phân xưởng nu ngay 16-9

Đồ án chuyên nghành Thiết kế phân xưởng nấu bia 30 triệu lít/năm

SVTH: Nguyễn Văn Quang – KTSH K56 Trang 1

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 3

PHẦN 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NGÀNH BIA ......................................... 5

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của bia ............................................................ 5

1.2 Tình hình phát triển ngành sản xuất bia trong và ngoài nước ........................... 6

1.2.1 Tình hình phát triển ngành sản xuất bia trên thế giới. ................................ 6

1.2.2 Tình hình phát triển ngành sản xuất bia ở Việt Nam .................................. 8

1.3 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng bia ................................................................ 11

1.3.1 Chỉ tiêu cảm quan ...................................................................................... 11

1.3.2 Chỉ tiêu hóa lý ........................................................................................... 11

PHẦN 2 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT Và PHƯƠNG PHÁP NẤU ...................... 13

2.1 NGUYÊN LIỆU ............................................................................................... 13

2.1.1 Đại mạch ................................................................................................... 13

2.1.2 Các nguyên liệu thay thế đại mạch ........................................................... 16

2.1.2.1 Sắn ......................................................................................................... 16

2.1.2.2 Ngô ......................................................................................................... 16

2.1.2.3 Gạo ......................................................................................................... 16

2.1.3 Hoa houblon .............................................................................................. 17

2.1.4 Hệ vi sinh vật ............................................................................................ 19

2.1.5 Nước .......................................................................................................... 21

2.1.6 Nguyên liệu phụ trợ khác .......................................................................... 22

2.1.6.1 Nhóm phụ giai trực tiếp ......................................................................... 22

2.1.6.2 Nhóm phụ gia gián tiếp .......................................................................... 22

2.2 CHỌN PHƯƠNG PHÁP NẤU ......................................................................... 23

2.2.1 Nghiền nguyên liệu ................................................................................... 23

2.2.1.1 Nghiền malt: .......................................................................................... 23



2.2.1.2 Nghiền gạo ............................................................................................. 25

2.2.2 Hồ hoá ....................................................................................................... 25

2.2.3 Đường hoá ................................................................................................. 25

2.2.4 Lọc dịch đường ......................................................................................... 26

2.2.5 Nấu hoa ..................................................................................................... 28

2.2.6 Lắng trong và làm lạnh dịch đường houblon hoá ..................................... 30

2.2.6.1 Lắng trong .............................................................................................. 30

2.2.6.2 Làm lạnh dịch đường ............................................................................. 32



MỞ ĐẦU

Bia là loại nước giải khát có truyền thống lâu đời, có giá trị dinh dưỡng cao

và có độ cồn thấp, mùi vị thơm, ngon và bổ dưỡng. Công nghệ sản xuất bia khá

đặc biệt, bởi vậy nó mang lại cho người uống một cảm giác rất sảng khoái và hấp

dẫn. Trong bia có chứa hệ enzym phong phú và đặc biệt là enzym kích thích cho

sự tiêu hóa. Vì vậy uống bia với một lượng thích hợp không những có lợi cho sức

khỏe, ăn cơm ngon, dễ tiêu hóa, mà còn giảm được sự mệt mỏi sau một ngày làm

việc mệt nhọc. Khi đời sống kinh tế xã hội phát triển, nhu cầu tiêu thụ bia của con

người ngày càng tăng, thậm trí đã trở thành loại nước giải khát không thể thiếu

hàng ngày đối với mỗi người dân phương Tây.

So với những loại nước giải khát khác, bia có chứa một lượng cồn thấp (3 -

80) và nhờ có CO2 giữ được trong bia nên tạo nhiều bọt khi rót, bọt là đặc tính ưu

việt của bia, là yếu tố để phân biệt bia với những loại nước giải khát khác. Về mặt

dinh dưỡng, một lít bia có chất lượng trung bình tương đương với 25 gram thịt bò

hoặc 150 gram bánh mỳ loại một, hoặc tương đương với nhiệt lượng là 500 kcal,

bằng 2/3 năng lượng được cung cấp từ cùng một thể tích sữa. Ngoài ra, trong bia

còn chứa vitamin B1, B2, B5, B6, rất nhiều vitamin PP và các axit amin cần thiết

cho cơ thể, các chất khoáng và nguyên tố vi lượng khác. Chính vì vậy từ lâu bia

đã trở thành thứ đồ uống quen thuộc được rất nhiều người ưa thích.

Trong những năm gần đây, nhu cầu uống bia của con người ngày một tăng

nhanh, cùng với sự phát triển của ngành công nghệ sinh học, công nghệ sản xuất

bia đã có những bước tiến nhảy vọt. Nhiều cải tiến về công nghệ đã được áp dụng

vào sản xuất bia, đã nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao hiệu quả sử dụng

thiết bị, và mang lại hiệu quả kinh tế cao. Ngày nay ngành sản xuất bia Việt Nam

cũng như các nhà máy bia liên doanh hay các hãng bia nước ngoài luôn không

ngừng mở rộng, cải tiến, xây dựng các nhà máy mới phù hợp và nâng cao chất

lượng nhằm đáp ứng nhu cầu chung, với xu hướng cạnh tranh và chiếm lĩnh thị

trường đồng thời cung cấp cho người tiêu dùng các loại bia có chất lượng cao, giá

thành phù hợp.



Đồ án thiết kế của em cũng không nằm ngoài mục đích trên. Qua hiểu biết

của em trong quá trình học tập, em xin lập bản thiết kế phân xưởng nấu nhà máy

sản xuất bia với năng suất 30 triệu lít/năm với tỉ lệ nguyên liệu thay thế là 20%

gạo.



PHẦN 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NGÀNH BIA

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của bia

Bia là một trong những loại nước uống có cồn lâu đời nhất mà con người đã

tạo ra. Theo những chứng tích lịch sử thì bia có niên đại tới 6000 năm TCN, được

ghi lại trong các văn bản cổ của nền văn hóa Lưỡng Hà và Ai Cập cổ đại. Ở châu

Âu, bia xuất hiện ở thời kỳ đồ đá mới khoảng 3.000 năm TCN.

Như hầu hết các chất có chứa carbohydrat, chủ yếu là đường hoặc tinh bột,

có thể lên men tự nhiên, có khả năng đồ uống giống bia được phát minh độc lập

giữa các nền văn hóa khác nhau trên toàn thế giới. Việc phát minh ra bánh mì và

bia đã được chứng minh là động lực cho con người phát triển công nghệ và xây

dựng nền văn minh nhân loại. Các thực nghiệm hóa học sớm nhất đã cho thấy bia

lúa mạch được phát hiện tại Godin Tepe ở miền trung dãy núi Zagros của Iran có

niên đại khoảng 3.400-3.000 năm TCN.

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 .

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.

