Tiêu chí đánh giá chất lượng bia

1. hiểu quy trình kiểm tra chất lượng bia thành phẩm của Công ty bia Vinaken [Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Xích Liên] SV: Diệp Kỳ Tâm MSSV: 107111145 Lớp: 07DSH4 Page 1
2. và Công Nghệ Sinh Học PHIẾU GIAO ðỀ TÀI ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1. Họ và tên sinh viên ñược giao ñề tài: Diệp Kỳ Tâm 2. MSSV: 107111145 Lớp: 07DSH4 3. Ngành: Công Nghệ Sinh Học Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học 4. Tên ñề tài : Tìm hiểu quy trình kiểm tra chất lượng bia thành phẩm của công ty bia Vinaken 5. Các dữ liệu ban ñầu : .................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... 6. Các yêu cầu chủ yếu : .................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... 7. Kết quả tối thiểu phải có: 1] ...................................................................................................................................... 2] ...................................................................................................................................... 3] ...................................................................................................................................... 4] ...................................................................................................................................... Ngày giao ñề tài: ……./……../……… Ngày nộp báo cáo: ……./……../……… Chủ nhiệm ngành [Ký và ghi rõ họ tên] TP. HCM, ngày … tháng … năm ………. Giảng viên hướng dẫn chính [Ký và ghi rõ họ tên] Giảng viên hướng dẫn phụ [Ký và ghi rõ họ tên]
3. HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ðộc lập – Tự do – Hạnh phúc ------ GIẤY CAM ðOAN Tôi tên là Diệp Kỳ Tâm, sinh viên trường ðại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp. Hồ Chí Minh, Khoa Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học, lớp 07DSH4. Tôi xin cam ñoan tất cả các dữ liệu ñược trích dẫn trong bài làm của tôi là trung thực, có ñược trong quá trình làm ñồ án tại công ty bia Vinaken [ 32/21 Ấp Tiền Lân – Bà ðiểm – Hóc Môn, TP.HCM ]. Tôi ñã thực hiện tất cả các nội dung trong ñồ án của mình, không sao chép bất cứ ñồ án nào dưới bất kỳ hình thức nào. Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm trước ban chủ nhiệm Khoa Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học, trước Ban Giám Hiệu trường ðại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp. Hồ Chí Minh về lời cam ñoan của mình. Tp.Hồ Chí Minh,ngày 10 tháng 7 năm 2011 Người viết Diệp Kỳ Tâm
4. hoàn thành ñược ñề tài này ngoài sự nỗ lực, cố gắng của bản thân, tôi còn ñược sự hỗ trợ giúp ñỡ rất nhiều từ nhiều người, sau ñây tôi xin chân thành gửi lời cám ơn tới tất cả mọi người ñã giúp ñỡ tôi trong thời gian qua. Ban Chủ Nhiệm Khoa Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học, các thầy cô giảng dạy trong khoa Công Nghệ Sinh Học của trường ðại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp. Hồ Chí Minh ñã cung cấp cho tôi những kiến thức cơ bản, làm nền tảng cho tôi thực hiện tốt ñề tài này cũng như công việc sau này. PGS.TS Nguyễn Xích Liên, ñã tận tình hướng dẫn và cung cấp cho tôi những tư liệu quý giá ñể có thể hoàn thành ñược ñề tài này. Ban giám ñốc, cán bộ kỹ thuật và anh chị em nhân viên công ty bia Vinaken ñã tạo ñiều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành ñợt thực tập ñạt kết quả một cách mỹ mãn. Các bạn trong tập thể lớp 07 DSH3,4 ñã ñộng viên giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình học tập cũng như trong quá trình làm ñề tài này. Gia ñình, bạn bè ñã ñộng viên giúp ñỡ không những về vật chất mà còn cả về tinh thần ñể cho tôi có thể hoàn thành tốt ñồ án tốt nghiệp này. Một lần nữa xin chân thành cảm ơn những sự giúp ñỡ ñó. Sinh viên thực hiện Diệp Kỳ Tâm
5. Trang Mục lục .................................................................................................................... Danh mục bảng........................................................................................................ Danh mục hình......................................................................................................... Lời mở ñầu............................................................................................................... 1 Chương I: GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY BIA VINAKEN................................ 3 I.1 ðịa chỉ ................................................................................................................ 3 I.2 Lịch sử hình thành công ty................................................................................. 3 I.3 Cơ cấu tổ chức và sơ ñồ mặt bằng chung của nhà máy bia Vinaken................. 4 I.3.1 Cơ cấu tổ chức................................................................................................. 4 I.3.2 Sơ ñồ mặt bằng chung nhà máy bia Vinaken.................................................. 5 I.4 An toàn lao ñộng và phòng cháy chữa cháy....................................................... 5 I.5 Xử lý chất thải .................................................................................................... 6 Chương II: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA ................................................... 11 II.1 Malt ................................................................................................................... 11 II.2 Hoa houblon...................................................................................................... 15 II.3 Nước.................................................................................................................. 17 II.4 Nấm men........................................................................................................... 18 II.5 Phụ gia............................................................................................................... 19 II.6 Gạo.................................................................................................................... 20 CHƯƠNG III: QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA .................................................. 21 III.1 Quy trình sản xuất bia...................................................................................... 21 III.2 Thiết minh quy trình sản xuất.......................................................................... 23 III.2.1 Bia tươi ......................................................................................................... 23 III.2.1.1 Nghiền malt ............................................................................................... 23 III.2.1.2 Nấu dịch nha.............................................................................................. 24
6. và rửa bã.................................................................................. 27 III.2.1.4 ðun sôi dịch ñường với hoa Houblon ....................................................... 28 III.2.1.5 Lắng trong.................................................................................................. 30 III.2.1.6 Làm lạnh trước khi lên men....................................................................... 30 III.2.1.7 Lên men ..................................................................................................... 31 III.2.1.8 Lắng ........................................................................................................... 33 III.2.1.9 Sản phẩm ................................................................................................... 33 III.2.2 Bia chai ......................................................................................................... 33 III.2.2.1 Lọc trong bia.............................................................................................. 34 III.2.2.2 Bão hòa CO2 .............................................................................................. 34 III.2.2.3 Thanh trùng bia.......................................................................................... 34 III.2.2.4 Chiết bia vào chai ...................................................................................... 36 CHƯƠNG IV: MÁY VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT BIA ...................................... 37 IV.1 Thiết bị nghiền malt ........................................................................................ 37 IV.2 Thiết bị nghiền gạo.......................................................................................... 37 IV.3 Nồi nấu ............................................................................................................ 37 IV.4 Thùng lọc......................................................................................................... 39 IV.5 Thiết bị làm lạnh.............................................................................................. 42 IV.6 Tank lên men................................................................................................... 43 CHƯƠNG V: KIỂM TRA SẢN PHẨM.............................................................. 45 V.1 Phương pháp kiểm tra sản phẩm....................................................................... 45 V.1.1 Kiểm tra nước dịch nha ................................................................................. 45 V.1.2 Kiểm tra mật ñộ men trong dịch ñường, men sống, men chết, tạp nhiễm bằng phương pháp vi sinh vật........................................................................................... 45 V.1.3 Kiểm tra bia trước lọc.................................................................................... 45 V.1.4 Kiểm tra bia thành phẩm................................................................................ 46 Cách tiến hành các phân tích ñánh giá .............................................................. 46
7. chỉ tiêu chất lượng sản phẩm............................................................. 61 V.2.1 Chất lượng bia hơi ......................................................................................... 61 V.2.2 Chất lương bia chai........................................................................................ 63 CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................... 66
8. mục Trang Bảng 1: Chỉ tiêu ñánh giá chất lượng malt khô.......................................11 Bảng 2: Chỉ số chất lượng malt vàng ......................................................13 Bảng 3: Thành phần hóa học của malt dùng sản xuất bia .......................15 Bảng 4: Thành phần hóa học của houblon ..............................................16 Bảng 5: Chỉ tiêu chất lượng trong nước ..................................................18 Bảng 6: Bảng thành phần nguyên liệu và phụ gia cho một mẻ nấu bia ..24 Bảng 7: Chỉ tiêu cảm quan bia hơi ..........................................................61 Bảng 8: Chỉ tiêu hóa lý bia hơi................................................................62 Bảng 9: Hàm lượng giới hạn kim loại nặng bia hơi ................................62 Bảng 10: Chỉ tiêu vi sinh vật bia hơi .......................................................63 Bảng 11: Chỉ tiêu cảm quan trong bia chai .............................................63 Bảng 12: Chỉ tiêu hóa lý bia chai ............................................................64 Bảng 13: Chỉ tiêu vi sinh vật bia chai......................................................65
9. mục Trang Hình 1: Cơ cấu tổ chức nhà máy bia Vinaken....................................................4 Hình 2: Sơ ñồ mặt bằng chung của nhà máy......................................................5 Hình 3: Quy trình xử lý nước thải ......................................................................7 Hình 4: Sơ ñồ bố trí các bể xử lý nước thải........................................................8 Hình 5: Malt vàng...............................................................................................12 Hình 6: Malt ñen.................................................................................................14 Hình 7: Houblon .................................................................................................16 Hình 8: Nấm men................................................................................................18 Hình 9: Quy trình sản xuất bia............................................................................22 Hình 10: Màu sắc các loại chai...........................................................................36 Hình 11: Máy chiết, ñóng nắp bia chai...............................................................36 Hình 12: Nồi nấu ................................................................................................38 Hình 13: Thiết bị làm lạnh..................................................................................42 Hình 14: Tank lên men .......................................................................................43 HÌnh 15: Kết quả kiểm tra tinh bột sót...............................................................50 Hình 16: ðo ñộ ñường cuối................................................................................51 Hình 17: Chưng cất cồn và ño ñộ cồn ................................................................52 Hình 18: Kiểm tra Coliforms..............................................................................56 Hình 19: Kiểm tra nấm men, nấm mốc ..............................................................58 Hình 20: Kiểm tra tổng vi khuẩn kỵ khí sinh H2S..............................................61
10. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 1 LỜI MỞ ðẦU Công nghiệp bia là một ngành công nghiệp thực phẩm có truyền thống lâu ñời. Bia là một loại nước giải khát có ñộ cồn thấp giá trị dinh dưỡng cao, có mùi vị ñặc trưng tạo cảm giác hưng phấn cho người sử dụng. ðất nước ta có một thị trường tiêu thụ bia rất lớn, nhu cầu của người tiêu dùng cũng ngày càng cao, ngoài thị trường thì có rất nhiều chủng loại bia khác nhau tạo ñiều kiện cho người tiêu dùng có nhiều cơ hội ñể lựa chọn hơn. Với các thương hiệu như vậy thì ñiều quan tâm của người tiêu dùng là về chất lượng. Vinaken tuy là một công ty bia mới ra ñời gần ñây, nhưng cũng thu hút ñược sự chú ý của khách hàng trong nước và ngoài nước. ðể có ñược sự tin cậy của khách hàng thì công ty phải ñảm bảo ñược chất lượng của sản phẩm trong suốt thời gian qua. Cùng với sự phát triển của ngành công nghệ sinh học, công nghệ sản xuất bia ñã có những bước tiến nhảy vọt. Nhiều cải tiến về công nghệ ñã ñược áp dụng vào sản xuất bia, ñã nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị, và mang lại hiệu quả kinh tế cao. Trên thị trường hiện nay, bia có nhiều loại, nhiều thương hiệu nhưng vấn ñề về chất lượng sản phẩm bia hiện nay luôn ñược người tiêu dùng quan tâm và chú ý ñến, chính vì thế tôi chọn ñề tài: “ Tìm hiểu quy trình kiểm tra chất lượng bia thành phẩm của Công ty bia Vinaken” một công ty mới nhưng uy tín ñược ñặt lên hàng ñầu và luôn quan tâm ñến sức khỏe người tiêu dùng. Trong thời gian thực hiện ñồ án tại công ty bia Vinaken có dây chuyền công nghệ sản xuất cao giúp cho tôi học tập ñược rất nhiều kiến thức thực tế về các công việc tại nhà máy, nhằm củng cố lại những kiến thức căn bản ñã ñược học ở trường, ñó chính là nền tảng vững chắc giúp cho tôi trong công việc sau này.
11. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 2 ðối vối một sản phẩm bia ñạt ñược chất lượng và ñưa ra thị trường thì phải qua các bước kiểm nghiệm sau: - Chất lượng cảm quan bia thành phẩm - Các thành phần hóa lý - Mức ñộ nhiễm vi sinh vật. .
12. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 3 CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY BIA VINAKEN I.1. ðịa chỉ 32/21 Ấp Tiền Lân – Bà ðiểm – Hóc Môn, TP.HCM ðT : [08] 425 4519 Fax : [08] 425 4520 Email: vinaken@hcm.fpt.vn Trụ sở chính : 554 Cộng Hoà – P.13 - Q.Tân Bình, TP.HCM ðT: [08] 8104192 Fax: 810 0456 I.2. Lịch sử hình thành công ty ðầu năm 2000, cùng với sự phát triển của thành phố ngày càng nhiều khách hàng có nhu cầu thưởng thức những loại bia có chất lượng cao. Trong ñó, có một số khách hàng không nhỏ, quan tâm ñặc biệt ñến một loại bia tươi ðức có chất lượng cao, do nhà máy bia Vinaken sản xuất với sự giám sát và ñảm nhận của kỹ sư người ðức. Gần ñây Vinaken cho ra ñời thương hiệu BIG MAN BEER chất lượng cao và nổi tiếng . ðến nay BIG MAN BEER ñược sự tín nhiệm của nhiều khách hàng khắp cả nước. BIG MAN BEER và VINAKEN BEER ñược nổi tiếng ở cả sự phong phú về màu sắc và hương vị, không sử dụng bất kì một loại hoá chất ñộc hại nào trong quá trình sản xuất và bảo quản, vì vậy nó ñã hấp dẫn quí khách, mọi giới, làm hài lòng người sử dụng. Xuất phát từ nhiều người Việt ñang ñịnh cư ở ðức và từ những chuyến ñi công tác của các chuyên gia cùng các doanh nhân Việt Nam, họ ñều có cảm nhận, suy nghĩ và thấy rằng CHLB ðức có nhiều nhãn nhiệu bia nổi tiếng thế giới như: Yeast, Barley.... và mong ước Việt Nam sớm có những thương hiệu nổi tiếng như vậy.
13. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 4 Từ mong muốn ñó, năm 2003 ông Dương Vương Hải ñã quyết ñịnh ñưa toàn bộ dây chuyền , thiết bị và nhận sự chuyển giao công nghệ sản xuất bia tươi nguyên chất BIG MAN BEER về Việt Nam tại số 4 – Phan ðình Giót- Q. Tân Bình. TP.HCM ñể phục vụ khách trong nước , thoã lòng mong ước của người uống bia Việt Nam Sau một thời gian hoạt ñộng BIG MAN BEER ñã phát triển và mở rộng chiếm lĩnh thị trường ñến cả khu vực miền Trung. Từ Huế trở vào ñã có hơn 30 nhà hàng BIG MAN và hơn 1000 ñại lí VINAKEN, như: Nhà hàng ðiện Ảnh phường II, ñường Phan ðình Giót, Q. Tân Bình, TP.HCM. Nhà hàng ðiện Ảnh Tân Phú 254 Luỹ Bán Bích, P4, Q. Tân Phú, TP.HCM Nhà hàng Mãi Mãi , 11 Tôn ðức Thắng, Q.1, TP.HCM Nhà hang 350 Trường Chinh, Q. Tân Bình, TP.HCM I.3. Cơ cấu tổ chức và sơ ñồ mặt bằng chung của nhà máy bia Vinaken I.3.1.Cơ cấu tổ chức Hình 1. Cơ cấu tổ chức nhà máy bia Vinaken Ban giám ñốc Phòng kỹ thuật Phòng xuất kho Phòng tài chính Thủ quỹ Kế toán Nhập NL Xuất bia Tổ nấu Lên men Lọc ðóng chai
14. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 5 I.3.2. Sơ ñồ mặt bằng chung của nhà máy bia Vinaken Hình 2. Sơ ñồ mặt bằng chung của nhà máy I.4. An toàn lao ñộng và phòng cháy chữa cháy I.4.1. An toàn lao ñộng Các công nhân vận hành máy ñược hướng dẫn các thao tác và vận hành thiết bị từ những kỹ sư có nhiều kinh nghiệm và khả năng thích ứng cao trong mọi trường hợp. Nhà xe Bảo vệ Kho chứa nguyên liệu và bia sau khi vào chai, block Xử lý nước thải Văn phòng Khu bảo trì máy móc Khu thanh trùng, chiết rót, ñóng chai Khu làm lạnh cồn Khu lên men và chứa bia tươi Khu làm lạnh CO2 Khu lên men và chứa bia hơi Lò ñốt Kho vật tư W.C Ngâm malt Nhà nấu P . KCS P. Men giống Bồn nước Nghiền Ng liệu Lưu trữ và chiết bia
15. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 6 Ở mỗi máy ñều có niêm yết cách vận hành, mọi sự cố ñều ñược các chuyên gia xử lý kịp thời, các máy móc ñều ñược kiểm tra và bảo trì theo ñịnh kỳ. Các hoá chất sử dụng trong nhà máy ñều ñược dán nhãn khoa học, tránh sự nhầm lẫn khi sử dụng…. I.4.2. Phòng cháy chữa cháy Các công nhân ñược huấn luyện về công tác phòng cháy chữa cháy, luôn chú trọng nâng cao ý thức của người công nhân về vấn ñề này. Hệ thống ñiện ñược bố trí hợp lý, an toàn bằng hệ thống cầu dao dùng rơle tự ñộng, giảm thiểu tới mức tối ña việc sử dụng lửa trong nhà máy, các khu vực sản xuất không ñược dùng lửa, kh6ng ñược ñể các vật liệu dễ bắt lửa. Bên cạnh ñó bố trí các bình chữa cháy ở các bộ phận sản xuất. I.5. Xử lý chất thải Xử lý nước thải Nước thải trong nhà máy ñược chia làm các thành phần chính là : nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt Do ñặc tính của nước thải trong sản xuất bia có hàm lượng chất thải hữu cơ cao ở trạng thái hoà tan và lơ lửng, trong ñó chủ yếu là hydrocacbon, protein và các acid hữu cơ. ðây là các chất có khả năng lên men phân huỷ sinh học. Mặt khác, trong nước thải sản xuất bia hay nước thải sinh hoạt trong nhà máy ñều không có chứa chất ñộc. Do ñó nhà máy bia Vinaken xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học.
16. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 7 • Quy trình xử lý nước thải Hình 3. Quy trình xử lý nước thải • Giải thích quy trình Nước thải từ các phân xưởng khác nhau cùng nước thải sinh hoạt theo hệ thống ống dẫn ñược ñưa về bể thu gom. Trước khi ñưa về bể thu gom, nước thải ñược ñi qua hệ thống song chắn rác, lưới chắn ñể loại bỏ các chất rắn thô như: giấy nhãn, nắp chai… Lọc rác Xử lý kị khí Xử lý hiếu khí Nước thải Loại bỏ rác Lắng Khử trùng Phơi bùn Nước thải loại A Bùn khô Bùn
17. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 8 Từ ñây nước thải ñược bơm ñến bể ñiều hoà ñể ổn ñịnh lưu lượng và nồng ñộ, từ ñó ñưa vào bể Upflow Anaerobic Sluge Blanket [ UASB] ñể xử lý kị khí. Sau khi xử lý kị khí nước thải sẽ ñược ñưa ñến bể xử lý hiếu khí Aerotank ñể ñược vi sinh vật hiếu khí phân huỷ các chất hữu cơ. ðể bể Aerotank hoạt ñộng tốt ta cần cung cấp ñủ oxy thông qua máy thổi khí. Nước sau khi qua bể Aerotank có nhiều cặn lơ lửng có kích thước lớn nên ñưa qua bể lắng ñể thu ñược nước ñủ tiêu chuẩn thải ra cống. Tuy nhiên, trong thành phần nước thải vẫn còn rất nhiều vi sinh vật gây bệnh nên ñược ñưa qua bể khử trùng ñể tiêu diệt vi sinh vật trước khi thải ra. Hình 4. Sơ ñồ bố trí các bể xử lý nước thải Sau khi xử lý chất lượng nước thải phải ñạt loại A: TCVN 5945-1995 theo qui ñịnh. Xử lý chất thải rắn trong sản xuất bia Trong nhà máy không chỉ có nước thải mà còn có nhiều loại chất thải khác cũng ñược thải ra: • Bã malt Bã malt chứa nhiều thành phần dinh dưỡng. Tuy nhiên, hiện nay chưa có ứng dụng nào khác ngoài việc sử dụng ñể chế biến làm thức ăn cho gia súc Bể thu gom Hoá lý UASB UASB UASB Aerotank Aerotank Aerotank Aerotank Khử trùng Bể lắng Bùn
18. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 9 • Cặn nóng ðược tách ra ở thiết bị lắng xoáy và chứa ở các thùng lắng. trong cặn nóng chứa một phần dịch ñường cần ñược thu hồi lại. Tuy nhiên việc thu hồi cặn nóng ñể làm nước rửa bã có ñặc ñiểm là tăng các chất không mong muốn vào bia thành phẩm. Ảnh hưởng ñến chất lượng bia. Vì vậy, nhà máy không thu hồi và sử dụng cặn nóng cho mục ñích rửa bã • Nấm men thừa Lượng nấm men giống sau lên men bia rất lớn, như ta ñã biết trong xác nấm men có nhiều protein và các thành phần dinh dưỡng khác. Vì vậy nếu không xử lý tốt sẽ dẫn ñến thối rửa và gây ô nhiễm môi trường. Mỗi năm nhà máy thải ra gần 500 tấn bã men. Hiện tại nhà máy chỉ sử dụng bã men ñể bán cho các công ty chế biến thức ăn gia súc. • Bã trợ lọc Trong bùn trợ lọc có một số chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng. Vì vậy nhà máy ñã sử dụng ñể ép bùn cùng với bã bùn sau khi xử lý nước ñể cung cấp cho các nhà vườn. • Nhãn mác từ các chai bia cũ Nhãn mác có thể ñược hoà tan nếu dùng kiềm có nồng ñộ cao. Tuy nhiên vấn ñề này không an toàn trong quá trình thực hiện. Chính vì vậy, nhà máy ñã chọn phương pháp thải bỏ. • Vỏ chai bia Vỏ chai bia rất dễ dàng bị hỏng do chúng rất mỏng và rỗng, các vỏ chai không sử dụng ñược thì thu gom lại và xử lý ở nhà máy tái chế. • Một số chất thải khác Ngoài các loại chất thải trên nhà máy còn có những thành phần khác cần ñược xử lý như: - Bìa cứng và bìa cacton ñóng hộp
19. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 10 - Giấy thải từ phòng quản lý và sản xuất - Kim loại và chai nhựa - Dung môi Các thành phần này ñược phân loại riêng ra ñể bán cho các vựa thu gom phế thải.
20. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 11 CHƯƠNG II. NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA II.1 Malt _ Bảo quản malt: Malt khô sau khi tách mầm, rễ cần ñược bảo quản ở nhiệt ñộ thấp [20 ñộ C], thoáng và thông khí khô. Thời gian bảo quản tối thiểu là 4 tuần và tối ña là 2 năm. Phải theo dõi thường xuyên và nhiệt ñộ và không khí trong kho ñê theo dõi biến ñổi chất lượng malt trong thời gian bảo quản. Bảng 1: Bảng chỉ tiêu chất lương của malt ñại mạch STT Tên chỉ tiêu kiểm tra Yêu cầu 1 ðộ âm 4-5% 2 ðộ hòa tan trên chất khô xoay nhuyễn 75% 3 Chênh lệch giữa xay thô và xoay nhuyễn 1,2-1,8% 4 Protein hòa tan 4-4,8% 5 Protein tổng số 10-12% 6 Cở hạt 2.5mm Cở hạt 2.5mm 80% 1,5% 7 ðộ trong 2,5%NEPH 8 Thời gian ñường hóa 10 phút 9 ðộ màu 3,0-4,50 EBC 10 PH 5.6-6
21. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 12 11 Hoạt lực 280-310 WK 12 Chỉ số Kolbach 37-43 Taïi nhaø maùy söû duïng moät soá Malt sau ñaây ñeå saûn xuaát caùc loaïi Bia treân laø: • Malt vaøng Ñaëc ñieåm cuûa malt vaøng laø coù maøu saùng, höông vaø vò ngoït nheï. Laø nguyeân lieäu quan troïng ñeå saûn xuaát caùc loaïi bia vaøng, bia hôi, Ly taïi nhaø maùy. Malt laø nguoàn nguyeân lieäu chính cung caáp cung caáp dòch hoaø tan cho dòch ñöôøng tröôùc leân men. Do thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa, malt ñaïi maïch raát lyù töôûng so vôùi caùc loaïi nguõ coác khaùc, khoâng chæ cung caáp caùc hôïp chaát thaáp phaân töû deã hoaø tan [ñöôøng ñôn, dextrin baäc thaáp, acid amin, vitamin] maø coøn cung caáp heä enzyme phong phuù [amylase, protease] ñeå thuyû phaân tinh boät vaø protein thaønh caùc hôïp chaát thaáp phaân töû, tạo dịch lên men bia. Hình 5: Malt vàng
22. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 13 [ Taøi lieäu: CNSX malt vaø Bia, Hoaøng Ñình Hoaø, NXB KHKT, 1998] Bảng 2: Các chæ soá chaát löôïng cuûa malt vaøng STT Caùc chæ soá chaát löôïng Giaù trò trung bình 1 Khoái löôïng 1000 haït khoâng löïa choïn [gam] 55-58 2 Soá haït traéng ñuïc % 70-75 3 Haøm aåm % 3,8-5,0 4 Cöôøng ñoä maøu, ml 0.1 NI2/ 100ml dòch ñöôøng 0,16-0,25 5 Haøm löôïng ñöôøng maltose, % theo chaát chieát 65-82 6 Ph 4,5-6,0 7 Ñoä chua ñònh phaân, ml 0.1N NaOH/ 100g chaát khoâ 14-17,5 8 Ñaïm toång, %N 1,5-1,7 9 Ñaïm hoaø tan cuûa dòch ngaâm, % Theo chaát khoâ 0,48-0,54 10 Ñaïm formol, % 0,19-0,21 11 Hoaït löïc Amylase O WK 220-280 Taïi nhaø maùy Bia Vinaken söû duïng Malt nhaäp khaåu töø Ñöùc vaø UÙc
23. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 14 •Malt ñen Ñaëc ñieåm cuûa malt ñen laø coù maøu naâu saãm, coù höông vaø vò ngoït. Nguyeân nhaân cuûa ñaëc ñieåm naøy laø do malt ñen coù haøm löôïng chaát chieát hoaø tan cao, haøm löôïng melanoid nhieàu. Taát caû nhöõng tính chaát cuûa bia ñen laø maøu naâu saãm, ñoä nhôùt cao, khaû naêng taïo boït vaø giöõ boït lôùn ñeàu do thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa malt ñen. Nhöõng phaåm chaát coâng ngheä cuûa malt ñen ñöôïc hình thaønh ôû giai ñoaïn ngaâm, öôm maàm, ñaëc bieät laø giai ñoaïn saáy. Ngoaøi ra coøn coù Malt ñoû. Hình 6: Malt ñen
24. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 15 Bảng 3: Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa Malt duøng cho saûn xuaát bia Thaønh phaàn Haøm löôïng [tính theo % troïng löôïng] 1 Tinh boät 58- 60 2 Saccharose 3- 5 3 Acid nucleic 1-2 4 Cellulose 5 5 Hemicellulose 6-8 6 Ñöôøng khöû 3- 4 7 Protid hoaø tan 2 8 Chaát beùo 2-3 9 Chaát tro 2,2 10 Acid amin vaø Peptide 3-4 II.2. Houblon Hoa houblon ñược con người biết ñến và ñưa vào sử dụng khoảng 3000 năm trước công nguyên. ðây là thành phần rất quan trọng và không thể thay thế ñược trong nguyên liệu sản xuất bia, giúp mang lại hương thơm rất ñặc trưng, làm tăng khả năng tạo và giữ bọt, làm tăng ñộ bền keo và ổn ñịnh thành phần sinh học của bia sản phẩm.
25. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 16 Hình 7: Viên houblon Cây hoa bia ñược trồng ở nhiều nước trên khắp thế giới với nhiều giống khác nhau, nhưng nó chỉ ñược sử dụng trong sản xuất bia là chủ yếu. Hoa houblon có thể ñược ñem dùng ở dạng tươi, nhưng ñể bảo quản ñược lâu và dễ vận chuyển, houblon phải sấy khô và chế biến ñể gia tăng thời gian bảo quản và sử dụng. Baûng 4: Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa houblon [Tính theo % chaát khoâ] [Taøi lieäu: CNSX malt vaø Bia, Hoaøng Ñình Hoaø, NXB KHKT, 1998] STT Thaønh phaàn Haøm löôïng 1 Nöôùc 11-13 2 Chaát ñaéng 15-21 3 Polyphenol 2,5-6 4 Protein 15-21 5 Cellulose 12-14 6 Chaát Khoaùng 5-8 7 Tinh daàu thôm 0,3-1
26. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 17 8 Caùc chaát khaùc 26-28 Trong caùc thaønh phần hóa học của hoa houblon coù giaù trò nhaát laø chaát ñaéng, tieáp ñeán laø tinh daàu thôm, thöù 3 laø polyphenol. Taïi nhaø maùy söû duïng caùc loaïi Houblon sau : Houblon dạng cao Houblon dạng cao thôm [Aroma] Houblon dạng vieân II.3. Nöôùc Nöôùc laø nguyeân lieäu khoâng theå thay theá ñöôïc trong coâng ngheä saûn xuaát Bia. Ñaàu tieân nöôùc ñöôïc söû duïng ñeå pha boät malt, pha boät gaïo tiến hành ñöôøng hoaù, ñun soâi vôùi houblon…. Haøm löôïng nöôùc trong bia thaønh phaåm cuûa coâng ty chieám töø 80-90%. Ñoái vôùi bột gaïo, nöôùc coù nhieäm vuï thuyû phaân vaø hoaø tan caùc hôïp chaát cao phaân töû. Ñoái vôùi malt, nöôùc ñöôïc söû duïng hoaø tan caùc chaát chieát vaø laøm trong dòch malt, ñöôïc söû duïng ñeå loïc baõ malt. Ngoaøi ra, nöôùc coøn söû duïng cho nhieàu vieäc khaùc: veä sinh nhaø xöôûng, thieát bò…. Toùm laïi, trong quaù trình saûn xuaát Bia, nöôùc ñoùng vai troø quan troïng trong vieäc hình thaønh vò cuûa saûn phaåm. Thaønh phaàn hoaù hoïc vaø chaát löôïng cuûa nöôùc aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán toaøn quaù trình vaø ñaëc bieät aûnh höôûng raát lôùn ñeán ñaëc ñieåm tính chaát bia thaønh phaåm. Do ñoù, nöôùc söû duïng ñeå saûn xuaát bia coù chaát löôïng cao hôn nöôùc duøng trong sinh hoaït.
27. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 18 Yeâu caàu cuûa nöôùc duøng trong saûn xuaát bia coù ñoä cöùng töø meàm ñeán trung bình [ nöôùc meàm 4-8 o Ñ; trung bình 8-12 o Ñ] Hieän nay nhaø maùy söû duïng nguoàn nöôùc gieáng töï khoan. Nguoàn nöôùc naøy ñöôïc xöû lyù baèng than hoaït tính ñeå khöû maøu muøi, sau ñoù qua heä thoáng tia cöïc tím ñeå tieâu dieät vi sinh vaät. Bảng 5: Các chỉ tiêu chất lượng của nước trong sản xuất bia. STT Chi tiêu kiểm tra Yêu cầu 1 PH 6,5 - 7,5 2 ðộ kiềm tổng TAC = 4o F 3 ðộ cứng tổng = 5 o F 4 ðộ ñục = 20NP II.4. Naám men Laø loaøi naám ñôn baøo, sinh saûn baèng phöông phaùp naûy choài hoaëc töï phaân ñoâi teá baøo. Nấm men laø loaøi hoâ haáp hieáu khí tuyø tieän caû trong moâi tröôøng coù hoaëc khoâng coù Oxy. Hình 8: Nấm men Naám men duøng cho saûn xuaát bia laø chuûng Saccharomyces. Chuùng coù khaû naêng haáp thuï caùc chaát dinh döôõng trong dung dịch nöôùc maïch nha nhö dung dịch caùc
28. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 19 loaïi ñöôøng , caùc hôïp chaát Nitô [peptide, acid amin], vitamin vaø caùc nguyeân toá vi löôïng qua maøng teá baøo. Caùc gioáng naám men leân men bia ñöôïc chia laøm 2 nhoùm: nhoùm naám men noåi vaø naám men chìm. Taïi nhaø maùy söû duïng gioáng naám men chìm Saccharomyces carlsbergensis vôùi caùc ñaëc tính sau: + Nhieät ñoä leân men 0 - 100 C. + Leân men maïnh nhöng ñaàm, quaù trình xaûy ra trong loøng moâi tröôøng. + Khi leân men xong, caùc teá baøo nấm men keát chuøm hoaëc chuoãi, laéng xuoáng ñaùy thuøng leân men raát nhanh. Nhôø vaäy, bia nhanh choùng trở thành dung dịch trong hôn so vôùi leân men bia sử dụng nấm men noåi. + Khả năng lên men ñường ña tốt. II.5. Phuï gia • CaCl2 : ion Ca2+ giuùp laøm taêng ñoä chua [giaûm pH] cuûa dòch ñöôøng, laøm beàn enzyme amylase • NaCl: ñeå ñieàu vò, taêng ñoä ñaäm ñaø cho saûn phaåm. • Caramel: taïo maøu vaøng cho bia, taêng noàng ñoä ñöôøng trong nöôùc nha khi nguyeân lieäu thay theá coù chaát löôïng xaáu. • H2SO4: ñieàu chænh pH hoãn hôïp trong quaù trình ñöôøng hoaù.
29. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 20 • Boät trôï loïc [Diatomit 700, 500]: nhaèm loïc caùc chaát khoâng hoaø tan trong bia, taïo ra lôùp aùo treân beà maët loïc ñeå coá ñònh doøng bia khi ñi qua lớp lọc laøm trong bia • Boät trôï laéng [BF3150]: taêng khaû naêng keát laéng cuûa caën trong dòch ñöôøng. • Maturex : nhaèm laøm giaûm haøm löôïng diacetyl hình thaønh trong quaù trình leân men phuï, vì diacetyl coù muøi khoù chòu, uoáng vaøo bò nhöùc ñaàu. • Termamyl: boå sung enzyme α-amylase Ngoaøi ra coøn söû duïng moät soá phuï gia khaùc: xöû lyù nöôùc [than hoaït tính], veä sinh coâng nghieäp [NaOH 10%], coàn 600 II.6 Gạo ðây là loại hạt có hàm lượng tinh bột khá cao có thể ñược sử dụng sản xuất ñược các loại bia có chất lượng hảo hạng. Gạo ñược ñưa vào chế biến dưới dạng bột nghiền mịn ñể dễ tan trong quá trình hồ hoá, sau ñó ñược phối trộn cùng với bột malt sau khi ñã ñường hoá. Cần chú ý, hạt trắng trong có hàm lượng protein nhỏ hơn hạt trắng ñục. Do ñó, trong sản xuất bia, các nhà sản xuất thường chọn loại hạt gạo có ñộ trắng ñục cao hơn
30. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 21 CHƯƠNG III. QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA III.1. Quy trình sản xuất bia:
31. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 22 Nghiền Malt Nước Phối trộn ðạm hóa Hồ hóa Phối trộn Nghiền Gạo Nước ðường hóa Lọc Houblon hóa Bã Lọc Làm lạnh nhanh Lên men chính Nhân giống [ sinh khối] Men giống Lên men phụ Lắng Lọc Bã nấm men Bảo hòa CO2 Thanh trùng ðóng bock Bia tươi ðóng lon, chai Bia lon, chai
32. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 23 Hình 9: Quy trình sản xuất bia. III.2 Thuyết minh quy trình: III.2.1 Bia tươi: III.2.1.1 Nghiền malt Mục ñích: Làm giảm kích thước nguyên liệu, tăng diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu với nước, làm cho sự xâm nhập vào các thành phần chất nội nhủ của hạt nhanh hơn, thúc ñẩy quá trình ñường hóa và các quá trình thủy phân khác xảy ra nhanh hơn và triệt ñể hơn. Có 3 phương pháp nghiền: nghiền malt ở trạng thái khô, nghiền có phun hơi nước vào hạt, và nghiền malt cùng với nước. Ở nhà máy bia Vinaken thì sử dụng trạng thái nghiền khô. Nguyên tắc nghiền : ðối với malt : Cấu tạo của hạt malt gồm vỏ và nội nhủ, hai hợp phần này khác nhau về thành phần hóa học, tính chất vật lý, cũng như chức năng và vai trò trong công nghệ sản xuất dịch ñường. Vỏ hạt malt gồm: cellulose, lignin, các hợp chất polyphenol, các chất ñắng. Cellulose và lignin không tan trong nước, không bị biến ñổi dưới tác dụng của các enzyme trong malt. Các hợp chất còn lại có thể hòa tan vào trong nước và ñi vào thành phần dịch ñường sẻ làm cho bia có vị ñắng chát, khó chịu. ðây là những thành phần không mong muốn trong bia nên không cần phải nghiền mịn malt ñể tận thu các chất này. Ngoài ra, khi vỏ trấu không bị nghiền nát nó sẻ tạo thành lớp lọc rất hiệu quả, hổ trợ quá trình lọc. Vì vậy không nên nghiền mịn mà còn bảo toàn nguyên vỏ bao nhiêu cang tốt bấy nhiêu. Thành phần nội nhủ gồm: tinh bột, dextrin, ñường, protein, vitamin và nhiều hợp chất khác. Các thành phần này cung cấp chất hòa tan chủ yếu cho dịch ñường nên
33. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 24 phần nộii nhủ cần ñược nghiền mịn nhưng nếu quá mịn thì dễ làm tắc lớp lọc, cản trở việc lọc. Phương pháp thực hiện: Phương pháp nghiền malt là nghiền khô. Sau khi nghiền, bột malt ñược cho vào bồn nước ñể làm tăng ẩm malt, nước hòa trôn với malt khô tạo thành hổn hợp [ tỉ lệ malt : nước là 1 : 1,5]. Sau ñó sẻ ñược bơm lên nồi nấu malt. • ðối với gạo: Do hạt gạo không qua quá trình ươm mầm nên tinh bột trong gạo chưa bị phân hủy, cấu trúc hạt tinh bột còn rất cứng nên muốn tăng hiệu suất trích ly thì gạo cần ñược nghiền tốt. Sau ñó hỗn hợp bột gạo và nước ñược hồ hóa ở nhiệt ñộ cao. Tương tự malt, sau khi hòa trộn với nước gạo cũng ñược bơm lên nồi hồ hóa [tỉ lệ gạo : nước là 1: 3]. III.2.1.2 Nấu dịch nha Bảng 6:Bảng thành phần nguyên liệu và phụ gia cho 1 mẻ nấu bia tươi. Nguyên liệu Số lượng [kg] Tỷ lệ [%] Malt ðức 650 92.28 Gạo [tấm loại 3] 50 7,1 Houblon 8% 2,5 0,35 Aroma viên 0,3 0,04 CaCl2 0,8 0,11 NaCl 0,5 0,07 Cao 30% 0,25 0,03 Mục ñích của quá trình nấu : + Trích ly các chất chiết từ malt và gạo vào nước . + Góp phần tạo màu cho bia. + Thủy phân một số chất có phân tử lượng lớn thành các phân tử lượng nhỏ ñể cung cấp chất dinh dưởng cho mấm men phát triển. quá trình thủy phân này chủ yếu
34. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 25 nhờ vào hệ enzyme có sẳn trong malt, ngoài ra có bổ sung thêm một lượng nhỏ chế phẩm enzyme từ bên ngoài. Các quá trình ñường hóa nguyên liệu: • Thủy phân bởi enzyme: Phân cắt amylose, amylopectin, dextrin bậc cao thành ñường ñơn giản, dextrin bậc thấp dể hòa tan vào nước trở thành chất hòa tan của dịch ñường, trong phản ứng này tinh bột ñóng vai trò cơ chất, còn chất xúc tác là nhóm enzyme amylaza có sẵn trong malt. Sản phẩm chính của quá trình này là: maltose, dextrin và một lượng ñáng kể glucose. • Thủy phân hemicellulose và một số chất khác: Dưới tác dụng của cua hệ enzyme fitase của malt dẩn tới sự thủy phân hemicellulose và một số chất khác của nguyên liệu tạo thành glucose. • Sự thủy phân protein: Khi ñường hóa dưới tác dụng của enzyme protease thì protein trong nguyên liệu bị thủy phân thành peptide và các acid amin. • Sự kết lắng và biến tính protein: Ở ñiều kiện nhiệt ñộ cao các protein bị biến tính và một phần protein bi ñông tụ, ñây là quá trình có lợi cho công nghệ sản xuất bia và protein bị biến tính và kết lắng thì chúng bi loại khỏi dịch ñường, sẽ làm tăng ñộ bền keo cuả bia, tức giảm khả năng gây ñục. • Sự tạo thành melanoidin: Quá trình xảy ra mạnh mẻ ở giai ñoạn nấu malt và xảy ra ít ở giai ñoạn ñường hóa[ do ñiều kiện nhiệt ñộ và các yếu tố khác chưa tối ưu] nhưng cũng có một lượng ñáng kể melanoid ñược tạo thành. Các phương pháp thực hiện : • Nấu gạo:
35. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 26 Gạo ñược bơm vào nồi nấu gạo, hỗn hợp gạo – nước chiếm thể tích khoảng 2/3 nồi nấu. Hỗn hợp này ñược tăng nhiệt ñộ lên khoảng 70-720 C và giữ trong thời gian khoảng 20 phút ñể thực hiện quá trình hồ hóa tinh bột. Tiếp tục tăng nhiệt ñộ lên ñến 83-850 C và giữ trong thời gian 15 phút ñể thực hiện quá trình ñường hóa. Sau ñó nhiệt ñộ ñược hạ xuống 720 C rồi bổ sung malt lót vào, giữ trong khoảng 15 - 20 phút ñể dịch hóa hoàn toàn tinh bột. sau ñó tăng nhiệt ñộ lên 1000 C trong 20 phút. Nhiệt ñộ càng tăng sẽ làm cho các liên kết trong phân tử tinh bột càng yếu ñi giúp cho quá trình thủy phân của các enzyme sau này càng dễ dàng hơn. Cuối cùng, nước lạnh ñược bơm vào ñể hạ nhiệt ñộ nồi gạo xuống 800 C. •Nấu malt: Sau khi malt ñược hòa vào với nước thì hỗn hợp ñược nâng nhiệt ñộ lên 520 C, giữ ở nhiệt ñộ này khoảng 20 phút. Cùng với việc bổ sung axit lactic ñể ñiều chỉnh pH, thường thì pH lý tưởng cho enzyme protease hoạt ñộng là 5,2-5,6. Quá trình ñạm hoá làm cho protein bị thủy phân thành albumose, peptone, polypeptide, và các acid amin. Mặc dù sản phẩm thủy phân protein chiếm tỷ lệ không cao [ khoảng 5- 6%], trong chất hòa tan của dịch ñường nhưng nó lại ñóng vai trò quan trọng quyết ñịnh ñến chất lượng của bia vì các sản phẩm thủy phân của protein có phân tử lượng thấp như peptid và các acid amin sẽ là nguồn cung cấp nitơ chủ yếu cho nấm men trong giai ñoạn lên men còn các sản phẩm thủy phân có khối lượng phân tử trung bình như albumose, peptone, polypeptide sẻ tham gia vào việc tạo vị, tạo bọt và làm bền bọt cho bia. Tuy nhiên, các phân tử protein nếu chưa ñược thủy phân trong quá trình nấu sẻ là nguyên nhân làm ñục bia sau này. Dịch hóa kết thúc ở nồi gạo cũng là thời ñiểm bước sang giai ñoạn ñường hóa ở nồi malt. Toàn bộ dịch ở nồi gạo ñược bơm sang nồi malt tạo thành hỗn hợp có nhiệt ñộ 650 C, giữ ở nhiệt ñộ này trong khoảng 45 phút. Cùng với pH ñược ñiều
36. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 27 chỉnh bằng acid lactic [ pH = 5,4_5,6] thì ñây là ñiều kiện tối ưu cho enzyme β_ amylase hoạt ñộng. Enzyme này bắt ñầu cắt liên kết α_1.4glycoside của tinh bột trong quá trình dịch hóa từ ñầu không khử và cắt hai gốc glucose thành maltose. Thời gian ñường hóa kéo dài khoảng 30 phút nhằm thu ñược nhiều ñường maltose. Kết quả của quá trình ñưởng hóa là 50% maltose ñược tạo thành và là nguyên liệu cho quá trình lên men bia. Ngoài ra còn có các ñường saccharose, glucose, fructose. Sau ñó hỗn hợp malt ñược tăng nhiệt ñộ lên 720 c, giử trong 30 phút, ñây là ñiều kiện tối ưu cho quá trình dextrin hóa, dưới sự xúc tác của enzyme α- amylase thì các tinh bột còn sót sẻ bị thủy phân ñể tạo thành các ñường ñơn, các dextrin có khối lượng phân tử thấp. Cuối cùng hổn hợp ñược tăng nhiệt ñộ lên 760 C ñể thuận lợi cho quá trình lọc, giữ nhiệt ñộ này trong vòng 5 phút rồi bơm sang nồi lọc. III.2.1.3 Lọc dịch ñường và rửa bả Mục ñích : + Tách pha lỏng [ dịch ñường] ra khỏi hổn hợp ñể chuẩn bị cho các quá trình tiếp theo, pha rắn [ bả malt] phải loại bỏ ra ngoài. + Rửa bả ñể tận thu chất chiết còn sót trong bả. Cách thực hiện: Thiết bị lọc và nồi lọc có ñáy bằng với màng lọc là lớp bã. Trước khi tiến hành lọc, thiết bị lọc ñược rửa thật kĩ bằng nước. Sau ñó bơm cháo sang thiết bị lọc bằng bơm li tâm. Trong thời gian bơm cháo hệ thống dao cào ñược hạ thấp và cho quay ñể giàn ñều bã trên mặt ñáy sau khi bơm hết qua màng lọc thì hệ thống này ñược nâng lên cao ñể yên khối cháo trong 30 phút ñể bã kết lắng tạo thành lớp lọc phụ. Kết lắng ñầu tiên là những phần tử nặng nhất, kết lắng cuối cùng là những phần tử nhẹ nhất, có kích thước nhỏ nhất vá lớp này ñược gọi là bùn trên.
37. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 28 Dịch ñường xả ra lúc ñầu còn rất ñục, nên phải bơm hồi lưu trở lại nồi lọc. quá trình bơm hồi lưu diển ra 15 phút, sau ñó thì dịch ñường bắt ñầu trong sau khi qua lớp lọc. Sau khi lọc xong , bã malt ñược rửa bằng nước nóng 75-780 C. ở nhiệt ñộ này thích hợp cho việc tiếp tục ñường hóa lượng tinh bột ñã ñươc hồ hóa ở giai ñoạn ñun sôi. Nếu nhiệt ñộ của nước rửa thấp hơn thì tốc ñộ chảy của dịch rửa bã chậm, kéo dài thời gian lọc và hiệu quả trích ly thấp. nếu nhiệt ñộ của nước rửa cao thì sẻ hồ hóa tinh bột còn sót lại trong bã, làm tăng ñộ nhớt của dịch rửa bã, kéo dài thời gian rửa bã và ñây cũng là nguyên nhân chính làm ñục dịch ñường. Dịch ñường trong ñược bơm ngay sang thiết bị ñun houblon. III.2.1.4. ðun sôi dịch ñường với houblon Mục ñích: + Trích ly chất ñắng, tinh dầu thơm, polyphenol, các hợp chất chứa nito và các thành phần khác của houblon vào dịch ñường ngọt ñể biến ñổi nó thành dịch ñường có vị ñắng và hương thơm diệu của hoa - ñặc trưng cơ bản về tính chất cảm quan của bia sau này. + Vô hoạt enzyme. + Kết tủa protein kém bền nhiệt, làm tăng ñộ bền keo và ổn ñịnh thành phẩn của dịch ñường. + ðiều chỉnh nồng ñộ chất khô của dịch ñường. + Thanh trùng dịch ñường, góp phần tiêu diệt vi sinh vật trong dịch ñường trước khi lên men. + Tách một số hợp chất dể bay hơi ảnh hưởng xấu ñến chất lượng bia. Các quá trình xảy ra khi houblon hóa: •Trích ly và hòa tan chất ñắng vào dịch ñường:
38. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 29 Chất ñắng của houblon có ñộ hòa tan ở trong nước rất thấp, trong dịch ñường thì càng lại kém hơn. trong hai cấu tử acid ñắng thì α_ acid có ñộ hòa tan khá hơn và là nguồn ñắng tạo ra vị ñắng cho bia. Khi tăng nhiệt ñộ của dung môi thì khả năng hòa tan acid ñắng và khả năng hòa tan của chúng rất nhạy cảm ñối với pH môi trường. •Trích ly và hòa tan các thành phần khác: Tinh dầu thơm của hoa houblon là cấu tử có tầm quan trọng trong việc tạo ra hương vị thơm ñặc trưng cho bia. Polyphenol của hoa houblon là những hợp chất thuộc nhóm flavonoid. Có ý nghĩa nhất trong nhóm này trong công nghệ sản xuất bia là hợp chất antoxianogen. •Sự keo tụ protein: Là một quá trình quan trọng khi ñun sôi dịch ñường với houblon. Sự có mặt protein hòa tantrong dịch lên men có thể là nguyên nhân làm ñục bia ở nhiều dạng khác nhau và giảm ñộ bền sinh học của bia •Sự tăng ñộ màu của dịch lên men: Màu sắc của dịch ñưởng trước và sau khi houblon hóa chủ yếu là do nguyên liệu malt quyết ñịnh. Tuy nhiên trong quá trình nấu và houblon hóa ñả làm tăng thêm ñộ màu của dịch ñường do các phản ứng melanoidin, caramen và chất màu của hoa tạo nên. Dịch ñường càng ñặc biệt khi ñun sôi màu của nó càng ñậm, pH càng cao màu cũng càng ñậm và thời gian ñun càng lâu thì cường ñộ màu càng tăng. Cách tiến hành: + Lúc dịch ñường bắt ñầu sôi cho toàn bộ lượng cao houblon 30% vào. + ðến phút thứ 30 cho 1 kg cao houblon 8% vào. ðun sôi mạnh dung dich 102-1030 C. + ðến phút thứ 60, cho toàn bộ houblon 8% còn lại vào. ðun sôi nhẹ 1000 C.
39. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 30 + ðến phút thứ 80, cho toàn bộ aroma ào ñun nhẹ 1000 C. + ðến phút thứ 85, dịch ñường ñược chuyển sang thiết bị lắng trong. III.2.1.5 lắng trong Mục ñích : Nhằm tách cặn lắng sau quá trình ñun sôi dịch ñường với houblon. Phương pháp thực hiện: Thực hiện quá trình lắng trong thiết bị whirlpoor, là một thùng ñược làm từ thép không rỉ, có dung tích rất khác nhau và thích hợp ñối với công suất từng dây chuyền sản xuất, ñáy thùng có ñộ nghiêng 8-10% so với phương ngang. Nguyên tắc tách cặn dựa vào sức hút của lực hướng tâm. Dịch ñường ñược ñưa vào theo phương pháp tuyên với tốc ñộ lớn, nhờ ñó tạo ra lực hướng tâm làm cặn lắng bị hút vào tâm thùng và lắng xuống ñáy. Khi nhiệt ñộ hạ xuống 900 c, thì dịch ñường ñược bơm sang thiết bị làm lạnh nhanh, còn cặn lắng bị nen chặt ở ñáy thùng ñược dội nước và thải ra ngoài. Thời gian lắng khoảng 20 phút. III.2.1.6. Làm lạnh dịch ñường trước khi lên men Mục ñích: + Hạ nhiệt ñộ dịch ñường từ 900 c về 80 c ñể chuẩn bị cho quá trình lên men. + Hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật. Phương pháp thực hiện: Thực hiện làm lạnh trong thiết bị trao ñổi nhiệt dạng bản mỏng. máy làm lạnh bản mỏng có cấu tạo là những bản gấp song song hình chử nhật, chế tạo từ thép không rỉ. thông thường tác nhân gây lạnh cấp 1 là nước còn cấp 2 là cồn. Các quá trình hóa lý xảy ra trong khi làm lạnh: •Sự hòa tan oxy vào dịch lên men: Dịch ñường hấp thụ oxy suốt cả quá trình làm lạnh, tuy nhiên trong dịch ñường nóng oxy liên kết hóa học với các chất trong dịch ñường. còn ở nhiệt ñộ thấp oxy
40. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 31 chi hòa tan vào dịch ñường. oxy không khí chỉ hòa tan vào dịch ñường khi nhiệt ñộ dịch ñường dưới 400 C. Sự hòa tan của oxy vào dịch ñường phụ thuộc vào nhiệt ñộ, bề dày lớp dịch, sự chuyển ñộng của dịch ñường. • Sự tạo thành và tách kết tủa: Sự tách các huyền phù ra khỏi dịch lên men là một quá trình quan trọng khi làm lạnh dịch lên men. Có hai loại huyền phù: huyền phù mịn và huyền phù thô. Huyền phù thô xuất hiện trong quá trình ñun sôi dịch ñường với houblon và phần lớn giử lại trong thiết bị tách bả hoa, phần còn lại ñược kết tủa khi làm lạnh. Huyền phù mịn sinh ra trong quá trình làm lạnh dịch ñường. Khi ñó một số thành phần hòa tan trở thành chất khống hòa tan và tạo chất kết tủa. Các huyền phù mảnh cản trở quá trình sinh lý và sinh hóa của nấm men về sau. Mặc khác, nó làm cho bia có vi ñắng, làm giảm ñộ bền hoa lý của bia. • Bay hơi nước: Khi làm lạnh dịch ñường có một lượng nước nhất ñịnh bay hơi. Do ñó thể tích của dịch lên men sẻ giảm và nồng ñộ chất khô cuả nó tăng. Nếu thiết bị kín thì nồng ñộ chất khô của nó tăng 0.1%, nếu thiết bị hở thì nồng ñộ chất khô tăng 0,4-1.2%. III.2.1.7. Lên men. Mục ñích: Chuyển hóa dịch ñường thành bia dưới tác dụng của nấm men thông qua hoạt ñộng sống của chúng. Qúa trình lên men ñược thực hiện qua hai giai ñoạn: • Lên men chính : Quá trình lên men chính là quá trình chuyên hóa các chất ñường và destrin có phân tử lượng thấp thành cồn [C2H5OH] và CO2 và một số chất hữu cơ khác nhờ tác dụng của nấm men. C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + Q
41. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 32 Các sản phẩm phụ [các ester, acid hữu cơ, rượu bậc cao, aldehyde, glycerin, …] ñi vào thành phần của dịch lên men. Một số thành phần không tan bị lắng xuống và hòa tan cùng với sinh khối của nấm men. Sau khi cấy giống vào nước nha ta bắt ñầu tính thời gian lên men.Có thể chia quá trình lên men chính làm 4 giai ñoạn. Giai ñoạn 1 [khoảng 2 ngày ñầu]: nấm men bắt ñầu nảy chồi và, phát triển mạnh dần và sinh khối tăng cực ñại. Giai ñoạn 2 [2 ngày kế tiếp]: quá trình lên men chuyển từ sự lên men hiếu khí [ñể tăng sinh khối nấm men] sang lên men kỵ khí [tạo CO2 và ethanol]. Giai ñoạn 3 [2-3 ngày tiếp theo] ñây là thời kì lên men mạnh nhất. Giai ñoạn 4 [ 1-2 ngày cuối cùng của giai ñoạn lên men chính]: sinh khối nấm men tăng cùng thành phần keo tụ của protein, tanin, nhựa ñắng houblon, …lắng xuống ñáy thùng lên men. • Lên men phụ: Lên men lượng ñường còn lại [ chủ yếu là maltose], ñồng thời bảo hòa CO2, cho bia, ổn ñịnh hương vị, ñộ trong sản phẩm. Giai ñoạn này thực hiện quá trình chin của bia, cũng như ñưa về nhiệt ñộ thấp ñể hạn chế sự xâm nhập và phát triển của vi sinh vật lạ. Thời gian lên men phụ là khoảng 15-35 ngày Cả hai quá trình ñược thực hiện trong cùng một thiết bị tank outdoor [TOD]. Phương pháp thực hiện: quá trình lên men • Tiến hành lên men chính : Tiến hành lên men trong thiết bị hình trụ bằng thép không rỉ, ñáy và nắp hình chỏm cầu. Dịch ñường sau khi làm lạnh ñược chuyển vào thùng lên men. Dịch nấm men giống ñược chuyển vào thùng lên men theo luồng dịch ñường tạo ñiều kiện cho nấm men tiếp xúc với môi trường và nhanh bước vào giai ñoạn lên men ñầu. Trong quá trình lên men chính, nhiệt ñộ môi trường ở 8-100 C nhờ vào sự làm lạnh của các tác nhân cồn. Bồn lên men ñược phân thành 3 vùng, giúp tạo sự ñối lưu nhiệt khi cần thiết mà không cần hệ thống khuấy trộn.
42. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 33 CO2 ñược sinh ra trong quá trình lên men sẻ hòa tan vào bia non một phần. ðộ hòa tan của CO2 vào bia non sẻ tăng khi nhiệt ñộ giảm. Do ñó ñể bảo ñảm lượng CO2 hòa tan trong bia nhiều thì nhiệt ñộ thời kì cuối của quá trình lên men khoảng 50 C, hàm lượng CO2 trong bia non sẻ ñạt khoảng 0.1%. Thời gian lên men chính phụ thuộc vào nồng ñộ dịch lên men ñầu tiên và nhiệt ñộ lên men, thường khoảng 6-8 ngày. Lên men chính ñược xem là kết thúc khi chất chiết trong dịch lên men giảm ñi từ khoảng 0.2% ngày ñêm. • Tiến hành lên men phụ: Các quá trình sinh lý, hóa sinh, hóa lý xảy ra hoàn toàn giống như ở giai ñoạn lên men chính nhưng với tốc ñộ chậm hơn. Nhiệt ñộ lên men phụ khoảng 0.5-20 C, áp suất dư khoảng 0.5-1.8at. Sau khi lên men ñược 24-48 h bắt ñầu xả men [ cho ñến hết hiện tượng lên men]. Trong quá trình lên men phụ xảy ra quá trình oxy hóa khử một số thành phần của bia như andehyte, acid, các loại rượu, các chất màu, diaxetyl…, ñồng thời giửa chúng có sự tương hổ về mặt hóa học, góp phần tạo nên hương vị của bia. Trong quá trình này một số nấm men bị chết và tự phân hủy do các enzyme protease có sẳn trong tế bào nấm men. Sản phẩn tự phân là các peptid, các acid amin, và một vài thành phần của acid nucleic. Chính các sản phẩm tự phân này có ảnh hưởng rất nhiều ñến chất lượng của bia. Quá trình lên men phụ thực hiện từ 18-20 ngày. III.2.1.8. Lắng Quá trình lắng diển ra ngay trong tank lên men, nhiệt ñộ lắng từ 0-20 c, thời gian lắng tối thiểu 30 ngày. III.2.1.9 Sản phẩm: Sau quá trình lắng, bia tươi ñược chiết ra ngay tại tank vào những bình chứa 30 hoặc 50 lit. III.2.2 Bia chai
43. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 34 Giống như bia tưoi nhưng sau khi lên men phụ thì bia bán thành phẩm ñược lọc, sau ñó thanh trùng và chiết bia vào chai. III.2.2.1 Lọc trong bia Mục ñích: ðể loại các hạt nhỏ bé như tế bào nấm men, protein, các chất houblon…làm bia ñạt ñược ñộ trong cần thiết, tăng ñộ bền keo, ñộ bền sinh học cho sản phẩm. Cách tiến hành: + Bia ñược lọc bằng thiết bị lọc với chất trọ lọc là bột diatomit. + ðầu tiên, bột diatomit ñược trộn với nước vô trùng theo ti lệ nhất ñịnh và tạo thành một dung dịch huyền phù. Sau ñó, dung dịch huyền phù ñược bơm vào máy lọc ép ñể tạo một lớp diatomit trên vải lọc. tiếp theo, bia ñược lọc qua lớp diatomit này. Nếu bia ñi ra còn ñục thì phải bơm trở lại thùng phối liệu, bia trong ñược ñưa vào thùng chứa. áp suất lọc của thiết bị là 1.2-1.3at. III.2.2.2. Bảo hòa CO2 Mục ñích: Chuẩn hóa hàm lượng CO2 cho sản phẩm bia. Phương pháp thực hiện + Dùng thiết bị bảo hòa CO2. + ðiều chỉnh: t = 0-100 c, P= 0.15-0.2 Mpa. III.2.2.3 Thanh trùng bia: Trong bia thành phẩm, sản xuất theo phương pháp thông thường luôn luôn chứa các tế bào còn sống, bao gồm các mấm men thuần chủng và các vi sinh vật còn sống, bao gồm mấm thuần chủng và các vi sinh vật lạ khác. Một số loại vi sinh vật ngoại lai như vi khuẩn axetic, một số mấm sợi, vi khuẩn thuộc nhóm coli và nhiều loại khác không thể phát triển ñược trong bia. Nguyên nhân là vì trong ñó không có oxy, lại có hàm lượng metan ñáng kể, các chất ñắng và hàm lượng tương ñối thấp và
44. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 35 pH cũng tương ñối thấp. Nấm men , kể cả mấm men giống và một số loài men dại, vi khuẩn lactic thuộc nhóm sarcina và một số khác dễ dàng phát triển trong bia. Thanh trùng là phương pháp tiêu diệt và làm ức chế các vi sinh vật, mấm sợi, mấm men còn sót lại, nhiệt ñộ thanh trùng là 70-720 C. Nhưng thanh trùng bia sẽ dẫn ñến sự thay ñổi bất lợi cho hương, vị và màu sắc của sản phẩm. Ngay sau khi nếu chế ñộ nhiệt ño và thời gian không thích hợp thanh trùng, những sự thay ñổi ñó rất khó nhận ra, nhưng sau một thời gian nhất ñịnh bảo quản thì chúng lộ rõ. Một trong những nguyên nhân dẫn ñến sự thay ñổi ñó là sự tạo thành melanoid. Ngoài ra thanh trùng bia cũng dẫn ñến ñục dạng keo cho sản phâm. Vấn ñề này phụ thuộc vào thành phần protein của bia, nhiệt ñộ thời gian ñun nóng. Protein cao phân tử là những thủ phạm chính gây ñục dạng keo trong giai ñoạn thanh trùng. Ở một mức ñộ nào ñó, các hợp chất polyphenol ngưng tụ cũng góp phần vào việc làm ñục bia ðể loại trừ hoặc làm giảm bớt các hậu quả không tốt ảnh hưởng ñến chất lượng bia thành phẩm do quá trình thanh trùng gây ra, thì bia phải ñược sản xuất theo chế ñộ công nghệ nghiêm ngặt. ðiều cần thiết trước nhất là ở giai ñoạn sản xuất dịch ñường; quá trình ñường hóa và thủy phân cần ñạt mức sâu và hoàn toàn. Lên men chính, lên men phụ và tang trữ bia phải tiến hành ở nhiêt ñộ thấp và phải kéo dài thời gian ñủ mức cần thiết. Lọc bia hai lần và làm lạnh sâu [ñến 0 ñộ C] trước ñó, cần tiến hành trong hệ thống kín tránh tiếp xúc với oxy không khí là những giải pháp bắt buộc thực hiện. Ngoài những vấn ñề nêu trên, bia cần phải ñược làm ổn ñịnh thành phần bằng cách xử lý với các chất hấp phụ, các chất kết lắng, các chế phẩm enzyme protease và các chất oxy hóa. Mục ñích thanh trùng: + Tiêu diệt hoặc làm ức chế các vi sinh vật, mấm men còn sót lại và các vi sinh vật chịu nhiệt. + Tăng ñộ bền cho bia Cách thực hiện thanh trùng:
45. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 36 + Thiết bị thanh trùng ñược sử dụng là thiết bị turnel phun tự ñộng. + Chế ñộ thanh trùng: 70-720 C thời gian khoảng 30 giây. III.2.2.4 Chiết bia vào chai: Chai ñựng bia ñược dùng là các chai thủy tinh màu xanh nhạt, hoặc màu cà phê .Thành của chai phải nhẵn, còn ñộ dầy của vỏ phải ñồng ñều, không ñược phép có các bọt khí. ðáy của chai phải bằng hoặc lõm. Yêu cầu quan trọng ñối với chai là chụi ñược áp suất cao, cực ñại là 10 kg/cm2 ở nhiệt ñộ 100 ñộ C. Chai dùng ñể chiết bia có thể tích rất khác nhau, thông thường là 0.33, 0.5 , 0.7 lít/chai Hình 10: Màu sắc các loại bia chai. Bia ñược chiết vào chai bởi máy chiết bia. Hình 11: Máy chiết, ñóng nắp bia chai.
46. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 37 CHƯƠNG IV: MÁY VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT BIA IV.1. Thiết bị nghiền malt Cấu tạo: Máy gồm hai ñôi trục.Trước tiên là hạt malt ñược nghiền bởi ñôi trục thứ nhất thành dạng tấm thô. Hỗn hợp bột nghiền này ñược phân loại bởi sàng rung, chỉ những hạt to và vỏ không lọt qua lỗ sàng mới tiếp tục ñược nghiền ở ñôi trục thứ hai [ñối với máy nghiền hai ñôi trục có sàng trung gian] hoặc tách bột khỏi vỏ bằng bộ phận ñập quay ñể ñạt hiệu quả nghiền ở ñôi trục thứ hai mà không ảnh hưởng ñến chất lượng bột nghiền. Nguyên lý hoạt ñộng : Malt từ trục cấp liệu xuống ñôi trục nghiền .Thành phần hỗn hợp bột sau khi nghiền lần 1 gồm : vỏ 30%;tấm thô 50%; bột mịn 20%. Phần bột mịn qua lỗ sàng ñi ra ngoài .Tách bột ra hỗn hợp khí qua ñôi trục thứ hai.Sau khi nghiền malt lần hai,thành phần bột nghiền vỏ như sau:Vỏ 20%;tấm 50% ;bột mịn 30%. IV.2. Thiết bị nghiền gạo Cấu tạo: Thiết bị là máy nghiền búa.; gồm ñế máy vững chắc, bên trong có trục lắp các cánh búa và sàng. Trục roto có thể quay ñến tốc ñộ 1500 vòng/phút. Nguyên lý hoạt ñộng: Khi máy hoạt ñộng,trục phân phối nguyên liệu ñưa hạt vào buồng nghiền. Các cánh búa quay xung quanh trục roto có vận tốc 60-100 vòng/phút,do vậy mà hạt bị ñập vở nhỏ ra. Hổn hợp sau nghiền rơi xuống sàn và các hạt bột chui qua lỗ sàng ñặt dọc theo chiều dài của trục quay. IV.3. Nồi nấu Cấu tạo:
47. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 38 Tại nhà máy bia Vinaken sử dụng thiết bị nấu nguyên liệu gồm nồi hình trụ ñứng, ñáy côn làm bằng thép không rỉ, hai lớp vỏ.Vỏ ngoài cùng bằng thép không rỉ kế ñến là lớp bảo ôn ñể tránh nhiệt thất thoát ra ngoài , lớp trong là thành nồi. Bên trong nồi có trang bị cánh khuấy. Hình 12. Nồi nấu Mỗi nồi nấu có ống thoát hơi khoảng 3m. Tiết diện ống có ñường kính là 25cm. Vận tốc của cánh khuấy ở nồi gạo và cả nồi malt bằng 25 vòng/phút Dung tích thiết bị : 4000 lít Nguyên lý hoạt ñộng : Làm sạch thiết bị trước khi nấu, kiểm tra các van an toàn, các thiết bị về ñiện. Bơm nguyên liệu vào nồi rồi bật cánh khuấy hoạt ñộng, tiến hành gia nhiệt ñể thực hiện quá trình thủy phân. Nồi gạo và nồi malt ñều có cấu tạo và nguyên lý hoạt ñộng giống nhau.Mở van hơi [6] và van hơi ngưng [7], kiểm tra áp kế [11] và mở nước cho ñủ thể tích. Tiếp tục cung cấp hơi ñể nâng nhiệt ñộ lên 50 ñộ C và giữ nhiệt theo thời gian quy ñịnh 20 phút. Tiếp theo bơm cháo từ nồi gạo qua nồi malt bằng ñường ống dẫn dịch cháo [12] nhiệt ñộ trong nồi tăng lên 75 ñộ C và giữ nhiệt ñộ này 15 phút, sau ñó nâng nhiệt
48. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 39 ñộ lên 76 ñộ C.Mở van tháo dịch [4] sang thùng lọc. ðóng tất cả các van nhiệt,van hơi và van không khí ngưng. ðồng thời mở máy bơm dịch [5], khi bơm xong tắt bơm, ñóng van tháo dịch tắt ñiện cho cánh khuấy ngưng hoạt ñộng. Các thông số kỹ thuật trong quá trình nấu: - Nhiệt ñộ 72 ñộ C tạo ñiều kiện cho enzyme amylase hoạt ñộng phân cách liên kết 1,4 – glucozit bất kì ở ñầu không khử của tinh bột và dừng lại khi liên kết 1,6 glucozit.Sản phẩm thủy phân chủ yếu là dextrin,ít maltose và glucose. - Nhiệt ñộ 85 ñộ C làm trương nở tinh bột,làm lỏng lẻo các liên kết 1,4 glucozit , 1,6- glucozit ñể khi hạ nhiệt ñộ xuống 72 ñộ C ñể nzyme α_amylase hoạt ñộng thủy phân triệt ñể tinh bột. - Nhiệt ñộ 100 ñộ C thực hiện thanh trùng và vô hoạt enzyme, ñồng thời giúp tinh bột ñược hồ hóa hoàn toàn. - Nhiệt ñộ 52 ñộC phát huy tác dụng của enzyme proteaza,phân cắt liên kết peptit ñể protein thủy phân thành peptit,axitamin và peptone ñơn giản. - Nhiệt ñộ 64 – 66 ñộ C tạo ñiều kiện tối thích cho enzyme β-amylase hoạt ñộng phân cắt 1,4 glucozit theo từng cặp monosaccharit và ngưng tác dụng khi gặp liên 1,6-glucozit , sản phẩm tạo thành là hổn hợp maltose,glucose,dextrin. - Nhiệt ñộ 72 ñộ C enzyme amylase hoạt ñộng phân cắt liên kết 1,4 – 1,6 – glucozit sản phẩm chủ yếu ñược tạo thành là maltose,glucose,dextrin. - Nhiệt ñộ 76 ñộ C làm giảm ñộ nhớt của dung dịch ñường tạo ñiều kiện thuận lợi cho quá lọc,tách bã. IV.4. Thùng lọc Cấu tạo : ðược chế tạo bằng thép không rỉ có dạng hình trụ ñáy phẳng và nắp hình bán cầu, ñược nối liền với ống thông hơi có van ñiều chỉnh trên nắp có cửa ñể công nhân ra vào vệ sinh hoặc quan sát bên trong nồi khi cần thiết.Thân hình trụ có bọc lớp bảo
49. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 40 ôn.Bên trong, cách ñáy khoảng 10 – 15 mm có 1 ñáy giả làm bằng ñồng ñỏ dày khoảng 3,5 – 4,5 mm và rộng 0,4 – 0,7 mm. tổng diện tích các rãnh là 18 – 20 %. Trên mỗi rãnh làm ñáy giả người ta ñể hở lỗ tròn ñể tháo bả malt, lỗ này có cửa ñóng chặt. trên ñáy chính có nhiều ống nhỏ thu dung dịch lọc ñến ñường ống thu dịch, ñường kính của ống này từ 25 – 45 mm. Vận hành thùng lọc: chia thành 7 bước 1. ðuổi khí : Trước tiên ñáy giả phải ñược rữa sạch,trước khi ñưa dịch hèm vào phải khóa van tháo bã malt và các vòi tháo dung dịch ñường phải ñóng kín. Sau ñó cho ñầy nước nóng vào ống dẫn dịch hèm và khoảng cách giữa hai ñáy,nước nóng sẽ ñuổi không khí ra ngoài ñồng thời làm nóng thùng lọc. • Bơm dịch hèm vào: Cần bơm dịch chuyễn hèm vào thùng lọc càng nhanh càng tốt và khuấy ñều dễ dàn bã trên mặt ñáy giả.Nếu bã phân bố không ñều khiến việc cho tách chiết không ñều,làm giảm hiệu suất thu hồi. Vận tốc bơm dịch hèm luôn giữ càng thấp càng tốt ñể tránh ñảo trộn không cần thiết.Dịch hèm ñược bơm từ phía dưới lên ñể tránh oxy xâm nhập.Cánh khuấy trong nồi nấu hoạt ñộng liên tục với vận tốc chậm trong khi bơm dịch hèm vào thùng lọc. • Bể lắng : Sau khi bơm dịch hèm vào thùng lọc,ñể lắng trong 30 phút,bã lắng xuống ñáy có thể dày lên tới 30-40 cm.Lớp bã hình thành tạo nên một lớp lọc tự nhiên. Trong thời gian lắng phân bã thành 3 lớp. - Lớp ngoài cùng: là lớp mỏng bao gồm các hạt to, nặng, phần này có thể còn chứa tinh bột chưa chuyễn hóa hết. - Lớp giữa: lớp dày nhất bao gồm các hạt to,nhẹ hơn các hạt dưới cùng - Lớp trên cùng : lớp mỏng bao gồm các hạt nhẹ nhất,chủ yếu là protein và vỏ trấu nhỏ.
50. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 41 Cần nhiệt ñộ cuối của quá trình nấu cao ñể bã tơi ra,tạo thuận lợi cho quá trình và tốc ñộ lọc càng nhanh.Vì vậy mà cần phải giữ nhiệt ñộ cao,ổn ñịnh trong suốt quá trình lọc Trong thời gian chuyển dịch hèm vào bể ,cánh khuấy ñược nâng lên cao khoảng 20cm cho dến khi dịch hèm chuyển gần hết thì nâng cánh khuấy lên cao hẳn và ngừng hoạt ñộng. Hồi lưu dịch lọc ñục,phần dịch lọc ñầu tiên thu ñược ở khoảng giữa ñáy thùng và ñáy giả có chứa các hạt nhỏ có thể lọt qua lớp lọc.Phần dịch này ñược bơm trả lại thùng lọc dưới bề mặt của dịch hèm,làm như vậy hạn chế tối ña oxy xâm nhập vào dịch,thời gian này mất 10-15 phút. Thu dịch ñầu: khi quan sát thấy dịch lọc bắt ñầu trong thì khóa van hồi lưu,dịch lọc ñầu chảy ra càng nhanh càng tốt ñể không làm mất thời gian.Khi dịch lọc chảy qua tạo nên một lực nén, làm cho bã bị nén dần lại,nên tốc ñộ lọc dần giảm ñi.Vì thế cần giữ tốc ñộ lọc vừa phải ñảm bảo ñộ chênh lệch áp suất càng thấp càng tốt ñễ giữ cho lớp bã có ñộ tơi xốp. Toàn bộ thời gian tính từ lúc tách dịch lọc ñầu mất khoảng 1,5-2h,sau ñó tiến hành rữa bã. • Rữa bã và lấy dịch rữa bã: Việc thu dịch ñầu tiến hành ñến khi bề mặt trên cùng lộ ra,lúc này chọn ray nước rữa bã vào phía trên.Nước rữa bã có nhiệt ñộ 75-78 ñộ C, nhiệt ñộ này thích hợp cho quá trình sự ñường hóa tinh bột còn sót lại trong bã malt,ñồng thời tiến hành tách dịch ,cánh khuấy có thể làm việc liên tục hay gián ñoạn.Rữa bã ñược tiến hành ñến khi nồng ñộ chất hòa tan trong nước rữa còn 0,3 – 0,5%. • Xã bã: Sau khi lấy hết dịch ra, hạ thấp cánh khuấy và cho quay ñể ñẩy hết bã ra ngoài. Toàn bộ quá trình lọc và rữa 1 mẻ mất khoảng 4h. Cần quan tâm an toàn trong quá trình lọc,tách bã, rữa bã
51. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 42 IV.5. Thiết bị làm lạnh nhanh Hình 13: Thiết bị làm lạnh Cấu tạo: Là thiết bị kín bao gồm nhiều tấm bản mỏng bằng thép không rỉ. Các tấm bản ñược ghép chật với nhau trên một khung. Thiệt bị ñược chia làm 2 vùng: Vùng 1 : Tác nhân làm lạnh nhờ nước 32o chảy ngược chiều với dòng dịch cần hạ nhiệt ñộ. Nước làm lạnhsau khi ra có nhiệt ñộ là 72o C.Nước này ñược tận dụng ñể rửa sạch bock bia tươi.Dịch chế phẩm vào có nhiệt ñộ ra khoảng 90o C ra khỏi vùng 1 có nhiệt ñộ khoảng 45o C. Vùng 2 : Tác nhân làm lạnh là cồn,cồn ñược hoàn lưu về bồn chứa.Nhiệt ñộ cồn khi vào khoảng -5o C,cồn khi ra có nhiệt ñộ khoảng 6o C.Trên mỗi tấm bản có nhiều ñường rãnh và có lỗ ở các góc.Mép tấm bản có lắp cao su ñể ghép khi lại ñảm bảo ñộ kín cho máy và cho ñường dẫn dịch tạo thành. Hoạt ñộng : Dịch ñường chảy vào từ một chiều,chảy qua các rãnh khía tạo thành giữa hai tấm bản và ñi ra ñường khác,trong khi nước hoặc tác nhân làm lạnh chảy theo chiều
52. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 43 ngược lại theo các rãnh tiếp theo của tấm bản, ñảm bảo dòng chảy thay ñổi hướng liên tục ñể tăng hiệu quả trao ñổi nhiệt. Nhiệt ñộ nước chảy qua khu vực một giảm từ 90o C xuống còn 45o C. Sau khi làm nguội sơ bộ,tác nhân làm lạnh tiếp tục là cồn và dịch nha ñược làm lạnh xuống nhiệt ñộ yêu cầu [8 – 10o C] IV.6. Tank lên men Cấu tạo: Thiết bị lên men gia tốc có thân hình trụ ñứng,ñáy côn, ñược chế tạo từ thép CT3 không rỉ dày 10mm [mặt bên trong nhẵn] chịu ñược áp suất 3 kg/m2 .Thiết bị có 3 áo lạnh ñược làm từ các ống xoắn bao quanh thân thiết bị ñể ñược làm lạnh cục bộ dịch lên men.Phần trên của tank có cửa ñể dẫn nước rửa thiết bị. Hình 14: Tank lên men
53. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 44 Toàn bộ thiết bị ñược bảo ôn dày 5cm bằng lớp vật liệu cách nhiệt và bên ngoài cũng ñược bao bọc bằng lá kim loại [lớp bão ôn lạnh] Trong thiết bị có ống dẫn dịch ñường,CO2,nước rửa,chất tải nhiệt,ñể kiểm tra và ñiều chỉnh nhiệt ñộ ,dụng cụ ño mức giới hạn.Trong cơ cấu thiết bị còn có van thủy lực,CO2,sinh ra trong quá trình lên men thải ra van này. Nguyên lý hoạt ñộng: Nước nha ñã ñược làm lạnh 8-10o C và sục khí oxy vô trùng với hàm lượng 6-8 mg/l ñược bơm vào tank lên men theo ñường ống,sau ñó tiếp men vào tank,tỉ lệ cho nấm men thích hợp cho quá trình lên men từ 15-20 triệu tế bào /ml thể tích nấm men. Cài ñặt nhiệt ñộ cho áo lạnh ở nhiệt ñộ 8o C lên men chính trong vòng 5-6 ngày và tiến hành ño ñộ ñường mỗi ngày trong suốt thời gian lên men Lấy mẫu ở van,ñồng hồ áp kế là 0.2 kg/cm2 ,trong suốt thời gian lên men chính ta tiến hành thu hồi CO2 ở van [5] ñồng thời thu hồi nấm men cho tank khác. Cài nhiệt ñộ áo lạnh [3] hạ xuống từ 0 – 2o C ñể tiến hành lên men phụ,trong khi ñó áp suất trong áp kế [4] là 1.2 – 1.5 kg/cm3 .
54. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 45 CHƯƠNG V. KIỂM TRA SẢN PHẨM V.1. Phương pháp kiểm tra sản phẩm Kiểm tra bán thành phẩm trong quá tŕnh sản xuất V.1.1. Kiểm tra nước dịch nha A. Trạng thái cảm quan [TCKT nhà máy]: Quan sát ñộ trong, mùi thơm của malt và hoa houblon. B. Chỉ tiêu hóa lý ðộ chua Hàm lượng NaCl Tinh bột sót Kiểm tra ñộ cồn Hàm lượng CO2 C. Kiểm tra vi sinh vật C.1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí C.2.Ttổng số Coliforms C.3. Kiểm tra Escherichia Coli C.4. Kiểm tra tổng số nấm men, nấm mốc V.1.2. Kiểm tra mật ñộ men trong dịch ñường, men sống, men chết, tạp nhiễm bằng phương pháp ñịnh lượng vi sinh vật V.1.3. Kiểm tra bia trước lọc A. Kiểm tra hóa lý A.1.ðộ chua A.2. Hàm lượng NaCl A.3. ðộ màu A.4. Kiểm tra hàm lượng CO2 A.5. ðộ ñường B. Kiểm tra vi sinh vật
55. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 46 B.1. Tổng số vi sinh vật hiếu khí B.2. Kiểm tra Escherichia Coli B.3. Kiểm tra tổng số nấm men, nấm mốc B.4. Kiểm tra tổng số Clostridium Perfringens Kiểm tra bia thành phẩm 1. Trạng thái cảm quan theo [TCVN 7042 : 2002]: Quan sát trạng thái của bia về: ñộ trong, màu sắc, mùi vị, bọt bia. .2. Kiểm tra hóa lí A.ðộ chua :. B.Hàm lượng NaCl C. Kiểm tra ñộ màu D. Kiểm tra hàm lượng CO2 E. Kiểm tra ñộ ñường 3. Kiểm tra vi sinh vật A. Kiểm tra tổng số vi sinh vật hiếu khí B. Kiểm tra Escherichia Coli C. Kiểm tra tổng số nấm men, nấm mốc D. Kiểm tra tổng số Clostridium Perfringens E. Kiểm tra tổng vi khuẩn kị khí sinh H2S * Cách tiến hành các phân tích ñánh giá Chỉ tiêu hóa lý ðộ chua a. Mục ñích:Xác ñịnh ñộ chua của tất cả sản phẩm tham gia vào trong quá trình hình thành sản phẩm bia ñể ñiều chỉnh công nghệ sản xuất bia. b. Phạm vi áp dụng: Phương pháp này chỉ áp dụng kiểm tra nước nha, bia bán thành phẩm, bia thành phẩm và các sản phẩm bia.
56. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 47 c. Nội dung: - Chuẩn bị mẫu: Mẫu phải ñược loại CO2 trước khi tiến hành phân tích. - Chuẩn bị dụng cụ và hóa chất: + Bình tam giác 50ml + Pipet 10ml + NaOH 0.1N + phenolphtalein 1% - Cách tiến hành: + Lấy 2 bình tam giác 50ml cho vào mỗi bình 10ml mẫu, ñem chuẩn ñộ bằng NaOH 0.1N với chỉ thị phenolphtalein 1% ñến khi dung dịch xuất hiện màu hồng dừng chuẩn ñộ ñọc số ml NaOH 0.1N tiêu tốn và tính kết quả. - Ghi nhận kết quả: + Kết quả là trung bình cộng thể tích NaOH 0.1N tiêu tốn của 2 bình và ñộ sai lệch giữa 2 bình không quá 0.05ml. Hàm lượng NaCl a. Mục ñích: - Xác ñịnh ñộ mặn của tất cả nguyên liệu và sản phẩm tham gia vào quá trình hình thành sản phẩm. Trên cơ sở ñó ñiều chỉnh hàm lượng NaCl có trong sản phẩm ñúng với chỉ tiêu kỹ thuật. b. Phạm vi áp dụng: - Áp dụng ñể kiểm tra nguyên liệu, nước, bia bán thành phẩm, các sản phẩm bia, bia thu hồi. c. Nội dung: - Chuẩn bị mẫu: Mẫu phải ñược loại CO2 trước khi tiến hành phân tích. - Chuẩn bị dụng cụ và hóa chất: + Bình tam giác 50ml + Pipet 10ml
57. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 48 + Buret 5ml - Cách tiến hành: + Lấy 2 bình tam giác 50ml cho vào mỗi bình 10ml mẫu, dùng NaOH 0.1N trung hòa tới môi trường trung bình [pH=7-8], thêm vào khoảng 4-5 giọt K2CrO4 10%. Rồi dùng AgNO3 0.1N ñể chuẩn ñộ dung dịch trên ñến khi xuất hiện màu ñỏ gạch. Dừng chuẩn ñộ ñọc số ml AgNO3 ñã dùng. - Ghi nhận và tính toán kết quả: + Kết quả ñược tính bằng cách lấy trung bình cộng của 2 mẫu và ñộ chênh lệch thể tích AgNO3 0.1N giữa 2 bình không ñược vượt quá ± 0.5ml + Công thức tính: mau V.D.Cn.1000 X [mg /g] V = Trong ñó: Cn: Nồng ñộ ñương lượng của AgNO3 [N] V: Thể tích AgNO3 0.1N tiêu tốn [ml] X: Hàm lượng NaCl có trong mẫu [mg/l] ðộ màu a. Mục ñích: Xác ñịnh màu của tất cả sản phẩm ở các công ñoạn trong quá trình hình thành sản phẩm bia làm cơ sở ñể ñiều chỉnh theo ñúng yêu cầu kỹ thuật trong quá trình công nghệ sản xuất bia của nhà máy. b. Phạm vi áp dụng: Áp dụng ñể kiểm tra ñộ màu trong nguyên liệu như dịch malt, nước mout, bia bán thành phẩm và thành phẩm. c. Nội dung: - Chuẩn bị mẫu: + Mẫu phải ñược loại CO2 và ñưa về nhiệt ñộ phòng
58. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 49 + Mẫu phải ñược lọc bằng giấy lọc và 1 ít bột trợ lọc. - Dụng cụ và hóa chất: + Máy quang phổ UV + Cuvet thủy tinh 1ml - Cách ño: + Bật máy ñể khởi ñộng 10’ trước khi ño + ðo ñộ hấp thụ cua mẫu ở bước sóng 430nm + Mẫu ñối chứng là nước cất + Ghi kết quả hiển thị trên máy. Tinh bột sót a. Mục ñích: Xác ñịnh sự tồn tại tinh bột sót ñể ñánh giá khả năng ñường hóa của dịch nha, ñể ñiều chỉnh quá trình nấu theo ñúng công nghệ sản xuất. b. Phạm vi áp dụng: Phương pháp này chỉ ñược áp dụng ñể kiểm tra dịch nha c. Nội dung: - Chuẩn bị mẫu: Mẫu phải ñược ñưa về nhiệt ñộ phòng, lắc ñều trước khi phân tích. - Cách tiến hành: + Kiểm nghiệm viên dùng pipet hút 15ml cồn vào ống nghiệm + Cho tiếp vào 15ml mẫu, ñậy nắp ống nghiệm lại + Lắc mạnh ñể kết tủa hoàn toàn + ðể yên 30 phút ñể kết tủa lắng xuống ñáy ống nghiệm + Gạn bỏ cồn, thêm vào ống nghiệm 10ml nước cất và lắc cho tan kết tủa, cho vài giọt iot, lắc ñều, quan sát: - Kết luận: + Nếu dung dịch chuyển sang màu xanh, kết luận mẫu bị sót tinh bột.
59. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 50 + Nếu dung dịch có màu vàng của iot thì kết luận quá trình ñường hóa hoàn toàn. ðộ ñường a. Mục ñích: Kiểm tra tổng các chất hòa tan có trong mẫu [ñộ balling] ở các công ñoạn của quá trình sản xuất bia. b. Phạm vi áp dụng: Áp dụng cho việc kiểm tra ñộ balling của nguyên liệu quá trình nấu bia, bia ñang lên men, bia trước lọc, sau lọc, và thành phẩm. c. Nội dung: - ðối với mẫu ño bằng balling cặn [mẫu sau khi tách cồn và CO2] của bia trước lọc và bia thành phẩm thì phải làm lạnh và ñịnh mức ñúng 250ml - ðối với bia ñang lên men, thực hiện ñuổi CO2 kỹ trước khi ño. - Dụng cụ kiểm tra: + Bình ñịnh mức 250ml. + Thước ño balling/sacharimeter. + Ống ñong 250ml, ñũa thủy tinh - Cách tiến hành: + Lắc ñều mẫu, rót mẫu vào ống ñong khoảng 250ml mẫu, dùng ñũa thủy tinh khuấy ñều, hớt bọt. Thả sacharimeter từ từ vào dung dịch, buôn nhẹ tay cho Hình 15: Kết quả kiểm tra tinh bột sót
60. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 51 sacharimeter nổi tự do trong dung dịch, xoay nhẹ tay sao cho sacharimeter không bám sát vào thành ống ñong, chờ ổn ñịnh khoảng 1-2 phút. ðọc kết quả trên thước ño ở nhiệt ñộ chuẩn 200 C. Kiểm tra ñộ cồn: a. Mục ñích: Xác ñịnh hàm lượng ethanol cùa các sản phẩm trong quá trình sản xuất, làm cơ sở ñể ñiều chỉnh ñúng công nghệ sản xuất. b. Phạm vi áp dụng: Áp dụng ñể kiểm tra bia, bàn thành phẩm, bia thành phẩm, và các sản phẩm bia thu hồi. c. Nội dung: - Chuẩn bị mẫu: Mẫu phải ñược loại CO2 - Dụng cụ và hóa chất: + Bình cầu 1 lít + Bình ñựng mức 250ml + Ống ñong 250ml + Cồn kế từ 0-10% Hình 16: ðo ñộ ñường cuối
61. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 52 + Bộ cất - Cách tiến hành: + Dùng bình ñịnh mức chính xác 250ml mẫu cho vào bình cầu 1 lít, tráng bình ñịnh mức bằng 150-200ml nước cất. + Tiến hành cất trên bếp, qua hệ thống giải nhiệt bằng ống sinh hàn. + Lấy ¾ dịch cất so với thể tích ban ñầu, ñịnh mức lại ñúng 250ml bằng nước cất, làm lạnh tới nhiệt ñộ 200 C. + Cho dịch vào ống ñong 250ml, dùng cồn kế xác ñịnh và ghi kết quả. Hàm lượng CO2: a. Mục ñích: Xác ñịnh hàm lượng CO2 có trong mẫu làm cơ sở ñể ñiều chỉnh ñúng với yêu cầu kỹ thuật trong qui trình công nghệ sản xuất. b. Phạm vi áp dụng: Áp dụng ñối với bia bán thành phẩm, thành phẩm. c. Nội dung: Hình 17 : Chưng cất cồn và ño ñộ cồn
62. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 53 - Chuẩn bị mẫu: Mẫu phải ñựng trong chai lấy mẫu có nút ñậy kín khoảng trống trong chai lấy mẫu phải 1%. Ổn ñịnh mẫu bằng cách ñể yên trong tủ ñá ở nhiệt ñộ 50 C trong vòng 2h. - Dụng cụ và hóa chất: + Bình tam giác 250ml + Pipet 20ml + Pipet 25ml + Pipet 5ml + Dung dịch NaCO3 0.2N + Dung dịch HCl 0.2N + Dung dịch phenol phtalein 1% - Cách tiến hành: Lấy hai bình tam giác 250ml cho vào mỗi bình 25ml Na2CO3 0.2N + Bình 1: Cho tiếp vào ñó chính xác 20ml mẫu bia ñã chuẩn bị cho vào vài giọt chỉ thị phenol phtalein 1%. Chú ý: Nếu thấy dung dịch không có màu hồng chứng tỏ Na2CO3 0.2N còn thiếu, ta bỏ ñi làm lại như phần trên nhưng tăng lượng Na2CO3 lên 30ml hoặc 35ml. Rồi chuẩn lượng Na2CO3 0.2N dư bằng HCl 0.2N với chỉ thị phenol phtalein 1%, tới khi dung dịch chuyển từ màu hồng sang không màu. Ghi kết quả HCl 0.2N tiêu tốn V2, tính kết quả. + Bình 2: Làm tương tự như bình 1 chỉ khác là thay 20ml mẫu bia bằng 20ml mẫu bia ñã loại CO2. Ghi kết quả HCl 0.2N tiêu tốn V1. d. Tính kết quả: Hàm lượng CO2 ñược tính theo công thức sau:
63. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 54 1 2 n M [V V ].C .D C V − = Trong ñó: C: Hàm lượng CO2 V1: Thể tích HCl 0.2N tiêu tốn [ml] V2: Thể tích HCl 0.2N tiêu tốn [ml] Cn: Nồng ñộ ñương lượng gam [N] Kiểm tra vi sinh vật 1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí a. Mục ñích: - Nhằm xác ñịnh tổng số vi sinh vật hiếu khí có trong các sản phẩm của các công ñoạn của quá trình hình thành sản phẩm bia. - Nguyên tắc: Từ một lượng mẫu ở nồng ñộ thích hợp ñếm số vi khuẩn lạc mọc trong môi trường nuôi cấy và biết ñược nó có ñạt chỉ tiêu vi sinh vật hay không với nhiệt ñộ 370 C trong 48h. b. Phạm vi: Áp dụng ñể xác ñịnh tổng số vi sinh vật hiếu khí có trong mẫu nước mout, bia trước lọc, bia sau lọc, vỏ chai pét, ñường ống sau thanh trùng. c. Nội dung: c.1. Môi trường: + Thạch thường [Meat extract agar]: g/l c.2. Nuôi cấy: + Cho vào 2 ñĩa petri mỗi ñĩa 1ml dung dịch mẫu ở những nồng ñộ thích hợp. Cho vào khoảng 10-15ml thạch thường ñã ñun sôi tan chảy và ñể nguội ñến 45-500 C vào ñĩa petri ñã cấy mẫu. Xoay nhẹ theo chiều và ngược chiều kim ñồng hồ ñể dung dịch mẫu ñược trộn ñều trong môi trường cấy. ðể ñông tụ tự nhiên, lật ngược ñĩa petri, ñặt trong tủ ấm ở nhiệt ñộ 370 C trong 24-48h.
64. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 55 c.3. ðọc kết quả: Dùng mắt thường ñể ñếm số khuẩn lạc ñã mọc trên ñĩa petri. Nếu số khuẩn lạc mọc nhiều quá khó ñếm, chia ñáy thành 2,4,8 phần ñều nhau rồi ñếm số khuẩn lạc mọc trên từng phần. c.4. Tính kết quả: - Nhân số khuẩn lạc ñếm ñược trên ñĩa petri với hệ số pha loãng. - Nếu chia diện tích thành 2, 4, 8 phần thì lấy số khuẩn lạc ñếm ñược của một phần nhân với hệ số ñã chia, rồi nhân với hệ số pha loãng tương ứng. - Trung bình cộng của các ñĩa với nồng ñộ pha loãng tương ứng là tổng vi sinh vật hiếu khí có trong một ñơn vị trọng lượng hay thể tích mẫu. - Nhập kết quả vào nhật kí kiểm nghiệm theo BM 8.2.4-ðL-07. 2.Tổng số Coliforms a. Mục ñích: Kiểm tra sự hiện diện của Coliforms trong các sản phẩm của các công ñoạn của quá trình hình thành sản phẩm bia, nếu vượt quá chỉ tiêu kỹ thuật thì có biện pháp khắc phục kịp thời. b. Phạm vi: Áp dụng kiểm tra ñối với các mẫu: Nước mout, bia trước lọc, bia sau lọc, bia thanh trùng, bia thành phẩm, nước rửa bock, vỏ chai pét, ñường ống sau thanh trùng. c. Nội dung: - Môi trường: BGBL 2% với nhiệt ñộ 370 C trong 2h. - Nuôi cấy: + Dùng 3 pipet vô trùng loại 10ml, 1ml, 0.1ml hút mẫu cấy vào 9 ống nghiệm chứa môi trường BGBL 2%. Mỗi loại 3 ống, lắc ñều ñể tủ ấm 370 C/24-48h. d. ðọc kết quả: - Lập bảng ghi nhận tất cả các ống dương tính ứng với mỗi ñộ pha loãng.
65. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 56 - Dựa vào bảng chỉ số xác suất MPN mà tính số lượng coliform [phụ lục 1-trang 400/ khoa học công nghệ malt và bia của GS.TS. Nguyễ Thị Hiền trường ðH Bách Khoa Hà Nội]. - Bảng chỉ số MPN dùng cho loại ống nghiệm ở 3 nồng ñộ pha loãng liên tiếp [phụ lục 2-trang 401/ khoa học công nghệ malt và bia của GS.TS. Nguyễn Thị Hiền trường ðH Bách Khoa Hà Nội]. 3. Kiểm tra Escherichia Coli a. Mục ñích: Kiểm tra sự hiện diện của Coliforms trong các sản phẩm của các công ñoạn của quá trình hình thành sản phẩm bia, nếu vượt quá chỉ tiêu kỹ thuật thì có biện pháp khắc phục kịp thời. b. Phạm vi: Áp dụng kiểm tra ñối với các mẫu: Nước mout, bia trước lọc, bia sau lọc, bia thanh trùng, bia thành phẩm, nước rửa bock, vỏ chai pét, ñường ống sau thanh trùng. c. Nội dung: Trước khi tiến hành kiểm nghiệm, kỹ thuật viên cần phải thực hiện các yêu cầu về công tác chuẩn bị ñảm bảo cho quá trình kiểm nghiệm ñạt kết quả tốt theo HD 8.2.4-ðL-21. c.1. Môi trường: BGBL; ENDO; nước peptone; thạch thường; thuốc thử Kovas c.2. Nuôi cấy: Hình18 : Kiểm tra Coliforms
66. Xích Liên ðồ án tốt nghiệp SVTH: Diệp Kỳ Tâm 57 - Cho vào 3 ống canh thang BGBL, mỗi ống 1ml dung dịch mẫu. Nuôi ở tủ ấm 370 C/24h. Lấy ra quan sát trường hợp thấy môi trường lên men sinh hơi thì tiến hành các bước sau: + Từ ống canh trùng ria sang môi trường ENDO. ðặt ở tủ ấm 370 C/24h, nếu phát hiện thấy những khuẩn lạc ñỏ ánh kim [hay không có ánh kim], cấy tiếp sang môi trường thạch thường ñể thực hiện phản ứng IMVIC. + Phản ứng Imvic: • Thử nghiệm khả năng sinh Indol: Cấy chuyền vi khuẩn từ thạch thường vào môi trường nước peptone, nuôi ở tủ ấm 370 C/24h. Sau ñó cho 0.5ml thuốc thử Kovacs vào nước peptone ñã cấy vi khuẩn. ðọc kết quả: [+] Khi có xuất hiện màu ñỏ. [-] Khi có lớp màu vàng trên mặt. • Thử nghiệm MR [Metyl red]: Cấy chuyền vi khuẩn từ thạch thường vào môi trường MR-VP borth, nuôi ở tủ ấm 370 C/2-5 ngày. Sau ñó nhỏ vài giọt thuốc thử Methyl red 0.02% vào dung dịch. ðọc kết quả: [+] Khi xuất hiện màu ñỏ. [-] Khi xuất hiện màu vàng. • Thử nghiệm khả năng biến dưỡng Citrate: Cấy ria vi khuẩn từ thạch thường vào ống thạch nghiêng có chứa môi trường rắn Simmons Citrate Agar [SCA], nuôi ở tủ ấm 350 C/24-48h. ðọc kết quả: [+] Khi xuất hiện khuẩn ạc và môi trường chuyển sang xanh dương. [-] Khi không xuất hiện khuẩn lạc và môi trường giữ nguyên màu xanh lục. c.3. Kết luận: