bị. Thùng lọc 2 đáy -Cấu tạo : Thiết bị là thùng lọc đáy bằng gồm hai đáy , đáy thật và đáy giả , đáy thật cách đáy giả 1cm. Đáy giả gồm nhiều mảnh kim loạI hình rẻ quạt đục lỗ kích thước của lỗ là : Mặt trên tiếp xúc với bã : 41x1 Mặt dưới tiếp xúc với dịch lọc : 60x3 Khi làm việc các hình rẻ quạt được ghép với nhau rất kín. Thiết bị là thân hình trụ , hai vỏ ở giữa có lớp cách nhiệt bằng bông thuỷ tinh để đảm bảo nhiệt độ lọc là 76oC. Bên trong có hệ thống cào bã có thể nâng lên hạ xuống nhờ một hệ thống van thuỷ lực đặt ở dưới trục ở dưới thiết bị , phía trên có ống thông hơI và cửa quan sát. ở đáy có một ống tháo bã khoảng 20 cm. Kích thước thiết bị được ghi như trên hình vẽ. IV. Nấu hoa. IV.1. Mục đích. Đây là giai đoạn quan trọng nhất trong quá trình sản xuất bia. Quá trình này nhằm mục đích : Trích ly các chất có trong hoa houblon tạo vị đắng và hương thơm đặc trưng cho bia. Tăng độ bền keo cho sản phẩm : độ bền sinh học , hoá sinh và keo. Tăng màu và cô đặc dịch đường. IV.2. Nguyên liệu. 1 mẻ: đường : kg hoa cao : 0,3kg hoa viên : 1,2kg CaCl2 : 200g IV.3.Tiến hành. Trước khi nấu hoa nồi được vệ sinh sạch sẽ. Dịch đường sau khi lọc được bơm sang thiết bị nấu hoa. Trong quá trình rửa bã ở nồi lọc sau khi rửa xong nước đầu tiên người ta tiến hành cấp nhiệt ở nồi hoa sao cho khi kết thúc quá trình rửa bã ở nồi lọc khoảng 10 phút thì nồi hoa sôI. Để định lượng lượng nước cho vào nồi hoa họ sử dụng một chiếc thước gỗ có vạch chia để định lượng . HơI được cấp bằng hai đường qua áo hơI và qua hệ thống gia nhiệt trung tâm. Khi bắt đầu sôI thì tiến hành bổ xung đường. Đun sôI 10 phút thì cho toàn bộ hoa cao và CaCl2, bổ xung thêm CaCl2 nhằm mục đích tăng khả năng kết lắng của các phần tử keo. Vì trong quá trình nấu hoa , quá trình trích ly các chất đắng có trong hoa houblon tạo ra các phức protein- tanin kết tủa. Đun sôI 40 phút cho 2/3 hoa viên và sau 50 phút cho nốt 1/3 hoa cao đồng thời khoá van hơI của hệ thống gia nhiệt trung tâm để giảm cường độ sôI để giữ hương cho bia. Việc bổ xung hoa làm hai lần nhằm mục đích tạo hương tốt hơn cho bia, bởi vì trong quá trình đun hoa lượng tinh dầu thơm sẽ tổn hao là 80-90% vì vậy việc bổ xung làm hai lần như vậy sẽ giảm tổn thất. Toàn bộ quá trình kết thúc nhiêt độ đạt 100-106oc- mot số protein bị kết tủa làm trong bia sau này. IV.4. Thiết bị. -Sơ đồ : Nồi nấu hoa -Cấu tạo : Cũng giống như thiết bị nấu khác thiết bị nấu hoa cũng dang hình trụ đáy và nắp hình chóp, thiết bị cũng có cấu tạo hai vỏ ở giữa hai vỏ cũng có lớp cách nhiệt bắng bông thuỷ tinh. Bên trong có thiết bị gia nhiệt trung tâm dạng ống chùm , thiết bị này được giữ bởi các thanh bắt cứng với thành nồi. Cánh khuấy được gắn với môtơ đặt ở phía dưới sát với phần nón của thiết bị . Phía trên thiết bị có gắn nhiệt kế để theo dõi nhiệt độ của nồi nấu. Thiết bị có ống thông hơI để ngưng tụ phần nước bay hơI. V.Lắng xoáy. V.1. Mục đích: Tách các phần tử rắn, cặn có trong dịch ra khỏi dịch đường . V.2. Tiến hành. Trước khi làm việc thùng lắng xoáy được vệ sinh bằng nước sôI và chỉ tháo khi bơm dịch vào lắng xoáy. Vì đây là công đoạn rất dễ nhiễm vi sinh vật. Sau khi nấu hoa dịch đường được bơm sang thùng lắng xoáy,dịch đI vào lắng xoáy theo phương tiếp tuyến với thành thiết bị. Trước khi đI vào thùng dịch được đI theo đường ống cong lên để tạo cho dòng dịch có tốc độ cao hơn tạo dòng xoáy lớn. Thời gian bơm là khoảng 15 phút. Nhờ lực ly tâm và sự chênh lệch trọng lượng riêng mà các phần tử rắn và cặn sẽ lắng xuống dưới đáy thiết bị đồng thời nhờ có các thanh định hướng mà các cặn này sẽ tập trung váo phần tâm của thiết bị. Thời gian lắng là 30 phút. Nhiệt độ của dịch ra khỏi thùng lắng là khoảng 90oC . Vào mùa hè nhiệt độ cao người ta tiến hành phun nước lên trên vỏ của thiết bị để làm giảm nhiệt độ của thùng lắng. Kết thúc qúa trình lắng tiến hành tháo bã và vệ sinh thiết bị. V.3. Thiết bị. -Sơ đồ : Thùng lắng xoáy -Cấu tạo: Thân hình trụ, chiều cao của thiết bị bằng 0,5D khác với các trường hợp thông thường H=1,2D và dịch vào cách đáy 0,17H cũng khác với các trường hợp thông thường dịch vào cách đáy 1/3H. Tuy nhiên ở đáy thiết bị có hai thanh định hướng nhờ vậy vẫn đảm bảo dịch ra trong. Bên ngoàI có ống thuỷ để theo dõi mức dịch trong thùng lắng xoáy, khi mà lượng dịch cao thì tiến hành lấy dịch theo đường phía trên khi mà gần kết thúc quá trình lắng người ta mở van lấy dịch theo đường dưới để thu được lượng dịch triệt để nhất. Phía dưới có đường để tháo bã. VI.Làm lạnh nhanh. VI.1. Mục đích. Làm lạnh dịch đường tới nhiệt độ lên men. Yêu cầu giảm nhanh nhiệt độ dịch đường xuống nhiệt độ cần thiết (10- 12 oC), hạn chế sự nhiễm tạp vi sinh vật, đồng thời bão hoà thêm một lượng oxy (oxy được bão hoà vào dịch khi được bơm trên đường ống) để cung cấp cho nấm men sinh trưởng phát triển trong giai đoạn đầu. VI.2. Tiến hành. Trước khi làm lạnh thiết bị được vệ sinh bằng nước lạnh rồi bơm nước sôI trên toàn bộ thiết bị và đường ống dẫn vào tank lên men, xả hết nước vệ sinh rồi mới bơm dịch vào lạnh nhanh. Sau khi dịch được tách cặn đưa vào lạnh nhanh .Tác nhân làm lạnh là nước 1oC . Khi làm lạnh sẽ trao đổi nhiệt gián tiếp qua các tấm bản. Nhiệt độ dịch đường vào máy lạnh nhanh là 10-12oC, nhiệt độ của nước ra khỏi máy lạnh nhanh khoảng 55-75oC, nước này được tận dụng để nấu và rửa bã.Sau khi làm lạnh xong dịch được trộn với men giống và bơm sang tank lên men. Tuy nhiên trên đường đI tới tank nó được nạp thêm oxy, van cấp phảI mở từ từ . Lượng oxy cung cấp để đảm bảo một lượng oxy ban đầu cho nấm men tạo sinh khối đủ cho qúa trình lên men, nếu lượng oxy quá nhiều sẽ dẫn tới trường hợp nấm men sẽ sử dụng nhiều đường để tạo lượng sinh khối không cần thiết vì vậy sẽ làm giảm hiệu suất lên men. Nếu thiếu oxy cũng không tốt vì như vậy sẽ không đủ mật độ tế bào cho quá trình lên men, nấm men sẽ chóng già xảy ra hiện tượng ỳ. Khí ở đây phaỉ là khí vô trùng. Khi kết thúc lạnh nhanh thì ta tiến hành: - đóng van lấy dịch lạnh ra và tháo ống dẫn vào tank. - đóng van lấy nước lạnh. - mở van CIP. - mở van xả cặn đáy thùng lắng và van xả của ống thủy. - đóng van tháo dịch ở đáy thùng lắng. - bơm nước nóng vệ sinh đường lấy dịch và thùng lắng. - xả hết nước vệ sinh trước khi lắng và làm lạnh mẻ mới. Hao hụt tính cho khâu lắng xoáy và làm lạnh nhanh là 100 lít/mẻ. VI.3. Thiết bị. : -Cấu tạo : Thiết bị là một khối hình chữ nhật có chân đỡ gồm nhiều tấm xếp rất khít nhau, bên trong có các đường cho dịch và nước lạnh đi. Năng suất thiết kế của máy là 3m3/h tuy nhiên máy chỉ làm việc với năng suất 1,2-1,5 m3/h .Phía đường dịch ra có ống quan sát . VII. Lên men. VII.1. Mục đích. Là quá trình chuyển hoá đường thành rượu, CO2 và các sản phẩm bậc hai khác tạo thành sản phẩm bia non. VII.2. Các quá trình phát triển của nấm men. Quá trình phát triển của nấm men trảI qua bốn giai đoạn như sau : Giai đoạn thích nghi. Giai đoạn này nấm men làm quen dần với dịch lên men, nấm men lấy của dịch đường và bắt đầu hấp thu các chất dinh dưỡng có trong dịch đường như axit amin,đường maltoza…. để sinh năng lượng cung cấp cho quá trình sinh tổng hợp tế bào. Giai đoạn logarit. ở giai đoạn này nấm men đạt tốc độ sinh sản lớn nhất và với tốc độ không đổi, tế bào được tăng theo cấp số nhân. Giai đoạn này tế bào hoạt động mạnh nhất, số tế bào nảy chồi và tế bào trẻ là cao. Giai đoạn cân bằng. Nấm men ngừng sinh sản, số tế bào có trong dịch là không đổi, số tế bào nảy chồi là giảm. Giai đoạn suy vong. Là giai đoạn nấm men bắt đầu kết bông lắng xuống đáy thiết bị, giai đoạn này số tế bào chết chiếm nhiều. VII.3. Thiết bị lên men Sơ đồ : VII.3.1. Men giống. Mục đích của việc này là tạo ra một lượng sinh khối cần thiết cho quá trình lên men. Nguồn men giống cho quá trình lên men của nhà máy gồm hai nguồn đó là : Men giống thuần khiết : + Giai đoạn trong phòng thí nghiệm như sau : ống thạch nghiêng ống nghiệm 10ml bình tam giác 100ml bình tam giác 1 lít +Giai đoạn trong sản xuất : bình 1 lít