-
Thông tin
-
Hỏi đáp
Báo cáo tốt nghiệp Công nghệ sản xuất bia của công ty bia Hoàng Sâm
Báo cáo tốt nghiệp "Công nghệ sản xuất bia của công ty bia Hoàng Sâm" gồm 112 trang với những kiến thức và thông tin bổ ích giúp sinh viên tham khảo, ôn luyện và phục vụ nhu cầu học tập của mình cụ thể là có định hướng, ôn tập, nắm vững kiến thức môn học và làm bài tốt trong những bài kiểm tra, bài tiểu luận, bài tập kết thúc học phần, từ đó học tập tốt và có kết quả cao cũng như có thể vận dụng tốt những kiến thức mình đã học vào thực tiễn cuộc sống. Mời bạn đọc đón xem!
Công nghệ thực phẩm (CNTP2023) 17 tài liệu
Học viện Nông nghiệp Việt Nam 406 tài liệu
Báo cáo tốt nghiệp Công nghệ sản xuất bia của công ty bia Hoàng Sâm
Báo cáo tốt nghiệp "Công nghệ sản xuất bia của công ty bia Hoàng Sâm" gồm 112 trang với những kiến thức và thông tin bổ ích giúp sinh viên tham khảo, ôn luyện và phục vụ nhu cầu học tập của mình cụ thể là có định hướng, ôn tập, nắm vững kiến thức môn học và làm bài tốt trong những bài kiểm tra, bài tiểu luận, bài tập kết thúc học phần, từ đó học tập tốt và có kết quả cao cũng như có thể vận dụng tốt những kiến thức mình đã học vào thực tiễn cuộc sống. Mời bạn đọc đón xem!
Môn: Công nghệ thực phẩm (CNTP2023) 17 tài liệu
Trường: Học viện Nông nghiệp Việt Nam 406 tài liệu
Thông tin:
Tác giả:
Tài liệu khác của Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Preview text:
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Báo cáo tốt nghiệp
Công nghệ sản xuất bia của công ty bia Hoàng Sâm SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 1
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU
Bia – một loại nước uống phổ biến trên thế giới. Đó là một loại nước
uống với nồng độ cồn nhẹ khoảng 50 nhưng rất giàu dinh dưỡng vì chứa
nhiều acidamin và các thành phần dinh dưỡng khác.
Hiện nay ngành công nghệ thực phẩm sản xuất đồ uống đang phát triển
mạnh, đặc biệt là sản phẩm bia. Với sự đa dạng về cách sản xuất đã tạo ra SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 2
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
nhiều sảm phẩm bia khác nhau, hiện nay trên thế giới có nhiều loại bia khác
nhau như: bia hơi, bia đen, bia vàng... Hàng năm theo thống kê thị trường
tiêu thụ bia của nước ta chiếm một phần lớn trong ngành kinh tế hàng hoá và dịch vụ.
Ngày nay hầu như tất cả các nước trên thế giới điều sản xuất và tiêu
thụ bia với số lượng rất lớn (hơn 1,5 tỉ lít bia/năm) bên cạnh việc thay đổi
mẫu mã hình dáng sản phẩm nhằm thu hút người tiêu dùng thì việc nâng cao
chất lượng đặc biệt phải đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm là rất quan trọng.
Với những kiến thức đã học cùng với quá trình nghiên cứu tìm hiểu tại
xưởng bia của công ty bia Hoàng Sâm em đã tổ kết những hiểu biết của mình
thông qua bài báo cáo này, do kiến thức còn hạn chế nên bài báo cáo còn rất
nhiều thiếu sót kính mong thầy cô đóng góp ý kiến để cho bài báo cáo của em hoàn chỉnh hơn.
1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY BIA HOÀNG SÂM. 1.1 Địa điểm :
Công ty sản xuất nước giải khát lên men lạnh đặt tại số 9/11 khu phố
1,phường Thoi An , Q.12, TP.HCM. Nằm trên một diện tích khoảng 5000 m2 cùng
với đội ngũ cán bộ kỹ thuật công nhân viên lành nghề, nhiều kinh nghiệm và ngày
càng phát triển vượt bậc cả về số lượng lẫn chất lượng.