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 thế kỷ 16 sau khi

bia được lưu trữ 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 tang 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 só 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 nướng chín kỹ và tạo tiền đề cho sản xuất

bia đen (porter và stout ). Sự phát minh ra vai trò của men bia trong quá trình lên

men vào năm 1857 bởi Louis Pasteus 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 người New Zealand đã phát triển một kỹ thuật

lên men liên tục[8]. Sáng chế của Coutts liên quan tới quá trình cho bia chảy qua

bể kín, việc lên men xảy ra dưới áp suất và nhiệt độ, không bao giờ để bia tiếp

xúc với không khí, thậm chí cả khi đóng chai. Nó là 1 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 cẫn được sử dụng bởi nhiều nhà sản xuất

bia lớn nhất thế giới ngày nay.

Ngày nay, ngành công nghiệp sản xuất bia là một nền kinh doanh toàn cầu,

bao gồm một số công ty đa quốc gia chiếm ưu thế trên thị trường và hàng ngàn

các nhà sản xuất nhở từ các cơ sở lớn của vùng. Hơn 133 tỉ lít( 35 tỉ gallon) được

bán mỗi năm, doanh thu toàn cầu là 294,5 tỉ USD (147.7 tỉ bảng Anh) năm 2006.

1.2 Tình hình phát triển ngành sản xuất bia trong và ngoài nước

1.2.1 Tình hình phát triển ngành sản xuất bia trên thế giới.

Sản xuất bia là một ngành công nghiệp thực phẩm có bước phát triển nhanh

chóng. Từ đầu thế kỉ XX bia còn xa lạ với nhiều người, song chỉ mấy chục năm

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Morton_W._Coutts&action=edit&redlink=1



sau đó đã trở thành phổ biến. Ngành công nghiệp này đã có vị trí quan trọng ở

nhiều nước và đem lại nguồn thu nhập to lớn cho công ty sản xuất cũng như nền

kinh tế quốc dân. Sản xuất bia ngày càng tăng cả về chất lượng và sản lượng. Dưới

đây là những số liệu cụ thể: Sản lượng bia thế giới trong một thập kỷ tăng 35,6%.

Có sản lượng lớn và luôn phát triển là Trung Quốc, kế đến là Nga và Brazil. Trong

khi đó, năm 2001, Mỹ là nước dẫn đầu sản lượng bia thế giới với 23.300 triệu lít,

đến năm 2011 giảm sản lượng còn 22.546 triệu lít đứng vị trí thứ hai. Việt Nam,

Ukraina và Trung Quốc có mức tăng trưởng cao trong mười năm qua, lần lượt là

240,4,%, 132,9% và 118% (bảng 1)

Bảng 1: Các nước dẫn đầu sản lượng bia năm 2011

Hiện nay trung bình mỗi năm sản lượng tăng trung bình khoảng 300-500

triệu lít/năm. Sản lượng bia sản xuất ra trên thế giới tăng trưởng nhanh, nhưng sản

xuất bia lại phân bố không đồng đều theo các vùng địa lý trên thế giới (bảng 2).

Sản xuất bia tập trung ở những vùng có sẵn nguyên liệu và có truyền thống về sản

xuất bia.

Ở các khu vực này có rất nhiều hãng bia lớn và nổi tiếng trên toàn thế giới.

Ở các khu vực khác sản xuất bia đang tăng dần, đặc biệt sản lượng bia ở Châu Á



tăng liên tục và khá nhanh. Ở các khu vực mới chủ yếu là nhập công nghệ sản

xuất từ các nước truyền thống sản xuất bia.

Bảng 2: Sản lượng bia theo khu vực, 2011

Từ những năm 1908 các nước thấy được nguồn lợi to lớn từ sản xuất bia nên

đã tập trung đầu tư phát triển đông thời đánh thuế cao vào các hàng hóa bia nhập

khẩu. Các hãng bia lớn có nguy cơ bị mất thị trường đã có nhiều cách để thâm

nhập vào các nước bằng hình thức đầu tư trực tiếp 100% hoặc liên doanh. Kết quả

của sự chuyển dịch phương thức xâm nhập thị trường bằng hàng hóa sang đầu tư

sản xuất ở chính quốc gia đã làm thay đổi cơ cấu sản lượng bia thế giới.

Những thị trường triển vọng: Nhật bản, Việt Nam, Hàn Quốc,… đang được

các hãng lớn quan tâm đầu tư. Một điểm đáng lưu ý trong tiêu thụ bia trên thế giới

ngày nay là sự cạnh tranh mạnh mẽ giữa các hãng lớn trên qui mô toàn cầu.

Những hãng bia lừng danh đang tìm mọi cách để thâm nhập vào bất cứ thị trường

nào nếu có thể được.

1.2.2 Tình hình phát triển ngành sản xuất bia ở Việt Nam

Bia xâm nhập vào nước ta sau thời kì Pháp xâm lược năm 1858. Nhà máy

bia đầu tiên được xây dựng ở Việt Nam do một người chủ tư bản Pháp xây dựng

ở Hà Nội năm 1890.

Tình hình phát triển ngành sản xuất bia trong nước



Những năm trở lại đây , do tác động của nhiều yếu tố như tốc độ tăng trưởng

GDP, tốc độ tăng dân số, tốc độ đô thị hóa, tốc độ đầu tư,…. Mà nghành công

nghiệp bia đã phát triển với tốc độ tăng trưởng cao. Chẳng hạn như theo ước tính

sản lượng toàn ngành 6 tháng đạt 1.373,1 triệu lít, bằng 47,3% kế hoạch năm, tăng

10,7% so với cùng kỳ (6 tháng đầu năm 2012 đạt 1.240,9 triệu lít). Trong đó, sản

lượng bia của SABECO ước đạt 673,1 triệu lít, tăng 8,8% so với cùng kỳ; của

HABECO ước đạt 299,8 triệu lít, tăng 13,7%; các doanh nghiệp còn lại sản xuất

ước đạt 400,2 triệu lít, tăng 11,56% so với cùng kỳ. Riêng hai thương hiệu Bia Hà

Nội và Bia Sài Gòn ước đạt 903,2 triệu lít, chiếm 65,8% tổng lượng bia sản xuất

toàn ngành và tăng 11% so với cùng kỳ

Bảng 3: Sản lượng sản xuất bia ở Việt Nam qua các năm

Số lượng,cơ sở sản xuất

Theo thống kê của Bộ Công Thương, hiện nay toàn ngành sản xuất bia có

151 doanh nghiệp ở 51 tỉnh, thành phố với tổng năng lực sản xuất trên 2,7 tỷ lít



một năm. Bốn doanh nghiệp bia lớn nhất Việt Nam ở thời điểm này là Sabeco,

Habeco, Heineken và Carlsberg. Trong đó, năng lực sản xuất của Sabeco và các

công ty con, công ty liên kết là 1,7 tỷ lít/năm. Habeco với hệ thống của mình có

năng lực sản xuất 916 triệu lít/năm. Do sự xuất hiện của nhiều doanh nghiệp bia

lớn có thiết bị hiện đại, công nghệ tiên tiến,… nên có sự cạnh tranh gay gắt, nhiều

cơ sở sản xuất quy mô nhỏ, chất lượng thấp không đủ khả năng cạnh tranh đã phá

sản hoặc chuyển sang ngành sản phẩm khác.