bình 25 lít thùng trung gian 500lít Từ thùng trung gian này men được nạp vào các tank lên men, lượng men giống nạp vào là 10% so với lượng dịch đường. Sữa men : Lượng sữa men được nạp vào tuỳ theo tank, với các tank lớn là 25-30 kg, tank nhỏ là 15-20 kg, ở nhà máy sử d VII.3.2.Lên men chính. Mục đích : Chuyển hoá đường thành rượu ,CO2 và các sản phẩm khác. b. Tiến hành : Thiết bị sau khi được vệ sinh sạch sẽ, bơm dịch đường đã được làm lạnh sang. Khi mẻ đầu tiên được bơm vào tank lên men người ta tiến hành nạp toàn bộ lường men giống cho một mẻ vào tank. Nếu sử dụng nấm men thuần khiết thi dùng khí nén để đẩy, còn nếu sử dụng men sữa thì công nhân tiến hành nạp men một cách thủ công men đã được cho vào từng can và công nhân cứ vậy đổ vào. Sữâ men được cho vào qua một cửa nhỏ trên thân thiết bị sau khi nạp xong công nhân dùng cồn để vệ sinh miêng cửa tránh nhiễm cho dịch lên men. Mục đích của việc tiếp men ngay từ đầu là giúp cho nấm men thích nghi dần với dịch lên men đồng thời với mật độ nấm men ban đầu lớn sẽ hạn chế được sự nhiễm tạp. Đến khi tiếp đủ lượng dịch thì lượng sinh khối cũng đủ cho quá trình lên men. Ban đầu người ta chỉ mở lạnh khoang trên cùng và mở một phần khoang thứ hai để khống chế nhiệt độ lên men trong khoảng 12-14OC, còn khoang đáy không mở. Mục đích để tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ giữa các khoang nhờ đó tạo ra sự đối lưu nấm men sẽ chuyển động từ dưới lên trên. Đồng thời trong quá trình lên men CO2 tạo ra bám vào bề mặt của nấm men dưới dạng bọt khí khi lượng CO2 tạo ra nhiều đủ lớn nó sẽ kéo theo tế bào nấm men nổi lên trên bề mặt, bọt khí vỡ ra nấm men lạI rơI xuống cứ như vậy mà nấm men được đảo trộn giúp quá trình lên men diễn ra nhanh hơn và đều hơn. Thời gian lên men chính khoảng 5-7 ngày. Khi nồng độ chất khô giảm xuống người ta tiến hành lên men phụ. Trong thời gian lên men chính lượng CO2 tạo ra nhiều nhưng hệ thống thu CO2 của nhà máy đã hỏng nên lượng CO2 được thảI ra ngoàI vì vậy mà áp suất dư của các tank lên men chỉ ở 0. Trong quá trình lên men van thu CO2 phảI được mở vì nếu không thoát CO2 nó sẽ là tác nhân gây ức chế hoạt động của nấm men.Trong quá trình lên men phải lấy mẫu để kiểm tra quá trinh lên men. Kết thúc quá trình lên men chính, mở lạnh khoang dưới cùng hạ nhiệt độ xuống 50C để 8 giờ để nấm men lắng, sau đó tiến hành tách men. VII.3.3.Lên men phụ. Mục đích : Làm chín bia, tạo ra các sản phẩm bậc hai, hoà tan CO2, tạo hương vị cho bia. Tiến hành: Kết thúc quá trình lên men chính tiến hành xuống phụ. Nhiệt độ của quá trình lên men phụ là 2-40C. ở giai đoạn này tốc độ lên men chậm hơn, nấm men tiếp tục sử dụng phần đường còn lại trong dịch lên men tạo thành CO2 và các sản phẩm bậc 2 làm hương vị của bia được hoàn thiện hơn( làm trong bia, khử Diaxetyl, làm chín và ổn định bia). Lượng CO2 tạo ra dưới tác dụng của nhiệt độ thấp sẽ hoà tan vào dịch lên men. Thời gian lên men phụ khoảng 7 ngày. Tuy nhiên, tuỳ theo mức độ tiêu thụ có thể kéo dàI hơn. Trong quá trình lên men, theo nguyên tắc mỗi ngày phảI lấy mẫu kiểm tra một lần, kiểm tra các yếu tố sau: PH Độ đường Soi tế bào nấm men để đánh giá quá trình lên men có diễn ra bình thường hay không. Nếu PH của dịch lên men tăng nghĩa là dịch lên men có thể bị nhiễm vi khuẩn lactic hoặc axetic. Soi tế bào nấm men để biết mật độ tế bào nấm men, tỉ lệ nảy chồi và đặc đIểm hình tháI của tế bào. Tuy nhiên, tạI nhà máy do vấn đề vệ sinh được tốt nên hằng ngày phòng kĩ thuật chỉ kiểm tra hàm lượng chất khô bằng đường kế. VII.3.4. Rửa sữa men. Kết thúc quá trình lên men chính ta tiến hành tách sữa men. Sữa men phân thành ba lớp : - Lớp trên cùng là lớp cặn mịn màu nâu. - Lớp ở giữa màu ngà. - Lớp đáy là lớp cặn thô gồm cặn bẩn và xác nấm men. Tiến hành rút men, xô đầu tiên bỏ để loại cặn. Sau đó rút lấy phần ở giữa có màu trắng ngà và bỏ phần trên cùng. Sau khi thu được phần men sữa ở giữa đây là phần sữa men có chứa nhiều nấm men trẻ và nảy chồi nhiều nhất, tiến