Phần 1: TỔNG QUAN VỀ BIA

1. Khái niêm

Bia là một loại nước uống chứa cồn được sản xuất bằng quá trình lên men của đường lơ lửng trong môi trường lỏng và nó không được chưng cất sau khi lên men. Nói một cách khác, bia là loại nước giải khát có độ cồn thấp, bọt mịn xốp và có hương vị đặc trưng của hoa houblon. Đặc biệt CO2 hòa tan trong bia có tác dụng giải nhiệt nhanh, hỗ trợ cho quá trình tiêu hóa, ngoài ra trong bia còn chứa một lượng vitamin khá phong phú (chủ yếu là vitamin nhó B như vitamin B1, B2, PP.. .). Nhờ những ưu điểm này, bia được sử dụng rộng rãi ở hầu hết các nước trên thế giới với sản lượng ngày càng tăng. Đối với nước ta bia đã trở thành loại đồ uống quen thuộc với sản lượng ngày càng tăng và đã trở  ngành công nghiệp mũi nhọn trong ngành công nghiệp nước ta.

Quá trình sản xuất bia được gọi là nấu bia. Do những thành phần sử dụng để sản xuất bia có độc lạ tùy theo từng khu vực, những đặc trưng của bia như mùi vị và sắc tố cũng đổi khác rất khác nhau và do đó có khái niệm loại bia hay những sự phân loại khác .

2. Lịch sử

Hình 2.1   Một vại bia lager, có màu vàng óng và bọt ở phía trên

Bạn đang đọc: Tổng quan về Bia – Nguyên liệu – Quy trình công nghệ sản xuất bia

• Bia là một trong các đồ uống lâu đời nhất mà loài người đã tạo ra, có niên đại ít nhất là từ thiên niên kỷ thứ 5 trước công nguyên và đã được ghi chép lại trong các thư tịch cổ của Ai Cập cổ đại và lưỡng hà (Mesopotamia).
• Giống như phần lớn các chất chứa đường khác có thể bị lên men một cách tự nhiên, rất có thể là các đồ uống tương tự như bia đã được phát minh một cách độc lập giữa các nền văn minh trên toàn thế giới. Việc kiểm định hóa học các bình gốm cổ phát hiện ra rằng bia (tương tự như rượu vang) đã được sản xuất khoảng 7.000 năm trước ở khu vực ngày nay là Iran và là một trong số các công nghệ sinh học đã biết, trong đó các quy trình sinh học của sự lên men được áp dụng.
• Tại Lưỡng Hà, chứng cứ lâu đời nhất về bia được cho là bức vẽ 6.000 năm tuổi của người Sumeria miêu tả những người đang uống một thứ đồ uống bằng các cần hút bằng sậy từ thùng công cộng. Bia cũng được đề cập tới trong thiên sử thi Gilgamesh, một bản trường ca 3.900 năm tuổi của người Sumeria để tỏ lòng tôn kính nữ thần Ninkasi, vị thần bảo trợ cho bia, nó chứa công thức làm bia cổ nhất còn sót lại và miêu tả việc sản xuất bia từ lúa mạch thông qua bánh mì. Bia đã trở thành thiết yếu đối với tất cả các nền văn minh trồng ngũ cốc ở thế giới phương Tây cổ xưa, đặc biệt là ở Ai Cập và Lưỡng Hà.
• Người Thracia cũng được biết là đã sử dụng bia sản xuất từ lúa mạch đen, thậm chí từ thế kỉ 5 trước công nguyên, như Hellanicos đã viết trong vở các opêra. Tên gọi cho bia của họ là brutos hay brytos.
• Sự bổ sung hoa bia vào bia để tạo vị đắng, bảo quản và hương vị cho bia là một phát kiến tương đối mới: Trong thời trung cổ nhiều hỗn hợp khác của các loại thảo mộc thông thường được cho vào bia chứ không phải hoa bia. Các hỗn hợp này thông thường được gọi là “gruit “. Hoa bia đã được trồng tại Pháp sớm nhất là vào khoảng thế kỷ 9. Văn bản cổ nhất còn sót lại có ghi chép về việc sử dụng hoa bia trong bia có niên đại vào năm 1067 bởi nữ tu viện trưởng kiêm nhà văn Hildegard: “Nếu người ta định làm bia từ yến mạch, nó được chuẩn bị cùng hoa bia.”
• Tại châu Âu, trong thời Trung cổ, bia chủ yếu được sản xuất trong gia đình. Vào thế kỷ 14 và 15, việc sản xuất bia đã dần dần chuyển từ hoạt động gia đình sang hoạt động thủ công, với các quán bia và tu viện sản xuất bia của mình hàng loạt để tiêu thụ.
• Trong thế kỷ 15, ở Anh loại bia không có hoa bia được biết đến như là ale, còn việc sử dụng hoa bia thì đồ uống đó gọi là bia. Bia có chứa hoa bia được nhập khẩu vào Anh từ Hà Lan sớm nhất là từ năm 1400 ở Winchester, và hoa bia đã được trồng trên quốc đảo này từ năm 1428. Tính phổ biến của hoa bia ban đầu là hỗn hợp — Công ty bia rượu London đã đi xa tới mức ra thông báo “không hoa bia, không thảo mộc hoặc những gì khác tương tự được cho vào bất kỳ ale hay rượu (mùi) nào sẽ được sản xuất — mà chỉ có liquor (nước), mạch nha, và men bia”. Tuy nhiên, vào thế kỷ 16, ale đã được dùng để chỉ các loại bia mạnh (nồng độ cồn cao) bất kỳ, và tất cả ale và bia đều sử dụng hoa bia.

Hình 2.2 Một số loại bia sử dụng thoáng rộng ở Nước Ta

• Năm 1516, WilliamIV ,Công tước xứ Bavaria, đã thông qua Reinheitsgebot (Luật tinh khiết), có lẽ là quy định về thực phẩm cổ nhất còn áp dụng đến nay. Gebot quy định rằng thành phần của bia chỉ được bao gồm nước, lúa mạch hoa bia, với men bia được bổ sung sau phát kiến của Louis Pasteur  vào năm 1857. Luật của người Bavaria đã được áp dụng trong cả nước Đức như là một phần của nước Đức thống nhất  năm 1871 thành đế chế Đức  dưới thời Otto von Bismarck, và kể từ đó đã được cập nhật để phản ánh xu hướng hiện đại trong sản xuất bia rượu. Cho đến nay, Gebot vẫn được coi là tiêu chuẩn của độ tinh khiết cho bia, mặc dù điều này có thể gây tranh cãi.
• Phần lớn các loại bia cho đến thời gian gần đây thực chất là thứ mà ngày nay gọi là ale. Bia lager đã được phát hiện ra một cách tình cờ vào thê kỷ 16 sau khi bia được lưu trũ trong các hầm lạnh một thời gian dài; kể từ đó nó đã được sản xuất nhiều hơn ale.
• Với sự phát minh ra động cơ hơi nước năm 1765, công nghiệp hóa sản xuất bia đã trở thành sự thật. Các cải tiến mới trong công nghệ sản xuất bia đã xuất hiện cùng với sự ra đời của nhiệt kế và tỷ trọng kế vào thế kỷ 19, đã cho phép các nhà sản xuất bia tăng tính hiệu quả và kiểm soát nồng độ cồn. Cho đến cuối thế kỷ 18,mạch nha chủ yếu được làm khô bằng lửa do đốt gỗ, than củi, trấu, và sau năm 1600 là từ than cốc. Nói chung, không có loại mạch nha nào trong số này được che chắn tốt khỏi khói sinh ra trong các lò sấy, và do đó các loại bia thời kỳ đó có thành phần hơi khói trong hương vị của chúng; các chứng cứ chỉ ra rằng các nhà sản xuất mạch nha và bia thường xuyên phải cố gắng giảm thiểu sự ám khói của bia thành phẩm. Sự phát minh ra lò nướng hình trống năm 1817 của Daniel Wheeler đã cho phép tạo ra mạch nha mạch nha nướng chín kỹ và tạo tiền đề cho sản xuất các loại bia đen(porter và stout). Sự phát minh ra vai trò của men bia trong quá trình lên men vào năm 1857 bởi Louis Pasteur đã giúp cho các nhà sản xuất bia phương pháp ngăn chặn vị chua của bia bởi các loại vi sinh vật không mong muốn.
• Năm 1953, Morton W Coutts, một người New Zealand đã phát triển kỹ thuật lên men liên tục. Morton lấy bằng sáng chế công nghệ của ông và nó là một cuộc cách mạng trong công nghiệp bia do nó làm giảm thời gian ủ và sản xuất bia trước đây là 4 tháng xuống còn chưa đầy 24 giờ. Công nghệ của ông vẫn được sử dụng bởi nhiều nhà sản xuất bia lớn nhất thế giới ngày nay, bao gồm cả Guinness .
• Ngày nay, công nghiệp bia là công việc kinh doanh khổng lồ toàn cầu, bao gồm chủ yếu là các tổ hợp được ra đời từ các nhà sản xuất nhỏ hơn. Trong khi bia chủ yếu là đồ uống chứa cồn thì một số biến thái của nó cũng tồn tại, xuất phát từ thế giới phương Tây, là các loại bia đi qua công đoạn xử lý để loại bỏ bớt cồn, sản xuất ra cái gọi là bia không cồn.

3. Các loại bia

Có nhiều loại bia khác nhau, mỗi loại bia được coi là thuộc về một kiểu bia đơn cử nào đó. Kiểu bia là mác dán miêu tả mùi vị toàn diện và tổng thể và thường thì là nguồn gốc của bia, tương thích với mạng lưới hệ thống đã tiến hóa qua những lần thử và những sai số qua nhiều thế kỷ .
Yếu tố chính để xác lập loại bia là men bia sử dụng trong quy trình lên men. Phần lớn kiểu bia thuộc về một trong hai họ lớn : ale – sử dụng lên mem nổi hoặc lager – sử dụng lên men chìm. Bia có đặc trưng trộn lẫn của cả ale và lager được gọi là bia lai. Đồ uống chứa cồn sản xuất từ việc lên men đường thu được từ những nguồn không phải là ngũ cốc nói chung không được gọi là ” bia “, mặc dầu chúng cũng được sản xuất bằng cùng một phản ứng sinh học gốc men bia. Mật ong lên men được gọi là rượu mạt ong, nước táo lên men được gọi là rượu táo, nước lê lên men được gọi rượu lê, còn nước nho lên men được gọi là rượu vang

Ale: Ale là bất kỳ loại bia nào được sản xuất bằng lên men nổi, và nó thông thường được lên men ở nhiệt độ cao hơn so với bia lager (15-23oc). Các men bia ale ở các nhiệt độ này tạo ra một lượng đáng kể các ester, các hương liệu thứ cấp và các sản phẩm tạo mùi khác, và kết quả là bia tạo ra có mùi vị của hoa hay quả tương tự (nhưng không chỉ có thế) như táo, lê, dứa, cỏ, cỏ khơ, chuối mận hay mận khô. Các khác biệt về kiểu giữa các loại ale là nhiều hơn so với các loại lager, và nhiều loại bia ale rất khó để phân loại chúng.

Lager: Lager là loại bia được tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới. Chúng có nguồn gốc từ vùng Trung Âu, có tên gọi này là từ lagern (“lưu trữ”) trong tiếng Đức. Men bia lager là loại lên men chìm, thông thường được lên men ở nhiệt độ 7-12°C (45-55°F) (“pha lên men”), và sau đó được lên men thứ cấp lâu ở 0-4°C (30-40°F) (“pha lager hóa”). Trong giai đoạn lên men thứ cấp, lager được làm trong và chín. Các điều kiện lạnh cũng kiềm chế việc sản xuất tự nhiên các ester và các phụ phẩm khác, tạo ra hương vị “khô và lạnh hơn” của bia.

Hình 2.3 Loại bia Lager
Các chiêu thức hiện đại để sản xuất bia lager đã đượcGabriel Sedlmayr và Anton Dreher tìm hiểu và khám phá. Gabriel Sedlmayr trẻ là người đã triển khai xong bia lager màu nâu sẫm ở nhà máy sản xuất bia Spaten tại Bavaria còn Anton Dreher là người khởi đầu sản xuất bia lager, có lẽ rằng là màu đỏ hổ phách tại Wien khoảng chừng những năm 1840 – 1841. Với việc trấn áp quy trình lên men đã được hoàn thành xong hơn, phần nhiều những nhà phân phối bia lager chỉ sử dụng thời hạn tàng trữ lạnh ngắn, thường thì từ 1 đến 3 tuần .
Phần lớn bia lager ngày này dựa trên kiểu Pilsener, được sản xuất lần tiên phong năm 1842 tại thành phố Plzen, ở Cộng hòa Séc. Các loại bia lager Pilsener thời nay có màu sáng và được cacbonat hóa nồng độ cao, với mùi vị mạnh của hoa bia và nồng độ cồn 3-6 % theo thề tích. Các tên thương hiệu bia Pilsner Urquell hay Heineken là những ví dụ nổi bật về bia pilsener .

Loại bia hỗn hợp: Kiểu bia lai hay bia hỗn hợp sử dụng các nguyên liệu và công nghệ hiện đại thay vì (hoặc bổ sung cho) các khía cạnh truyền thống của sản xuất bia. Mặc dù có một số biến thái giữa các nguồn khác nhau, nhưng nói chung bia hỗn hợp có thể là.

• Bia rau quả và bia rau cỏ là hỗn hợp với một số loại phụ gia từ hoa quả hay rau củ có thể lên men trong quá trình lên men, tạo ra chất lượng hài hòa một cách rõ nét.
• Bia thảo mộc và bia gia vị bổ sung các chất chiết ra từ rễ, hạt, lá, hoa hay quả thảo mộc hoặc các loại cây gia vị thay vì (hoặc bổ sung cho) hoa bia.
• Các loại bia tồn trữ trong các thùng gỗ là các loại bia truyền thống hay thực nghiệm được lưu trữ trong các thùng gỗ hoặc được tiếp xúc với gỗ (trong dạng các mảnh nhỏ, mẩu hay hạt) trong một khoảng thời gian (gỗ sồi là phổ biến nhất). Thông thường, thùng gỗ hay các miếng gỗ đầu tiên được xử lý bằng một số loại rượu mạnh hay các đồ uống chứa cồn khác–việc sử dụng rượu bourbon, scotch và shrry là phổ biến nhất. 
• Bia hun khói là bất kỳ loại bia nào mà mạch nha của nó đã được hun khói. Thông thường các loại bia này có mùi và hương vị của khói. Các ví dụ điển hình của kiểu bia truyền thống này là bia Rauchbiers ở Bamberg, Đức. Tuy nhiên, nhiều nhà sản xuất bia ngoài nước Đức, chủ yếu là các nhà sản xuất bia thủ công ở Mỹ cũng bổ sung mạch nha bia hun khói vào bia đen, ale Scotland và một loạt các kiểu bia khác.  Bia đặc biệt là cách gọi chung để chỉ các loại bia được sản xuất mà sử dụng các nguồn đường, hạt ngũ cốc và tinh bột có thể lên men không thông dụng. 

Phần 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

I – NƯỚC :

I.1 – Khái niệm và tính chất của nước.

– Nước rất thiết yếu cho sự sông, là dung môi phân cực mạnh, có năng lực hòa tan nhiều chất. Trong điều kiện kèm theo thông thường : nước là chất lỏng không màu, không mùi, không vị. Khi hóa rắn nó hoàn toàn có thể sống sót ở 5 dạng tinh thể khác nhau. Nước là hợp chất chiếm phần đông trên toàn cầu ( 3/4 diện tích quy hoạnh trên toàn cầu là nước )
– Tính chất vật lí :
Khối lượng phân tử : 18 dvc
Khối lượng riêng : 1 g / ml ( ở 0 oC, 1 atm )
Nhiệt độ nóng chảy : C
Nhiệt độ sôi : C

I.2 – Ảnh hưởng của thành phần hóa học và các muối có trong nước đến các quy trình công nghệ

– Sự sống sót của muối chứa Ca và Mg sẽ quyết định hành động độ cứng của nước .
+ Ca : thường sống sót dưới dạng muối Ca ( HCO3 ) 2 và ảnh hưởng tác động đến quy trình nấu bia do làm giảm độ acid của hồ malt và dịch đường hóa .
+ Mg : hàm lượng trong nước tuy ít hơn Ca, nhưng tính năng xấu hơn Ca vì MgCO3 hòa tan được, MgSO4 có vị đắng chát. Cả hai đều làm tác động ảnh hưởng đến chất lượng bia .
+ Na : sống sót dưới dạng NaHCO3, Na2CO3, Na2SO4 hay NaCl. Na2CO3, NaHCO3 làm giảm độ acid của hồ malt NaSO4 với hàm lượng cao sẽ tạo cho bia có vị đắng. NaCl nếu dưới 200 mg / l sẽ tác động ảnh hưởng tốt đến mùi, vị bia .
+ Fe : thường sống sót dưới dạng Fe ( HCO3 ) 2 hàm lượng cao sẽ gây ảnh hưởng tác động xấu đến chất lượng bia. Vì vậy chỉ được cho phép từ 0,2 ÷ 0,5 mg / l .
+ Ngoài ra trong nước còn chứa những hợp chất hữu cơ ở dạng keo vô cơ hoặc hữu cơ ( như SiO2 ) hoặc những chất khí ( O2, N2, CO2. .. )

I.3 – Yêu cầu của nước dùng trong sản xuất bia

– Hàm lượng muối cacbonat không quá 50 mg / l .
– Hàm lượng muối Mg không quá 100 mg / l .
– Hàm lượng muối Clorua 75 ÷ 150 mg / l .
– Hàm lượng muối CaSO4 130 ÷ 200 mg / l .
– Hàm lượng Fe2 + không quá 0,3 mg / l .
– Khí NH3 và những muối NO3 -, NO2 – : không có .
– Vi sinh vật không quá 100 tế bào / ml .
– E.coli, coliform : không có .
– Độ cứng : 4 ÷ 12 0 Đ. – PH : 6.5 ÷ 7

I.4 – Sử dụng nước trong công nghệ sản xuất bia

Nước tham gia trực tiếp vào quy trình công nghệ ( như gâm đại mạch, nấu malt, lọc dịch nha, lên men, trong quy trình hiết rót … ), tạo nên loại sản phẩm sau cuối. Có thể nói nước là nguyên liệu chính để sản xuất bia do trong bia hàm lượng nước chiếm đến 90 ÷ 92 % khối lượng bia .
Thành phần và hàm lượng của chúng ảnh hưởng tác động rất lớn đến quy trình công nghệ và chất lượng bia thành phẩm. Nước công nghệ được sử dụng trong quy trình nấu malt, nấu gạo, rửa bã, gâm đại mạch .
– Nước dùng ngâm đại mạch để sản xuất malt : nhu yếu quan trọng nhất là nước không được chứa nhiều tạp chất và vi sinh vật .
– Nước dùng để nấu bia :
+ Các muối cacbonat và bicacbonat sẽ hòa tan chất đắng, chất chát trong vỏ malt ( nhất là Na2CO3 ) gây cho bia có vị đắng không dễ chịu .
+ Những cacbonat và bicacbonat trong nước sẽ làm hạ độ acid của hồ malt làm cản trở hoạt động giải trí của hệ enzim trong malt 2KH2 PO4 + Ca ( HCO3 ) 2 = CaHPO4 + K2HPO4 + 2H2 O + 2CO2 Malt nước từ phản ứng trên ta nhận thấy rằng hai phân tử có tính acid sẽ thu được một phân tử kết tủa và một phân tử có tính kiềm .
+ Na2CO3 là muối làm giảm độ acid mạnh nhất vì : 2KH2 PO4 + Na2CO3 = K2HP04 + Na2HPO4 + 2H2 O + 2CO2 nhận thấy rằng từ hai phân tử có tính acid KH2PO4 sẽ thu được 2 phân tử có tính kiềm K2HPO4, Na2HPO4
– Nước dùng để rửa nấm men và thiết bị :
+ Nước dùng để rửa nấm men cần phải sạch, không chứa nhiều hợp chất hữu cơ, và đặc biệt quan trọng không chứa vi sinh vật .
+ Nước rửa thiết bị nên có độ cứng thấp đến trung bình, đặc biệt quan trọng không chứa những muối NH3 và những muối nitrit .

I.5 – Nước phi công nghệ

Không trực tiếp xuất hiện trong thành phần của loại sản phẩm nhưng rất thiết yếu trong quy trình sản xuất và cũng tác động ảnh hưởng đến chất lượng của loại sản phẩm ở đầu cuối. Nước này sử dụng vào nhiều mục tiêu khác nhau như : nước nồi hơi, nước vệ sinh thiết bị, nước vệ sinh nhà xưởng, nước thanh trùng. Mỗi mục tiêu yên cầu chất lượng riêng, nước được sử lý theo nhu yếu sử dụng .

II – ĐẠI MẠCH 

Là nguyên vật liệu có đặc thù truyền thống lịch sử để sản xuất bia ( hoàn toàn có thể thay thế sửa chữa một phần nguyên vật liệu khác nhưng nguyên vật liệu hầu hết vẫn chính là đại mạch nảy mầm ). Đại mạch cũng giống như những ngũ cốc khác gồm có hai thành phần chính là glucid và protein nhưng đại mạch có hàm lượng cao hơn so với những loại ngũ cốc khác và quan trọng nhất là tỷ suất glucid / protein cân đối thích hợp cho việc sản xuất bia .

II.1 –phân loại các giống đại mạch

Đại mạch được xếp vào họ hordeum gồm có : Hordeum. Sativum ; Hordeum. Murinum ; Hordeum. Jubatum. theo mục tiêu sử dụng, đại mạch được chia làm 2 nhóm chính
+ Đại mạch dùng trong công nghiệp : dùng để chế biến bia hoặc những ngành thực phẩm dùng malt đại mạch. Thường dùng giống đại mạch hai hàng ( gọi là H.Distichum )

Hình 3.1 Đại mạch 2 hàng

+ Trong nông nghiệp dùng để chế biến cho những loại thức ăn cho gia súc, gia cầm. .. Thường dùng giống đại mạch nhiều hàng ( gọi là H.Polystychum )

Hình 3.2. Đại mạch nhiều hàng

II.2 – Cấu trúc và thành phần hóa học của đại mạch 

2.1 – Cấu trúc hạt đại mạch:

Hình 3.3. Hạt đại mạch hai hàng

Gồm 3 bộ phận chính : vỏ hạt, phôi và nội nhũ
– Vỏ hạt : từ ngoài vào trong được chia làm 3 lớp : vỏ trấu, vỏ lụa và vỏ alơron. Phần này thường chiếm 8 ÷ 15 % khối lượng hạt .
– Phôi : là cơ quan sống hô hấp của hạt. Phôi có từ 37 ÷ 50 % chất khô là thành phần nitơ, khoảng chừng 7 % chất béo, 5 ÷ 6 % saccharose, 7 ÷ 7,5 % pentozan, 6 ÷ 6,5 % chất tro và một chút ít thành phần khác. Riêng tinh bột hầu hết rất ít. Phôi thường chiếm 2,5 ÷ 5 % khối lượng hạt .
– Nội nhũ : chiếm 45 ÷ 68 % khối lượng hạt, phần này của hạt đại mạch giữ vai trò quyết định hành động chất lượng của đại mạch trong sản xuất bia .
+ Thành phần chính trong nội nhũ là những hạt tinh bột hình tròn trụ, có size rất lớn ( 20 ÷ 30 µ hoặc rất bé 2 ÷ 10 µ ) rất ít những hạt có kích cỡ trung bình. Nếu hàm lượng protein trong đại mạch càng cao thì càng nhiều hạt tinh bột có kích cỡ nhỏ .
+ Trọng lượng riêng của hạt tinh bột khá cao ( 1,5 ÷ 1,6 ) vì thế trong nước chùng lắng xuống rất nhanh, tinh bột không hòa tan được trong nước, kể cả những dung môi hữu cơ trung tính .
+ Tinh bột đại mạch có nhiệt độ hồ hóa 75 ÷ 80 oC ( của gạo 75 oC, khoai tây 65 oC ) đặc thù này cần phải chú ý quan tâm khi nấu bia. Tinh bột đã qua hồ hóa thì khi đường hóa sẽ nhanh và thuận tiện hơn .
+ Cấu tạo hạt tinh bột gồm hai dạng polysaccharide là amylose và amylopectin. Amlose chiếm 17 ÷ 24 % khối lượng hạt tinh bột, amylopectin chiếm 76 ÷ 83 % .
+ Tinh bột sẽ chịu tính năng xúc tác của hệ enzim amylaza ( gồm α – amylaza và β – amylaza ) hiệu suất cao xúc tác sẽ phụ thuộc vào vào nhiệt độ và PH. Điều này quyết định hành động tác dụng quy trình nấu bia .

2.2 – Thành phần hóa học của đại mạch.

Bảng 2.1 : tính theo Xác Suất khối lượng chất khô

Thành phần	Đại mạch (%)	Malt (%)
Tinh bột	63 ÷ 35	58 ÷ 60
Đường saccharose	1 ÷ 2	3 ÷ 5
Đường khử	0.1 ÷ 0.2	3 ÷ 4
Những đường khác	1	2
Chất dạng gom	1 ÷ 1.5	2 ÷ 4
Hemicellulose	8 ÷ 10	6 ÷ 8
Cellulose	4 ÷ 5	5
Lipide	2 ÷ 3	2 ÷ 3
Protein thô ( N * 6,25 )	8 ÷ 11	8 ÷ 11
Dạng hòa tan tinh thể muối albumin, globulin	0.5	2
Hordein – protein ( prolamin )	3	–
Glutelin – protein	3 ÷ 4	2
Acid amin và pectin	3 ÷ 4	3 ÷ 4
Acid lucleic	0.5	1 ÷ 2
Tro	0.2 ÷ 0.3	0.2 ÷ 0.3
Những chất còn lại	2	2,2
	5 ÷ 6	6 ÷ 7

Trong nhóm glucide của hạt đại mạch, ngoài tinh bột được tập trung chuyên sâu ở nội nhủ còn có những thành phần + Cellulose : đa phần nằm ở trong vỏ trấu của hạt đại mạch, chiếm khoảng chừng 20 % chất khô của vỏ. Cellulose có ý nghĩa lớn trong quy trình lọc dịch đường hóa .
+ Hemicellulose : chiếm phần nhiều chất khô của vỏ trấu, gồm những hỗn hợp polysaccharide khác nhau. Sự phân giải hemicellulose dưới công dụng của enzyme Sitoase có ý nghĩa lớn trong quy trình nảy mầm, giúp tạo điều kiện kèm theo thuận tiện cho những enzyme khác vào bên trong nội nhũ của hạt .
+ Pentozan : có trong thành phần của hemicellulose, đặc biệt quan trọng có nhiều trong vỏ trấu ( 2 % ), không tan trong nước. Nếu bị thủy phân cho ra đường arabilnose và kcilose .
+ Các glucide cao phân tử : trong dại mạch còn chứa những chất ở dạng gom, những chất này tan trong nước sẽ tạo nên những dung dịch nhớt. Khi sẵn sàng chuẩn bị thủy phân sẽ cho galactose và kcilose, hoặc như pectin. Những hợp chất này khi đi vào dịch đường hoặc bia sẽ gây trở ngại cho quy trình lọc, tuy nhiên chúng cũng có năng lực tạo bọt cho bia và có mùi vị được cải tổ hơn .
+ Các chất đường trong hạt đại mạch có chứa một lượng nhỏ mono -, di -, tri-saccharide, trong đó nhiều nhất là đường saccharose, chiếm khoảng chừng 1,8 % chất khô của hạt. Các chất này có ý nghĩa lớn trong quy trình sản xuất malt, đặc biệt quan trọng là trong quá trình đầu .
+ Chất đắng và chất chát : có chứa nhiều trong vỏ trấu của hạt đại mạch, nó đóng một vai trò lớn trong quy trình ngâm đại mạch, một phần chất chát sẽ link với protid, tạo thành acid textinoic có vị đắng và mùi không dễ chịu chúng không hòa tan trong nước lã nhưng hòa tan tốt trong dung dịch kiềm loãng ( 0,2 ÷ 0,4 % ). Qua đó ta thấy những chất chát, đắng, màu có tính năng xấu đến thành phần của bia. Vì vậy những giải pháp công nghệ nhằm mục đích vô hiệu chúng là rất thiết yếu .

2.3 – Các hợp chất chứa nitơ trong hạt đại mạch. 

• Protid: khối lượng và chất lượng protid trong đại mạch có ý nghĩa quan trọng trong công nghệ sản xuất bia. Trước hết, người ta cho rằng hàm lượng các hợp chất có chứa nitơ trong đại mạch so với hàm lượng tinh bột trong đại mạch có tỷ lệ cân đối nhất (hay tỷ lệ N: C) là tối ưu cho công nghệ sản xuất bia (so với các loại ngũ cốc khác). Mặt dù trong thành phần những chất hòa tan của dịch đường hóa, protid chiếm một tỷ lệ khá nhỏ (4 ÷5%), song chúng lại tham gia rất tích cực trong quy trình công nghệ và góp phần quyết định chất lượng sản phẩm
• Quá trình phân giải protid dưới tác dụng của enzyme là một trong những quá trình quan trọng nhất trong sản xuất malt và bia, những sản phẩm của sự phân giải protid thường có phân tử lượng thấp hơn, chúng sẽ tham gia vào sự tác dụng tương hổ với những thành phần khác dẫn đến chổ thay đổi thành phần và tính chất của nguyên liệu ban đầu cũng như sản phẩm về sau. Đặc biệt đáng quan tâm hơn trong trường hợp này là sự tạo thành melanoic, chất này gây cho bia có mùi thơm, vị ngọt và khả năng tạo bọt của bia về sau. Nhưng đặc tính này của bia trước hết phụ thuộc vào sự phân giải protid có tối ưu không.
• Sự oxi hóa protid gây nên những biến đổi xấu về chất lượng sản phẩm. Hiện tượng này là một trong những nguyên nhân chính làm giảm tính ổn định của bia. Thường những kim loại nặng (đặc biệt là Fe và Cu) là những chất súc tác cho quá trình oxi hóa protid, vì vậy sẽ dẫn tới chỗ bia bị đục nhanh hơn.
• Trong đại mạch có đủ protid đơn giản (protein) và protid phức tạp (proteit)
• Edectin thuộc phân nhóm globulin không hòa tan trong nước lã, bắt đầu kết tủa ở nhiệt độ lớn hơn 90oC, khó tách hơn ra khỏi thành phần của dịch đường vì vậy đây là một trong những yếu tố gây đục bia.
• Hordein thuộc phân nhóm prolamin, không tan trong nước nhưng tan trong dung dịch acid hoặc kiềm. Hàm lượng hordein trong hạt đại mạch từ 3,5÷3,7% trọng ;ượng chất khô.
• Glutelin chiếm khoảng 3% chất khô trông đại mạch, thuòng bị thải cùng bã malt sau khi nấu.

2.4 – Các chất chứa Nitơ phi protid

Tập hợp những sản phẩn phân giải protid với mức độ phân giải khác nhau cho ra những sản phẩn khác nhau :
Albumoza và pepton có cấu trúc gần giống protein tuy nhiên có số gốc acid amin ít hơn có năng lực tan trong nước lã, không bị kết tủa trong quy trình chế biến sẽ đi vào thành phần nước đường hóa làm tốt năng lực tạo bọt và giữ bọt của bia .
Peptid có số gốc acid amin ít hơn pepton, gồm có di-tri và polypeptit, hòa tan thuận tiện trong nước và đi vào thành phần của bia .
Acid amin chiếm khoảng chừng 0,1 % chất khô trong hạt đại mạnh kín. Do tác động ảnh hưởng của enzym trong thời hạn sản xuất malt hàm lượng acid amin tăng lên trong dịch đường và bia. Đặc biệt chúng có vai trò quan trọng trong việc hình thành menadione ở thời kỳ sấy malt .

2.5- Các nhóm enzyme trong đại mạch

Bản chất của enzym là protein. Chúng tham gia xúc tác những phản ứng hóa-sinh trong hạt đại mạch. Từ đó biến dần những hạt đại mạch thành hạt malt. Trong quy trình công nghệ enzym chịu công dụng của nhiều yếu tố khách quan, tuy nhiên thực tiễn cho thấy ảnh hưởng tác động mạnh nhất đến hoạt tính của enzym là nhiệt độ, pH, nồng độ của dung dịch .
Trong hạt đại mạnh luôn có hai nhóm enzym chính .
Nhóm enzyme xúc tác cho quy trình oxi hóa khử. Hạt đại mạch hoạt tính giảm thiểu, ở quy trình tiến độ đầu của việc tạo malt chúng tăng cường hoạt động giải trí nhanh, trong quy trình sấy malt chúng phần đông bị tàn phá. Nhóm enzyme thủy phân : tùy thuộc vào nguồn cơ chất enzym xúc tác cho quy trình thủy phân ta hoàn toàn có thể tách thành hai nhóm nhỏ .
+ Nhóm enzyme thủy phân những hợp chất glucide. Diastase ( Amylase ) thủy phân những glucide có mạch polyme tương đối đơn thuần ( như tinh bột ) Sitaza thủy phân những glucide có mạch polyme tương đối phức tạp hơn ( như hemicellulose ). Tác dụng của enzyme này là phá vỡ màng ngăn giữa hạt gạo và vỏ trấu khi hạt khởi đầu nảy mầm, nhờ vậy những enzyme khác mới thuận tiện xâm nhập vào bên trong nội nhũ của hạt, làm biến hóa dần những thành phần hóa học của nội nhũ. Đây chính là quy trình chuyển hóa từ hạt đại mạch thành hạt malt .
Nhóm enzym thủy phân protit : trong nhóm này tiêu biểu vượt trội có .
+ Proteinase xúc tác để chuyển hóa protid thành albumoza và pepton rồi chuyển thành Polypeptit và peptit ( t = 50 oC, pH = 5 )
+ Peptitdase chuyển polypeptit và peptit thành axit amin gồm polypeptitdase và dipeptitdase ) ( to < 50 oC ; pH = 7,5 ) + Amydase tính năng deamin hóa những acid amin, tạo thành những axid hữu cơ và nitơ. Đồng thời chúng còn phá vỡ những mối link amid ( - CO – NH ) của những muối amid . - Nhóm enzyme esteraza tham gia làm vỡ những mối link este giữa những hợp chất hữu cơ với nhau hoặc giữa những hợp chất hữu cơ và vô cơ . + Lipase thủy phân este của glycerin và một số ít loại rượu với những acid béo bật cao . + Phosphatase : tách acid phosphoric ra khỏi những hợp chất hữu cơ có chứa phospho, tiêu biểu vượt trội là amylophosphatase và bytase .

II.3 – Những yêu cầu chất lượng đối với đại mạch dùng trong sản xuất bia.

3.1 Yêu cầu về cảm quan. 

– Tất cả những hạt thóc phải thuộc một loại đại mạch, đông nhất về kích cỡ, không lẫn cát đá, rơm rác và những hạt thuộc loại thóc khác .
– Hạt thóc phải có vỏ mỏng dính, màu vàng nhạt óng ánh, không có vết trên vỏ .
– Đại mạch tốt phải có mùi thơm của rạ rơm, khi cắn hạt thóc thấy có mùi tinh bột và hơi ngọt .

3.2 – Sinh lý  

– Lực nảy mầm phải đạt 80 ÷ 85 %
– Trọng lượng tuyệt đối thường 35 ÷ 45 g / 1000 hạt
– Khả năng nảy mầm 90 ÷ 95 %

3.3 – Yêu cầu về thành phần hóa học: 

– Vỏ : không vượt quá 7 ÷ 9 % khối lượng hạt
– Hàm lượng ẩm : w = 10 ÷ 15 %
– Hàm lượng protid 8 ÷ 14 % chất khô của hạt
– Hàm lượng glucid chiếm 55 ÷ 62 % khối lượng hạt ( hoặc 63 ÷ 66 % khối lượng chất khô ) .

II.4 – Malt

Malt là tên gọi của ngũ cốc nảy mầm ( đại mạch, tiểu mạch, hạt gạo, thóc gạo, thóc mếm ). Tuy nhiên ở Nước Ta chưa trồng được đại mạch, do đó phải nhập malt từ quốc tế nên chi phí sản xuất tăng lên. Do vậy giá tiền của từng loại bia tương ứng với hàm lượng malt nguyên chất, từ đó cũng một phần quyết định hành động xem bia có ngon hay không .

Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất malt

4.1 – Ngâm đại mạch

Hàm lượng ẩm có sẵn trong hạt khi dữ gìn và bảo vệ là tối thiểu, chỉ đủ để duy trì sự sống “ tĩnh ” của phôi mầm, chứ không đủ dể phôi mầm tăng trưởng, vì thế muốn cho phôi mầm tăng trưởng, hạt nẩy mầm tốt, hạt cần hút thêm một lượng nước tự do từ thiên nhiên và môi trường. Sự chuyển biến từ hạt đại mạch thành malt là tác dụng của những quy trình sinh hóa và những quy trình khác xảy ra trong hạt. Do vậy, ngâm đại mạch là quy trình tiên phong và rất quan trọng, nó ảnh hưởng tác động trực tiếp đến thời hạn ươm mầm, hao phí chất khô trong quy trình sản xuất malt, do đó ảnh hưởng tác động đến chất lượng thành phẩm của malt .
– Mục đích của quy trình ngâm Hàm lượng ẩm có sãn trong hạt khi dữ gìn và bảo vệ là tối thiểu, chỉ đủ để duy trì sự sống “ tĩnh ” của phôi mầm, chứ không đủ cho phôi mầm tăng trưởng. Vì vậy ngâm hạt đại mạch nhằm mục đích phân phối thêm 1 lượng nước tự do từ thiên nhiên và môi trường ngoài, tạo điều kiện kèm theo cho phôi mầm tăng trưởng ở điều kiện kèm theo nhiệt độ, nhiệt độ thuận tiện, những hệ enzime có sẵn trong hạt từ trạng thái “ tĩnh ” sẽ chuyển dần về trạng thái “ động ” và khởi đầu tham gia vào quy trình phá vỡ những hợp chất hữu cơ ở dạng đại phân tử ( polyme ) như tinh bột, pentozan, protein ,. .. tạo ra những chất dinh dưỡng hòa tan để nuôi mầm tăng trưởng .
– Các biến dổi trong quy trình ngâm .
Lượng nước tự do thẩm tích vào bên trong hạt làm thể tích, khối lượng hạt tăng lên và hạt mềm hơn và dễ thủy phân hơn. Những chất trong hạt sẽ thuận tiện hòa tan để được luân chuyển đến phân phối cho cơ quan phôi mầm, từ đó phôi mầm sẽ từ từ tăng trưởng. Đồng thời, ở điều kiện kèm theo nhiệt độ, nhiệt độ, pH thuận tiện, những hệ enzim có trong hạt từ trạng thái “ tĩnh ” sẽ chuyển dần sang trạng thái “ động ”, và mở màn tham gia vào những quy trình phá vỡ những hợp chất hữu cơ. Trừ ở dạng đại phân tử ( polyme ) như tinh bột, protein, pentozan, … tạo ra những chất hòa tan, để nuôi mầm tăng trưởng .

• Các yếu tố ảnh hưởng

+ Ảnh hưởng nhiệt của nước ngâm : trong một số lượng giới hạn nhất định, nếu nhiệt độ nước ngâm càng tăng thì vận tốc hút nước của hạt càng nhanh và ngược lại. Nhiệt độ tối ưu của nước ngâm dại mạch là 10 ÷ 12 oC, nếu nhiệt độ thấp hơn 10 oC thì mầm sẽ tăng trưởng rất yếu, còn nếu nhiệt độ lớn hơn 15 oC thì lại làm cho những vi sinh vật gây thối ( đa phần ) tăng trưởng mạnh, đồng thời sự hô hấp của hạt cùng những quy trình sinh-hóa trong hạt tăng nhanh thất thường, do đó làm giảm năng lực nảy mầm của hạt .
+ Ảnh hưởng của oxi trong nướcngâm : tùy thuộc vào kích cỡ hạt và điều kiện kèm theo thông thoáng tự tạo so với nước ngâm mà có tác động ảnh hưởng khác nhau tới thời hạn ngâm. Ở quá trình đầu của quy trình ngâm trong nước, thì oxy là yếu tố quyết định hành động đến cường độ hô hấp, giúp giải phóng ra nguồn năng lượng thiết yếu cho sự tăng trưởng của mầm. Do đó việc phân phối oxy cho nước ngâm càng khá đầy đủ và đều đặn thì sự hút nước của hạt càng thuận tiện, đồng thời sự tăng trưởng của mầm cũng điều hòa hơn .
+ Ảnh hưởng bởi thành phần hóa học và cấu trúc những thành phần đó có trong hạt : bản thân thành phần hóa học của nước ngâm cũng ảnh hưởng tác động trực tiếp đến tốc độ hút nước của hạt. thực tiễn cho thấy, sự biến hóa thành phần hóa học cảu hạt đại mạch trong khi ngâm là không đáng kể, một phần nhờ glucid bị tổn thất cho quy trình hô hấp của hạt, một lượng nhỏ khác của của chất bị khuyếch tán vào nước ngâm như đường, chất khoáng, pentozan ,. . .. tổng tổn thất này khoảng chừng 1 % khối lượng chất khô. Thông thường nước ngâm có pH nghiêng về acid thì dễ hòa tan những thành phần tanin hoặc chất đắng trong vỏ malt, gây ảnh hưởng tác động xấu đến mùi vị, sắc tố của bi sau này. Để hạn chế điều này đôii khi người ta dùng nước ngâm hơi kiềm. trong hạt đại mạch cũng chứa những chất ngưng trệ hệ enzime hô hấp, tức sẽ giảm năng lực hô hấp của hạt và làm yếu quy trình nảy mầm, đó là sắc ttó vàng thuộc nhóm acid-flavonic. Do đó muốn tách chúng ra khỏ hạt thường phải thay nước ngâm 5 ÷ 6 lần. tùy theo từng loại malt mà có mức dộ ngâm khác nhau : so với malt vàng thường có Wcb = 42 ÷ 44 %. Đối với malt đen phải đạt Wcb = 45 ÷ 47 %
– giải pháp ngâm :
Phương pháp ngâm tưới phun : đây là giải pháp ngâm tiên tiến và phát triển nhất lúc bấy giờ. Bằng giải pháp này ta hoàn toàn có thể cung ứng liên tục, đầu đủ và đều lượng oxy thiết yếu cho hạt. thực ra của phương páhp này là : hạt trước khi ngâm được rửa sơ bộ ở những thùng riêng, sau đó được đỏ xuống màng lưới hoạt động thành từng lớp dày, màng lưới này liên tục đi qua những vòi phun nước kiểu hoa sen, hạt được tưới liên tục bởi những luồng nước rất mịn và bão hòa oxy giống như sương, cứ như vậy liên tục cho đến khi đạt nhiệt độ thiết yếu. Bằng giải pháp này, nếu ngâm ở 10 ÷ 12 oC thì chỉ mất 48 h, đồng thời mầm tăng trưởng nhanh và mạnh, sau khi ngâm khoảng chừng 70 % hạt đã nứt mầm, malt thu được có chứa nhiều chất có N hòa tan, đồng thời độ hoạt động giải trí của amylase và protease rất mạnh .

4.2 – Ươm mầm  

Khi hạt đại mạch qua quy trình ngâm đã đạt đến nhiệt độ cân đối thiết yếu cho sự lên mầm sẽ có những chuyển biến lý-hóa, sinh-hóa. Khi đó nếu những điều kiện kèm theo về nhiệt độ, nhiệt độ, oxy không thiếu và thích hợp thì phôi mầm sẽ tăng trưởng nhanh. Có thể nói quy trình tiến độ ươm mầm là quy trình quan trọng nhất để biến hóa hạt đại mạch thành malt .
– Ươm mầm đại mạch trong công nghệ sản xuất bia nhằm mục đích mục tiêu :
+ Tạo và duy trì điều kiện kèm theo thuận tiện để hệ enzyme thủy phân tăng trưởng về khối lượng và cường lực chống va đập xúc tác. Giải phóng chúng khỏi trạng thái link tạo điều kiện kèm theo để chúng phân cắt một lượng đáng kể những chất cao phân tử thành những loại sản phẩm phân tử thấp. Đồng thời phá vỡ thành tế bào làm cho hạt “ mềm ” ra, tạo nên nhiều sự đổi khác cơ lý, hòa lý, hóa học trong thành phần hạt đại mạch .
– Trong thời hạn ươm mầm, hạt đại mạch sẽ trải qua những đổi khác sau :
+ Biến đổi sinh lý : sự tăng trưởng của phôi mầm tương quan đến sự hô hấp và quy trình tổng hợp nên những chất mới .
+ Biến đổi sinh hóa : những phản ứng thủy phân những chất dự trữ trong nội nhũ tương quan đến những enzym .
+ Biến đổi hóa học : là tính năng tương hổ giữa những mẫu sản phẩm sau thủy phân chất dự trữ cùng những hợp chất hòa tan của hạt, từ đó hình thành nên mùi vị của hạt malt .
+ Biến đổi vật lý : là sự luân chuyển qua lại của những chất hòa tan ( dinh dưỡng ) giữa nội nhũ và phôi mầm .
– Những yếu tố ảnh hưởng tác động tới quy trình ươm mầm
+ Trong thời hạn ươm mầm cần có sự trấn áp ngặt nghèo những yếu tố kỹ thuật của thiên nhiên và môi trường, đặc biệt quan trọng là oxy, nhiệt độ, nhiệt độ nhằm mục đích khống chế được sự tăng trưởng tối thiểu của mầm rễ và mầm lá, đồng thời lại phải hoạt hóa tối đa những hệ enzyme và tổng hợp những enzyme mới. Chúng ảnh hưởng tác động mạnh đến những biến hóa sinh hóa trong nội nhũ, như vậy sẽ thu được malt có độ phân giải cao, rất có lợi cho những công nghệ tiếp theo .
+ Nhiệt độ và thời hạn ươm mầm : nhiệt độ đóng một vai trò đặc biệt quan trọng quan trọng, tác động ảnh hưởng trực tiếp đến những dịch chuyển enzyme trong quy trình ươm mầm trong thời hạn hạt nảy mầm, nhiệt độ trong khối có xu thế tăng dần do sự thải nhiệt trong quy trình hô hấp. Trong một số lượng giới hạn nhất định sự ngày càng tăng nhiệt độ sẽ thôi thúc hô hấp, cường độ hoạt động giải trí của những mạng lưới hệ thống enzyme. Từ đó tạo điều kiện kèm theo cho phôi mầm tăng trưởng mạnh, đồng thời giảm nhanh hàm lượng chất khô trong hạt. Trong trường hợp nhiệt độ tăng quá số lượng giới hạn thiết yếu sẽ tác động ảnh hưởng xấu đến hiệu suất chất hòa tan và chất lượng malt. Nhiệt độ cực lớn so với sản xuất malt vàng là 18 ÷ 20 oC, với malt đen là 22 ÷ 25 oC .
Thời gian ươm mầm phụ thuộc vào vào nhiệt độ ươm mầm. Đồng thời nhờ vào vào những đặc trưng kỷ thuật của giống đại mạch. Bình thường chu kỳ luân hồi ươm mầm của malt vàng 6 ÷ 8 ngày, của malt đen là 7 ÷ 9 ngày. Sau khi ươm mầm xong phải đạt được 75 % số lượng hạt

• Malt vàng có chiều dài rễ <1,5 chiều dài hạt, chiều dài mầm lá < ¾ chiều dài hạt.
• Malt đen thì chiều dài rễ <2 lần chiều dài hạt và chiều dài mầm lá ≤1 lần chiều dài hạt.

Trong quy trình ươm mầm chất khô của hạt bị tiêu tốn khoảng chừng 10 ÷ 20 %, trong đó 6 ÷ 7 % cho sự hô hấp và 5 % cho việc tạo rể và mầm lá .
– Các hệ enzyme trong hạt sau quá trình ươm mầm
+ Hệ enzyme oxy hóa – khử : tham gia xúc tác quy trình hô hấp của hạt đại mạch gồm có những enzyme như oxydase ; peroxydase ; catalase ; sacarase và maltase. Khi hô hấp, nhờ oxy không khí và tính năng xúc tác của oxydase sẽ tạo thành nước và khí CO2. Peroxydase sẽ tạo thành với CO2 một phức chất, giúp quy trình phá vỡi CO2, từ đó giải phóng O2. nhờ hoạt tính của hệ enzyme oxy hóa mà sự hô hấp của hạt cũng tăng nhanh. Cường độ này nhờ vào đa phần vào nhiệt độ và hàm lượng của oxy trong môi trường tự nhiên nước ngâm .
+ Hệ thống enzyme sitase : sự hoạt động giải trí của mạng lưới hệ thống enzyme này có một ý nghĩa nhất định trong quy trình ươm mầm. chúng là tập hợp của cenllulase, hemicenllulase và β. glucozidase. Với sự hoạt động giải trí của enzyme cenllulase, chúng sẽ tiến công vào những tế bào cenllulose nằm trong màng ngăn giữa nội nhũ và vỏ trấu để tạo ra những mẫu sản phẩm đồng dạng với destrin. Độ hoạt động giải trí của enzyme này tăng từ từ cho tới ngày thứ 7 với pH tối ưu là 5 và nhiệt độ tối ưu là 40 oC. Với sự hoạt động giải trí của enzyme hemicenllulase chúng tiến công vào những tế bào hemicenllose nằm trong vỏ quả, từ đó tạo thêm những mẫu sản phẩm monosacaride như glucose hoặc prntose trong hạt malt. Thường hoạt tính của enzyme này tăng mạnh ở ngày thứ 5 ÷ 7 với điều kiện kèm theo pHop = 4,1 và toop = 40 ÷ 50 oC : enzyme β. glucozidase thường có sẵn trong lớp màng alorong của hạt đại mạch. Khi nó được haọt hóa, sẽ tiến công vào những hợp chất dạng gom ở màng alorong, tạo ra mẫu sản phẩm hecxose và pentose với điều kiện kèm theo pHop = 4,4 và toop = 37 ÷ 40 oC. tổng hoạt động giải trí của mạng lưới hệ thống enzyme sitase trong quy trình ươm mầm là làm đổi khác cấu trúc giữa lớp vỏ ngăn cách giữ vỏ trấu và nội nhũ .
+ Hệ enzyme amylase : hệ enzyme này gồm có α. amylase, β. amylase và amilophostase, phần nhiều chúng tập trung chuyên sâu ở phôi mầm và một chút ít phân bổ ở nội nhũ hoặc trong màng ngăn giữa vỏ trấu và nội nhũ. Hoạt tính của α. amylase khởi đầu tăng mạnh quy trình tiến độ đầu của quy trình ươm mầm, đặc biệt quan trọng mạnh sau ngày thứ 3 ÷ 4. thời hạn để hoạt động giải trí của enzyme này đạt cực lớn phụ thuộc vào vào nhiệt độ. Cơ chất mà nó tác động ảnh hưởng lên là tinh bột và destrin, từ đó tạo ra loại sản phẩm maltose và destrin tận cùng trong hạt malt. Enzyme này hoạt động giải trí tốt ở điều kiện kèm theo pHop = 5,8 và toop = 72 ÷ 76 oC. Enzyme β. amylase, thường sống sót trong hạt đại mạch chín ở dạng link cũng như dạng tự do. Trong quy trình ươm mầm, hoạt tính sẽ tăng dần đều trong trong 7 ÷ 8 ngày, riêng hoạt tính của Enzyme β. amylase tự do tăng 3 ÷ 4 lần. Với với sự tham gia của enzyme này, tinh bộ hạt đại mạch sẽ bị cắt thành đường maltose và destrin, với pHop = 5,5 ÷ 5,8 và toop = 55 ÷ 60 oC. Enzyme amilophostase không có trong hạt đại mạch chín. Nhưng enzyme này được hình thành sau ngày thứ 2 của quy trình ươm mầm, sau 8 ngày sẽ đạt cực lớn. enzyme này sau khi sẽ được hoạt hóa tăng lên khoảng chừng 150 ÷ 200 lần. Cơ chất công dụng cảu nó là tinh bột đại mạch giải phóng ra đường maltose cùng với acid phosphoric trong hạt malt .
+ Hệ enzyme protease : trong hạt đại mạch, hàng loạt mạng lưới hệ thống enzyme này ở trạng thái liên két, phần đông không hoạt động giải trí. Song, khi chuyển sang quá trình ươm mầm thì hoạt tính chung của hệ enzyme protease đã tăng nhanh, và thường đạt cực lớn sau ngày thứ năm của quy trình ươm mầm. Sự tăng của ưnzyme này nhờ vào vào giống đại mạch và điều kiệ ươm mầm. điều kiện kèm theo tối ưu của enzym này là pHop = 7,3 ÷ 8,0 và toop = 45 ÷ 50 oC. như vậy, những điều kiện kèm theo về nhiệt độ và pH trong thời hạn ươm mầm không thuận tiện cho hệ enzyme này nối chung .
– giải pháp ươm mầm :
+ lúc bấy giờ trên quốc tế có nhiều giải pháp ươm mầm theo giải pháp thông gió, tùy thuộc vào điều kiện kèm theo mỗi nơi mà lựa chọn giải pháp lựa chọn khác nhau như :

• ươm mầm thông gió trong hộp
• ươm mầm thông gió trong thùng quay
• ươm mầm thông gió liên tục

+ về nguyên tắc ươm mầm theo giải pháp thông gió : ươm mầm thông gió được thực thi bằng cách thổi luồng khí đã được điều hòa ( to, W ) trực tiếp vào lớp hạt. không khí sau khi qua bộ phận điều hòa sẽ được làm sạch bụi, vi sinh vật, hạ nhiệt độ thấp hơn so với nhiệt độ trong lớp malt từ 2 ÷ 3 oC và nhiệt độ bão hòa hơi nước đạt đến 98 ÷ 100 %. Nhờ không khí được thổi qua lớp malt từ dưới lên trên tuần hoàn, liên tục, mà malt được ươm trong điều kiện kèm theo O2, to, và W thích hợp nhất, hiệu quả là malt luôn có chất lượng không thay đổi và ta hoàn toàn có thể trấn áp được những nhu yếu chất lượng của malt .

4.3 – Sấy malt.            