1.2. Lịch sự phát triển : SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 3
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Công ty bia Hoàng Sâm được thành lập năm 2004. Nhằm đảm bảo nhu cầu
phuc vụ cho sản xuất nên toàn thể cán bộ công nhân viên của công ty đã nổ lực xây
dựng lên “ Công ty ” từ cơ sở ban đầu là sản xuất thủ công, công suất 2000 lít bia/ngày.
Sau gần 6 năm hoạt động cơ sở vật chất của công ty không ngừng cải tiến và
nâng cao. năng suất hiện nay khoảng 6.000 lít/ngày. Nhằm đảm bảo cho vấn đề
phục vụ nhu cầu tiêu thụ tại địa phương và các tỉnh thành lân cận.
1.3. Cơ cấu tổ chức :
Công ty TNHH Sản xuất- thương mại Hoàng Sâm sản xuất bia có thành
phần ban lãnh đạo gồm : - Giám đốc - Phó Giám đốc
- Phòng tài chính kế toán - Phòng kĩ thuật - Tổ lái xe
Chức năng của các thành viên như sau :
Giám đốc: Người trực tiếp lãnh đạo, quản lý, điều hành và chịu trách
nhiệm toàn bộ về pháp lý đối với nhà nước.
Phó giám đốc: Người trực tiếp điều hành cán bộ công nhân viên nhà
máy dưới sự chỉ đạo của Giám đốc.
Phòng tài chính- kế toán: chịu trách nhiệm viết hóa đơn xuất kho, thu
chi các khoản mua vật tư, nguyên liệu .
Phòng kỹ thuật: Bao gồm tổ lên men, Phòng KCS ( kiểm tra chất lượng
sản phẩm ),tổ xay xát, tổ nấu trực tiếp quản lý nguyên vật liệu và điều
chỉnh các thông số ,quá trình trong công nghệ sản xuất bia.
Tổ lái xe: Chịu trách nhiệm vận chuyển sản phẩm tới tưng nơi tiêu thụ.
1.4 . Sơ đồ tổ chức: SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 4
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
1.5 Các sản phẩm chính – phụ của nhà máy : SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 5
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Sản phẩm chính của nhà máy là bia hơi bán sỉ và lẻ.
Phế thải trong sản xuất :
Trong quá trình hoạt động của xưởng
có một số phế thải bã hèm (ở phần lọc tách
và rửa bã), phế liệu này đem bán các cơ sở
chăn nuôi gia súc. Cặn men trong công đoạn
lên cũng được bán cho các cơ sở chăn nuôi gia súc.
Sản phẩm phụ: là nước cất dùng để cung cấp cho toàn bộ hoạt động phòng thí nghiệm của trường.
1.6 An toàn lao động và phòng cháy chữa cháy :
Dựa trên văn bản pháp quy của nhà nước và an toàn lao động ( Thông tư
14/7998 ) công ty biên soạn ra kèm theo bản hướng dẫn thực hiện cho phù hợp với đặc điểm của công ty
Công tác bảo hộ là quyền lợi và nhiệm vụ của mỗi người. Số người nhận
trách nhiệm chuyên trách tùy theo từng đơn vị để đảm bảo các khâu được: kiểm tra
an toàn, vệ sinh lao động, phòng cháy chữa cháy.
Kế hoạch bảo hộ của công ty:
Huấn luyện bảo hộ của công ty.
An toàn lao động cho toàn bộ công nhân viên. Vệ sinh lao động
Cấp phát các phương tiện lao động.
Phòng chống cháy nổ và cải thiện lao trường
Giám đốc thường xuyên kiểm tra đôn đốc và xử lý nghiêm khắc các
trường hợp không tuân thủ nội quy về an toàn. Phòng cháy chữa cháy:
Huấn luyện cho công nhân biết cách phòng cháy chữa cháy. Kiểm tra
thực hiện nghiêm ngặt về các quy định phòng cháy chữa cháy. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 6
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Trang bị các phương tiện phòng cháy chữa cháy như: bình xịt, bơm nước, cát…
1.7 Xử lý phế thải và vệ sinh công nghiệp.
Các thiết bị cần phải thường xuyên kiểm tra, bảo trì và vệ sinh định kỳ. Tiến
hành vệ sinh tổng thể 1 lần/1tuần. Xử lý phế thải: Chất thải rắn:
Bã hèm: Được gom vào trong các thùng chứa Inox, đóng vào các bao có túi
nilon và cung cấp cho người chăn nuôi gia súc.
Hiện nay, do điều kiện về mặc bằng nên hệ thống xử lý nước thải chưa được
đầu tư, phần lớn nước thải được xả trực tiếp ra hệ thống thoát nước của thành phố,
một phần được thu hồi để tái sử dụng.
2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ BIA.
2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới.
Trên thế giới, bia được xem là mặt hàng nước giải khát có mức tiêu thụ khá lớn.
Bia cũng là một sản phẩm của quá trình lên men có bề dày lịch sử phát triển
khá lâu đời. Nhưng trước đây do điều kiện kinh tế và thói quen dùng bia còn hạn
chế nên nó hầu như chưa được quan tâm nhiều. Khoảng cuối thế kỷ XX đầu XXI,
sự đột phá của công nghệ sinh học đã làm ngành bia phát triển mạnh. Trên thế giới
hiện nay đã có những tập đoàn, công ty xuyên quốc gia như HEINIKEN, TIGER,
WILL… Do nhu cầu tiêu thụ bia ngày càng lớn nên các công ty không ngừng nâng
cao năng suất, cải thiện chất lượng và mở rộng thị trường ra toàn cầu. Sau đây là
những dấu hiệu khả quan của ngành. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 7
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Tập đoàn Interbrew là trên 7 tỉ Euro, lợi nhuận là 505 triệu Euro. Interbrew
chỉ là tên tập đoàn còn loại bia thì không nhà sản xuất nào lại đang sản xuất và
phân phối cùng một lúc nhiều thương hiệu bia nổi tiếng như Interbrew. Tất cả các
thị trường bia quan trọng nhất trên thế giới, Interbrew có mặt với nhiều thương
hiệu lừng danh như: Bechs, Diebels, Gilde Spaten, Loewenbraeu ở Châu âu hay
Artois, Bas, Leffe và Hoegaarden ở Bắc Mĩ. Sản lượng bia của Interbrew tăng với
tốc độ chóng mặt trong những năm cuối thế kỷ XX. Nếu như năm 1990, Interbrew
cho xuất xưởng với 18.4 triệu hectolit thì đến năm 2003 con số này tăng lên năm
lần với 98.7 triệu hectolit. Từ năm 1995 Interbrew đã mua tới 42 công ty bia lớn
nhỏ khác nhau trong đó có cả công ty lớn và các tập đoàn đa quốc gia. Sau khi sát
nhập với tập đoàn Ambrew của Brazil ngay từ đầu năm 2004 Interbrew đã chính
thức thừa nhận là đơn vị khổng lồ trong ngành bia. Mỗi năm Interbrew sản xuất ra
tới 190 triệu hectolit bia. Cùng với giá trị chung của tập đoàn lên tới 19 tỉ Euro thì
thị phần bia là 14% trên toàn thế giới.
Theo tuyên bố của tập đoàn Interbrew thì trong năm tới đây sẽ nâng công
suất bia từ 190 lên tới 215 triệu lit bia và mở rộng thị trường ra ở trung tâm, Nam Mỹ Châu Á.
Kể từ thập niên 70, khi bia Lager đặt chân vào vương quốc Anh, thị trường
dành cho bia Lager đã phát triển nhanh một cách chóng mặt. Theo số liệu của
Datamonit 68% bia được tiêu thụ tại Anh là Lager, con số này dự kiến sẽ lên tới
73% trong năm 2007. Thị trường dành cho loại bia này đã được phân cấp thành
standard premium superstrength.
Trong nhiều năm qua, Heineken được xem là thương hiệu bia thành công
nhất được xem là biểu tượng trong ngành. Trong một thị trường mà các loại bia địa
phương luôn được hưởng nhiều sự ưu ái, Heineken không chỉ chiếm trọn cảm tình
Châu Á mà còn được ưu chuộng trên thế giới, trở thành thương hiệu bia hàng đầu
và được xem là loại bia nhập khẩu số 1 tại Mỹ.
Bia Heineken có mặt khắp mọi nơi và hãng Heineken sở hữu đến 110 nhà
máy sản xuất bia tại hơn 60 quốc gia, khối lượng bia sản xuất lên tới 109 triệu
hectolit/năm. Theo bản xếp hạng và đánh giá của Interbrand/Business Week hàng SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 8
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
năm về 100 thương hiệu mạnh thế giới, thương hiệu Heineken trị giá 2.4 tỉ USD và
gia tăng 6% giá trị năm 2002 – 2003. Các loại bia Heineken đóng chai và lon được
ADSA xếp vào “ Beer Category Launch of the year ” và chiếm 3 giải thưởng về
PR, bao bì và quản cáo qua Radio của giải thưởng hàng năm của tạp chí Grocer
cho quảng cáo và tiếp thị. Quyết định thay thế Heineken Cold Filted và Export tại
Anh năm 2003 bằng loại bia sản xuất tại Hà Lan đã mở ra một thời đại mới cho
thương hiệu Heineken. Loại Heineken có mặt tại Anh ngày nay cũng như bia
Heineken có mặt khắp nơi trên thế giới, được chế biến tại Hà Lan bằng công thức
truyền thống từ năm 1873. Bia được chế biến với nồng độ ABV 5% phải sử dụng
nước tinh khiết, lúa mạch được bằng lưỡng và hoa bia. Chính nhờ vào loại men đặc
biệt Heineken “A – yeast ” đã mang lại cho bia Heineken một hương vị đặc trưng
độc đáo. Men này được cất kỉ tại Thuỵ Sỹ cung cấp cho 110 cơ sở sản xuất
Heineken hàng tháng. Trong số những người tham khảo Heineken năm 2003 có
90% cho biết họ sẽ chọn Heineken.
2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ớ Việt Nam.
Sản lượng bia năm 2005 đạt khoảng 1,5 tỉ lít, tăng 25% so với chỉ tiêu quy
hoạch năm 2005. Năm 2006 sản lượng bia đạt 1,7 tỉ lít/năm.
Trong những năm gần đây do nền kinh tế nước ta đang tăng trưởng mạnh,
đời sống của người dân ngày một nâng cao nên nhu cầu ăn uống ngày một tăng cả
về số lượng lẫn chất lượng. Đó là lý do mà ngành công nghệ sản xuất bia đang có
một diện mạo mới. Tốc độ tăng trưởng của ngành bia Việt Nam khoảng 8 –
12/năm. Mức tiêu thụ bia bình quân trên đầu người khoảng 17 lít/năm, tăng gấp đôi
năm 1997, nộp ngân sách khoảng 3976 tỉ đồng. Nhận thấy thị trường có tiềm năng
lớn, các doanh nghiệp trong và ngoài nước đang đẩy mạnh đầu tư vào ngành công
nghệ sản xuất bia. Theo dự báo đến năm 2010, sản lượng bia cả nước đạt 2,5 tỉ
lít/năm và mức tiêu thụ bia bình quân theo đầu người đạt khoảng 28 lít/năm. Sau
đây là những dấu hiệu chứng tỏ ngành công nghệ sản xuất bia đang có những bước phát triển mạnh. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 9
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Ngày 22/06/2006, Bộ Kế hoạch và Đầu tư, cho phép công ty Cổ phần sữa
Việt Nam Vinamilk và tập đoàn SABMiller ( Hà Lan ) được thành lập liên doanh
sản xuất bia với tên gọi là: Công Ty liên doanh SABMiller Việt Nam đầu tư một
nhà máy sản xuất bia tại Bình Dương với công suất 100 triệu lít/năm và vốn đầu tư
khoảng 45 triệu USD. Liên doanh sẽ hoạt động vào cuối năm 2006 và tung ra thị
trường sản phẩm bia chai vào cuối năm 2007.
Ngày 20/07/2006, Tổng công ty bia rượu Việt Nam – Hà Nội đã khởi công
xây dựng nhà máy bia đầu tiên mới tại Vĩnh Phúc với công suất 100 triệu lít/năm,
sau đó sẽ mở rộng lên 200 triệu lít vào năm 2010. Vốn đầu tư của dự án là 2000 tỷ
đồng. Theo đánh giá của bà Ngô Thị Thu Trang, phó tổng giám đốc công ty
Vinamilk, thị trường bia Việt Nam đang có tiềm năng lớn. Việt Nam với dân số
trên 80 triệu người, đời sống ngày càng nâng cao nên nhu cầu sử dụng bia ngày
càng tăng. Tốc độ tăng trưởng của ngành bia sắp tới sẽ đạt khoảng 15%/năm.
Nhiều cơ sở bia đặt tại các địa phương và của các thành phần kinh tế cũng đang mở
rộng nâng cao năng lực và chuẩn bị đầu tư. Theo Bộ Công Nghiệp, vốn đầu tư
dành cho ngành bia giai đoạn 2005 – 2010 dự kiến khoảng 10580 tỷ đồng. Sau đây
là bảng tóm tắt một số dự án của ngành bia Việt Nam: SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 10
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG Tên dự án Địa phương thực
Công suất dự kiến (triệu hiện lít/năm) Liên doanh SABMiller Bình Dương 100 TCT Bia – Rượu – NGK Vĩnh Phúc 200 Hà Nội TCT Bia – Rượu – NGK Củ Chi 200 Sài Gòn Công ty bia Việt Nam
Nâng công suất từ 150 - 230 Công ty bia Huế Huế 50 Liên doanh Đông Hà – Quảng Trị 30 Huda Công ty bia Fosters Đà Nẵng
Nâng công suất từ 45 - 85 Công ty Sammiguel
Nâng công suất từ 20 - 50 Công ty Vilaken Nghệ An 100 Công ty Tân Hiệp Phát Bình Dương
Nâng công suất từ 100 – 150 Công ty bia Quy Nhơn Quy Nhơn
Nâng công suất từ 20 - 100
Theo thống kê 2004, có khoảng 329 cơ sở sản xuất bia trên cả nước, được
phân bố tại 49 tỉnh thành phố, tập trung chủ yếu là vùng Đông Nam Bộ, đồng bằng
Sông Hồng, Trung và Nam Trung Bộ. Những tỉnh, thành phố tập trung nhiều năng
lực sản xuất bia nhất là : TP.HCM chiếm khoảng 23.3 % tổng năng lực sản xuất bia
cả nước, Hà Nội chiếm khoảng 13.44 %, TP.Hải Phòng chiếm khoảng 7.47 %, Hà
Tây chiếm khoảng 6.1%, Tiền Giang chiếm khoảng 3.97 %, Huế chiếm khoảng
3.05 %, Đà Nẵng chiếm khoảng 2.83 %. Sau đây là bản thống kê sản lượng bia của
một số nhà máy bia ở Việt Nam (năm 2005). SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 11
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Trước những dấu hiệu tích cực của ngành bia Việt Nam, bên cạnh đó vẫn
còn không ít những khó khăn đang đặt ra cho ngành, đó là: trước thực trạng hội
nhập quốc tế sâu sắc, vấn đề cạnh tranh là yếu tố sống còn của doanh nghiệp nhỏ,
sản xuất thủ công (dưới
1 triệu lít/năm), với công nghệ lạc hậu, không đảm bảo chất lượng an toàn
thực phẩm (CLVSATTP) buộc phải phá sản.
Nguyên liệu sản xuất bia là: malt với giá cả ngày càng tăng và không ổn
định đã làm cho sản phẩm bia có nguy cơ tăng giá. Đây là nguyên liệu mà ngành
công nghệ sản xuất bia ở nước ta phải nhập khẩu từ nước ngoài.
Gạo là thế liệu được dùng phổ biến để nấu bia ở nước ta nhưng trong thời
gian gần đây đã xuất hiện dịch rầy nâu, bệnh vàng lùn làm giảm sản lượng đáng kể.
Điều này đã làm ảnh hưởng không nhỏ đến ngành sản xuất bia ở nước ta.
Đội ngũ khoa học kỹ thuật có tay nghề cao còn hạn chế chưa đáp ứng với sự
phát triển ngày càng cao của ngành. Trong khi đó thị trường bia còn bó hẹp, đặc
Tên cơ sở sản xuất
Sản lượng (triệu lít/năm) Công ty bia Sài Gòn 200 Công ty Sebeco 460 Công ty Hebeco 100 Huda Huế 50 Công ty bia Phú Minh 14.5 Công ty bia Viger 25 Công ty bia Hà Tây 30
Công ty cổ phần bia Thanh Hoá 75 Công ty bia Bến Thành 160
biệt là thị trường trong nước chưa quan tâm đúng mức.Việt đầu tư đại trà nếu
không có quản lý của nhà nước sẽ dẫn đến hiện tượng “bùng nổ đầu tư sản xuất
bia”. Chính vì vậy mà Bộ trưởng Bộ Công Nghiệp yêu cầu: những dự án nào có
công suất dự án từ 25 triệu lít/năm, phải có ý kiến của Bộ trưởng Bộ Công Nghiệp,
từ 50 triệu lít trở lên phải có ý kiến của Thủ Tướng Chính Phủ. Sau đây là bảng
thống kê mức tiêu thụ bia trung bình hàng năm tính theo đầu người của một số nước so với Việt Nam: SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 12
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
2.3. Các sản phẩm bia ở việt nam. Tên quốc gia
Mức tiêu thụ bia hàng năm tính
theo đầu người (lít/người/năm) Việt Nam 18 Nhật Bản 58 Trung Quốc 18 Đức 119 Cộng Hòa Séc 160 Slovakia 160 SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 13
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 14
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 15
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
3. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA.
3.1. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 16
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
3.2. MỤC ĐÍCH CÔNG NGHỆ CỦA TỪNG QUÁ TRÌNH.
Bia là sản phẩm thực phẩm thuộc nhóm đồ uống có độ cồn thấp, thu nhận
được bằng cách lên men rượu ở nhiệt độ thấp với cơ chất là dịch đường. Dịch
đường được chế biến từ malt đại mạch và cá hạt giàu tinh bột và protein khác (gạo,
tiểu mạch, ngô...), chưa qua ươm mầm cùng với nước, hoa houblon hoặc các chế
phẩm chế biến từ houblon.
Sau đây là mục đích công nghệ của từng công đoạn trong sản xuất bia.
3.2.1. Xay ghiền nguyên liệu. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 17
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Xay nghiền nguyên liệu nhằm mục đích nghiền hạt nguyên liệu thành những
mảnh nhỏ nhằm làm tăng diện tích tiếp xúc của nguyên liệu với nước để quá trình
thuỷ phân xảy ra nhanh hơn và dễ dàng hơn. Tuy nhiên mỗi nguyên liệu có một
yêu cầu nghiền khác nhau. Đối với malt cần giữ cho phần vỏ trấu càng nguyên
càng tốt, nhằm tạo ra lớp màng lọc tự nhiên trong quá trình lọc tách bã dịch lọc
trong hơn và lọc dễ dàng hơn. Riêng đối với phần nội nhũ của malt nghiền càng
mịn càng tốt. Thế liệu (gạo, ngô, tiểu mạch…) là các nguyên liệu chưa qua ươm
mầm nên hạt tinh bột rất cứng, khó bị phá vỡ và lâu chín nên phải nghiền mịn. 3.2.2. Hồ hoá.
Đối với nguyên liệu chưa qua ươm mầm (gạo, ngô, tiểu mạch…), thì cần
phải tiến hành hồ hóa, tức là làm cho hạt tinh bột trong nguyên liệu hút nước
trương nở. Với tinh bột đã qua hồ hoá thì quá trình đường hóa xảy ra nhanh và triệt
để hơn bởi vì enzyme amylase rất có ái lực với tinh bột đã qua hồ hóa.