hành rửa sữa men. Rửa bằng nước 1oC . Người ta bơm nước lạnh vào các thùng rửa men rồi để lắng khoảng 90 phút, sau đó gạn phần nước phìa trên vì phần nước phía trên chứa chủ yếu là các tế bào men già và xác tế bào nấm men. Tiến hành rửa khoảng 3-4 lần để thu sữa men sạch. Tuy nhiên vì nhà máy không có thiết bị bảo quản sữa men nên chỉ trước khi sử dụng người ta mới tiến hành rửa men. Men sau khi rửa được nạp vào các tank lên men. VII.3.5.Chế độ vệ sinh thiết bị. Hệ thống CIP gồm bốn thùng: 1:Thùng NaOH 2%: dùng để rửa các chất bẩn hữu cơ. 2: Thùng HNO3 2%: dùng để rửa các chất bẩn vô cơ và trung hoà xút. 3: Thùng chất sát trùng 0.1%:dùng để khử trùng. 4:Thùng nước nóng. Quy trình CIP tank: Tráng nước nóng Tuần hoàn xút 90 phút Tráng nước nóng cho sạch xút. Tráng nước lạnh. Tuần hoàn axit 45phút. Tráng nước lạnh. Tuần hoàn Javen 30 phút Vệ sinh 3 lần nước nóng 70-800C nước giếng. Vệ sinh một lần nước sôi ( nước máy) VIII. Lọc. VIII.1. Mục đích. LoạI bỏ vi sinh vật và xác tế bào nấm men còn trong bia, loạI bỏ cặn lạnh, các phức chất protein-tanin, polyphenol, các hạt keo…làm trong bia.  VIII.2. Thiết bị. -Cấu tạo: Hình 3.15: thiết bị lọc đĩa Máy lọc khung bản: có bố trí các van để hồi lưu bia khi lọc chưa được trong, nén bia vào máy lọc và đường ống dẫn bia vào tank thành phẩm bão hoà CO2. Phía dưới máy lọc có để một khay để hứng bia do khoảng cách giữa khung và bản không kín. Giữa các khung và bản có đặt vải lọc, tay quay của máy để ép khung và bản với vải lọc cho thật kín và khi cần thiết để tháo khung và bản để tháo bã hoặc rửa thiết bị Hình 3.16:thiết bị lọc khung bản [3,592] Hình 3.17: sơ đồ lọc bia Bia được đưa từ thùng lên men vào thùng phối trộn bằng ống mềm. Đầu tiên đưa bia trộn với bột trợ lọc trong thùng trộn nhờ cánh khuấy, nhà máy sử dụng lượng bột: 2kg bột trợ lọc(1kg bột thô+1kg bột mịn)/100l bia. Khi trộn đều rồi dùng bơm ly tâm nén vào thiết bị lọc đĩa và cho bia đã lọc chảy tuần hoàn theo một đường hồi lưu về thùng phối trộn . Đến khi nào thấy bia trong, đồng thời trên bề mặt lưới lọc có một lớp trợ lọc đều (khoảng 15’) thì mở van cho bia nén vào máy lọc khung bản. Dịch bia đi qua một lỗ của khung , rồi nước bia đi qua vải lọc còn bã, các hạt rắn và bột trợ lọc không đi qua vải lọc được nên giữ lại trên bề mặt của vải lọc. Bia đã được lọc đi theo rãnh của bản và đi ra ngoài theo một lỗ của bản. Trong giai đoạn đầu nước bia chưa trong nên được hồi lưu về thùng trộn bột theo van hồi lưu. Quá trình hồi lưu diễn ra đến khi bia đã trong mới đóng van hồi lưu, mở van tháo bia ra để bia vào thiết bị bão hoà CO2. Đồng thời, đóng mở các van dẫn để bia đi thẳng vào thùng lọc đĩa rồi sang máy lọc khung bản, hai thiết bị lọc này làm việc nối tiếp. Khi làm việc, đối với thùng lọc đĩa thì ta phải thay đổi áp suất từ từ không được thay đổi đột ngột bởi vì khi thay đổi áp suất trong thùng nhanh làm ảnh hưởng đến lớp bột trợ lọc, đối với máy lọc khung bản thì giữ áp không đổi. Nhiệt độ của thùng lọc đĩa và máy lọc khung bản đều bằng nhiệt độ thùng lên men. Năng suất lọc bia 1500-2000l/h Nhà máy sử dụng máy lọc khung bản có sử dụng chất trợ lọc diatomit. Giữa khung và các bản có lớp vảI lọc. Gồm có 19 khung và 20 bản. Kích thước của khung là 400x400x20 (mm), của bản là 400x400x11 (mm). Phía trên có đường bia ra, trên đó có hệ thống khí nén, phía dưới là đường dịch vào.NgoàI ra còn có hệ thống thiết bị còn có thùng phủ bột. VIII.3. Tiến hành. Quá trình lọc gồm 2 quá trình: Quá trình phủ bột: Mục đích của quá trình này là tạo lớp màng lọc. Phần bia thừa trào ra ở phần chiết và phần bán hàng được thu gom về thùng phủ bột. Khi bắt đầu lọc bật cánh khuấy và bổ sung 1 kg bột diatomit thô, tiến hành phủ bột đồng thời tuần hoàn bột, thời gian phủ bột 5-10 phút. Sau đó tiến hành phủ bột tinh, lượng bột tinh đem phủ là 1 kg. Thời gian phủ bột là 10 phút và cũng tiến hành tuần hoàn bột tương tự như phủ bột thô. Kết thúc quá trình phủ bột, bột diatomit sẽ được giữ lại trên lớp