Sấy malt tươi là tiến trình sau cuối của malt hóa đại mạch, đây là quy trình công nghệ thiết yếu nhằm mục đích thu nhận được malt thành phẩm có vừa đủ đặc thù và tiêu chuẩn về chất lượng. – Sấy malt tươi nhằm mục đích mục tiêu : malt tươi luôn có một lượng ẩm khá lớn ( W = 40 % ), trong kgi phải chấm hết sớm sự tăng trưởng của hạt malt ( sự tăng trưởng của chồi và rễ ) để hạn chế tối đa tổn thất chất khô của hạt, giúp cho việc dữ gìn và bảo vệ và luân chuyển đi xa không làm giảm xút chất lượng malt, do đó phải thực thi sấy malt tươi. Tuy nhiên để vệc sấy malt tươi đạt hiệu suất cao tốt nhất cần phải nhận rõ mục tiêu phải đạt đến là :
– Tách triệt để nhiệt độ tự do trong hạt malt .
– Bảo toàm được haọt tính cảu enzyme .
– Thông qua chính sách sấy khác nhau, ta thu được những loại malt có nhu yếu chất lượng khác nhau để phân phối cho việc sản xuất ra những loại bia có chất lượng khác nhau .
– Diễn ra một loạt những quy trình tạo thành hương, vị và tăng cường mức độ màu của sãn phẩm. Quan trọng nhất trong sấy malt là tạo melenoidinmột hỗn hợp gồm có nhiều hợp chất, là yếu tố quan trọng chi phói chất lượng bia vàng và là tác nhân quyết định hành động về mùi vị, sắc tố, năng lực tạo và bọt bia đen .
– Các quy trình tiến độ trong quy trình sấy malt tươi :
+ Giai đoạn sinh lý : ở quá trình này nhiệt độ sấy sẽ tăng dần lên 45 oC, hàm lượng nước trong hạt sẽ hạ dần về khoảng chừng 30 %. Điều kiện nhiệt độ và nhiệt độ như vậy sẽ rất tương thích cho sự tăng trưởng về sinh lý của hạt mầm, đồng thời một số ít enzyme thủy phân cũng khởi đầu hoạt hóa trở lại, ảnh hưởng tác động đến nội nhũ làm cho mầm tăng thêm một chút ít đường và acid amin .
+ Giai đoạn sinh hóa : quy trình tiến độ này nhiệt sấy malt tăng dần từ 45-70 oC. Các biến hóa sinh lý khởi đầu dừng lại, những enzyme thủy phân vẫn liên tục hoạt động giải trí tuy nhiên yếu dần, đặc biệt quan trọng là so với malt vàng vì lúc này nhiệt độ trong malt đã hạ về khoảng chừng 10 %. Tuy nhiên so với malt đen thì nhiệt độ ở quy trình tiến độ này chỉ mới hạ về khoảng chừng 20 ÷ 30 %, cùng với nhiệt độ 45 ÷ 70 oC rất thích hợp cho những enzyme thủy phân hoạt động giải trí tốt. Do vậy, sự phân hủy nội chất của malt đen thường sâu xa và dẫn đến hàm lượng đường và acid amin cao hơn trong malt vàng .
+ Giai đoạn hóa học : quy trình tiến độ này, nhiệt độ tăng dần lên khoảng chừng 75 ÷ 105 oC. Khi nhiệt độ > 70 oC, những quy trình ảnh hưởng tác động của enzyme bị hấp phụ bởi những chất keo của hạt malt, chúng chuyển dần về dạng link với những phân tử khác của hạt malt, quay trở lại trạng thái “ nghỉ tĩnh ”. Một số enzyme kém chịu nhiệt sẽ bị biến tính như : pectindase, sitase, phytase, … Do tăng dần nhiệt lên cao, hàm lượng nước trong malt sẽ giảm về tối thiểu, khi đó trong hạt malt sẽ xảy ra những biến hóa hóa học hầu hết là tạo nên những hợp chất màu, mùi thơm và vị đặc trưng cho malt. Phản ứng hóa học đặc trưng là phản ứng tạo thành những loại sản phẩm melanoidin. Vai trò của những hợp chất melanoidin trong công nghệ sản xuất bia là rất lớn : chúng tạo cho bia có màu và mùi thơm đặc biệt quan trọng, do năng lực hoạt động giải trí mặt phẳng mạnh nên chúng là những chất có năng lực tạo bọt tốt. Chúng còn đóng vai trò bảo vệ những chất keo, ngăn cản sự kết tủa của những chất keo không vững chắc ( như protein ). Ngoài ra chúng còn năng lực khử mạnh, làm tăng đặc thù vững chắc của bia, chống lại hiện tượng kỳ lạ đục bia do oxy hóa. Vì lượng melanoidin trong bia đen nhiều hơn do vậy đặc thù này được biểu lộ trong bia đen rõ hơn trong bia vàng .

4.4 – Tách mầm, rễ malt. 

– Trong thành phần hóa học của rễ malt chứa nhiều hợp chất thuộc nhóm acid alkaloid. Nếu những hợp chất này sống sót trong bia sẽ gây nên những vị đắng rất không dễ chịu. Mặt khác, một số ít thành phần hóa học trong rễ malt là nguyên do gây nên nhiều rượu bật cao trong quy trình lên men bia, đồng thời vô hiệu sự hút ẩm ( rễ, mầm ), ngăn ngừa sự hút ẩm trở lại sau khi sấy .
– Quá trình tách mầm được triển khai ngay sau khi malt vừa ra khỏi lò sấy. Lúc này mầm và rễ ở trạng thái khô, dòn, rất dễ gãy nếu để nguội mầm và rễ sẽ hút ầm, trở nên dai khó tách khỏi hạt malt …

4.5 – Bảo quản malt. 

Malt khô sau khi sấy tách mầm, rễ cần được dữ gìn và bảo vệ tồn trữ ở nhiệt độ thấp ( ≤ 20 oC ), thoáng và không khí khô. Thời gian dữ gìn và bảo vệ tối thiểu là 4 tuần và tối đa là 2 năm. Phải theo dõi tiếp tục nhiệt độ và không khí trong kho để theo dõi đổi khác chất lượng malt trong thời hạn dữ gìn và bảo vệ .

4.6 – Chỉ tiêu đánh giá chất lượng malt khô. 

– Tỉ lệ tịch thu malt khô : 100 kg đại mạch có w = 15 % sẽ sản xuất được 75 ÷ 78 kg malt khô có w = 2 ÷ 4 %
– Kiểm tra cảm quan :
+ Màu : malt vàng có màu vàng rơm, malt đen có màu sẫm hơn, vỏ malt phải óng ánh, size và hình dáng phải giống như hạt đại mạch khô .
+ Mùi và vị : phải đặt trưng cho từng loại malt, không có mùi lạ, nếu có mùi chua hoặc mốc chứng tỏ malt còn ẩm .
+ Về đô sạch : không lẫn tạp chất, hạt không bị vỡ ( lượng hạt vỡ tối đa là 15 % ), lượng hạt bệnh tối đa là 1 %, lượng hạt không nảy mầm tối đa là 5 % .
– Chỉ số cơ học :
+ Đối với malt rất nhẹ : 480 ÷ 500 g / l
+ Loại nhẹ : 500 ÷ 530 g / l
Trung bình : 530 ÷ 560 g / l
+ Loại nặng ≥ 560 g / l .
+ Trọng lượng tuyệt đối malt là từ 28 ÷ 38 g / 1000 hạt .
– Thành phần hóa học :
+ Độ ẩm malt ( vừa sấy xong ) < 4,5 % và trong dữ gìn và bảo vệ tốt được cho phép w < 7 % . + Thời gian đường hóa của malt vàng là 10 ÷ 20 phút ở 70 oC, malt đen là 20 ÷ 30 phút ở 70 oC . + Chất hòa tan trung bình là 65 ÷ 82 % chất khô . + Hàm lượng maltose của malt vàng là 70 % chất hòa tan, malt đen 59 ÷ 65 % chất hòa tan. + Độ axit : PH đường hóa từ 5,5 ÷ 6,5 . + Những thành phần chính của malt khô ( % chất khô ) :

• Tinh bột: 58%
• Pentose hòa tan 1%
• Hexozan và pentozan không tan: 9,0%
• Xenlulose: 6,0%
• Sacarose : 5%
• Đường khử: 4,0%
• Protein(n*6,25): 10,0%
• Protein hòa tan: 3,0%
• Chất béo: 2,5%
• Chất tro: 2.5%

Bảng 2.2 : Chỉ tiêu chất lượng malt của xí nghiệp sản xuất bia TP HCM

STT	Tên chỉ tiêu kiểm tra	Đơn vị	Yêu cầu
1	Độ ẩm	%	4 ÷ 5
2	Độ hòa tan trên chất khô xay nhuyễn	%	> 80
3	Chênh lệch giữa xay thô và xay nhuyễn	%	1,2 ÷ 1,8
4	Hoạt lực	WK	290 ÷ 320
5	Protein tổng số	%	10 ÷ 12
6	Cỡ hạt > 2,5 mm Cỡ hạt < 2,5 mm	%	≥ 85 ≤ 1
7	Độ trong	% NEPH	2,5
8	Thời gian đường hóa	Phút	< 15
9	Độ màu	0EBC	3,0 ÷ 4,5
10	pH		5,6 ÷ 6
11	Protein hòa tan	%	4 ÷ 4,7
12	Chỉ số Kolbach		38 ÷ 42

III – HUBLON.

Houblon thuộc họ dây leo, sống lâu năm ( 30 ÷ 40 năm ), có chiều cao trung bình 1015 m. Hiện nay trên quốc tế đang trồng trên 100 giống hoa houblon khác nhau. Loại thực vật này chỉ thích hợp với khí hậu ôn đới nên được trồng nhiều ở Đức, Tiệp, Liên Bang Nga, Pháp, Mỹ, Trung Quốc, …
Hoa houblon có hoa đục và hoa cái riêng không liên quan gì đến nhau cho từng cây, trong sản xuất bia chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn. Hoa đực không được sử dụng vì nó rất nhỏ, chứa ít lượng phấn hoa ( lupulin ), chất đắng cũng rất kém .
Hoa houblon là nguyên vật liệu cơ bản đứng thứ 2 ( sau đại mạch ) của công nghệ sản xuất bia. Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng làm tăng năng lực tạo và giữ bền bọt, làm tăng độ bền keo và độ không thay đổi thành phần sinh học của mẫu sản phẩm. do những đặc tính cực kỳ đặc biệt quan trọng như vậy nên hoa houblon vẫn giữ một vai trò duy nhất và là nguyên vật liệu không hề sửa chữa thay thế trong ngành sản xuất bia .

III.1 – Thành phần hóa học hoa houblon:

Bảng 2.3 Thành phần hóa học hoa houblon

Thành phần	Tỉ lệ ( % )	Thành phần	Tỉ lệ ( % )
Nước	10 ÷ 13	Axit amin	0.1
Tổng chất đắng	15 ÷ 21	Protein ( N * 6.25 )	15 ÷ 21
Tinh dầu thơm	0.5 ÷ 1	Chất béo	3
Tanin	2.5 ÷ 6	Tro	8
Đường khử	2	Cellulose, lignin và những chất còn lại	40
Pectin	2

– Chất đắng

Vai trò trong công nghệ sản xuất bia là rất lớn. Chất đắng tạo cho bia có vị đặc trưng và thoải mái và dễ chịu, tạo ra một đặc tính cảm quan rất đặc biệt quan trọng của bia. Khi hòa tan vào dịch đường và sống sót trong bia, chúng có hoạt tính sinh học cao tạo ra sức căng mặt phẳng giúp cho bia có năng lực giữ bọt lâu. Chúng còn có tính kháng khuẩn do đó làm tăng độ bền sinh học của bia thành phẩm .
– á-axit đắng ( humulon ) : 90 % độ đắng của bia là á-axit đắng, gồm có humulon và những đồng phân của nó. á-axit đắng gây đắng mạnh nhưng kháng sinh rất yếu .
– â-axit đắng ( lupulon ) gồm có lupulon và những đồng phân đi kèm của nó. â-axit đắng gốc đắng yếu hơn á-axit đắng nhưng tính kháng sinh mạnh hơn do đó phải sử dung tích hợp cả á-axit đắng và â-axit đắng .
– Nhựa mềm : là những polyme acid đắng chúng có năng lực tạo ra lực đắng cao hơn â-axit đắng đây là chất rất có giá trị của chất đắng .
– Nhựa cứng : là polyme của acid đắng nhưng tỷ lệ cao hơn nhiều so với nhựa mềm. Chất này không tan trong nước và dịch đường do đó không có giá trị trong sản xuất bia .

1.2 – Tanin 

Với hàm lượng trung bình 4 % khối lượng hoa, tanin có một vai trò nhất định trong quy trình công nghệ, từ đó có ảnh hưởng tác động trực tiếp hay gián tiếp chất lượng bia .
Trong quy trình đun sôi dịch đường với hoa houblon. Trước hết tanin được chiết trích dưới dạng hòa tan, sau đó với điều kiện kèm theo nhiệt độ cao và thời hạn dài chúng sẽ bị oxy hóa và trùng ngưng với những mức độ khác nhau, những phân tử trùng ngưng sẽ hình thành mối link đẳng điện với những phân tử protein trong dịch đường hình thành những phức taninprotein, tạo ra kết tủa nóng trong quy trình này. Mặt khác, với một dạng phức tựa như nhưng với khối lượng nhỏ hơn không kết tủa với điều kiện kèm theo nhiệt độ cao, khi hạ nhiệt độ xuống thấp chúng sẽ kết tủa lại, tạo ra liên kết tủa nguội trong dịch đường .
Từ đó ta nhận thấy rằng, tanin một mặt có tác động ảnh hưởng tốt đến quy trình công nghệ, giúp cho dịch đường trong nhanh và kết tủa những thành phần protein không bền, làm tăng độ bền vững và kiên cố của keo bia. Song mặt khác tanin cũng làm kết tủa cả những phần protein bền, dẫn đến chỗ làm giảm năng lực tạo bọt của bia .

1.3 – Tinh dầu 

Tinh dầu phấn hoa houblon chiếm 0,17 ÷ 0,65 % khối lượng hoa. Tinh dầu hòa tan trong dịch đường, sống sót trong bia và tạo cho bia mùi thơm đặc trưng rất nhẹ nhàng và dễ chịu và thoải mái. Tinh dầu thơm là chất lỏng trong suốt màu vàng nhạt hoặc không màu có mùi thơm rất lạ nhưng hòa tan rất yếu trong nước ( 0,4 mg / l ), khó hòa tan trong cồn thấp nhưng hòa tan trọn vẹn trong cồn nguyên chtấ và este. Đa phần cấu tử dễ bay hơi, thậm chí còn ở nhiệt dộ phòng do đó trong thời hạn đun sôi dịch đường với hoa houblon, có đến 98 % lượng tinh dầu thơm bay ra ngoài chỉ còn 2 % sống sót trong bia .

1.4 – Giá trị chất lượng hoa houblon:

Bảng 2.4. Giá trị chất lượng hoa houblon

Chỉ số	Loại 1	Loại 2	Loại 3
Màu hoa	Vàng đến vàng óng	Vàng lục	Vàng xanh đến vàng
Màu hạt lupulin	Vàng, vàng óng ánh	Vàng, vàng sẫm	Vàng sẫm
Mùi	Thơm thoải mái và dễ chịu, đặc trưng	Thơm, không có mùi tạp chất khác	Hơi nồng
Cánh hoa	To, đều, chắc. không bị rách nát	Cánh có thể bị rách, có chấm đỏ cà phê Xem thêm: Polyvac – Trung tâm Nghiên cứu Sản xuất Vắc xin và Sinh phẩm Y tế	Rách nhiều, nhiều chấm đỏ cafe
% tạp chất	≤ 1.75	≤ 3	≤ 9
% bệnh hoa	0	< 1	< 5
% chất đắng	> 15	> 12	> 10
% tro	≤ 10	≤ 11	≤ 12
% ẩm	< 13	< 13	≤ 13

III.2 – Chế phẩm houblon 

– Sử dụng hoa houblon nguyên cánh trong sản xuất bia có ưu điểm là bảo vệ được chất lượng tốt nhất. nhưng hoa hái về phải dữ gìn và bảo vệ trong kho khô ráo, tối và có nhiệt độ thấp, vì những thành phần có ích của hoa rất dễ bị oxy hóalàm giảm dần giá trị chất lượng. Để hạn chế sự giảm sút chất lượng này, trước hết phải bảo vệ trong kgo có W < 13 %. Đồng thời hạn chế tác động xấu của nhiệt độ không khí, nhiệt độ và ánh sáng mặt trời. Thường người ta kiến thiết xây dựng kho dữ gìn và bảo vệ cách nhiệt, thật tối, và tiếp tục thông thoáng kho bằng không khí khô, lạnh, giữu nhiệt độ kho 0,5 ÷ 2 oC. Do đó sử dụng dạng này không kinh tế tài chính và gặp khó khăn vất vả trong công tác làm việc luân chuyển cũng như sử dụng lâu dài hơn . - Dạng hoa cánh khô : hoa được sấy w < 13 %, sau đó được ép chặt thành bánh bọc kín trong những loại giấy đặc biệt quan trọng mà không khí không hề thẩm tích qua được, đồng thời hoàn toàn có thể nạp thêm khí trơ để ngăn ngừa tối đa thực trạng giảm chất lượng do dữ gìn và bảo vệ . - Dạng hoa houblon hạt, viên để sử dụng thuận tiện dỡ tốn kém trong thời hạn dữ gìn và bảo vệ và luân chuyển, người ta nghiền nát cánh hoa khô thành dạng bột. Sau đó cho qua máy ép viên định hình để thu gọn và được bọc trong giấy đặc biệt quan trọng có nạp thêm khí trơ như hoa cánh khô. Giá trị chất lượng được tính theo α-axit đắng của hoa cánh và hoa viên như nhau. Song hoa viên có hiệu suất cao sử dựng cao hơn nên tiết kiêm tốt hơn . - Cao hoa houblon : là hỗn hợp những chất đắng được chiết tách từ hoa và đem cô đặc lại. Hàm lượng axit dắng chiếm 50 %. Tuy nhiên khi chỉ dùng loại này ta không trích ly được polyphenol. Không có lợi cho độ bền của bia nhưng chất lượng chất đắng được dữ gìn và bảo vệ tốt hơn, đồng thời việc sử dụng khi nấu với dịch đường sẽ thuận tiện và hiệu suất cao hơn nhiều. Thông thường giá trị sử dụng trong 1 kg cao hoa tương tự 5 ÷ 6 kg hoa cánh hoặc hoa viên .

