Quy trình sản xuất bia

Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level ‹#› QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA 3 GIAI ĐOẠN Quy trình ở phân xưởng nấu Quy trình ở phân xưởng lên men Quy trình ở phân xưởng chiết QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA 3 GIAI ĐOẠN Quy trình ở phân xưởng nấu Quy trình ở phân xưởng lên men. Quy trình ở phân xưởng chiết. \Quy trình ở phân xưởng nấu NGUYÊN LiỆU Malt Hoa Houblon Nước Men Đường Nhóm chất phụ gia Quy trình ở phân xưởng nấu MALT Quy trình ở phân xưởng nấu MALT là đại mạch nảy mầm, là nguồn nguyên liệu chính cung cấp chất hòa tan cho dịch đường trước lên men. Yêu cầu về nguyên liệu: - Cảm quan + Màu vàng sáng, óng mượt, hạt mẩy tròn đều + Mùi thơm đặc trưng tự nhiên của mầm đại mạch, không có mùi lạ, không lẫn tạp chất, vị ngọt nhẹ - Cơ học + Trọng lượng khô tuyệt đối: 28- 38g/1000 hạt Quy trình ở phân xưởng nấu - Thành phần hóa học + Độ ẩm: <5,5% + pH dịch: 5,5- 6,5 + Hàm lượng maltoza: 65- 70% chất hòa tan MALT quyết định chất lượng thành phẩm: - MALT cung cấp toàn bộ lượng gluxit để chuyển hóa thành đường → cồn, các thành phẩm khác của bia - MALT cung cấp các loại enzym amylase - MALT chứa một lượng khá lớn protein Quy trình ở phân xưởng nấu HOA HOUBLON Vai trò - Tạo vị đắng đặc trưng - Tạo hương thơm đặc trưng - Tăng khả năng tạo bọt và giữ bọt - Tăng độ bền keo - Tính kháng khuẩn Yêu cầu - Hoa sử dụng là hoa cái chưa thụ phấn, vì hoa này chứa nhiều Lupulin, nơi tập trung chất đắng. Quy trình ở phân xưởng nấu - Độ chín kỹ thuật là khi hoa từ màu xanh chuyển sang vàng lục - Thành phần hóa học của hoa + Nước: 11-13% +Chất đắng: 15- 21% + Tinh dầu thơm: 0,3- 1% + Polyphenol: 2,5- 6% + Protein: 15- 21% + Xelluloza: 12- 14% + Chất khoáng: 5- 8% + Hợp chất khác: 26- 28% - Hoa houblon được chế biến ở các dạng khác nhau nhưng được dùng chủ yếu là ở dạng viên do bảo quản dễ và dễ khống chế số lượng khi sử dụng Quy trình ở phân xưởng nấu NƯỚC Là thành phần cơ bản trong quá trình sản xuất bia Chiếm 90- 95% bia thành phẩm Yêu cầu - Nước mềm, trong, không có mùi lạ, không có Fe, Mn,… - Độ cứng tạm thời <7mg đương lượng/l - Độ cứng vĩnh cửu: 0,4- 0,7 mg đương lượng/l - Chỉ số coli: 3/l - pH từ 6,5- 7 Quy trình ở phân xưởng nấu Đường Đường kính trắng bóng, không vón cục, độ ẩm <0,2% Nhóm các chất phụ gia Nhóm chất phụ gia dùng để xử lý nước: than hoạt tính, các muối sunfat natri Nhóm sát trùng nước và điều chỉnh pH: dung dịch acid lactic, clo,.. Nhóm chất dùng trong quá trình thu hồi khí cacbonic: than hoạt tính, acid sunfuric, pemanganat kali Enzym acetolactatedecacboxylase, CaCl,… Quy trình ở phân xưởng nấu Thay thế malt Sx chính Gạo Nghiền Hạ nhiệt độ Nồi malt Nồi cháo Đường hóa Đường Nước Hoa Nghiền Lắng xoáy Nước Lọc Đun hoa Quy trình ở phân xưởng nấu Các quá trình cơ bản xảy ra trong phân xưởng nấu Sự hồ hóa: Mục đích: làm trương nở nguyên liệu đến mức tối đa ở nhiệt độ 860C sau 30 phút, tinh bột gần như trương nở hoàn toàn, độ nhớt cao, tinh bột đã hồ hóa thủy phân dễ dàng hơn tinh bột chưa hồ hóa. Một mẻ nấu có tỷ lệ nước: ( gạo + malt lót ) 5:1. Mục đích cho malt lót: trong malt có hệ enzym có hoạt lực cao, chúng sẽ thủy phân 1 phần tinh bột, giúp giảm độ nhớt của dung dịch, tránh gẫy cánh khuấy và chống khê cháo Quy trình ở phân xưởng nấu Sự dịch hóa Mục đích: dùng enzym có sẵn trong malt làm loãng nồi cháo, giảm độ nhớt, tạo điều kiện đun sôi phá vỡ tinh bột, tinh bột không hòa tan sẽ bị hồ hóa. Thường người ta dịch hóa ở 720C trong 30 phút. Một khi tinh bột đã bị hồ hóa thì chỉ cần vài phút là bị dịch hóa xong với một lượng vừa đủ enzym. Enzym tác động ở nhiệt độ thích nghi nhất là 65- 700C, pH thích nghi 4,6 và bị hủy nhiệt ở 800C trong thời gian ngắn. Quy trình ở phân xưởng nấu Sự đường hóa Là sự biến đổi của tinh bột đã dịch hóa thành dextrin và maltoza, chỉ xảy ra được khi đã được dịch hóa xong. Sự đường hóa xảy ra dưới tác động của 2 enzym: ᾱ- amilaza hóa β- amilaza dextrin mantoza hóa Quy trình ở phân xưởng nấu Các quá trình sinh lý hóa xảy ra trong giai đoạn đường hóa nguyên liệu như sau: - Ở nhiệt độ 50-520C, trog thời gian 30 phút là giai đoạn thủy phân protit. Nó là nguồn thức ăn trực tiếp của nấm men, tạo vị bọt và có thể gây đục … - Ở nhiệt độ 60-650C trong thời gian 30 phút là giai đoạn phân cắt tinh bột thành đường malto bằng enzym β-amylaza. - Ở nhiệt độ 72-780C, trong thời gian 45 phút là giai đoạn phân cắt tinh bột thành nhiều gốc gluco tạo nên các dextrin khác nhau, bằng enzym α- amylaza. Quy trình ở phân xưởng nấu Lọc dịch đường Mục đích:Loại bã malt và gạo ra khỏi dịch đường, tốc độ lọc phụ thuộc vào độ nhớt dịch đường Để tăng hiệu suất lọc và tránh sự mất nhiệt cho malt ta sử dụng thêm nước lọc ở nhiệt độ 75- 780C. Đun sôi dịch đường với hoa houblon Mục đích: - làm ổn định thành phần dịch đường, tạo cho bia có mùi thơm, vị đắng, gia tăng nồng độ đường, độ acid, cường độ màu, tạo chất khử Quy trình ở phân xưởng nấu Yêu cầu: - Nhiệt độ nấu hoa: 1020C - Khi dịch sôi cho cao hoa - 30 phút sau cho hoa viên - Trước khi kết thúc 15 phút cho hoa viên Lắng xoáy tách cặn Mục đích: - Tách các cặn lớn ra khỏi dịch đường - Tốc độ lắng phụ thuộc khối lượng riêng của hạt, nhiệt độ và nồng độ của dịch đường. Quy trình ở phân xưởng nấu Làm lạnh nhanh Mục đích: - Sau khi lắng xoáy tách cặn, dịch đường có nhiệt độ khoảng 900C. Tuy nhiên nhiệt độ lên men thích hợp là 9- 120C nên ta phải hạ nhiệt độ dịch đường Yêu cầu: - Tiến hành quá trình nhanh để tránh dịch đường bị nhiễm khuẩn và tránh bị bị sẫm màu vì để lâu ở nhiệt độ cao - Làm lạnh kết hợp sục khí oxy vào với tỷ lệ 9mg/l Quy trình ở phân xưởng nấu Các thiết bị trong sản phân xưởng nấu Dây truyền sản xuất dịch đường Thùng đựng malt Máy nghiền malt Nồi đường hóa Nồi lọc Nồi đun hoa Nồi lắn xoáy Thiết bị làm lạnh nhanh dịch nha Quy trình ở phân xưởng nấu Cấu tạo nồi malt Ống thoát hơi Nắp ở đỉnh Bộ phận CIP Đèn chiếu sáng Cửa nồi Thành nồi Lớp cách nhiệt Thang Cánh khuấy Các ống dẫn hơi Đường dịch vào và ra nồi Mô tơ cánh khuấy QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA 3 GIAI ĐOẠN Quy trình ở phân xưởng nấu Quy trình ở phân xưởng lên men Quy trình ở phân xưởng chiết Quy trình phân xưởng lên men Sơ đồ sản xuất: Dịch đường Lên men chính Lọc trong Lên men phụ Men giống Chiết Quy trình ở phân xưởng nấu NẤM MEN Trong sản xuất bia, nấm men sẽ lên men dịch đường thành CO2, C2H5OH. Đồng thời còn tạo ra nhiều sản phẩm bậc hai khác có ảnh hưởng đến chất lượng của bia. Nấm men Nấm men nổi: Saccharomyces cerevisiae Nấm men chìm: sacharomyces uvarum. Quy trình ở phân xưởng nấu Đặc điểm của nấm men nổi và nấm men chìm Nấm men nổi Nấm men chìm - Lơ lửng trong dịch lên men, tập trung nhiều ở vùng bề mặt. - Tạo thành chùm, lắng xuống đáy thiết bị lên men - Thời gian lên men ngắn, nhiệt độ lên men cao ( 12- 180C) - Thời gian lên men dài, nhiệt độ lên men thấp ( 6 -70C) - Khó lọc, khó thu hồi để tái sử dụng Dễ lọc, dễ thu nhận để tái sử dụng - Thường dùng để sản xuất bia đen và bia có độ cồn cao - Thường dùn để sản xuất bia vàng và bia có độ cồn thấp Quy trình phân xưởng lên men Lên men là giai đoạn quyết định để chuyển hóa dịch đường houblon hóa thành bia dưới tác dụng của nấm men thông qua hoạt