3.2.3. Thuỷ phân nguyên liệu. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 18
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Thuỷ phân nguyên liệu là quá trình tạo mọi điều kiện thuận lợi như pH,
nhiệt độ,… của môi trường để các hệ enzyme amylase trên đại mạch mà chủ yếu là
hệ enzyme amylase và hệ enzyme protease hoạt động, chúng xúc tác sự chuyển hoá
các hợp chất cao phân tử chủ yếu là các hidratcarbon và protein thành các hợp chất
có phân tử lượng thấp hòa tan bềnh vững vào dịch đường tạo thành chất chiết chính
cho dịch đường và là nguồn dinh dưỡng chính cho nấm men cho giai đoạn lên men.
3.2.4. Lọc tách bã và rửa bã. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 19
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Lọc tách bã là quá trình tách pha rắn (bã malt) ra khỏi pha lỏng (dịch thủy
phân). Sau đó dùng nước nóng (60 – 80oC) để rửa bã nhằm tận thu lượng chất dinh
dưỡng còn sót lại trong bã. Quá trình này gọi là quá trình rửa bã. 3.2.5. Houblon hóa.
Houblon hóa là quá trình nấu dịch đường với houblon nhằm các mục đích sau :
Trích ly các chất đắng mà chủ yếu là: α – acid đắng tạo vị đắng đặc trưng cho bia.
Tạo hương thơm đặc trưng cho bia nhờ ester thơm và các tinh dầu thơm trong hoa houblon.
Tạo màu cho bia nhờ các phản ứng giữa đường khử và acid amin
(Phản ứng melanoidin), cùng với các cấu tử mang màu trong hoa houblon.
Chính các axit hữu cơ và các axit đắng trong hoa houblon còn có chứa các
hợp chất có tính sát khuẩn rất mạnh nên khi hoa tan vào dịch đường sẽ góp phần
làm tăng độ bền sinh học và tăng khả năng giữ bọt cho bia. Sự kết hợp giữa chất
kháng khuẩn trong hoa houblon và nhiệt độ cao là một phương pháp tiệt trùng hiệu
quả dịch đường tránh hiện tượng nhiễm vi sinh vật trong quá trình chuẩn bị dịch lên men.
Một mục đích quan trọng khác quá trình houblon hoá là kết tủa các protid
cao phân tử nhờ phản ứng giữa các hợp chất polyphennol (tanin) với proterin tạo ra
phức không tan lắng xuống và bị loại ra ngoài qua quá trình lắng trong. Do đó giúp
cho bia trong và bền hơn trong quá trình bảo quản.
3.2.6. Lắng trong và làm lạnh dịch đường. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 20
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Đây là công đoạn cuối cùng của khâu sản xuất dịch đường chuẩn bị lên
men. Với quá trình lắng trong nhằm mục đích loại tối đa các hợp chất kết tủa còn
trong dịch đường sau quá trình houblon hóa. Quá trình làm lạnh nhanh nhằm tăng
khả năng lắng động và hạ nhiệt độ của dịch đường xuống nhiệt độ phù hợp cho quá
trình lên men. Trong quá trình này cần lưu ý phải làm lạnh nhanh để tránh hiện tượng nhiễm tạp. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 21
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG 3.2.7. Lên men chính.
Đây là một quá trình hết sức quan trọng trong sản xuất bia, đóng vai trò
quyết định đến chất lượng bia. Lên men chính là quá trình tạo mọi điều kiện thuận
lợi cho nấm men hoạt động, thực hiện trao đổi chất nhằm chuyển các hợp chất
trong dịch đường thành rượu etylit và CO2. Ngoài hai sản phẩm chính vừa nêu còn
có rất nhiều các sản phẩm phụ được tạo ra như ester, aldehide, diacetyl, rượu bậc
cao (dầu fusel),… như vậy trong các sản phẩm phụ, có chất có ích nhưng cũng có
không ít những chất ảnh hưởng không tốt đến chất lượng của bia sau này.Quá trình
lên men chính gồm hai giai đoạn với mỗi giai đoạn có một yêu cầu cũng như một vai trò công nghệ riêng. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 22
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Hô hấp hiếu khí (xảy ra ở giai đoạn đầu của quá trình lên men): đây là giai
đoạn nấm men cần Oxi để hộ hấp, sinh trưởng và tăng sinh khối.