Thương hiệu bia

Thị trường bia Việt Nam hoạt động khá cạnh tranh, với nhiều thương hiệu

nổi tiếng như: Tiger, Heineken, Hà Nội, Halida, Sài Gòn, 333, v.v…, từ phân khúc

cấp thấp như bia hơi cho đến phân khúc bia thượng hạng. 2 thị trường tiêu thụ chủ

lực là thị trường miền Nam (Hồ Chí Minh) và miền Bắc. 50-60% thị phần bia

thuộc về 2 tập đoàn lớn của Việt Nam là Sabeco và Habeco. Ngoài ra, thị trường

bia Việt Nam còn mở cửa cho phép các công ty sản xuất bia nước ngoài vào liên

doanh, như: Carlsberg, Asia Pacific Brewers Ltd

(Heineken, Tiger), SABMiller. Theo APB, hơn 1/2 lợi nhuận của hãng là do

thị trường Việt Nam đóng góp,mặc dù tập đoàn hoạt động ở hơn 15 quốc gia thuộc

châu Á – Thái Bình Dương.



Hình ảnh 10 loại bia dược tiêu thụ nhiều nhất năm 2010 theo số liệu của

Sabeco

Trình độ công nghệ và thiết bị

Các nhà máy bia có công suất trên 100 triệu lít/ năm đều có hệ thống thiết bị

hiện đại,tiên tiến, nhập khẩu từ các nước có nền công nghiệp sản xuất bia phát

triển mạnh mẽ như: Đức, Đan Mạch,… Các nhà máy bia có công suất trên 20 triệu

lít/ năm cho đến nay đã đầu tư chiều sâu, đổi mới thiết bị, tiếp thu trình độ công

nghệ tiên tiến vào sản xuất.

Nguyên liệu cho ngành bia

Năm 2003, kim ngạch nhâp khẩu ngành sản xuất bia (chủ yếu là malt và hoa

houblon) khoảng 76 triệu USD. Tổng công ty Habeco đã thử nghiệm trồng thử

đại mạch ở một số nơi nhưng chưa có kết quả do sự không phù hợp về thổ nhưỡng

và về khí hậu. Hiện tại đã có một nhà máy sản xuất malt đại mạch với công suất

trên 50.000 tấn/năm và có khả năng mở rộng lên 100.000 tấn/năm.

1.3 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng bia

1.3.1 Chỉ tiêu cảm quan

-Màu sắc: Vàng rơm, óng ánh.

-Độ trong: Trong suốt.

-Hương: Thơm dịu, đặc trưng của hoa houblon.

-Vị: Đắng dịu,đặc trưng của hoa houblon

-Trạng thái bọt: Trắng mịn.

-Thời gian giữ bọt: 5-25 phút

1.3.2 Chỉ tiêu hóa lý

-Độ đường ban đầu: 10-13% trọng lượng bia hơi 10 0Bx

-Hàm lượng cồn: Bia hơi: 3.5 %

-Hàm lượng diaxetyl: Bia hơi <0.2mg/L

-Độ màu tính theo số mL I2 0.1N hòa trong 100mL bia 0.5mL

-Hàm lượng glyceryl: Bia hơi:0,1-0,2



-Hàm lượng acid hữu cơ: Bia hơi: 0,1-0,15

-Hàm lượng đạm tổng số ( mg/100mL): 65-80

-Hàm lượng formol (mg/100mL): 20-25

-Độ chua tính theo mL NaOH 1N trung hòa lượng acid trong 100mL bia 1,2-

1,7mL.

-Kim loại nặng: Không có.

c. Chỉ tiêu vi sinh vật

-Vi sinh vật hiếu khí: <100 tế bào/mL bia hơi.

-Vi sinh vật hiếm khí: Không có.

-E. coli: Không có.

-Vi trùng gây bệnh đường ruột: Không có.

-Nấm mốc:<= 5tế bào/mL

-Riêng bia chai đảm bảo không có vi sinh vật bên trong.



PHẦN 2 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP NẤU

2.1 NGUYÊN LIỆU

2.1.1 Đại mạch

Đại mạch thuộc nhóm thực vật có hạt (Spermophyta), phân nhóm bí từ (

Angiospermae), lớp một lá mầm (monocotyledonate) ,họ lúa mì (Gramiane), có

nguồn gốc từ loài thực vân thân có một năm Hordeum vulgare.

Cấu tạo hạt đại mạch:

Vỏ: thành phần chủ yếu là cellulose kết chặt lại nhờ chất khoáng vào

linhin. Hầu hết các loại đại mạch được bao bằng lớp vỏ trấu, hạt của một

số rất ít loại đại mạch không có lớp vỏ này. Những loại đại mạch đó không

dùng được trong công nghiệp sản xuất bia. Vỏ hạt không có giá trị dinh

dưỡng, trong quá trình sản xuất malt, cần hạn chế tách triết, làm vỡ vỏ

trong công đoạn nghiền càng ít càng tốt.

Nội nhũ: là thành phần có giá trị nhất của hạt: có lớp aleuron rất giàu

protein, chất béo, đường, cellulose, pentoase, vitamin, và chất tro. Dưới

lớp aleuron là lớp nội nhũ thật chứa đầy các hạt tinh bột, một ít protein,

cellulose, chất béo và đường.

Phôi: chỉ chiếm 2,5 – 5% trọng lượng hạt, nhưng có vai trò quan trọng

không chỉ với sự lưu truyền của cây mà ngay cả trong công nghiệp sản

xuất bia. Quá trình malting được đặt trên nền tảng là sự nảy mầm của hạt.

Trong giai đoạn này, xảy ra sự hoạt hóa và tích trữ hoạt lực của hệ enzyme

trên hạt. Nhờ vậy, một số hợp chất dinh dưỡng cao phân tử dược phân cắt

thành sản phẩm thấp phân tử. Phôi tuy có giá trị dinh dưỡng không đáng

kể nhưng vai trò hoạt hóa tích trữ hoạt lực enzyme của nó là yếu tố quan

trọng trong sản xuất malt.

-Phân loại:

Theo phân bố của hạt quanh cuống:

o Hạt hai hàng.

o Hạt sáu hàng.

Theo thời gian thu hoạch:



o Đại mạch xuân.

o Đại mạch thu.

→Trong công nghiệp loại đại mạch hai hàng là loại được ưu tiên sử dụng trong làm bia

Một số loại đại mạch thông dụng:

Anh: Rgina, Fanfare, Pearl, Leonine, Optic, Chariot, Prisma,….

Châu Âu: Scarlett, Prisma, Alexis,…

Canada: Harington, Metcalfe, Kendall,….

Úc: Stirling,Araplies, Schooner

Trong sản xuất bia,đại mạch có vai trò làm nguồn cung cấp chất đường, chất

đạm, các vitamin và khoáng chất cần thiết cho nấm men bia hoạt động trong quá

trình sản xuất. Để trích ly các chất này, người ta cần tiến hành thủy phân tinh bột

và các chất đạm có trong đại mạch thành các chất tan được ( gọi là extract) trong

quá trình xử lý, ngâm đại mạch để cho chúng nảy mầm, còn gọi là quá trình

malting. Đại mạch sau quá trình malting được gọi là malt.

Để giảm giá thành, người ta có thể dùng ngũ cốc làm thế liệu, và lượng tối

đa là 50% chứ không thể thay thế hoàn toàn malt.

Malt chứa đầy đủ enzyme amylase để thủy phân tinh bột. Nếu dử dụng thế

liệu nhiều thì lượng enzyme này cung cấp không đầy đủ và ta buộc phải bổ sung

enzyme từ bên ngoài vào, chủ yếu là enzyme từ vi sinh vật. Malt cung cấp khá đủ

lượng protein và có chứa hệ enzyme protease để thủy phân chúng. Trong giai đoạn

ươm mầm, hệ enzyme này được hoạt hóa mạnh mẽ. Khi chuyển sang giai đoạn

nấu, chúng thủy phân protein tạo thành các phức chất có khả năng giữ CO2 tốt,

tạo vị bia đặc trưng.

-Các chỉ tiêu chất lượng chính của malt bia:

Chỉ tiêu cảm quan

+ Về màu sắc: hạt malt có màu vàng rơm, vỏ malt sáng óng

+ Mùi: có mùi thơm tự nhiên, đặc trưng của malt, không có mùi lạ ( chua,

mốc )

+ Vị: có vị ngọt dịu nhẹ.



+ Độ sạch: sạch không lẫn tạp chất, tỷ lệ cho phép là 0,5% hạt gãy, vỡ và 1%

là các tạp chất khác.

Chỉ tiêu hóa lý:

+ Độ hòa tan: 70-80%

+ Hàm lượng chất chiết: 80-85% chất khô

+ Độ ẩm: 4-5%

Chỉ tiêu hoá học của malt khô tính theo % chất khô

+ Hàm lượng tinh bột: 58 65 + Pentozan hòa tan: 1,0

+ Protein : 8 10 + Saccarose: 5,0

+Đường khử: 4,0 + Chất béo: 2,5

+Cellulo: 6,0 + Chất tro: 2,5

+ Hexozan và pentozan không tan: 9,0

Trong malt, lượng enzyme đủ để chuyển hóa các chất cao phân tử, không tan

thành các hợp chất thấp phân tử, dễ tan. Các enzyme có trong malt phần lớn tập

trung ở phôi mầm, một ít phân bố ở phần dưới của nội nhũ hoặc trong màng ngăn

giữa vỏ trấu và nội nhũ.

Tuy nhiên, ở Việt Nam không đủ điều kiện để có thể trồng đại mạch, làm

loại malt thích hợp nhất để làm bia, nên trong quá trình sản xuất bia phải sử dụng

các nguyên liệu thay thế là các sản phẩm giàu tinh bột.

Do sử dụng nguyên liệu thay thế không có chứa các enzyme chuyển hóa nên

lượng thay thế chỉ có giới hạn (<50%) và có thể phải sự dụng các chế phẩm

enzyme bên ngoài.

►Kết luận: Do nước ta không đủ điều kiện để trồng loại đại mạch có thể sử dụng trong

công nghiệp sản xuất bia, nên tất cả malt/đại mạch đều phải nhập từ nước ngoài vào.

Dẫn tới việc giá thành sản phẩm cao, tính cạnh tranh so với các sản phẩm nước ngoài sẽ

giảm. Do đó, việc sử dụng các nguyên liệu giàu tinh bột, protein có sẵn ở trong nước là

việc rất cần thiết. Có thể kể đến các sản phẩm nông nghiệp truyền thống như sắn, ngô,

gạo,….



2.1.2 Các nguyên liệu thay thế đại mạch

2.1.2.1 Sắn

Sắn là một loại củ có lượng tinh bột cao, tuy nhiên hàm lượng protein rất

thấp, dinh dưỡng kém

Ở Việt Nam, cây sắn được trồng khá rộng rãi ( Năng suất sắn của Việt Nam

hiện nay đứng khoảng thứ 10 trong số các quốc gia năng suất cao, với năng suất

17,6 tấn/ha.). Tuy nhiên,chất lượng sắn ở Việt Nam thường còn chưa cao

Trong sắn có một lượng độc tố khá đáng kể, phải mất nhiều công sức loại bỏ

độc tố.

Trong quá trình làm sắn, sắn dễ bị chảy như gây biến màu.

=>Vì chất lượng dinh dưỡng thấp nên không được sử dụng làm nguyên liệu thay thế

malt đại mạch.

2.1.2.2 Ngô

Protein của ngô chủ yếu thuộc nhóm prolamin và glutelin là những nhóm rất

hòa tan trong quá trình đường hóa, dẫn đến hiệu suất thủy phân thấp, phần lớn bị

thải ra ngoài theo bã malt.

Phôi ngô to, nên quá trình thủy phân sẽ gặp nhiều khó khăn.

Hàm lượng chất béo trong ngô khá cao.

Ngô có màu và mùi đặc trưng, dễ lấn áp mùi vị bia nên cần phải chú ý trong

quá trình tẩy màu, mùi.

Trong sản xuất bia, ngô dùng thay thế cho malt đại mạch chủ yếu là loại trắng

đục ( hàm lượng tinh bột cao,protein thấp) và sử sụng dưới dạng bột đã nghiền

nhỏ.

2.1.2.3 Gạo

Gạo là loại ngũ cốc được dùng nhiều nhất trong thay thế malt đại mạch. Có

thể sử dụng dưới hai hình thức: dùng gạo trực tiếp chế biến lẫn với bột malt, hoặc

dùng thóc ươm ẩm, có thể sấy khô hoặc dùng ở dạng malt tươi, đường hóa phối

hợp với malt đại mạch theo tỉ lệ thích hợp.



Gạo có hàm lượng tinh bột khá cao, protein ở mức vừa phải còn chất bé và

cellulose ở giới hạn thấp. Vậy nên, với lượng gạo thay thế đến 20% là có thể sản

xuất bia với chất lượng cao.

Ở Việt Nam, gạo là một loại ngũ cốc được sử dụng làm thực phẩm quen

thuộc hàng ngày nên có mùi vị rất quen thuộc với người dân Việt Nam.

►Kết luận: Với những ưu điểm nổi trội, gạo được sử dụng là loại nguyên

liệu thay thế hàng đầu trong sản xuất bia ở Việt Nam. Trong đồ án này, lượng

nguyên liệu thay thế chiếm 20% khối lượng nguyên liệu.

2.1.3 Hoa houblon

Sau đại mạch, hoa houblon là nguyên liệu cơ bản thứ hai của công nghệ sản

xuất bia.Hoa houblon( Humulus lupulus) là loại thực vật niên đơn tính, thuộc họ

Gai mèo (cannabinaceae). Trong sản xuất bia, người ta sử dụng hoa cái chưa bị

thụ phấn.Khi hoa chín, bên trong các cánh hoa( đặc biệt ở nhị hoa) xuất hiện các

hạt luputin. Là nơi sinh ra chất đắng và tinh dầu thơm cho houblon.

-Thành phần hoá học của hoa hublon tính theo % chất khô:

Nước: 10-11

Chất đắng: 15-21

Polyphenol: 2-5

Tinh dầu thơm: 0,5-1,5

Cellulose: 40-50

Chất khoáng: 5-8

Protein: 15-17

Các hợp chất khác: 26-28

-Hoa houblon có vai trò:

Cung cấp vị đắng để cân bằng vị ngọt của đường mạch nha.

Tạo hương vị từ mùi hoa cho tới mùi cam hay quit hay mùi thảo mộc.



Hoa bia có các hiệu ứng kháng sinh giúp cho hoạt động của men bia tốt

hơn trước các loại vi sinh vật không mong muốn.

Việc sử dụng hoa bia giúp cho việc duy trì thời gian giữ bọt lâu hơn (tạo

ra các chất cacbonat hóa bia).

-Vai trò của chất đắng: Là thành phần có giá trị nhất của hoa houblon. Làm

cho bia có vị đắng dịu, tạo ra một đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia. Khi hòa

tan vào dịch đường tồn tại trong bia, chất đắng là những hợp chất có hoạt tính sinh

học cao tạo ra sức căng bề mặt giúp cho bia có khả năng giữ bọt lâu hơn. Với

nồng độ thấp các chất đắng cũng có khả năng ức chế rất mạnh các vi sinh vật, vì

chúng có tính kháng khuẩn rất cao và do đó làm tăng độ bền của bia thành phẩm.

-Vai trò của tinh dầu thơm: Tinh dầu trong hoa gồm hơn 200 chất: terpen,

este, xetone và các hợp chất chứa lưu huỳnh. Tinh dầu hoa ở điều kiện gia nhiệt

nhẹ dễ bị oxy hóa, khi đó tác dụng gây mùi sẽ thay đổi nhiều, thậm chí tạo ra mùi

không phù hợp cho bia. Khi hòa tan vào dịch đường, tinh dầu tồn tại trong bia và

tạo ra cho bia một mùi thơm rất đặc trưng rất nhẹ nhàng và dễ chịu.

-Vai trò của Polyphenol: Với hàm lượng trung bình khoảng 4% trọng lượng hoa,

Polyphenol có một vai trò nhất định trong quá trình công nghệ, từ đó có ảnh hưởng trực

tiếp hay gián tiếp đến chất lượng bia. Nó giúp dịch đường trong nhanh hơn và kết tủa

các thành phần protein không bên, làm tăng độ bền keo cuả bia, nhưng mặt khác tannin

cũng làm kết tủa các protein bền làm giảm khả năng tạo bọt của bia.

Các dạng hoa houblon sử dụng

− Dạng cánh: sử dụng trực tiếp hoa tươi. Hoa có màu xanh hơi vàng, cánh hoa phải có

màu sáng ngà, hoa có càng nhiều lupulin càng tốt. Cần phân biệt hoa thơm, hoa có độ

đắng cao và độ đắng thấp. Các loại hoa thơm được đặc trưng bởi cường độ và mùi thơm

dễ chịu hơn, lượng tinh dầu cao hơm, nhưng hàm lượng ỏ − axit của chúng thấp hơn so

với các loại hoa đắng, hoa thơm vẫn được bán với giá cao hơn. Các loại hoa đắng được

đặc trưng bởi hàm lượng − axit cao hơn. Tuy nhiên hiện nay số lượng các nhà máy sử

dụng hoa houblon tươi giảm liên tục khi xuất hiện các chế phẩm hoa houblon.

− Dạng viên: Có màu xanh, dạng viên trụ, có đường kính 5 mm (hàm lượng chất đắng

8%). Trong quá trình nấu dạng hoa viên này thường được dùng với hàm lượng lớn và



cho vào giai đoạn đầu là 1/2 và giữa quá trình nấu hoa là 1/2 còn lại. Có hai loại hoa

viên là hoa viên 90 và hoa viên 45.

Hoa viên 90: 90 có nghĩa là 90kg chứa tất cả các thành phần trong hoa gốc

được chế biến từ 100kg hoa tươi.

Hoa viên 45: là loại hoa viên giàu lupulin trong đó chứa toàn bộ nhựa và

tinh dầu có trong hạt lupulin

Dạng cao: Có hàm lượng chất đắng thấp nhưng có hàm lượng tinh dầu cao

vì vậy cho cuối quá trình nấu hoa để tránh tổn thất hàm lượng tinh dầu.

Cao hoa có thể bảo quản tốt từ 3 – 5 năm.

→Ngày nay các nhà máy sử dụng chế phẩm chế phẩm hoa hublon ( hoa

viên, cao hoa) do các ưu điểm sau:

Bia có độ đắng ổn định.

Thời gian bảo quản hoa khá dài nên tránh được sự biến động lớn về gía cả

thị trường.

Độ đắng cao hơn.

2.1.4 Hệ vi sinh vật

-Trong ngành sản xuất bia, các giống nấm men đựơc chia thành 2 nhóm:

Nhóm nấm men nổi với các đặc tính :

o Nhiệt độ lên men: 15÷25 0C

o Lên men mạnh, quá trình lên men xảy ra trên bề mặt của môi trừơng.

o Khi quá trình lên men kết thúc, các tế bào kết chùm, chuỗi, tạo thành

lớp dày trên bề mặt cùng với bọt bia, bia tự trong chậm.

o Khả năng lên men đừơng tam (rafinase) kém (chỉ đạt 33%).

Nhóm nấm men chìm với các đặc tính:

o Nhiệt độ lên men:6÷10 0C

o -Quá trình xảy ra trong lòng môi trừơng nên khả năng lên men tốt.



o Có khả năng lên men hoàn toàn (vì có thể lên men đường rafinosse hoàn

toàn).

o -Khi lên men xong, các 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.

Nhà máy sử dụng nấm men chìm Saccharomyces carlsbergensis với đầy đủ

các đặc tính của chủng nấm men chìm và nhiều ưu điểm vuợt trội:

+Lên men mạnh trong lòng môi trường; khi hết nguồn cacbon trong môi trường, có xu

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 các dextrin đơn giản,được lên men tốt, thậm chí ở nhiệt độ thấp

từ 6÷10oC.

+Không lên men được các đường: lactose, inulin…

+Ngoài ra chủng nấm men này còn có khả năng tái sử dụng tốt (6-8 đời), tỷ lệ tế bào

chết <10%.