vải lọc trên hai mặt của khung tạo thành lớp lọc xốp. Giai đoạn lọc: Dịch từ các tank lên men được bơm vào máy lọc, trước đó bia được làm lạnh tới 0oC để tách tối đa căn lạnh,để tăng áp suất đẩy, người ta tiến hành thổi khí nén vào các tank lên men tuy nhiên áp suất khí nén phải nhỏ hơn 1kg/cm2. Kiểm tra bia ra đến khi nào đạt độ trong theo yêu cầu. Kết thúc quá trình lọc, tiến hành vệ sinh thiết bị. Tuy nhiên, đối với mùa hè cường độ hoạt động lớn, để tiết kiệm thời gian thì người ta không tháo máy vệ sinh mà bơm nước và thổi khí nén để làm tơi lớp bã đẩy ra ngoài. Bia sau khi lọc được bơm vào các tank chứa IX. Bão hoà CO2 Trong thực tế sản xuất, chẳng mấy khi CO2 bão hoà vào bia theo phương pháp tự nhiên lại đạt đến nồng độ cần thiết. Vì vậy việc bão hoà bổ sung CO2 cho bia là tác nghiệp công nghệ không thể bỏ qua được [3,502]. Bia được cacbonic hoá ở nhiều thời điểm khác nhau: sau lên men chính; trong thời kì lên men phụ và tằng trữ. Nhưng phổ biến nhất và gấp rút nhất là sau khi lọc và trước khi chiết chai. Thiết bị bo hồ CO2 l thiết bị hình trụ lm bằng inox gần giống với tank ln men nhưng nhỏ hơn. Cũng có lớp áo lạnh, lớp bảo ôn, đường dẫn dịch vào ở dưới, đường sục CO2, bên trên có quả cầu vệ sinh đồng thời để xả khí khi áp suất tới ngưỡng. ở Hà Thành sử dụng 10 tank bo hồ CO2. Sau khi lọc bia song, nhiệt độ của bia khoảng 7-8oC. Cho nn thng nạp CO2 phải có hệ thống hạ nhịêt độ của bia xuống 0 -4oC. ở Hà Thành sử dụng glycon để hạ lạnh bia. Bia được bơm vào theo đường ống dưới để tránh sàu bọt. Bia chiếm khoảng 80% thể tích thùng. Khi đ bơm song đóng các van lại, mở van nạp CO2 vào thùng đ được xử l#, p suất nạp CO2 đến 3,5 - 4 kg/ cm2. Thời gian tăng áp lực là: 15 -30 phút, giữ ở áp suất này trong khoảng 12h. Để lượng CO2 hoà tan tối đa có thể tiến hành nạp 2 -3 lần. Sau khi nạp hàm lượng CO2 phải đạt: Bia hơi từ: 3 -4 g/lít. Bia chai từ: 4 -4.5 g/lít. X. Chiết bock: Thùng bock của nhà máy là dụng cụ để chứa bia thành phẩm, có hình tang trống, với dung tich 25l, 30l và 50 , làm bằng hợp kim nhôm. Mục đích của việc đóng bia vào thùng bock là để vận chuyển đến các cơ sở tiêu thụ ngay trong ngày. Trong chiết bock thì bia khơng cần phải bổ sung CO2 mà phải đảm bảo ba yêu cầu sau: + Rót đầy thể tích thùng bock. + Rĩt khơng sủi bọt. + Hao phí bia ít nhất. XI. Hoàn thiện bia chai: Chai đem chiết phải đủ tiêu chuẩn: Vệ sinh sạch sẽ. Máy chiết làm việc theo nguyên tắc đẳng áp có ưu điểm: - Hạn chế được bia tiếp xúc với không khí - Bia khơng bị tro bọt, ít tổn hao CO2 - Chiết rót nhanh đúng định mức - Nhưng ở Hà Thành chưa tự động hoá được khâu này, vẫn sử dụng máy chiết chai thủ công Hình 3.18: sơ đồ chiết chai Chiết chai Dập nút Bia hơi Bia bo hồ CO2 Chai thanh trùng Làm khô Dán nhãn Xuất xưởng Chiết bock Xuấtxưởng xươn xưởng Chai thuỷ tinh Hà Thành sử dụng chai của HaLiDa và Hà Nội là loại thuỷ tinh trong màu nâu sẫm để tránh tác động của phản ứng quang hoá gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm. Mục đích rửa chai: diệt hết vi khuẩn, cặn bẩn, kiểm tra chất lượng chai, trước khi đưa vào chiết. Nhà máy rửa chai bằng nước lạnh có pha xút rồi ngâm nước ấm. Sau khi rửa chai song đưa qua bộ phận hấp chai ở 0,7kg/cm2 và qua bộ phận kiểm tra để loại bỏ các chai không đạt yêu cầu. Sau đó chai được đưa vào chiết và dập nút. Sau giai đoạn dập nút là giai đoạn thanh trùng. ở nhà máy Hà Thành ngoài chai thuỷ tinh thì chai nhựa cũng được sử dụng để chứa sản phẩm, tuy nhiên chai nhựa không trải qua giai đoạn thanh trùng. Hệ thống chiết chai: Hình 3.19 : máy chiết bia bằng tay Đối với loại máy này thì mọi thao tác được thực hiện bằng tay. Người ta hạ cái khay lò xo xuống và ấn cổ chai vào một cái nút cao su gắn với vòi; khi thả lò xo thì chai được gắn kín với vòi. Sau đó, người ta dùng tay gạt cái cần gắn với vòi xuống; trước tiên, ống tạo áp suất được mở ra nhờ thao tác này, sau đó nó đóng lại và những ống dẫn bia và ống thoát khí mở ra đồng thời. Khi chai đầy người ta