IV – MEN BIA:

Đã từ lâu, trong ngành sản xuất bia, những giống nấm men được chia thành 2 nhóm : a – nhóm nấm men nổi với những đặc tính :
– Nhiệt độ lên men : 10 ÷ 25 oC
– Lên men mạnh, quy trình lên men xảy ra trên mặt phẳng của thiên nhiên và môi trường .
– Khi quy trình lên men kết thúc, những tế bào kết chùm, chuỗi, tạo thành lớp dày trên mặt phẳng cùng với bọt bia, bia tự trong chậm .
– Khả năng lên men đường tam ( rafinase ) kém ( chỉ đạt 33 % ) .
– Nhóm nấm men chìm với những đặc tính : – Nhiệt độ lên men : 0 ÷ 10 oC
– Quá trình xảy ra trong lòng thiên nhiên và môi trường nên năng lực lên men tốt .
– Có năng lực lên men trọn vẹn ( vì hoàn toàn có thể lên men đường rafinosse trọn vẹn ) .
– Khi lên men xong, những tế bào kết thành chùm hoặc chuỗi kết lắng xuống đáy thùng lên men rất nhanh, nhờ vậy bia chóng tự trong hơn hên men nổi. Hiện tại nha máy bia TP sài thành sử dụng nấm men chiềm Saccharomyces carlsbergensis được Hasen phân lập năm 1833 với khá đầy đủ những đặc tính của chủng nấm men chiềm và nhiều ưu điểm tiêu biểu vượt trội :
– Lên men mạnh trong lòng thiên nhiên và môi trường ; khi hết nguồn cacbon trong môi trường tự nhiên, có khuynh hướng kết chùm, chuỗi và lắng nhanh xuống đáy thùng lên men, làm trong bia nhanh .
– Lên men được glucose, mannose, galactose, fructose, saccharose, malttose .
– Đặc biệt rafinose và những dextrin đơn thuần, lên men tốt, thậm chí còn ở nhiệt độ thấp từ 6 ÷ 10 oC ( những giống khác không có năng lực này ) .
– Không lên men được những đường : lactose, inulin, kxilose, arabinose, cellobiose, manit, socbit …
– Ngoài ra chủng nấm men này còn có năng lực tái sử dụng tốt ( 6-8 đời ), tỷ suất tế bào chết < 10 % . - Hiện nay được sử dụng khá thông dụng ở những nhà mày bia trên quốc tế . Sinh sản tốt ở 8-25 oC. Ở nhiệt độ thấp ( 2 ÷ 8 oC ) chúng sinh sản chậm, nhưng vẫn lên men mạnh vì năng lực tạo bào tử của nấm men này yếu. Trong môi trường tự nhiên có rất đầy đủ vitamin ( đặc biệt quan trọng là vitamin B6 ) chúng sẽ tăng trưởng tốt nhưng tác động ảnh hưởng của từng loại vitamin lên nấm men là không giống nhau . Khả năng kết lắng của nấm men phụ thuộc vào vào nhiều yếu tố : cấu trúc thành tế bào nấm men, hàm lượng nitơ hòa tan trong môi trường tự nhiên, nhiệt độ, trị số diện tích điện của tế bào và PH của môi trường tự nhiên ( thường 8,0 ÷ 4,0 ) .

V –  CÁC CHẤT PHỤ GIA TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

Trong công nghệ sản xuất bia, ngoài những nguyên vật liệu không hề thiếu được như malt, houblon, men, người ta còn dùng đến một số ít nguyên vật liệu hay hóa chất phụ. Tùy theo nhu yếu kỹ thuật, công nghệ, mà những nguyên phụ liệu hoặc những hóa chất này được sử dụng với hàm lượng khác nhau, gọi chung những dạng này là phụ gia và chia thành hai nhóm chính :

V.1 – Nhóm phụ giai trực tiếp

Gồm tổng thể những nguyên vật liệu và hóa chất xuất hiện trong thành phần của loại sản phẩm với sự trấn áp ngặt nghèo với hàm lượng được cho phép .

• Các hóa chất xử lý độ cứng, điều chỉnh độ kiềm của nước công nghệ như HCl, Al2(SO4)3.16H2O, CaSO4,. .. .
• Các hóa chất đưa vào để ngăn chặn quá trình oxy hóa những thành phần trong bia như acid ascorbic, H2O2,. . .
• Các hóa chất dùng để điều chỉnh ph như: H2SO4, acid lactic, CaCl2. . .
• Chất tạo màu cho bia: caramen.

V.2 – Nhóm phụ gia gián tiếp

Nhóm này gồm tổng thể nguyên vật liệu và hóa chất được sử dụng trong quy trình công nghệ nhưng không được phép xuất hiện trong mẫu sản phẩm .

• Các bột trợ lọc: PVPP, kizelgua,. . .
• Các hóa chất để vệ sinh thiết bị, vệ sinh phân xưởng như: H2SO4, KmnO4, NaOH. . .
• Các chất được dùng như tác nhân làm lạnh NH3, glycol, nước muối

VI – THẾ LIỆU

• Trong sản xuất bia việc dùng thế liệu thay cho malt tùy thuộc vào điều kiện chủ quan và khách quan, có thể nhằm mục đích hạ giá thành sản phẩm tạo ra các sản phẩm bia có mức chất lượng khác nhau. Cải thiện một vài tính chất của sản phẩm, theo đơn đặt hàng của người tiêu dùng.
• Thế liệu phải dồi dào nguồn glucid mà từ đó dưới tác dụng của enzyme trong malt, glucid của thế liệu sẽ chuyển hóa thành đường hòa tan. Vì vậy các loại ngũ cốc được chọn làm thế liệu trong sản xuất bia.

Khi sử dụng thế liệu chất lượng của thế liệu sẽ ảnh hưởng tác động trực tiếp dến chất lượng bia ( sắc tố, mùi vị ). Vì vậy phải chăm sóc đến thành phần hóa học của thế liệu .
* Trong xí nghiệp sản xuất bia TP sài thành lúc bấy giờ sử dụng thế liệu là gạo ( chiếm 30 % ) do gao có những ưu diểm sau : + Có sẵn trong nước với giá rẻ và chất lượng cao
+ Do hàm lượng glucid và protein khá cao, năng lực chuyển hóa thành chất hòa tan tốt, hoàn toàn có thể đạt 90 % chất khô. Thực tế và thực nghiệm đã cho ta thấy hoàn toàn có thể thay thế sửa chữa gạo cho malt đến 50 % ( nếu malt có hoạt tính enzyme tốt ) .
Thành phần hóa học của gạo

• Hàm lượng tinh bột: 77,8%
• Họp chất nitơ: 7,9%
• Hàm lượng chất béo 0,5%/cellulose của vỏ lụa: 0,5%
• Chất tro: 0,7%
• Độ ẩm: 12.6%

Chỉ tiêu chất lượng gạo dủng để sản xuất bia :

• Hạt phải sạch, không có tạp chất, không có hạt mốc, mùi hôi.
• Màu sắc phải đồng đều, w<12%

Ngoài ra ở một số ít nơi có sử dụng thế liệu khác như :

• Bắp được sử dụng ở các nước châu Phi hoặc Mỹ La Tinh, vì trong bắp có hàm lượng lipid cao nằm trong phôi vì vậy cần phải tách bỏ phôi và vỏ hạt.
• Đại mạch: được sử dụng nhiều ở các nước châu Âu, Bắc Mỹ hoặc một số nước trồng được đại mạch.
• Gạo mì: do đặc tính của gạo mì không có vỏ trấu như đại mạch, mặt khác hàm lượng gluten khá cao, vì vậy muốn dùng gạo mì làm thế liệu cho malt đại mạch thường phải ươm mầm rồi dùng kết hợp với malt.
• Đậu: hàm lượng tinh bột trong đậu không lớn, thường nhỏ hơn 40% trọng lượng, vì vậy trong nấu bia người ta dùng đậu không phải ý nghĩa thế liệu cho malt mà với ý nghĩa làm cho bia có khả năng tạo bọt mạnh (trong đậu có chúa nhiều glucozit) là nguồn thức ăn tốt cho nấm men về sau. Ngoài ra trong đậu còn chứa nhiều vitamin và các chất kích tố tăng trưởng đối với nấm men.
• Đường saccharose: được sử dụng như một thế liệu cao cấp, đưa trực tiếp dưới dạng tinh thể vào nồi đun với hoa hoặc đưa vào dưới dạng siro trong quá trình chiết bia (đối với một vài loại bia ngọt).

Phần 3 : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

I – SƠ ĐỒ QUY TRINH CÔNG NGHỆ

II – THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

II.1 – phân xưởng nấu

1.1– Nguyên liệu ( malt /gạo ).

Hầm chứa nguyên vật liệu : gồm 6 hầm chứa malt, sức chứa 80 tấn / hầm và 3 hầm chứa gạo, sức chứa 100 tấn / hầm. Đối với hầm chứa malt được chia làm 3 nhóm để hoàn toàn có thể chứa được 3 loại malt khác nhau gồm có nhóm hầm 1-8, nhóm hầm 5-6, và nhóm hầm 7-9. Hiện nay nhà máy sản xuất sử dụng hai loại malt khác nhau trong phối trộn nên trong quy trình xay phải kiểm soát và điều chỉnh mỗi loại malt cho đúng .

1.2– Làm sạch.

Máy tách rác :
– Bồn chứa trung gian ở tầng 4 được nối trực tiếp với máy sàng. Máy được đặt nghiêng khoảng chừng 10 o so với phương nằm ngang nhằm mục đích tạo độ dốc cho nguyên vật liệu và rác để trượt xuống .
– Máy gồm có hai lớp lưới
+ Lớp trên có lỗ lưới hình tròn trụ, đường kính hkoảng 5 mm ( so với gạo ) và 8 mm ( so với malt ) .
+ Lớp dưới có lỗ hình vuông vắn nhỏ hơn .
+ Giữa hai lớp lưới này có những viên bi cao su đặc chạy nhằm mục đích tránh cho rác và nguyên vật liệu bị kẹt ở giữa hai lớp lưới. Máy hoạt động giải trí nhờ hai mô tơ điện, khi hoạt động giải trí, lưới rung mạnh theo phương nằm ngang .
– Nguyên tắc hoạt động giải trí : nguyên vật liệu vào ở đầu cao, do lực rung, nguyên vật liệu sẽ lọt qua lớp lưới trên, còn tạp chất lớn sẽ bị giữ lại trên lớp lưới và được đưa ra ngoài. Khi xuống lớp lưới phía dưới, những tạp chất như cát, bột mịn sẽ lợt qua lớp lưới này, sau đó nhờ mạng lưới hệ thống quạt hút, những tạp chất này sẽ được hút ra ngoài. Còn nguyên vật liệu tốt ( vẫn còn sạn có đường kính tương tự như hạt malt / gạo ) sẽ nằm phía trên lớp lưới, từ đây nguyên vật liệu sẽ được chuyển xuống máy sàng tách sạn ở tầng 3 .
– Máy có động cơ 0,25 kw, hoạt động giải trí với hiệu suất 6 tấn / h .
Máy tách sạn :
– Máy tách sạn hoạt động giải trí theo nguyên tắc khí động và lắc phẳng. Máy sắp xếp nghiêng so với mặt đất 8 ÷ 9 o, có mô tơ điện gắn một đầu tạo độ rung theo chiều dọc .
– Nguyên tắc hoạt động giải trí : nguyên vật liệu được đưa vào đầu cao hơn. Khí thổi vào vừa đủ để nâng hạt lên, còn sạn nặng hơn nằm dưới. Khi sàng rung, nhờ độ rung của sàng, hạt vận động và di chuyển về đầu thấp đổ xuống dưới, còn sạn đi về hướng ngược lại vào thùng chứa. Máy cũng được nối với quạt hút bụi như máy tách rác .
– Máy có động cơ 25 kw, hoạt động giải trí với hiệu suất 5 tấn / h .

1.3 – Cân 

Nguyên liệu sau khi làm sạch được đi qua mạng lưới hệ thống cân tự động hóa để định lượng cho mỗi mẻ nấu. Trong xí nghiệp sản xuất tỷ suất gạo là 25 % và tỷ suất malt là 75 %. Do đó mỗi mẻ nấu thường thì là 2500 kg gạo và 7500 kg malt ( so với gạo mỗi lần cân là 14 kg, còn so với malt là 30 kg ) .

1.4 – Nghiền 

– Mục đích : phá vỡ cấu trúc tinh bột của hạt, nghiền hạt thành nhiều mảnh nhỏ để tăng mặt phẳng tiếp xúc với nước, giúp cho sự xâm nhập của nước vào những thành phần nội nhũ nhanh hơn, thôi thúc quy trình hồ hóa và những quy trình thủy phân khác nhanh và triệt để hơn .
– Nguyên tắc chung cho chính sách nghiền :
+ Đối với gạo : do gạo chưa qua nảy mầm nên cấu trúc tinh bột còn nguyên vẹn. Mặt khác mạng lưới hệ thống enzyme amylase và protease có trong ngạo rất nghèo lại không được hoạt hóa nên chúng khó bị thủ phân. Do đó gạo phải được nghiền càng mịn càng tốt, năng lực tiếp xúc giữa cơ chất và enzyme càng cao, hiệu suất cao thủy phân càng triệt để .
+ Đối với malt : ngoài việc chăm sóc đến size của bột nghiền thì độ nguyên của vỏ trấu cũng rất được chăm sóc. Nếu nghiền thô thì có lợi cho việc lọc bã malt. Lúc này lớp vỏ trấu cũng đóng vai trò là lớp vật tư lọc rất tốt. Nhưng nếu nghiền quá thô thì độ đường hóa sẽ không trọn vẹn. Ngược lại nếu nghiền quá mịn thì vỏ trấu sẽ bị nát, không tạo được độ xốp cao, mặt phẳng lớp lọc dễ bị bịt kín, năng lực lọc kém. Ngoài ra khi nghiền quá mịn thì trong quy trình nấu và lọc, những chất trong vỏ trấu sẽ chiết vào dịch nha ( tannin, polyphenol, lignin. .. ) tác động ảnh hưởng xấu đến chất lượng của bia thành phẩm .
– Nguyên tắc hoạt động giải trí :
+ Nguyên liệu sau mỗi mẻ nấu sẽ theo mạng lưới hệ thống gàu tải vào thùng chứa rồi vào máy nghiền búa ở tầng 4. Nguyên liệu sau khi qua máy nghiền nhờ động lực của quạt hút dưới máy nghiền, nguyên vật liệu được hút qua cửa vào, qua phần gờ hình tam giác. Ở đây gió được thổi vuông góc với dòng nguyên vật liệu, những hạt nguyên vật liệu nhẹ sẽ đổi khác góc rơi, rơi vào thùng nghiền, còn những hạt sạn và tạp chất nặng sẽ được giữ lại và rơi vào thùng chứa tạp chất của máy. Trước khi vào máy nghiền, nguyên vật liệu còn được đi qua nam châm từ mạnh để hút những mảnh sắt vụn còn lại trong nguyên vật liệu .
+ Nguyên liệu xuống phía dưới bị đập nát bởi những búa đập với tốc độ3000vòng / phút. Máy có hộp đổi chiều, dùng đổi khác chiều quay của búa đập, hạn chế trường hợp búa đâp bị mòn một phía. Máy nghiền có toàn bộ 71 búa, đước xếp thành 8 dãy, mỗi dãy có 9 búa. Nguyên liệu được nghiền do va đập giữa những nguyên vật liệu với nhau, do búa đập, do nguyên vật liệu va đập vào thành máy và do lưới nghiền ( đường kính lỗ lưới nghiền gạo là 2 ÷ 2,3 mm, của malt là 2.2 ÷ 2.5 mm ). Ngoài ra kích cỡ hạt sau khi nghiền còn phụ thuộc vào vào vận tốc quay của roto .
+ Bột malt và bột gạo sau khi nghiền được hút vào trong những túi vải nhờ áp lực đè nén, không khí qua vải theo đường hút ra ngoài. Bột malt và bột gạo được giữ lại trong túi này và theo định kỳ máy tự động hóa rũ bột xuống bởi khí nén. Bột nghiền sau đó sẽ được vis tải đưa vào thùng chứa trung gian ở tầng 2 .
+ Trong quy trình quản lý và vận hành, để hạn chế búa bị mòn một bên thì mỗi ngày công nhân kiểm soát và điều chỉnh đổi chiều quay của búa. Nếu lưới nghiền bị rách nát mà không kịp thay sẽ tác động ảnh hưởng đến độ mịn của bột và từ đó ảnh hưởng tác động đến quy trình hồ hóa, dịch hóa, đường hóa và giảm hiệu suất tịch thu. Do đo, thứ 2 hàng tuần là ngày tổng vệ sinh hàng loạt máy móc thiết bị trong phân xưởng nấu .
+ Trong mạng lưới hệ thống xuất xay, bụi malt tịch thu sẽ được tận dụng để nấu, còn bụi gạo thì không .
+ Thời gian nghiền xong 2500 kg gạo khoảng chừng 45 phút và thời hạn nghiền xong 7500 kg malt khoảng chừng 105 phút .
+ Máy nghiền có hiệu suất 4 tấn / h với động cơ 37 kw .

1.5 – Hồ hóa.