+Hiện nay đựoc sử dụng khá phổ biến ở các nhà mày bia trên thế giới. Sinh sản tốt ở 8-

25oC. Ở nhiệt độ thấp (2÷8oC) chúng sinh sản chậm, nhưng vẫn lên men mạnh vì khả

năng tạo bào tử của nấm men này yếu. Trong môi trừơng có đầy đủ vitamin (đặc biệt là

vitamin B6) chúng sẽ phát triển tốt nhưng ảnh hưởng của từng loại vitamin lên nấm men

là không giống nhau. Khả năng kết lắng của nấm men phụ thuộc vào nhiều yếu tố: cấu

tạo thành tế bào nấm men, hàm lựơng nitơ hòa tan trong môi trường, nhiệt độ, trị số diện

tích điện của tế bào và pH của môi trường

+Chỉ tiêu trong chọn giống nấm men:

Khả năng và tốc độ lên men trong điều kiện nhiệt đọ thấp với dịch đường

malt

Khả năng kết lắng đối với những loài lên men chìm

Hàm lượng các sản phẩm bậc 2 tạo thành trong lên men

Tính ổn định trong sản xuất

Tạo ra hương vị và chất lượng sản phẩm dặc trưng



2.1.5 Nước

Trong công nghệ sản xuất bia nước chiếm 80 90% trong bia. Với một tỷ lệ

lớn như vậy, ta có quyền nói rằng nước là một trong những nguyên liệu chính để

sản xuất bia. Vì vậy nước đưa vào sản xuất bia phải đạt được những yêu cầu nhất

định. Nước thực chất là một dung dịch loãng của các muối ở dạng ion. Nhóm

cation thì chiếm nhiều nhất là Ca2+, Mg2+, H+, Na+, K+, Mn2+,… nhóm anion chủ

yếu là OH-, HCO3-, CO3

2-, SO42-…. Hàm lượng các muối trong nước khác nhau

nên ảnh hưỏng của chúng đối với tiến trình công nghệ khác nhau. Trong nước có

Fe làm bia tanh, Mn làm bia đắng, Ca, Mg, Na làm bia có vị chát.

Các loại muối hoà tan trong nước tạo cho nước có độ cứng. Trong nước nếu

có muối bicacbonat thì ảnh hưởng bất lợi cho bia vì chúng làm giảm độ chua định

phân của dịch cháo khi chúng tác dụng với các muối photphat của malt:

2KH2PO4 + 2Na2HCO3 ----> K2PO4 + Na2HPO4 + H2O + CO2

làm cho pH của dịch cháo tăng, khả năng hoạt động của Enzim sẽ bị giảm và do

đó hiệu suất thuỷ phân cũng giảm theo.Muối sunphat của Canxi lại làm tăng độ

chua định phân của dịch cháo, tác động này rất có lợi cho quá trình đường hoá.

-Nước dùng để nấu phải là nước trung bình hoặc nước mềm. Nước cần phải

xử lý để đạt các tiêu chuân sau:

Tiêu chuẩn vật lý: trong suốt, không mùi, không vị.

Tiêu chuẩn vi sinh vật: chỉ số E.coli là 3 (số tế bào E.coli cho phép trong

1lít nước).

-Tiêu chuẩn hoá học:

Ca2+ 5 – 6 đến 200 – 250 mg/l

Mg2+ 3 – 4 đến 80 – 100 mg/l

Na+ 15 – 20 mg/l theo Na2O

Fe2+ 0,2 – 0,5 mg/l

Mn2+ < 0,05 mg/l

Cl < 75 – 150 mg/l



CO32- <50 mg/l

Kim loại nặng: không có

Khi nước không đạt tiêu chuẩn để sản xuất bia thì phải xử lý. Xử lý nước bao

gồm: Lắng trong và lọc, làm mềm nước và cải tạo thành phần sinh học và hoá học

của nước.

Làm mềm nước: loại bỏ các muối bicacbonat và cacbonat ra khỏi nước hoặc

chuyển chúng sang một dạng khác không nguy hại đến tiến trình công nghệ sau

này. Làm mềm nước bằng phương pháp trao đổi ion và phương pháp trung hoà.

Cải tạo thành phần sinh học của nước, diệt vi sinh vật có trong nước để cho

nước sạch về phương diện sinh học.

2.1.6 Nguyên liệu phụ trợ khác

Trong công nghệ sản xuất bia, ngoài những nguyên liệu không thể thiếu được

như malt, houblon, men, Nhà máy còn dùng đến một số nguyên liệu hay hóa chất phụ.

Tùy theo yêu cầu kỹ thuật, công nghệ, mà những nguyên phụ liệu hoặc các 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:

2.1.6.1 Nhóm phụ giai trực tiếp

Gồm tất cả những nguyên liệu và hóa chất có mặt trong thành phần của sản phẩm

với sự kiểm soát chặt chẽ với hàm lượng 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: Acid lactic, CaCl2 . . .

- Chất tạo màu cho bia: caramen.

2.1.6.2 Nhóm phụ gia gián tiếp

Nhóm này gồm tất cả nguyên liệu và hóa chất được sử dụng trong quy trình công

nghệ nhưng không được phép có mặt trong sản phẩm.



- Các bột trợ lọc: PVPP ( pholyvinulpyrolblidone), 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.

2.2 CHỌN PHƯƠNG PHÁP NẤU

Mục đích của quá trình nấu là: Hoà tan các chất có trong malt, gạo. Sử dụng

hệ enzyme của malt để thuỷ phân tinh bột thành đường, dextrin; thuỷ phân protein

thành axit amin, peptide, polypeptide... bên cạnh đó còn trích ly các chất chất

trong hoa houblon để tạo hương vị đặc trưng cho bia.

Quá trình nấu bia có thể chia làm 5 giai đoạn chính.

- Nghiền nguyên liệu

- Hồ hoá và đường hoá

- Lọc dịch đường

- Nấu hoa

- Lắng xoáy và làm lạnh dịch đường houblon hoá

2.2.1 Nghiền nguyên liệu

2.2.1.1 Nghiền malt:

Có 3 phương pháp nghiền malt thường được dùng là: nghiền khô, nghiền ẩm

và nghiền ướt.

Nghiền khô: Là malt sau khi làm sạch được đưa vào máy nghiền mà không

bổ sung thêm nước.

+Ưu điểm:

Có thể nghiền trước khi nấu một thời gian lâu

Nguyền tốt malt có độ nhuyễn kém.

Dễ vệ sinh

+Nhược điêm:

Không dữ được nguyên vỏ

Khi nghiền bụi bay ra nhiều.



Nghiền ẩm: Là malt sau khi làm sạch được ngâm trong nước rồi mới đem

nghiền, như vậy vỏ trấu cũng như các thành phần khác trong malt hút ẩm trở lên

mềm và dai hơn. Các thành phần trong malt dễ dàng tách khỏi vở trấu và vỏ trấu

được bảo toàn khi nghiền.

+Ưu điểm:

Phần vở trấu được bảo toàn

Phần nội nhũ được nghiền đủ

+Nhược điểm:

Không khí xâm nhập vào dịch hèm tạo điều điện cho các phản ứng oxy hóa

không mong muốn xảy ra.