động sống của chúng. Quá trình lên men được chia làm 2 giai đoạn: 1. Lên men chính Mục đích của việc lên men chính là tạo ra thành phần rươu etylic, cacbonic, glycerin và một số các sản phẩm rượu bậc cao, aldehyt, este, diacety có trong bia thành phẩm, nhằm định hình hương vị bia dưới tác dụng của nấm men. C6H12O6 C2H5OH + CO2 + Q Quy trình phân xưởng lên men Lượng khí cacbonic sinh ra trong quá trình lên men sẽ bão hòa vào dịch bia. Lượng cacbonic còn lại làm tăng áp suất trong tank. Để đảm bảo áp xuất ổn định, lượng cacbonic này được tháo ra ngoài, chuyển sang nhà lạnh để hóa lỏng sử dụng cho công đoạn sau. Sau khi cấy giống vào nước nha ta bắt đầu tính thời gian lên men. Có thể chia quá trình lên men thành 4 giai đoạn: - Giai đoạn 1: khoảng 2 ngày đầu, nấm men nẩy chồi, phát triển mạnh dần và sinh khối đạt cực đại ở cuối ngày thứ hai. Quy trình phân xưởng lên men - Giai đoạn 2: 2 ngày kế tiếp, sự lên men chuyển từ kiểu lên men hiếu khí ( tạo sinh khối nấm men) sang lên men kỵ khí ( để tạo CO2 và ethanol ) - Giai đoạn 3: 2- 3 ngày tiếp theo, thời kỳ lên men mạnh nhất. - Giai đoạn 4: 1-2 ngày cuối cùng, cường độ lên men yếu dần sinh khối nấm men tăng cùng với các thành phần keo tụ của protein, tanin, nhựa đắng hoa houblon… lắng dần xuống đáy thùng lên men. Quy trình phân xưởng lên men 2. Lên men phụ Mục đích: tiếp tục lên men phần chất khô còn sót lại sau lên men chính, bão hòa CO2 và tăng cường mùi vị cho bia, thực hiện quá trình ủ chín của bia ( ổn định chất lượng của bia ) làm trong bia, đưa bia về nhiệt độ thấp để hạn chế sự xâm nhập và phá hủy của vi sinh vật. Nhiệt độ quá trình lên men phụ được giữ trong khoảng -1 – 20C, áp suất 0,8- 1,2 bar. Quy trình phân xưởng lên men Lên men phụ, thời gian tàng trữ và nhiệt độ của môi trường là hai yếu tố quan trọng đặc biệt, ảnh hưởng đến chất lượng và độ bền keo của sản phẩm. Thời gian lên men phụ 15- 30 ngày. Trong quá trình lên men phụ, áp suất trong tank giảm, ở giai đoạn này người ta sục thêm cacbonic với mục đích đảm bảo áp suất, bõa hòa cacbonic, đảo trộn đều khối dịch. Cuối quá trình nồng độ cacbonic bão hòa khoảng 4-5 g/ l. Quy trình phân xưởng lên men Một số hiện tương thường gặp trong quá trình lên men: - Không thấy khí cacbonic thoát ra, tức là quá trình lên men bị đình trệ, nguyên nhân là do dịch lên men bị nhiễm khuẩn. - Biện pháp đề phòng là vệ sinh thật kỹ tank lên men, đường ống dẫn dịch. - Biện pháp giải quyết trực tiếp là bổ xung thêm một lượng men giống có hoạt lực cao và hạ nhiệt độ khối dịch Quy trình phân xưởng lên men Làm trong bia: - Mục đích của quá trình là tăng thêm giá trị cảm quan, ổn định thành phần cơ học, làm tăng độ bền sinh học và độ bền keo của bia. - Thiết bị lọc ở đây chủ yếu là máy lọc đĩa hoặc máy lọc khung bản. Hiện nay chủ yếu sử dụng máy lọc khung bản. Quy trình phân xưởng lên men Máy lọc khung bản Quy trình phân xưởng lên men Máy lọc đĩa QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA 3 GIAI ĐOẠN Quy trình ở phân xưởng nấu Quy trình ở phân xưởng lên men Quy trình ở phân xưởng chiết Quy trình phân xưởng chiết Sơ đồ quy trình Chai Máy chiết Máy rửa Dán nhãn Thanh trùng Bia thành phẩm Quy trình phân xưởng chiết Quy trình phân xưởng chiết Chai thu hồi được đưa qua máy rửa bằng các băng tải Quy trình phân xưởng chiết Máy chiết bia Quy trình phân xưởng chiết Bia trong được chiết vào chai bằng một thiết bị xoay tròn ( mỗi vòng như vậy chiết được 42 chai) và tiếp tục đưa qua hệ thống đóng nút chai Quy trình phân xưởng chiết Sau khi đã được đóng nắp tiếp tục đi qua hệ thống thanh trùng Quy trình phân xưởng chiết Một số sản phẩm bia