nâng cần gạt lên và lấy chai ra. Với thiết bị này thì có năng suất là khoảng 750 chai/h và nhược điểm là không đảm bảo được lượng CO2 đã bão hoà trước đó Hệ thống thanh trùng: Bia từ lâu đã được xem như một loại đồ uống an toàn, khó bị hư hỏng và bền vững với các loại vi sinh vật, đó là do bia có nồng độ ethanol cao, hàm lượng iso a-axit đắng và nồng độ CO2 cao, ngoài ra nồng độ O2 thấp làm ức chế các vi khuẩn hiếu khí, cuối cùng là nguồn dinh dưỡng cho vi sinh vật phát triển như glucoza, maltoza, maltotrioza.. trong bia thành phẩm thấp. Tuy nhiên trong bia vẫn tồn tại một số loại vi khuẩn [13], chúng gây hại cho giá trị cảm quan của bia, làm đục bia, axit hoá bia cũng như tạo ra một số hợp chất làm biến tính chất lượng cảm quan vốn có của bia. Các loại vi khuẩn này thuộc loại Gram (+) thuộc giống Lactobacillus, Pediococcus; hoặc thuộc loại Gram (-) thuộc giống Pectinatus, Megasphaera là các vi khuẩn hiếm khí bắt buộc. Ngoài ra còn có các loại nấm men dại tuy không gây hư hỏng cho bia nhưng lại khó phân biệt với nấm men bia. Xử lý nhiệt là một trong các biện pháp quan trọng nhất để diệt vi sinh vật. ở nhà máy Hà Thành ta dùng phương pháp thanh trùng. Thiết bị thanh trùng loại băng tải, băng tải chạy được do động cơ để chuyển chai bia qua các khoảng nước nóng. Nước được đun nóng bằng hơi nước bão hoà, nước nóng được bơm phun vào chai. Chế độ thanh trùng bia diễn ra qua các giai đoạn sau với các khoang phun tia nước nóng khác nhau: +Nâng nhiệt độ lên 38°C +Nâng nhiệt độ lên 48oC +Nâng nhiệt độ từ 48oC ln 55oC +Giữ nhiệt độ trong khoảng 60oC đến 61oC +Hạ nhiệt độ xuống 45oC +Hạ nhiệt độ xuống 38oC Nhiệt độ được tăng dần và giảm dần để tránh hiện tượng nhiệt độ trong chai tăng và giảm đột ngột làm chai bị vỡ; còn nhiệt độ tăng từ 38°C đến 61° để làm cho các tế bào vi sinh vật bị phá vỡ cấu trúc làm vi sinh vật bị chết. Chai bia được đưa vào băng tải bằng tay. Băng tải gồm nhiều máng để đỡ chai bia và nếu trong khi thanh trùng có vỡ nổ chai thì mảnh vỡ cũng nằm luôn trong máng chứ không rơi xuống thiết bị. Nước nóng sau khi phun nóng chai thì được thu hồi để đun nóng tiếp. Tổng thời gian thanh trùng là 60 phút. XII. Dán nhãn và xếp chai: Trước khi dán nhn phải xì khô và lau sạch chai. Nhn phải đạt tiêu chuẩn: Ghi tên nhà máy bia sản xuất, đăng kí chất lượng, ngày, tháng sản suất, thời hạn sử dụng do nhà nước cấp. Đặc biệt hình thức nhn phải được trang trí đẹp, bắt mắt. Chai sau khi dán nhãn được xếp vào két và xuất xưởng và đưa đến nơi tiêu thụ. Yêu cầu nơi bảo quản bia: Kho đảm bảo thoáng, sạch, thông gió và chiếu sáng tốt. Không làm ảnh hưởng đến chất lượng bia trong suốt quá trình bảo quản. XIII. Sản phẩm – các thíêt bị liên quan 1. Chỉ tiêu cảm quan: -Bia phải có màu vàng tươi -Phải đạt độ trong cần thiết -Cốc bia rót ra phải có tăm bọt tốt -Bọt bia phải đều và mịn -Khả năng giữ bọt của bia phải tốt -Bia phải có hương thơm đặc trưng của hoa houblon 2. Chỉ tiêu chất lượng: Bia đi lọc phải cịn một lượng đường nhất định. Hà Thành để nồng độ đường trong bia thành phẩm là 1,8 đến 2%. Cả bia hơi và bia chai Hà Thành đều có nồng độ diaxetyl nhỏ hơn 0,01ppm. Đạt mức tiêu chuẩn đề ra. ở Hà Thành nồng độ CO2 trong bia hơi khi xuất xưởng là 3,5g/lít cịn bia chai đạt 4g/lít. Độ trong của bia thành phẩm được xác định dựa vào cảm quan. 3. Yêu cầu bộ phận phân tích: Về cơ bản thì hiện nay H Thnh ít phn tích m chủ yếu dựa vo kinh nghiệm của cc lần phn tích trước để làm, ngoài ra cịn dựa vo cảm quan của con người. Nhưng về cơ bản thì cĩ cc chỉ tiu ở cc cơng đoạn sau phải phân tích: pH là yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới chất lượng bia vì vậy cần kiểm tra kỹ để tránh sai sót có thể xẩy ra.Cần phải thường xuyên kiểm tra ph ở các quá trình nấu cháo, nấu malt, nồi houblon. Như sau khi nấu hoa Hà Thành điều chỉnh pH khoảng 5,0 đến 5,2. Cịn pH của hỗn hợp trước khi đi lọc b malt khoảng 5,5 thì qu trình lọc tối ưu. Vì vậy cần thường xuyên kiểm tra pH tuy nhiên ở Hà Thành chỉ dựa theo kinh nghiệm để điều chỉnh bằng cách cho thêm các chất phụ gia. Ngồi ra cịn phải phn tích cc chỉ tiu về độ cứng, độ kiềm của nước nấu. Phải phân tích các chỉ tiêu cảm quan như độ trong độ đường của bia thành phẩm. Dịch đi lên men bia hơi phải có độ đường đạt 10,5°Bx bia chai phải đạt 11,5°Bx. Phải kiểm tra độ đường bằng đường kế trong từng ca để đảm bảo tiến trình ln men đúng công nghệ khi cịn khoảng 2,4°Bx thì xuống phụ v điều chỉnh sao cho khi kết thúc lên men phụ độ đường cịn khoảng 2,0°Bx. Phân tích hàm lượng CO2 trong bia thành phẩm. Với bia hơi khoảng 3,5g/lít cịn bia chai khoảng 4g/lít. Phân tích nồng độ diaxetyl trong bia phải dưới mức cho phép của quản l# chất lượng. Phn tích chỉ tiu vi sinh vật cĩ trong bia. Đo độ cồn của bia thành phẩm bằng dụng cụ đo độ cồn. 4. Thiết bị thu hồi và lọc khí CO2: Mục đích của thiết bị để thu hồi toàn bộ lượng khí CO2 dư thừa trong quá trình lên men, sau đó làm sạch khí CO2 để đến công đoạn cuối cùng khi đã lọc bia xong thì người ta sẽ tiến hành sục khí CO2 vào. CO2 sinh ra ở quá trình lên men tự động đi vào balon, khi balon đầy thì bộ phận cảm biến đo báo về trung tâm điều khiển máy hút CO2 qua hệ thống lọc, rồi CO2 được đưa qua một cột nước rửa để giữ lại các tạp chất, sau đó đưa qua 2bình khử mùi, khử ẩm và 2 cột than hoạt tính để lọc sạch khí, quá trình này thực hiện được nhờ máy nén 4 cấp. Rồi khí sạch được hóa lỏng và đưa vào téc chứa khí sạch để sử dụng. Hình 3.20: sơ đồ thu hồi CO2 5. Lò hơi và hệ thống lạnh: 1. Lò hơi: ở nhà máy có 2 nồi hơi: 1 cái của công nồi hơi Việt Nam, năng lượng định mức: 500kg/h, áp suất làm việc lớn nhất: 8kg/cm2, áp suất làm thử lớn nhất: 12kg/cm2, nhiệt hơi bão hoà: 174°C. 1 nồi hơi do công ty Polyco sản xuất: năng lượng hơi định mức: 1000kg/h, áp suất làm việc lớn nhất: 6 bar, nhiệt độ hơi bão hoà: 182°C. Hình 3.21: nồi hơi Nguyên lý làm việc: 2 nồi hơi có nguyên lý hoạt động giống nhau. Trước khi vận hành cần phải bơm nước vào thiết bị chiếm khoảng # của lớp nước sau đó thực hiện quá trình đốt. Thiết bị được đốt bằng than cho vào theo cửa đốt làm cho nước và ống trao đổi nhiệt bị trao đổi nhiệt. Nước được đưa vào thiết bị bằng bơm ly tâm theo đường ống của van nước vào. Trong quá trình làm việc nước sôi và bốc hơi làm cho áp suất của thiết bị tăng lên, ta kiểm tra áp suất của thiết bị bằng áp kế. Hơi nước bão hoà quá nhiệt đi ra theo đường ống qua van. Hơi bão hoà trước khi đưa đến bộ phận nấu thường đi qua bình tách hơi. Khi áp suất của thiết bị tăng lớn hơn áp suất cho phép thì van an toàn tự mở ra và tháo một phần hơi để đảm bảo áp suất làm việc. 2. Hệ thống lạnh: Hình 3.22: sơ đồ hệ thống lạnh Chất R22 sau khi trao đổi nhiệt với glycol ở trong thiết bị bay hơi, R22 thu một lượng nhiệt từ glycol và đến nhiệt độ bay hơi, rồi được máy nén cấp hai cấp hút và nén lạnh đến áp suất ngưng tụ và nhiệt độ hơi quá nhiệt, hơi này nén vào thiết bị ngưng tụ và nhiệt độ được hạ xuống đến nhiệt độ ngưng tụ và áp suất ngưng tụ. Sau đó đi qua van tiết lưu và áp suất giảm đến áp suất bay hơi, rồi đi vào thiết bị bay hơi. Quá trình của hệ thống này được khép kín. 6.Vệ sinh thiết bị: Việc vệ sinh thiết bị nhằm loại bỏ các mốc, vi khuẩn, đường và tinh bột còn sót lại ở thành thiết bị, các chất đắng và tinh dầu của hoa houblon để giảm sự ảnh hưởng đến chất lượng của bia. Các thiết bị ở nhà máy Hà Thành được rửa và thanh trùng bằng nước và xút là chủ yếu ngoài ra thỉnh thoảng có dùng axit và chất tẩy rửa đường ống. - Hệ thống nấu làm việc thường xuyên nên hầu như không phải rửa. Khi nào dừng nấu rồi nấu lại thì rửa v cọ bằng nước thường, xút sau đó rửa và tráng lại bằng nước nóng. Đối với nồi hoa thì 4 ngày ta phải rửa một lần để rửa bã bám vào ống truyền nhiệt và nắp. Nhứng lúc cần thiết nhà máy có thể sử dụng cả axit và cloromil B để rửa. - Các tank lên men cũng làm làm việc liên tục nên có chế độ rửa trước khi tiến hành mẻ mới như sau: Cho người vào cọ rửa bằng nước thường cho sạch các cặn bám