Nghiền ướt: Chia thành hai loại nghiền ướt có ngâm và không ngâm. Với

thiết bị nghiền ướt có ngâm, thì malt sẽ được ngâm trong phếu chứa với nhiệt độ

30-50 oC trong 10-30 phút, sau khi rút hết nước malt sẽ được nghiền nhẹ nhàng

bằng đôi trục nghiền to.

+Ưu điểm:

Vỏ trấu được bảo toàn.

Dung tích chứa trong thùng lọc lớn.

+Nhược điểm:

Nghiền không tốt với các loại malt chưa nhiễn.

Ngâm không đều.

Hoạt lực emzym và hoạt lực sinh học không được kiểm soát trong thùng

ngâm.

Chi phí đầu tư lớn.

Với những ưu điểm kể trên nhà máy sử dụng loại nghiền ướt có ngâm với

malt cho vào nồi đường hóa và sử dụng loại nghiền khô cho malt lót.



2.2.1.2 Nghiền gạo

Nghiền gạo cũng có thể dùng các phương pháp trên, Nhưng dể đạt được hiệu

quả hồ hoá và đường hoá cao yêu cầu gạo phải được nghiền thật mịn do đó giải

pháp nghiền gạo phương pháp nghiền khô bằng máy nghiền búa là phương pháp

đơn giản mà đạt được hiệu quả cao.

2.2.2 Hồ hoá

Với mục đích hồ hóa nguyên liệu thay thế là gạo. Tạo điều kiện thuận lợi cho

quá trình đường hóa thủy phân tinh bột. Gạo được nghiền bằng phương pháp

nghiền búa rồi cho vào nồi hồ hóa là thiết bị hình trụ, có cánh khuấy được gia

nhiệt. Bổ sung malt lót với tỷ lệ 10% lượng gạo.

2.2.3 Đường hoá

Có hai phương pháp nấu bia nói chung là phương pháp ngâm, phương pháp

đun sôi từng phần.

Phương pháp đun sôi toàn phần: Người ta hòa bột với nước ở một nhiệt

độ xác định, sau đó tăng giảm nhiệt độ bằng cách thêm nước nóng hoặc nước lạnh.

Nói cách khác toàn bộ khối nấu được nâng nhiệt và giữ nhiệt tại các mứctheo yêu

cầu của công nghệ (45 ÷ 500C, 60 ÷ 650C, 70 ÷750C) trong thời gian thích hợp,sau

đó có thể nâng nhiệt độ của toàn khối nấu lên 780C và chuyển sang thiết bị lọc.

Ưu điểm:

Thời gian nấu ngắn nên ít tốn năng lượng.

Không cần đầu tư lớn về thiết bị.

Nhược điểm:

- Dịch nấu không được đun sôi nên đường hoá có thể không triệt để

- Không phù hợp với nhà máy có nguyên liệu thay thế.

Phương pháp đun sôi từng phần:



Người ta trích một phần của khối nấu đem đun sôi và sau đó trộn lẫnvới

phần chưa đun sôi nhằm mục đích nâng và giữ nhiệt độ của khối nấu qua các mức

theo các yêu cầu công nghệ. Có thể tiến hành đun sôi một lần, hai lần hoặc ba lần.

Ưu điểm:

Tạo ra bước nhảy nhiệt độ , tránh dừng ở các nhiệt độ trung gian.

Đun sôi một phần của dịch đường làm tăng năng suất sử dung nguyên liệu.

Chó phép loại bỏ kết tủa phức protein-tanin do đông tụ.

Điều chỉnh linh hoạt.

Nhược điểm:

Phương pháp này thường kéo dài thời gian.

Giá thành đầu tư cao.

Năng lượng tố kém.

Nhà máy sử dụng nguyên liệu thay thế vì vậy không thể sử dụng phương

pháp ngâm chiết. Nhà máy sử dụng phương pháp pháp đun sôi từng phần nhưng

với một số biến đổi như sau:

Nguyên liệu thay thế -gạo được đun sôi trong nồi nấu hồ hóa. Mặt khác malt

được thủy phân một phần nhờ enzym của chính mình trong nồi đường hóa, sau đó

dịch cháo được bơm sang nồi malt để tiến hành đường hóa. Với phương pháp này

sẽ có ưu điểm thời gian nấu được rút ngắn mà vẫn đảm bảo hiệu suất đường hoá.

2.2.4 Lọc dịch đường

Với mục đích tách địch đường với lớp vỏ và những phần nội nhũ hạt không

tan

Lọc dịch đường có dùng nguyên phân ly hoặc lọc. Có thể dùng các loại thiết

bị sau:

Thùng lọc (Lauteur tun):



Thường chế tạo bằng thép không gỉ, có dạng hình trụ đáy phẳng nắp hình

cầu. Xung quanh hình trị có lớp bảo ôn, Bên trong cách đấy khoảng 10÷15mm có

một đáy giả , đáy giả này gồm nhiều mảnh đồng đổ ghép lại. Hỗn hợp dịch malt

sẽ được bơm vào bên trên đấy giả. Dịnh đường qua khác rãnh nhỏ, chảy vào đường

ống thu dịch. Còn bã sẽ còn lại trên đáy giả là sẽ được rửa trôi qua cửa xả bã/

+Ưu điểm:

Có khả năng tách loại cặn tốt.

Chế tạo và vận hành thiết bị đơn giản

Có tính tự động hóa cao

+Nhược điểm:

Thiết bị cồng kềnh chiếm nhiều diện tích

Máy lọc ép kiểu khung bản:

Thiết bị này gồm những khung bằng gang và những tấm bản dày có những

đường rãnh trên mặt khung. Bề mặt tấm bảng được tráng một lớp đồng đỏ mỏng.

Nguyên liệu lọc là những mảnh vải thô dày bằng bông hay bằng sợi nhân tạo.

Các khung bản này được ép lại với nhau nhờ một trục vít ở giữa. Dịch sẽ được

bơm vào từng khoang, và chảy qua màng lọc chạy vào đường ống thu dịch.

+Ưu điểm:

Lọc nhanh

Chất lượng dịch lọc tốt, dịch trong hơn, hiệu suất hoa tan tăng 1%

Hao tổn nước rửa bã thấp

Chiếm ít điện tích

+Nhược điểm:

Sau mỗi lần lọc phải tháo lắp các khung bản do đó tốn nhiều sức lao động

hơn

Tính tự dộng hóa thấp hơn.

Thiết bị không kín nên dịch đường bị oxy hoá nhiều

Chi phí vận hành và bảo trì cao.



Dựa trên cơ sở ưu nhược điểm của các phương pháp. Nhà máy dùng hượng

pháp thùng lọc, vì trong quá trình nghiền, đã nghiền ướt phù phợp với phương

pháp này. Hơn nữa phương pháp này có tính tự động hóa cao hơn hai phương

pháp còn lại. Tuy lọc chậm hơn phương pháp máy ép khung bản nhưng vì diện

tích lọc lớn lên có thể đáp ứng được nhu cầu sản xuất.

2.2.5 Nấu hoa

Quá trình houblon hoá cần bốc hơi một lượng nước lớn (khoảng 8÷12% so

với thể tích chung của dịch đường trong một giờ) Việc cấp nhiệt cho thiết bị là

hết sức quan trọng. Có các loại thết bị đun hoa với các kiểu cấp nhiệt như sau:

Cấp nhiệt trực tiếp:

Là loại thiết bị cổ điển, dùng than đốt dưới đáy. Thiết bị chế tạo bằng sắt

thân hình trụ, đáy hình chỏm cầu, kiểu hở, sau chết tạo bằng dồng để tăng khẳ

năng truyền nhiệt.

+Ưu điểm:

Rẻ tiền

Thời gian đun sôi 2-2,5h làm giảm đáng kể hơi cho phép lượng nước rửa

bã lớn.

Tăng hiệu suất thu hồi chất chiêt.

+Nhược điểm:

Tiêu tốn nhiều năng lượng.

Tuần hoàn và đảo trộn dịch đường kém.

Gây ô nhiễm môi trường xung quanh.

Cấp nhiệt bằng hơi:

Nước đung tới áp suất 2-3 bar tạo hơi đãn vào áo hơi bao bọc xung quanh

đáy nồi nồi nấu. Hơi truyền nhiệt vào dịch đường và ngưng tụ lại trong khi dịch

đường đần đến nhiệt độ sôi.



+Ưu điểm:

Hệ thống có tính tự dộng hóa cao

Không gây thất thoát nhiệt và ô nhiễm môi trường

+Nhược điểm:

Cần phải thiết kế nồi chịu được áp suất cao, gây tăng chi phí.

Dễ gây nhiệt độ bề mặt đáy nồi tăng cao gây cháy dịch đường.

Nồi đun hoa với hệ thông cấp nhiệt bên ngoài:

Dịch đường liên tục cho chảy vào hệ thống đương ống trong buồn trao đổi

nhiệt, nhờ thế dịch đường được cấp nhiệt. Trong khi dịch đường còn lại được cấp

nhiệt dưới áp suất thường thì bên trong bộ trao đổi nhiệt có sự quá áp nhẹ.

+Ưu điểm:

Thời gian đun giảm 20-30% , tiết kiệm năng lượng.

Tăng hiệu suất chiết chất đắng từ hoa houblon.

Protein tạo keo kết tủa hoàn toàn.

Có thể điều chỉnh áp suất hơi nước dễ dàng.

+Nhược điểm:

Cần thêm năng lượng để bơm tuần hoàn

Cần bảo ôn để tránh thất thoát nhiệt

Cấp nhiệt bên trong:

Là nhiệt được cấp nhiệt bên trong thiết bị, bộ phận trao đổi nhiệt có dạng

ống chùm, dịch đường đi qua ống, còn hơi nóng xung quanh các ống. Do đó hơi

đần nguội đi và ngưng tụ lại. Dịch đường phân tán rông ra ngoài nhờ một tấm

chắn phia trên chùm ống. Dịch tuần hoàn tốt bên trong nồi đun.

+Ưu điểm:

Giá thành đầu tư thấp hơn, không phải bảo trì, không bảo ôn.

Không yêu cầu thêm năng lượng điện

Không thêm bức xa nhiệt



Có thể sử dụng sử dụng áp xuất hơi bão hòa thấp

Dịch đường sôi không tạo bọt mà không cần rút không khí

+Nhược điểm:

Khó làm sạch nồi nấu

Nếu hơi quá nóng, dịch đường sẽ bị quá nhiệt bởi tốc độ dịch chảy trong

ốm chậm.

Với những những ưu điểm nổi bật kể trên, cũng như hiệu quả thực tế của

phương pháp này. Nhà máy dùng thiết bị cấp nhiệt bên trong.

2.2.6 Lắng trong và làm lạnh dịch đường houblon hoá

Trong dịch đường sau khi đun sôi với hoablon có chứa các cặn ở dạng huyền phù

và cặn từ hoablon. Để có thể cấy giống nấm men cần thiết phải làm trong dịch tách bỏ

cặn và làm lạnh tới nhiệt độ lên men

2.2.6.1 Lắng trong

Với mục đích loại bỏ các cặn nóng, có những hệ thống sau:

-Thùng nóng:

Là một thiết bị hình trụ có chiều cao thấp, thùng mở nắp có bề mặt tiếp xúc giữa

dịch và không khí lớn. Để dịch trong hai giờ để nguội tự nhiên đến 60oC rồi cho đi làm

lạnh tiếp.

+Nhược điểm:

Nguy cơ nhiễm vi sinh vật lớn

Thu hồi nhiệt kém

-Ly tâm:

Quá trình phân tách sẽ loại bỏ các chất rắn ở dạng huyền phù trong chất lỏng bằng

cách sử dụng lực li tâm.

+Ưu điểm:

Lưu lượng lớn.

Khả năng tự động hóa cao.

Gọn nhẹ.



+Nhược điểm:

Chi phí lớn trong việc mua máy và bảo trì

-Lọc:

Người ta dùng máy lọc với các chất trợ lọc diatomit, có thể tiến hành lọc ở nhiệt

dộ nóng, lạnh hay nhiệt độ bình thường.

+Ưu điểm:

Chất lượng dịch lọc tốt, lọc được cả cặn nóng và cặn lạnh.

+Nhược điểm:

Giá tác nhân lọc đắt

Khó thao tác

-Thùng lắng xoáy ( Whirlpool):

Thùng lắng xoáy có đáy hơi nghiêng so với mặt phẳng ngang (1,5o ). Dịch bơm

vào với vận tốc lớn theo phương tiếp tuyến với thành thùng, vị trí dịch vào ở 1/3 chiều

cao thùng.

+Ưu điểm:

Thiết bị đơn giản.

Ít tốn kém cho việc lắp đặt và sử dụng.

+Nhược điểm:

Tổn thất dịch đường lớn (2 -3%)

Nếu vận hành không tốt thì việc phân tách tạp chất và dịch cũng không

tốt.

→Từ những nhận xét trên nhà máy xử dụng phương pháp thùng lắng xoáy

Whirlpool.



2.2.6.2 Làm lạnh dịch đường

Phổ biến hiện nay là thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm bản. Thiết bị này kín bao

gồm nhiều tẩm bản mảnh bằng thép không gỉ. Các tấm bản này được ghép chặt với nhau

trên một khung. Trong đó phân thành 2 loại thết bị trao đổi nhiệt một cấp và hai cấp

+Ưu diểm:

Bền, hiệu suất cao, đa năng

Dễ vệ sinh, đảm bảo vô trùng.

Gọn nhẹ.

→Vì vậy máy sử dụng phương pháp làm lạnh bằng thiết bị trao đổi nhiệt tấm

bản.một cấp

phân xưởng nu ngay 16-9

Documents