Trước khi nhập liêu bột gạo, cho nước vào trước khoảng chừng 18 hl H2O nhằm mục đích chống cháy malt ( lúc này cánh khuấy trong nồi khởi đầu hoạt động giải trí ). Sau đó cho một lượng malt lót vào ( bằng 10 % khối lượng gạo ) và được chia làm hai lần. Lần thứ nhất cho khoảng chừng 53,85 % tổng số malt lót ( 140 kg malt ) giúp cho sự hồ hóa tinh bột thuận tiện hơn. Vì trong malt có hệ enzyme amylaza, đặc biệt quan trọng là ở gai đoạn đầu có enzyme α – amylase, enzyme này cắt phân tử tinh bột thành những phần mạch ngắn hơn, làm cho nồi gạo không bị vón cục, tránh khê, khét. Thời gian xuống malt lót khoảng chừng 1 phút. Sau khi xuống malt lót xong thực thi nhập liệu gạo. Gạo và nước được xuống cùng một lúc với áp lực đè nén mạnh nhằm mục đích hòa tan bột gạo trong nước, tránh hiện tượng kỳ lạ gạo bị vón cục. Thời gian để xuống hết 2500 kg gạo khoảng chừng 12 phút và nhiệt độ của nồi gạo sau khi xong quy trình pha bột gạo, nhiệt độ khoảng chừng 46 oC. Do trong công thức nấu tỷ suất bột gạo là 25 % nên PH dịch bột tăng lên, do đó bổ trợ 100 ml H2SO4 ( 2 % ) để kiểm soát và điều chỉnh PH dịch bột về khoảng chừng 5,2 ÷ 5,6, là ph tối ưu cho enzime amylase hoạt động giải trí, rút ngắn thời hạn lọc, nâng cao hiệu suất đường hóa, đồng thời làm cho quy trình kết tủa protein sau này triệt để hơn .
– Nâng dần nhiệt độ lên khoảng chừng 72 oC trong thời hạn khoảng chừng 11 phút. Trong khoảng chừng thời hạn này hạt tinh bột sẽ khởi đầu hút nước và trương nở lên, làm tăng độ nhớt của dịch bột. Giữ ở nhiệt độ 72 oC trong thời hạn khoảng chừng 10 phút để công dụng lên những phân tử amylose và amylopectin. Kết quả là sau một thời hạn ngắn, những phân tử polymer của tinh bột sẽ bị cắt thành những phân tử có số gốc glucose ít hơn, tập hợp thành những dạng dextrin khác nhau. Lúc này tinh bột đã được dịch hóa một phần .
– Tiếp tục nâng nhiệt độ lên 83 oC trong 13 phút và giữ ở nhiệt độ này trong 5 phút để liên tục hồ hóa tinh bột. Kết thúc quá trình này, phần nhiều tinh bột đã được hồ hóa. Tuy nhiên ở nhiệt độ này phần lơn enzim α-amylaza đã bị vô hoạt .
– Thêm nước để hạ nhiệt độ xuống 72 oC trong khoảng chừng 4 phút. Khi thời hạn hạ nhiệt độ xuống được 2 phút ( khoảng chừng 72 oC ) thì đồng thời xuống malt lót lần thứ 2 cho khoảng chừng 46,15 % tổng số malt lót ( 120 kg malt ) để cung ứng thêm enzyme αamylaza giúp cho quy trình hồ hóa triệt để hơn, vì nhiệt độ tối ưu của enzyme này là ( 72 ÷ 75 oC ), làm giảm độ nhớt của nồi cháo, giúp cho quá trinh đun sôi thuận tiện hơn .
– Tiếp theo nâng nhiệt độ lên 100 oC trong thời hạn 30 phút ( khi nhiệt độ nồi gạo lên 88 oC thì nồi malt mở màn hoạt động giải trí ) và giữ ở nhiệt độ này trong khoảng chừng 15 phút để hồ hóa trọn vẹn tinh bột tạo điều kiện kèm theo thuận tiện cho quy trình đường hóa và quy trình lọc sau này .

1.6 – Đường hoá:

Đường hóa là quy trình chuyển tối đa những chất không hòa tan dự trữ trong malt, trải qua những mạng lưới hệ thống enzyme ( amylaza, proteaza ) có sẵn trong hạt malt bằng con đường thủy phân .
Mục đích quy trình đường hóa : là chiết tối đa những chất hoàn toàn có thể hòa tan trong nguyên vật liệu và thủy phân những chất có phân tử lượng cao, tạo thành những chất đơn thuần, hòa tan được với nước tạo thành dịch đường hóa .
Quá trình đường hóa :
– Khi nhiệt độ nồi gạo lên 88 oC, đồng thời lúc này nồi malt khởi đầu hoạt động giải trí. Bột malt và nước được phun vào cùng một ống dân với áp lực đè nén lớn, nhằm mục đích hòa tan bột malt vào nước, tránh hiện tượng kỳ lạ vón cục. Đồng thời lúc này cánh khuấy khởi đầu hoạt động giải trí để bột malt không lắng xuống đáy, tránh hiện tượng kỳ lạ cháy, khét và chống vón cục. Cùng lúc với quy trình pha bột malt, triển khai bổ trợ thêm 0.07 % CaCl2. 2H2 O ( 5,3 kg ) nhằm mục đích làm mềm nươc và hạ nhiệt độ của nước. Ngoài ra Ca2 + có tính năng làm tăng tính bền và tăng tính hoạt động giải trí của enzim αamylaza, cải thiện sự kết lắng của nấm men. Ngoài ra còn bổ trợ 5,66 kg acid lactic để kiểm soát và điều chỉnh pH của thiên nhiên và môi trường về pH = 5,2 ÷ 5,6, thích hợp cho enzyme amylaza hoạt động giải trí. Thời gian để pha 7500 kg bột malt khoảng chừng 18 phút, khi đó nhiệt độ nồi malt khoảng chừng 45 oC .
– Nâng nhiệt độ lên 50 oC trong thời hạn khoảng chừng 8 phút và giữa ở nhiệt độ này khoảng chừng 2 phút ( tùy theo hàm lượng acid amin trong malt mà thời hạn đạm hóa dài hay ngắn, nhưng thường thì thời hạn này khoảng chừng 0 ÷ 30 phút ). Trong quá trình này xảy ra sự thủy phân protein do tác động ảnh hưởng của enzyme proteaza sẽ diễn ra theo trình tự sau :
Protein => albumose => polypeptide => peptone và acid amin .
Quá trình thủy phân này có ý nghĩa vo cùng quan trọng trong công nghệ sản xuất bia. Mặc dù lượng protid và những loại sản phẩm thủy phân của chúng chiếm một lượng rất bé trong chất hòa tan của dịch đường ( 5-6 % ) tuy nhiên chúng đóng vai trò khá quan trọng trong quy trình công nghệ, trực tiếp tham gia vào sự hình thành chất lượng bia. Các phân tử protid có phân tử lượng thấp ( aminoacid, peptide ) là nguồn dinh dưỡng không hề thiếu cho nấm men. Các protide có phân tử lượng trung bình ( albumose, peptone, polypeptide. .. ) sẽ tham gia vào việc tạo vị, tạo bọt và giúp cho bia có năng lực giữ bền bọt. Tuy nhên những protide có phân tử lượng cao thường là nguyên do gây đục bia .
Sự thủy phân protein trong malt mở màn lúc ươm mầm, và trong quy trình đường hóa malt quy trình này lại liên tục. Giữa hai quá trình có sự khác nhau về mức độ sâu xa. Khi nảy mầm, sự thủy phân protein thường cho loại sản phẩm bậc thấp nhiều hơn ( peptide và acid amin ), còn ở quy trình tiến độ đường hóa đa phần tạo nhiều loại sản phẩm trung gian như albumose, peptone, peptide bậc cao .
Xúc tác cho sự thủy phân protein là hai thành phần đa phần của protease, proteinase và peptidase
– Sau quy trình đạm hóa sẽ chuyên sang quy trình hội cháo từ nồi gạo sang nồi malt, thời hạn hội cháo khoảng chừng 7 phút, kết thúc quy trình hội cháo nhiệt độ khoảng chừng 65 oC. Giữ ở nhiệt độ này trong thời hạn khoảng chừng 15 phút. Đây là nhiệt độ tối ưu so với hoạt động giải trí của enzim β – amylaza. Enzim này sẽ phân cắt tinh bột từng góc một, như vậy tạo một lượng lớn maltose và một lượng không đáng kể destrin. Lượng maltose này ít hay nhiều tùy thuộc vào thời hạn dừng lại ở nhiệt độ này .
Sau điểm dừng này quy trình đường hóa xem như kết thúc, tuy nhiên vẫn còn 1 số ít glucid chịu tác động ảnh hưởng của β – amylaza lên ta liên tục nâng nhiệt độ lên nhiệt độ tối ưu của enzim α – amylase để phân cắt liên tục tinh bột để quy trình đường hóa tốt hơn .
– Nâng nhiệt độ hỗn hợp lên 75 oC trong vòng 12 ÷ 13 phút và giữ nhiệt độ này trong khoảng chừng thời hạn 19 phút. Đây là nhiệt độ thích hợp cho α-amylaza công dụng lên amylose và amylopeptin của tinh bột tạo thành nhiều gốc glucose và những gốc này sẽ tạo thành những phân tử dextrin khác nhau. Sản phẩm hầu hết của quy trình này là dextrin ( chính những dextrin này sẽ tạo độ keo của bọt, độbền và độ dày của bọt ). Đến đây quy trình đường hóa kết thúc .
– Nâng nhiệt độ lên 760C với mục tiêu làm giảm độ nhớt của hồ malt, tạo điều kiện kèm theo thuận tiện cho quy trình lọc. Khi nhiệt độ lên đến 760C thì được bơm ngay qua máy lọc .
– Trong suốt quy trình nấu, ngoài hai quy trình tinh bột và thủy phân protein, do ảnh hưởng tác động của hai loại enzyme có nhiều trong malt là amylaza và proteaza. Còn có sự hoạt động giải trí của những enzim khác cũng giữ moọt vai trò không nhỏ trong sự chuyển hóa nguyên vật liệu là :
+ Enzym phosphatase : enzyme này phân hủy những hợp chất phosphate tạo thành acid phosphoric rất quan trọng trong sự hình thành tính đệm của môi trường tự nhiên ( nhiệt độ tối ưu 480C, pH = 5.2 ) .
+ Enzim sitaza : enzyme này thủy phân pentozan .
– Ngoài ra còn những biến hóa không tương quan đến những hoạt động giải trí enzyme như :
+ Phản ứng trao đổi giữa những muối trong nước và những muối trong nguyên vật liệu .
+ Sự tạo thành những melanoid ( do những acid amin công dụng với những chất đường ở nhiệt độ cao ) tạo mùi vị cho bia .
+ Sự tạo tủa lắng protid ( do những protid kém chịu nhiệt tủa xuống ) .

1.7 – Lọc dich đường 

• Lọc là quá trình tách dịch đường ra khỏi bã. Để thu kiệt chất hào tan từ bã sang dịch đượng, quá trình lọc sẽ tiến hành theo hai bước: lọc để tách dịch đường ra khỏ bã và rửa bã.
• Lọc được tiến hành trên máy lọc khung bản, nhiệt độ dịch lọc 760C vì nhiệt độ này là yêu cầu tối ưu về độ nhớt và tạo điều kiện cho α-amylaza tiết tục hoạt động, tốc độ lọc phụ thuộc vào mức độ nghiền malt, mức độ phân hủy malt, cấu tạo màng lọc. .. Ngoài lớp nguyên liệu lọc, bã malt và đặc biệt vỏ trấu hình thành một lớp trợ lọc rất tốt .
• Nước nha được bơm trải đều thành các lớp lọc trong máy lọc, các lớp cặn bã được giữ lại trên lớp bể lọc, chỉ có nước nha trong đi qua, chảy ra đường ống hứng và được bơm lên thùng trung gian. Lúc đầu nước nha còn được cho hoàn lưu lại. Sau đó tiến hành rửa bã, nước rửa bã là nước trong, nhiệt độ 75÷780C, nếu dùng nước nóng hơn sẽ làm enzym amylaza bị vô hoạt, tinh bột sót đã bị hồ hóa nhưng không đường hóa được, dẫn đến dịch đường bị đục và sau này làm cho bia khó trong. 

1.8 – Houblon hóa 

Từ thùng trung gian dịch đường được chuyên sang nồi đun. Sau đó nâng dần nhiệt độ nồi đun lên 960C, triển khai cấp houblon lần 1 khoảng chừng 1.509 % ( 22.34 kg houblon cao và 28.63 kg houblon viên ) tổng số gạo và malt. Đồng thời với quy trình cấp houblon lần 1, triển khai nâng nhiệt độ lên 100.4 oC và giữ ở nhiệt độ này trong suốt quy trình cấp houblon, thời hạn cấp houblon lần 1 khoảng chừng 50 phút. Trong quy trình cấp houblon được khoảng chừng 45 phút thì bổ trợ acid lactic để kiểm soát và điều chỉnh pH. Đồng thời kiểm tra độ balling, nếu như không đạt 13 o balling thì phải tăng thời hạn đun sôi hoặc giảm bớt lượng nước rửa. Mục đích chính của quy trình houblon hóa lần 1 là :
– Trích ly chất đắng, polyphenol, những hợp chất chứa nitơ và những thành phần khác của hoa houblon vào trong dịch đường .
– Làm không thay đổi thành phần của dịch đường, đưa dịch đường về nồng độ ( 13 oballing ), tạo cho bia có mùi vị của hoa houblon .
– Làm keo tụ hầu hết protein bất ổn định và những chất không hòa tan khác của dịch đường, tạo nên “ tủa nóng ” và lắng xuống đáy nồi đun sôi. Làm tăng độ bền keo và thành phần sinh học của bia được không thay đổi. Tuy nhiên, những chất chát ( tanin ) không bị oxy hóa cũng tạo thành phức với protein, sống sót trong dịch đường dưới dạng “ tủa nguội ”. Đây chính là nguyên do làm cho bia thành phẩm bị đục .
– Vô hoạt hàng loạt mạng lưới hệ thống enzim và vô trùng dịch đường tạo điều kiện kèm theo cho quy trình lên men .
– Quá trình đun sôi lê dài xảy ra phản ứng caramen, tạo ra màu vàng đặc trưng cho bia vàng. Sau khi kết thúc quy trình cấp houblon lần 1, triển khai cấp houblon lần 2 khoảng chừng 0.1284 % ( 12.84 kg houblon viên ) tổng số nguyên vật liệu gạo và malt. Thời gian cấp houblon lần hai rất ngắn chỉ khoảng chừng 5 phút. mục tiêu chính của quy trình cấp houblon lần 2 là : trích ly tinh dầu trong hoa houblon viên. Vì trong quy trình đun sôi, phần đông ( 77 ÷ 88 % ) tinh dầu sẽ bị khuyếch tán trong hơi nước và bay ra ngoài, phần còn lại có nhiệt độ bay hơi cao hơn, sẽ sống sót trong dịch đường và sau đó liên tục mất đi trong quy trình lên men ( hoàn toàn có thể đến 90 ÷ 96 % ), sống sót một lượng rất nhỏ ở dạng khá bền và gây cho bia mùi thơm đặc trưng .
Sau khi cấp hoablon lần 2 xong, liên tục đun sôi khoảng chừng 20 phút nữa thì kết thúc quy trình hoablon hóa. Tổng thời hạn houblon hóa là 75 phút, gồm có 70 phút đun sôi và 5 phút cấp houblon lần 2 .

1.9 – Giản đồ nấu

 

Hình 3.4. Giản đồ nấu bia

II.2 –  Phân xưởng lên men

2.1- Lắng trong và làm lạnh nước nha

2.1.1-  Lắng trong 

– Sau khi kết thúc quy trình đun sôi, nước nha được bơm sang thùng lắng cặn nhằm mục đích mục tiêu tách cặn và tủa nóng. – Dịch nha ở 98OC được bơm vào thùng theo chiều tiếp tuyến sát thành thùng nhằm mục đích tạo ra lực xoáy hướng tâm, khi đó cặn và những chất không tan sẽ xoáy vào giữa thùng theo hình nón ( thời hạn cho quy trình bơm là 20 ÷ 25 phút ). Sau khi bơm xong để lắng 25 ÷ 35 phút nhằm mục đích không thay đổi dòng xoáy và tạo điều kiện kèm theo cho cặn kết tủa xuống. Sau đó triển khai chiết rút. Thời gian chiết rút khoảng chừng 25 ÷ 30 phút. Hệ thống gồm hai thùng lắng có thể tích là 600 hl .

2.1.2- Làm lạnh dịch nha

Mục đích : đưa nhiệt độ về nhiệt độ thích hợp cho quy trình lên men theo nhu yếu kỹ thuật đồng thời tạo điều kiện kèm theo thuận tiện cho quy trình bão hòa O2 .

• Phải tiệt trùng đường ống trước khi làm lạnh. Trước tiên cho NaOH (2÷2,5%) hoặc acid (0.5%) qua đường ống trước sau đó rửa lại thật sạch bằng nước sạch. Trước khi bơm dịch nha tiến hành rửa lại đường ống bằng nước nóng.
• Nhà máy sử dụng thiết bị hạ nhiệt khung bản để làm lạnh nước nha

Hình 3.5. Cấu tạo thiết bị làm lạnh dịch nha

Máy gồm những tấm thép không gỉ ghép lại với nhau thành một khung, những tấm này có lỗ vào và những khe hở ở 4 góc để dịch nha đi qua những tấm cao su đặc có cấu trúc đặc biệt quan trọng, ở giữa những tấm tạo ra 2 phần đặc biệt quan trọng : một phần dịch nha đi qua và một phần tác nhân lạnh đi ngược chiều với dịch nha. Máy được chia làm 4 vùng :
+ Vùng 1 : hạ nhiệt độ xuống 70 oC, tác nhân lạnh là nước .
+ Vùng 2 : hạ nhiệt độ xuống 50 oC, tác nhân lạnh là nước .
+ Vùng 2 : hạ nhiệt độ xuống 30 o C, tác nhân lạnh là nước .
+ Vùng 2 : hạ nhiệt độ xuống 6 ÷ 8 oC, tác nhân lạnh là nicol
– Sau khi nước nha được làm lạnh theo đúng nhu yếu kỹ thuật được bão hòa O2 nhằm mục đích bảo vệ cho sự sinh trưởng và tăng trưởng của nấm men. Hàm lượng bão hòa là 5 ÷ 6 mgO2 / l nước nha .

2.2- Nhân men giống  

– Quá trình nhân men giống nhằm mục đích sẵn sàng chuẩn bị lượng men giống khởi đầu thiết yếu. Đồng thời hoạt hóa tính năng của nấm men
SƠ ĐỒ NHÂN GIỐNG MEN

Hệ thống lên men trong phân xưởng
Trong xí nghiệp sản xuất sử dụng mạng lưới hệ thống gây men 2 bình :
+ Bình nhỏ ( bồn tank nhỏ ) : 430 kg, ở áp suất 0,5 atm
+ Bình lớn ( bồn tank lớn ) : 3200 kg
– Nước nha nóng sau khi lắng cặn sẽ được bơm vào bình gây men nhỏ và được đun sôi đến 100 oC nhằm mục đích mục tiêu thanh trùng cơ chất. Sau đó hạ dần nhiệt độ xuống 15 oC và triển khai cấy men giống. Giữ ở nhiệt độ này trong suốt quy trình gây men vì đây là quy trình thích hợp cho quy trình lên men và tạo điều kiện kèm theo cho nấm men thích nghi dần với điều kiện kèm theo lên men chính .
+ O2 được phân phối tự động hóa và máy cung ứng O2 được setup sẵn : cứ chạy 5 phút thì nghỉ 3 phút, mỗi lần chạy phân phối khoảng chừng 33 g O2
+ Bình gây men hoạt động giải trí ở áp suất 0,5 atm
+ Thời gian gây men trong bình gây men nhỏ khoảng chừng 3 ngày – Sau khi gây men xong ở bình nhỏ sẽ được gây men ở bình lớn đã chứa 280 kg dịch nha. Bình gây men lớn hoạt động giải trí tương tự như như bình gây men nhỏ và sau 3 ngày sẽ được đem đi cấy vào bồn lên men chính .

2.3-Lên men chính

2.3.1- Mục đích 

Quá trình lên men chính nhằm mục đích chuyển hóa đường trong dịch nha thành ethanol, carbondioxide cùng với những mẫu sản phẩm phụ và mẫu sản phẩm trung gian từ quy trình trao đổi chất của nấm men .

2.3.2-Phương pháp lên men

– Nhà máy sử dụng chiêu thức lên men gián đoạn. Đây là hình thức lên men cổ xưa và có tính truyền thống cuội nguồn, dễ triển khai, dễ trấn áp và dễ điều hành quản lý vì đã có nhiều kinh nghiệm tay nghề được tích góp. Đặc biệt sử dụng chiêu thức này chất lượng bia khá không thay đổi, ít gặp sự cố kỹ thuật

  

1. Ống gắn đèn ; 2. Van an toàn ; 3. Ống thoát CO2 ;
4. Cửa kính quan sát ; 5. Áp kế ; 6. Nhiệt kế ; 7. Lỗ chui người ( làm vệ sinh ) manhole ; 8. Ống xả đáy ;
9. Hệ thống làm lạnh ; 10. Ống nước muối ra ; 11. Ống nước muối vào
Hình 3.6. Cấu tạo bồn tank lên men

– Thiết bị là một khối hình hộp chữ nhật bằng thép dày 5 mm bên trong có tráng men và có mạng lưới hệ thống ống lạnh chạy xung quanh. Thể tích mỗi bình khoảng chừng 330 ÷ 360 hl .

2.3.3-Các biến đổi trong quá trình lên men chính

2.3.3.1-Biến đổi sinh học

– Giai đoạn sinh trưởng hiếu khí : Đây là quá trình đầu của quy trình lên men. Ở tiến trình này nấm men nảy chồi và tăng trưởng rất nhanh, đạt cực lớn là ở cuối ngày thứ 3 đồng thời là sự giảm nhanh nồng độ chất hòa tan trong dịch đường, nhiệt độ tăng dần và sự Open của nhiều bóng khí to phủ kín mặt phẳng dịch nha .
– Giai đoạn sinh trưởng kỵ khí
Trong tiến trình này nấm men vẫn liên tục sinh trưởng nhưng trong điều kiện kèm theo không có O2 và nồng độ đường thấp. Quá trình lên men mở màn chuyển từ kiểu lên men hiếu khí ( để tang sinh khối nấm men ) sang lên men kỵ khí ( để tạo C2H5OH, CO2 và một số ít sản phảm phụ khác ) .

2.3.3.2- Biến đỗi vật lý

* Nhiệt độ lên men
– Trong quy trình lên men chính yếu tố nhiệt độ đóng vai trò rất quan trọng, ảnh hưởng tác động trực tiếp đến vận tốc lên men và từ đó ảnh hưởng tác động đến chất lượng của bia non .
– Nhiệt độ trong quy trình lên men tăng dần do quy trình trao đổi chất của nấm men kèm theo hiện tượng kỳ lạ giải phóng nhiệt. Do đó, để bảo vệ nhiệt độ luôn không thay đổi người ta thường kiểm soát và điều chỉnh nhiệt độ trong quy trình lên men một cách tự động hóa. Việc kiểm soát và điều chỉnh nhiệt độ lên men còn tùy thuộc vào đời men
+ Đối với men mới luôn giữ không thay đổi ở 15OC
+ Men tịch thu lần 1 sẽ giữ không thay đổi ở 12OC
+ Men tịch thu lần 2 sẽ giữ không thay đổi ở 9OC
+ Đối với men tịch thu lần 3 tới lần 8 sẽ giữ không thay đổi ở 8OC
Sau khi kết thúc lên men chính hạ nhiệt độ từ từ xuống 2OC nhằm mục đích tạo điều kiện kèm theo cho quy trình lắng men và tạo điều kiện kèm theo thích hợp cho quy trình lên men phụ .
* Áp suất lên men
Áp suất lên men tăng dần do sự tạo thành khí CO2 và từ quy trình chuyển hóa đường glucose. Do đó tank lên men có nắp thiết bị điều áp tự động hóa .

2.3.3.3- Biến đổi hóa sinh:

* Trong quy trình lên men diễn ra sự trao đổi glulcid ở tế bào nấm men hầu hết gồm có :
– Sự thủy phân của những loại đường disacharide, trisaccharide, … thành glucose dưới xúc tác của một số ít enzym tương ứng như : maliase, invertase, melibiase, …
– Chuyển hóa glycose thành etanol và CO2. Ngoài ra còn chuyển hóa những loại đường khác thành những loại rượu như propylic, izopropylic, amilic …
– Sự tổng hợp vật chất tế bào từ glucose thành glucogen cũng hoàn toàn có thể xảy ra trong quy trình sinh trưởng và tăng trưởng của nấm men .
* Sự trao đổi lipid :
Trong quy trình sinh trưởng và tăng trưởng hiếu khí thường kèm theo quy trình tổng hợp những acid béo và sterol ở nấm men. Các chất này là thành phần quan trọng của tế bào .
* Sự trao đổi những hợp chất nitơ :
Các hợp chất nitơ có trong dịch nha gạo gồm : những phân đoạn protein ( những polypeptide, peptid, pepton, acid amin ), những muối amoni, những purite, nucleotide … Trong số những hợp chất này thì những muối amoni vô cơ và những acid amin sẽ được nấm men sử dụng như nguồn cung ứng nitơ ship hàng cho quy trình sinh trưởng và trao đổi chất .

2.3.3.4- Biến đổi hóa học:

* Sự biến hóa hàm lượng chất khô trong quy trình lên men, nấm men sử dụng đường trong dịch nha để tăng sinh khối và lên men ethanol. Do đó nồng độ chất khô trong dịch lên men sẽ giảm dần. Người ta dựa vào sự đổi khác Balling làm thông số kỹ thuật điều khiển và tinh chỉnh quy trình lên men. Độ Balling trước quy trình lên men là 130 Balling ( Độ Balling nguyên thủy ). Tùy theo từng loại bia mà kết thúc quy trình lên men chính và lên men phụ có độ Balling khác nhau .
* Sự biến hóa pH : Sau khi kết thúc quy trình lên men chính pH giảm xuống còn khoảng chừng 4,4 ÷ 4,5. Hiện tượng giảm pH trong quy trình lên men là do sự hình thành acid H2CO3 ( do CO 2 sinh ra trong quy trình lên men hòa tan vào nước ), sự luân chuyển ion H + qua màng tế bào và hình thành nên những acid hữu cơ. Trong quy trình trao đổi chất của nấm nem như acetic, acid, formic, acid lactic, acid citric …
* Sự đổi khác hàm lượng khoáng chất trong quy trình lên men, nấm men đã sử dụng một số ít sắt kẽm kim loại cần cho sự sinh trưởng và tăng trưởng của nấm men như : Ca2 + ; Mg2 + ; Fe2 + ; Mn2 + ; Co2 + ; K + ; Ni2 + và Zn2 +. Dịch nha được xem là nguồn phân phối những thành phần khoáng thiết yếu cho nấm men. Vì vậy trong quy trình nấu dịch nha cần bổ xung thêm Ca2 + và Zn2 +
* Sự tạo thành những ester :
Các ester được tạo thành vào cuối quá trình lên men chính nhờ phản ứng ester hóa giữa alcol ( đa phần là ethanol ) và những acid hữu cơ sinh ra trong quy trình lên men. Các loại ester này tạo nên hương đặc trưng cho bia thành phẩm .

2.3.3.5- Biến đổi hóa lý:  

* Sự hình thành bọt :
Bọt được tạo thành trong quy trình lên men chính nhờ sự giải phóng những khí ở dạng không link đặc biệt quan trọng là CO2. Do thực chất của dịch nha là hệ keo gồm những hợp chất có tính hoạt động giải trí mặt phẳng như protein, palyphenol, chất đắng … Các chất này tạo nên một lớp hấp phụ trên mặt phẳng những bóng khí do đó khí khó thoát khỏi bóng này và tạo thành bọt mịn. Những bọt này có xu thế thoát lên trên mặt phẳng tạo nên sự khuấy trộn trong quy trình lên men .
* Sự hòa tan khí CO2 :
Độ hòa tan của CO2 trong dịch lên men thấp hơn trong nước đồng thời hàm lượng CO2 sinh ra tăng nhanh cùng hàm lượng ethanol. Do đó, một phần CO2 sống sót trong dịch men dưới dạng link với 1 số ít thành phần khác như protein, ester. Phần CO2 còn lại có xu thế thoát lên trên mặt phẳng tạo lên sự tự khuấy đảo dịch lên men. Ngoài ra sự tự khuấy đảo dịch lên men còn diễn ra bởi sự chênh lệch nhiệt độ trong quy trình giữ không thay đổi nhiệt .

2.3.4- Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men chính:

2.3.4. 1 – Tỷ lệ giống cấy :

– Trong quy trình lên men chính, nếu tỷ suất giống cấy quá thấp thì năng lực nảy chồi và thời hạn đạt được tỷ suất nấm men theo nhu yếu là quá dài, ảnh hưởng tác động đến sự sinh trưởng, tăng trưởng và trao đổi chất của nấm men từ đó ảnh hưởng tác động tới hiệu suất cao lên men và chất lượng thành phẩm .
– Nếu tỷ suất giống cấy quá cao dẫn tới tỷ suất nảy chồi và vận tốc sinh trưởng tương đối thấp do sự cạnh tranh đối đầu về dinh dưỡng nhưng vận tốc lên men lớn. Tuy nhiên trong trường hợp này cũng cho bia có chất lượng không tốt vì thời hạn lên men ngắn, mẫu sản phẩm trao đổi bật 2 do tế bào nấm men sinh ra cũng thấp và sự hình thành lên những ester cũng thấp
– Do đó trong sản xuất bia tùy theo từng loại chủng men và đời men mà lựa chọn tỷ suất cấy giống men thích hợp .

2.3.4. 2 – Điều kiện lên men :

* Nhiệt độ và thời hạn lên men :
Nhiệt độ và thời hạn lên men là 2 yếu tố quan trọng tác động ảnh hưởng trực tiếp đến vận tốc lên men và từ đó tác động ảnh hưởng tới chất lượng thành phẩm .
– Đối với men mới nhiệt độ lên mem luôn giữ ở 15 oC ; qua đời 2 là 12 oC ; qua đời 3 là 9OC ; từ đời 4 tới đời 8 luôn giữ không thay đổi là 8 oC .
– Thời gian lên men 7 đến 10 ngày còn tùy thuộc vào nhiệt độ và Ph lên men .
PH dịch lên men
PH tác động ảnh hưởng quan trọng đến hệ enzym nấm men, do đó phải theo dõi ph để theo dõi hoạt động giải trí trao đổi chất của nấm men. Ph của dịch nha trước khi lên men là từ 5,2 ÷ 5,6 và kết thúc quy trình lên men là 4,4 ÷ 4,5 .

• Ảnh hưởng bởi oxy

Oxy là yếu tố rất thiết yếu cho nấm men sinh trưởng và tăng trưởng trong quá trình đầu của quy trình lên men. Thực chất đây là tiến trình lên men hiếu khí nhằm mục đích tăng sinh khối nấm men. Sự sinh tổng hợp một lượng lớn enzym nấm men là yếu tố quan trọng ảnh hưởng tác động tới cường độ lên men .

• Áp suất bề mặt

Áp suất mặt phẳng của dich lên men tác động ảnh hưởng trực tiếp tới mức độ bão hòa CO2 trong bia, tuy nhiên hợp chất này là yếu tố ức chế quy trình lên men do đó áp suất luôn giữ ổn dịnh ở áp suất 0,5 atm và có bộ phận giảm áp suất do CO2 sinh ra làm tăng áp suất mặt phẳng dịch lên men .

2.3.4.3- Nồng độ sản phẩm lên men

Sản phẩm chính của quy trình lên men là ethanol và khí CO2. Đây là những hợp chất ức chế những hoạt động giải trí sống của tế bào nấm men. Ở nồng độ thấp dưới 2 % những hoạt động giải trí sống của nấm men vẫn xảy ra thông thường nhưng khi vượt quá 2 % thì năng lực nảy chồi của nấm men khởi đầu giảm dần và khi nồng độ ethanol vượt quá 5 % thì năng lực nảy chồi của nấm men chấm hết trọn vẹn nhưng quy trình lên men vẫn liên tục xảy ra. Còn nếu nồng độ ethanol vượt quá 12 % quy trình lên men bị đình chỉ trọn vẹn .

2.3.5- Thu hồi nấm men 

Sau khi kết thúc quy trình lên men chính hạ dần nhiệt độ xuống 2 oC nhằm mục đích tạo điều kiện kèm theo nhiệt độ cho quy trình lên men phụ và làm kết lắng nấm men xuống đáy thùng. Sau đó rút hàng loạt khối bia non chuyển qua bồn lên men phụ. Phần men dưới đáy thùng sẽ được chuyển qua thiết bị rây men nhằm mục đích mục tiêu tách men sống ra khỏi men chết ( men sống thì hòa lẫn vào dịch còn men chết thì vón cục lại ) .
Men sống được chuyển qua tank dự trữ và có bổ trợ thêm chất kích hoạt men α-acetolactate decarboxylase ( α-ALDC ). Hàm lượng bổ trợ được tính theo công thức :
m = 1,5 * v ( g )
v : thể tích tank chứa men
– Men sau khi tịch thu được mã hóa và trong thời hạn 2 giờ phải đem đi sử dụng ngay, nếu chưa sử dụng ngay thì phải dữ gìn và bảo vệ ở 8 oC .
– Men tịch thu trước khi đem đi lên men chính sẽ được đem đi kiểm tra tỷ suất men sống để xác lập tỷ suất cấy giống trong quy trình lên men chính tiếp theo .

2.3.6- Kiểm tra và vệ sinh thiết bị lên men chính

– Sử dụng oxonia Active ( 0,2 % ) để vệ sinh thiết bị nhân men giống và thiết bị tịch thu men .
– Sau khi kết thúc quy trình lên men chính thực thi vệ sinh tank lên men bằng NaOH 4 % sau đó tráng rửa sạch bằng nước đã qua sử lý. Nếu như tank đó chưa sử dụng ngay thì ngâm formol để tàn phá vi sinh vật và trước khi sử dụng cũng sẽ được tráng rửa thật sạch bằng nước đã qua sử lý .
– Trước khi lên men cần phải lấy mẫu nước rửa tank để kiểm tra có bị nhiễm vi sinh vật lạ hay không và độ sạch của những tank .

2.4 – Lên men phụ

2.4.1- Mục đích:

Quá trình lên men phụ được thực thi sau khi lên men chính nhằm mục đích chuyển hóa phần đường còn sót lại sau quy trình lên men chính để tạo thành CO2 và những loại sản phẩm khác. Ngoài ra, quy trình lên mên phụ còn góp thêm phần không thay đổi mùi vị và độ trong cho bia thành phẩm .

2.4.2- Những biến đổi trong quá trình lên men phụ:

Những đổi khác trong quy trình lên men phụ cũng giống như biến hóa trong quy trình lên men chính. Trong đó, có những biến hóa rất quan trọng tác động ảnh hưởng đến những biến hóa bia thành phẩm. Đó là sự chín của bia non kèm theo sự kiểm soát và điều chỉnh những đặc thù cảm quan của bia thành phẩm như : độ trong, độ bền, đặc trưng keo, sắc tố và mùi vị bia .

• Diacetyl:

Trong quá trình này, nấm men sử dụng Diacetyl làm cơ chất và chuyển hóa chất này thành aceton và 2,3 – butadiol trong điều kiện kèm theo kỵ khí. Quá trình phân hủy Diacetyl nhờ vào vào nhiệt độ, nhiệt độ càng lạnh thì càng chậm. Thông thường, số lượng giới hạn được cho phép của diacetyl là ≤ 0,2 mg / l thì mới được gọi là đã chín .

• Acetaldehyde

Vì quy trình lên men phụ hàm lượng Acetaldehyde liên tục giảm xuống do hoạt động giải trí trao đổi chất của nấm men .

• Các axít béo dễ bay hơi.

Sự tổng hợp những axit béo mặt ngắn ( từ C4 ÷ C10 ) sẽ bị đình chỉ trong quá trình đầu của quy trình lên mên phụ. Sau đó, nấm men sẽ liên kết những axit béo mặt ngắn thành triglycide dự trữ trong tế bào. Tuy nhiên, nếu quy trình lên men phụ lê dài thì hàm lượng acid béo trong dịch lên men sẽ tăng do quy trình thủy phân glycide. Sự xuất hiện những acid béo này tác động ảnh hưởng đến mùi vị của bia thành phẩm .

2.4.3 – Những biến đổi hoá lý:

• Sự bảo hoà CO2 trong bia

Sự bảo hòa CO2 phụ thuộc vào vào nhiệt độ, áp suất và thời hạn lên men phụ. Trong quy trình tiến độ này, quy trình lên men ethanol vẫn liên tục diễn ra kèm theo sự giải phóng CO2 vào trong dịch lên men. Tuy nhiên, chỉ có 15 % lượng CO2 tạo thành được hấp thụ trong bia, sống sót ở dạng hòa tan hoặc link với những thành phần khác của dạng lên men .
Trong quy trình lên men phụ có những hợp chất không bền như este của acid cacbonic, chính những chất này làm cho CO2 thất thoát nhanh mỗi khi biến hóa áp suất bất thần trong tank lên men. Acid cacbonic hoàn toàn có thể link với glycerin và glycol tạo nên những este và còn hoàn toàn có thể tích hợp với những acid lactic, aceton, 2,3 butylenglycal. Như vậy, trong bia Open nhiều dạng link hóa học và hóa lý khác nhau của CO2. Do đó, CO2 sinh ra không riêng gì sống sót ở dạng khí, dạng hòa tan mà còn sống sót ở dạng link, ba dạng này có mối quan hệ qua lại với nhau .
Trong quy trình này, ta nạp thêm CO2 vào tank lên men phụ để đạt áp suất P = 0,8 ÷ 1,13 atm nhằm mục đích ngăn cản sự xâm nhập của vi sinh vật lại và tăng năng lực hòa tan của CO2 trong bia .

• Sự tự trong của bia:

– Bia sau khi lên men chính chứa một lượng đáng kể tế bào nấm men và những hạt cặn mịn, những hạt này gồm có – glucan, ß-glucan, pentosan, xác vi sinh vật và những muối oxalate calcium. Trong quy trình lên men phụ, dưới tính năng của nhiệt độ thấp ( 2 ÷ 4 oC ) và áp suất P = 0,8 ÷ 1,13 atm, những hạt này có xu thế tích hợp lại với nhau thành những hạt lớn và lắng xuống đáy bồn lên men. Ở điều kiện kèm theo này, quy trình đông tụ nhựa houblon, đông tụ những hợp chất tanin-protêin cũng diễn ra. Tế bào nấm men cũng chịu tác động ảnh hưởng của nhiệt độ thấp, áp suất cao cũng từ từ lắng xuống đáy thùng .

2.4.4 – Điều kiện lên men:

Quá trình lên men phụ được triển khai trong những tank lên men chính và được đặt trong hầm lạnh có nhiệt độ hầm 0 ÷ 2 oC. Trong tank lên men không cần đặt mạng lưới hệ thống lạnh nhưng có đặt ống dẫn CO2, đồng hồ đeo tay đo áp lực đè nén, van an toàn, đường ống nhập và tháo liệu. Nhà máy có khoảng chừng 200 tank, làm bằng thép, bên trong có tráng men và có thể tích 350 hl .
Nhiệt độ lên men 2 ÷ 4 oC với áp suất P = 0,8 ÷ 1,13 atm .
Thời gian lên men : tùy thuộc vào từng loại bia mà có thời hạn lên men khác nhau. Đối với bia xuất khẩu, có thời hạn lên men 12 ÷ 15 ngày, còn bia Hồ Chí Minh xanh 5 ÷ 7 ngày .

II.3 – PHÂN XƯỞNG CHIẾT

3.1 – Sơ đồ quy trình chiết bia chai.

 

3.2 – Thuyết minh quy trình chiết bia chai.

3.2.1- Chuyển két lên băng tải:

– Pallet chứa chai sẽ được xe luân chuyển tới băng tải và được băng tải đưa tới máy và két. Ở đây máy rã két sẽ bốc 4 két / 1 lần tới băng tải. Sau đó sẽ được băng tải luân chuyển tới máy gắp chai .
– 01 pallet chứa 40 két và 01 két chứa 20 chai .
– Tốc độ của máy 20 ÷ 30 pallet / h .

3.2.2- Gắp chai :

Sử dụng máy Innopack để tách chai ra khỏi két. Máy hoạt động giải trí dựa vào áp lực đè nén gió để hút chai ra khỏi két, mỗi lần hút được khoảng chừng 80 chai, tương tự với 4 két .
Tốc độ máy trung bình khoảng chừng 100 ÷ 1.500 chai / h .

3.2.3- Rửa chai:

Có 03 yếu tố chính trong quy trình rửa chai, đó là :
– Nhiệt độ .
– Chất tẩy rửa .
– Áp lực phun .

• Nguyên tắc rửa chai:

Chai lần lượt đi qua nhiều vùng trong máy có nhiệt độ, nồng độ dung dịch NaOH và áp lực đè nén phun khác nhau :
– Vùng 1 : tính năng đa phần là phun và rửa chai .
– Sử dụng dung dịch xút 2 % ở nhiệt độ 70 ÷ 80 oC với áp suất phuan p = 0,8 ÷ 1,5 bar ( tùy theo lượng chai vào ), trung bình là P = 1 bar. Thời gian qua vùng 1 là 10 ÷ 15 phút .
– Sau khi chai qua vùng 1, giấy bạc sẽ công dụng với xút tạo thành khí bay lên còn nhãn sẽ được tách ra và được đưa ra ngoài .
– Vùng 2 : còn gọi là vùng nhiễm xút :
Sử dụng nước ở nhiệt độ 60 ÷ 70 oC với áp suất P = 1 ÷ 1,5 bar, thời hạn qua khỏi vùng 02 khoảng chừng 5 ÷ 6 phút .
Chức năng chính của vùng 2 là tẩy rửa bên trong, bên ngoài chai và tráng rửa xút .
– Vùng 3 :
Sử dụng nước phun ở nhiệt độ 50 ÷ 60OC và thời hạn qua khỏi vùng 3 là 5 ÷ 6 phút
Chức năng chính của vùng 3 là rửa sạch xút .
– Vùng 4 : Vùng 4 hoạt động giải trí ở nhiệt độ 40 ÷ 50 oC với thời hạn qua vùng 4 là 5 ÷ 6 phút. Đặc biệt, trong vùng này sử dụng nước theo tiêu chuẩn của xí nghiệp sản xuất. Chức năng chính của vùng 4 là tráng lại chai .
Tốc độ của máy rửa chai khoảng chừng 30.000 chai / h với thời hạn khoảng chừng 25 phút .

3.2.4- Kiểm tra chai:

– Chai sau khi qua thiết bị rửa chai sẽ được băng tải luân chuyển tới máy kiểm tra chai, với những chai lạ ( chai không phai là chai nhà may sử dụng ), chai sứt mẻ hoặc bên trong còn vật lạ sẽ bị đẩy ra ngoài mạng lưới hệ thống. Sau đó chai liên tục chạy qua quy trình kiểm tra sau cuối ( dùng đèn huỳnh quang soi và quan sát bằng mắt thường ) để loại những chai sống lưng, cặn, tủa, không đạt tiêu chuẩn ra khỏi mạng lưới hệ thống trước khi vào mạng lưới hệ thống chiết rót .

3.2.5- Chiết và đóng nắp:

Chai sau khi qua quy trình kiểm tra được dẫn qua một băng tải dài trước khi vào những thiết bị khác với mục địch không thay đổi lưu lượng chai, tránh gây ngã, đổ vở chai. Trên mặt phẳng băng tải có những cảm ứng dò chai đổ và mặt phẳng băng tải được bôi trơn để giảm áp suất gây đổ chai .
Sau đó những chai sẽ được đưa vào thiết bị chiết. Tại đây bia được chiết theo nguyên tắc đẳng áp ( dựa trên sự chênh lệch áp suất trong chai và trong bồn phân phối bia ). Khi chai khởi đầu vào mạng lưới hệ thống, piston dập xuống, tiếp đó CO2 được xả xuống trước, khi áp suất trong chai đạt 2,2 ÷ 2,4 bar thì van bia tự động hóa mở khóa, bia sẽ được chảy xuống xung quanh thành trong chai nhằm mục đích tránh sự tạo bọt và thất thoát CO2. Khi chai vừa ra khỏi mạng lưới hệ thống thì gặp một tia nước phun với áp lực đè nén mạnh nhằm mục đích đẩy không khí và bọt ra khỏi chai. Tiếp đó chai được luân chuyển tới thiết bị đóng nắp .
Nguyên tắc hoạt động giải trí của thiết bị đóng nắp :
Nắp chai được sắp xếp trong phểu, sau đó sẽ được vận động và di chuyển theo một hướng trong khuôn dập và đẩy từng nắp vào miệng chai. Đúng thời gian đó, búa Piston dập xuống đóng chặt nắp vào cổ chai. Năng suất của thiết bị đóng nắp phải đồng nhất với hiệu suất của máy chiết khoảng chừng 32.000 – 33.000 chai / h. Trong qua 1 trình chiết xuất, nếu như chai không đạt về độ bền dưới tính năng của áp lực đè nén, chai sẽ bị nổ .

3.2.6- Kiểm tra thể tích bia:

Bia sau khi đóng nắp sẽ qua thiết bị kiểm tra thể tích, với những chai không đủ thể tích chưa đóng nắp hoặc quá thể tích lao lý sẽ được đẩy ra ngoài. Bia trong chai này sẽ bị xả bỏ để lấy vỏ do mất CO2, tiếp xúc với không khí, còn với những chai quá thể tích khi vào thiết bị hấp chai sẽ bị nổ .
Trong nhà máy sản xuất, lượng bia này không sử dụng lại vì không kinh tế tài chính, nhưng nếu máy gặp sự cố kỹ thuật với số lượng chai bị hư lớn sẽ đem đi hấp lại và lên men lại. Trung bình mỗi ngày xí nghiệp sản xuất xả bỏ hơn 1.000 chai .

3.2.7- Thanh trùng

Thanh trùng được triển khai bằng chiêu thức thanh trùng Pasteur
Đơn vị thanh trùng là PU
PU = 1.393 * e T-60 * t
– T : nhiệt độ thanh trùng ( oC )
– t : thờn gian thanh trùng ( phút ) Thông thường bia được thanh trùng từ 15 ÷ 25PU nhưng trong xí nghiệp sản xuất, bia thanh trùng ở 17 ÷ 18 PU. Ơ PU này diệt vi sinh vật và cho bia chất lượng tốt nhất .

1. Mục đích : Quá trình thanh trùng nhằm tiêu diệt toàn bộ tế bào vi sinh vật (kể cả nấm men trong bia) giúp ổn định chất lượng sản phẩm, kéo dài thời gian bảo quản và thuận tiện cho người sử dụng.
2. Các biến đổi trong quá trình thanh trùng.

•  Vật lý : 

Sự đổi khác nhiệt độ trong thiết bị thanh trùng ( 4,6 oC ; 44,3 oC ; 50 ÷ 58 oC ; 62 ÷ 64 oC ; 61 ÷ 63 oC ) làm Open gradien nhiệt độ .
– Sự đổi khác thể tích và tỷ trọng nhiệt độ .
– Sự biến hóa áp suất không khí trong chai theo từng vùng trong thiết bị thanh trùng .

• Hoá hóc:

– Quá trình thanh trùng tạo ra những mẫu sản phẩm ứng trong bia như : phản ứng giữa đường và những acid amin hình thành nên những chất làm cho bia có màu sẫm hơn, phản ứng tạo phức, phản ứng thủy phân, phản ứng oxy hóa .

• Hoá lý:

– Quá trình thanh trùng hoàn toàn có thể dẫn tới hiện tượng kỳ lạ vẫn đục trong bia. Điều này nhờ vào vào thành phần và hàm lượng protein trong bia, những hợp chất polyphenol, nhiệt độ và thời hạn thanh trùng .

• Hoá sinh:

– Nhiệt độ, thời hạn và vận tốc phản ứng trong những vùng thanh trùng còn tùy thuộc vào sự biến hóa hoạt tính của enzyme theo nhiệt độ. Ở quá trình đầu của quy trình thanh trùng, nhiệt độ tăng dần. Khi đó, enzyme mở màn hoạt động giải trí mạnh làm tăng vận tốc phản ứng. Do đó, nếu như quy trình tiến độ gia nhiệt và làm lạnh lê dài sẽ làm đổi khác chất lượng loại sản phẩm .

• Cảm quan:

– Quá trình thanh trùng làm biến hóa sắc tố, mùi vị loại sản phẩm do sự hình thành hoạt chất mêlanoid .
3 – Các yếu tố tác động ảnh hưởng đến quy trình thanh trùng :
* Thành phần và hàm lượng vi sinh vật
– Các loại sinh vật khác nhau sẽ bị hủy hoại bởi chính sách nhiệt khác nhau. Do đó, nếu có chứa nhiều loại vi sinh vật khác nhau thì chính sách giải quyết và xử lý phải khắt khe hơn về nhiệt độ và thời hạn thanh trùng .
– Nhiệt độ và thời hạn thanh trùng cũng tác động ảnh hưởng bởi hàm lượng vi sinh vật, nếu hàm lượng vi sinh vật cao, thì nhiệt độ cao và thời hạn dài hơn .
* Độ balling và độ rượu :
– Nếu độ balling và độ rượu tăng thì thông số dẫn nhiệt tăng do đó thời hạn thanh trùng giảm nhưng nhiệt độ không đổi .
* Phương pháp thanh trùng :
– Thời gian và nhiệt độ thanh trùng còn phụ tuộc vào kích cỡ và hình dạng vật tư. Thể tích vỏ hộp càng nhỏ và mỏng mảnh thì quy trình truyền nhiệt càng nhanh, do đó thời hạn gia nhiệt ngắn hơn. Như vậy, bia thành phố sài thành đỏ thời hạn gia nhiệt sẽ ngắn hơn TP sài thành xanh .
4 – Nguyên tắc hoạt động giải trí của máy thanh trùng :
– Bia sau khi kiểm tra sẽ theo mạng lưới hệ thống băng tải đi tới thiết bị thanh trùng. Có hai mạng lưới hệ thống băng tải để đưa bia vào hai ngăn của hệ thống thiết bị. Tại vùng 1, có tính năng nâng nhiệt độ chai lên 34,6 oC, tác nhân làm nước phun với áp lực đè nén 0,9 ÷ 1,5 bar, nước được phun dạng tia dàn đều từ trên xuống nhằm mục đích làm tăng năng lực tiếp xúc của nước với chai. Sau đó, chai liên tục qua vùng 2 để nâng dần nhiệt độ lên 44,3 oC cũng với tác nhân gia nhiệt là nước. Sau đó chai liên tục qua vùng 3 để nâng nhiệt độ chai lên 55,1 oC. Sau đó nước cũng được tích tụ lại dưới bồn. Sau khi ra khỏi vùng 3, chai liên tục được luân chuyển đến vùng 4. Sau khi ra khỏi vùng 4, nhiệt độ chai tăng lên 62 ÷ 64 oC, tùy thuộc vào số lượng chai mà nhiệt độ hoàn toàn có thể giao động từ 62 ÷ 64 oC .
8 – Các quy trình khác :
– Bia sau khi được thanh trùng sẽ được băng tải luân chuyển theo đường vòng nhằm mục đích không thay đổi lưu lượng chai trước khi vào thiết bị dán nhãn. Sau đó liên tục chạy qua thiết bị in date tới quy trình kiểm tra bằng tay thủ công để loại ra những chai dán nhãn bị lỗi. Chai liên tục chạy tới thiết bị chất két innopack để bốc xếp chai vào két, một lần bố xếp được khoảng chừng 80 chai và vận tốc của máy khoảng chừng 1000 – 1500 két / h .
– Rửa két : sau khi đã tách vỏ chai ra khỏi két, két sẽ được băng tải luân chuyển theo đường riêng tới thiết bị rửa két. Máy phụ nước ở nhiệt độ 60 ÷ 70 oC, với áp lực đè nén phun 2,5 ÷ 2,8 bar .

3.3 – Sơ đồ quy trình chiết bia lon.

3.4  – Thuyết minh quy trình chiết bia lon.

1 – Rã lon .
Pallet sau khi được máy chất lên băng tải và được băng tải luân chuyển đến mạng lưới hệ thống nâng pittong. Tại đây, khi được công nhân quản lý và vận hành nút điều khiển và tinh chỉnh, pistong sẽ nâng lên một đoạn bằng chiều cao của lon. Khi công nhân nhấn nút gạt, thanh gạt sẽ gạt lớp lon trên cùng tới mạng lưới hệ thống băng tải. Ở lớp băng tải này có bề rộng tương tự với bề rộng của 18 lon / hàng, sau đó bề rộng băng tải giảm dần xuống còn 4 lon / hàng, giảm tiếp xuống 2 lon / hàng và ở đầu cuối giảm xuống 1 lon / hàng .
Tốc độ trung bình của máy rã lon là 4 pallet / h, tương tự với 5940 lon / h .
2 – Rửa lon .
Lon được băng tải luân chuyển tới thiết bị rửa lon và được chuyển hướng nằm ngang ngay khi lon khởi đầu vào thiết bị rửa. Thiết bị rửa là mạng lưới hệ thống vời phun nước áp lực đè nén gồm 13 vòi phun. Sau khi ra khỏi mạng lưới hệ thống vòi phụ, lon sẽ được đổi chều quay xuống dưới nhằm mục đích làm róc hết nước ra khỏi lon. Nước sau khi rửa sẽ theo sẽ theo máng hứng đưa ra ngoài .
3 – Chiết rót, đóng nắp và thanh trùng .

• Lon trước khi được băng tải vận chuyển tới hệ thống chiết rót sẽ được đổi chiều quay lên. 
• Về nguyên tắc hoạt động của hệ thống chiết rót, đóng nắp và thanh trùng bia lon gần như hoàn toàn tương tự như hệ thống chiết rót, đóng nắp và thanh trùng bia chai.
• Cấu tạo hệ thống chiết rót của pistong phù hợp với miệng lon.
• Chiết bia lon cũng hoạt động dựa trên nguyên tắc đẳng áp nhưng áp suất nạp CO2 trong bia lon là 3 bar và áp suất của hệ thống chiết là 3÷4 bar.
• Hệ thống thanh trùng bia lon gồm 9 vùng với nhiệt độ tương ứng từng vùng là:

	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Nhiệt độ setup ( OC )	33	39	47.5	62	62	60.5	48	41	35
Nhiệt độ hiện hành ( OC )	37.3	41.1	46.4	61.9	61.9	60.5	45.9	40.8	35.7

Thời gian khi lon vào và ra khỏi thiết bị là khoảng 32 phút.

Xem thêm: Tin tuyển sinh Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội 2022

4 – Kiểm tra và in date lon .
Bia lon sau khi ra khỏi thiết bị thanh trùng sẽ được băng tải luân chuyển tới thiết bị kiểm tra lon. Với những lon không đủ hoặc quá khối lượng sẽ bị thiết bị tự động hóa đẩy ra khỏi mạng lưới hệ thống. Đa phần nhưng sản phẩm loại này bị phồng nắp sau khi thanh trùng. Và với những loại sản phẩm này sẽ được tiêu thụ nôi bộ hoặc với số lượng lớn sẽ được đem đi giải quyết và xử lý lại. Với những lon đạt tiêu chuẩn sẽ đảo ngược quay đáy lon lên trên và được băng tải đưa tới thiết bị in date .
5 – Xếp hộp. Sau khi in date xong, lon bia sẽ được hòn đảo quay trở lại và được băng tải đưa tới bộ phận xếp hộp. Ở bộ phận này luôn có 5 hoặc 6 công nhân đứng làm trách nhiệm bốc lon vào thùng. Sau đó thùng được băng tải luân chuyển tới quy trình đóng hộp và được in date hộp trước khi chất lên pallet để chuyển vào kho thành phẩm .

Sưu tầm và biên soạn bởi : Valve Men Team. / .

Source: https://vh2.com.vn
Category : Công Nghệ