sau đó bơm NaOH 25% theo vịi rửa phía trn xuống. NaOH cĩ nhiệt độ 80oC, ngâm trong 45’. Sau đó rửa lại bằng nước nóng cho sạch kiềm trong 10’. Tiếp tục cho axit HCl 2% ở nhiệt độ thường ngâm trong 45’, tráng bằng nước thường 10’. Sau đó cho Cloromil B 1/10000 để xát trùng trong 10’. Cuối cùng bơm nước lạnh vào để rửa lại lần cuối trước khi bơm dịch vào. - Nếu tank hay nồi để lâu ngày không dùng Hà Thành dùng dung dịch KMnO4 để ngâm nhằm sát trùng. Hình 3.23: các bình CIP của nhà máy 7.Xử lý nước, nước thài và khí thải: 1. Xử lý nước nấu và nước vệ sinh thiết bị: Nhà máy Hà Thành xử lý nước giếng khoan và kết hợp sử dụng với nước máy Việt Nhật để tiết kiệm chi phí mà vần đảm bảo mục đích công nghệ. 3 bình : tch Fe,Mn Bình 1: tch Fe,Mn Bể ngầm:nước giếng đ xử l#+nước Việt Nhật Thùng chứa nước Bình ionit:giảm độ cứng bicacbonat… Bình cationit:tch Ca2+,Mg2+ Hình 3.23: sơ đồ xử lý nước giếng khoan Nước sau khi bơm từ giếng khoan lên được xử lý qua bình 1thiết bị tách Fe,Mn rồi tiếp tục qua hệ 3 bình song song để đảm bảo lượng nước xử lý được nhiều, 3 bình này cũng có tác dụng như bình 1. Đối với công nghệ sản xuất bia, sắt là nguyên tố có ảnh hưởng rất lớn [3,44]. Với hàm lượng cao chúng gây ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của bia. Nếu trong dịch đường hàm lượng Fe đủ lớn nó sẽ rút ngắn chu kỳ sinh trưởng của nấm men, làm cho sự cân bằng trong tiến trình lên men bị phá vỡ. Mặt khác với hàm lượng cao sắt sẽ gây cho bia mùi và vị lạ. Một khía cạnh bất lợi khác của kim loại này là nó xúc tác quá trình oxy hoá trong bia, làm giảm độ bền keo và dễ dàng gây đục cho sản phẩm. Mn cũng có tác động tương tự như sắt. Vì vậy việc xử lý tách Fe và Mn ban đầu là hết sức cần thiết.Sau khi xử lý ban đầu này nước được đưa xuống bể ngầm và phối trộn với nước máy Việt Nhật. Nước này có thể dùng để rửa thiết bị, chai cũng như dùng cho lò hơi và máy lạnh. Nước từ bể ngầm được xử lý qua 2 bình nhằm loại bỏ chủ yếu các muối bicácbonat và cácbonat. Một bình cationit để tách cation Ca2+, Mg2+. Cation Ca2+ có tác dụng hoạt hoá enzim a-amilaza, phản ứng của nó với muối photphat trong malt sẽ làm giảm pH giúp cải thiện quá trình đường hoá; tuy nhiên nếu có mặt của bicacbonat thì phản ứng của nó với muối photphat sẽ làm giảm độ chua định phân của dịch cháo, hơn nữa sự có mặt của Ca2+ có thể gây ra sự thiếu nguyên tố P cho sự phát triển của nấm men sau này. Cation Mg2+ cũng có tác dụng thay đổi pH của phản ứng với muối photphat gióng như Ca2+ tuy nhiên không rõ nét bằng; sự có mặt của nó làm cho bia có vị chua,gắt và ảnh hưởng đến hương bia [11,80]. Chính vì vậy cần phải tách bớt Ca2+ và Mg2+ ra khỏi nước nấu bia. Và một bình ionit xử lý độ kiềm của nước vì khi đi qua bình cationit sẽ giảm được rất nhiều độ cứng chung của nước nhưng lại làm tăng độ kiềm của nó [3,48]. P-Na2 + Ca(HCO3)2 « P-Ca + 2NaHCO3 P-Na2 + Mg(HCO3)2 « P-Mg + 2NaHCO3 P-Na2 + CaSO4 « P-Ca + Na2SO4 P-Na2 + MgCl2 « P-Mg + 2NaCl Rồi nước được đưa vào thùng chứa, nước này được dùng cho nấu và rửa bã. Nước sau khi nấu có độ cứng, độ kiềm cao, nhà máy xử lý hoàn nguyên nước nhờ muối và axit. 2. Xử lý nước thải, khí thải: Nước thải của nhà máy được tập trung về bể chứa to rồi qua bể chảy tràn và chảy ra đường ống nước thải chung. Khí thải của nhà máy là do phân xưởng lò hơi sau khi đốt than, nó được xử lý bằng cyclon tách bụi chuẩn. Tóm lại thì nhà máy đều đã xử lý nước thải và khí thải khá đảm bảo trước khi thải ra môi trường. 8. An toàn điện hơi và thiết bị: 1. An toàn điện: ở Hà Thành các thiết bị điện được lắp các thiết bị an toàn như cầu trì, cầu dao, atomat. Tất cả các thiết bị đều được nối đất an toàn. Các động cơ cánh khuấy đều được bao che nhằm chánh không để nước rơi vào Không để các luồng nước bắn chảy vào nơi có các thiết bị điện. Kết luận Em xin chân thành cám ơn PGS. TS Nguyễn Đình Thưởng, ban giám đốc cùng toàn thể cán bộ công nhân viên nhà máy đã giúp đơ chúng em hoàn thành tốt đơt thực tập nay Sinh viên