Hô hấp yếm khí (lên men rượu): đây là giai đoạn chính tạo ra rượu etylic và
CO2…, cùng với các sản phẩm phụ khác. 3.2.8. Lên men phụ.
Lên men phụ là quá trình lên men tiếp phần đường còn sót lại nhưng với tốc
độ chậm do nhiệt độ lên men thấp (1.5 – 2oC), đồng thời nhiệm vụ chính của giai
đoạn này là khử bớt các chất độc không có lợi cho bia như: diacetyl, aldehide, rượu
bậc cao… đưa các chỉ tiêu này về tiêu chuẩn cho phép trong sản phẩm. Ngoài ra,
lên men phụ còn để bảo hoà CO2, lắng bớt cặn cơ học, tế bào nấm men, làm trong
bia, tạo ra các ester thơm và các sản phẩm phụ khác. Như vậy bia sau khi lên men
phụ sẽ trong hơn, thơm hơn và hương vị hài hòa êm dịu. Chính vì vậy quá trình lên
men phụ còn được gọi là quá trình “làm chín bia” . 3.2.9. Lọc trong bia. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 23
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Bia sau khi lên men phụ và tàng trữ vẫn còn đục và chứa nhiều tế bào nấm
men nên cần phải lọc trong để loại tối đa các cặn lắng và tế bào nấm men còn sót
lại trong bia làm cho bia đạt được độ trong lấp lánh và tăng độ bền sinh học cho bia
trong quá trình bảo quản. 3.2.10. Bão hoà CO2. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 24
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
CO2 vừa có tác dụng giải khát, tạo giá trị cảm quan lại vừa có tác dụng ức
chế vi sinh vật thiếu khí trong bia. Trong quá trình lọc bia, CO2 bị thoát ra ngoài
nên ta phải bổ sung một lượng CO2 nhằm đảm bảo đủ lượng CO2 theo yêu cầu. Quá
trình này gọi là quá trình bảo hoà CO2.
3.3. TÍNH TOÁN NGUYÊN LIỆU CHO MỘT MẺ NẤU CỦA CÔNG TY. 3.3.1. Nồi gạo.
Tỉ lệ gạo là 37%.
STT TÊN NGUYÊN LIỆU ĐƠN VỊ TÍNH SỐ LIỆU GHI CHÚ 1 Khối lượng gạo Kg 300 - Tỉ lệ 2 Nước và gạo ban đầu Lít 750 gạo/nước = 3 Malt lót lần 1 Kg 15 4 Malt lót lần 2 Kg 15 1 / 2.4 5 H2SO4 10% mL 180 - 180 ml/tấn 6 Nước vào nồi gạo lúc Lít 260 nguyên liệu hạ 72oC 7 Nước vào nồi gạo lúc lít 250 hội cháo 65oC 3.3.2. Nồi malt.
Tỷ lệ malt là 63 %.
STT TÊN NGUYÊN ĐƠN VỊ SỐ LIỆU GHI CHÚ LIỆU TÍNH 1 Khối lượng malt Kg 500
- Tỉ lệ malt/nước = 1 / 2.8 2 Nước và malt Lít 1400 3 CaCl2 Kg 0.5 4 Lactic acid mL Tuỳ thuộc pH chỉnh 3.3.3. Nồi lọc.
STT TÊN NGUYÊN LIỆU ĐƠN VỊ SỐ LIỆU GHI CHÚ TÍNH SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 25
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG 1 Thể tích dịch cốt Lít 2300 2 Nước rửa bã lần 1 Lít 1400 3 Nước rửa bã lần 2 Lít 1100 4 Nước rửa bã lần 3 Lít 900 3.3.4. Nồi sôi hoa. STT TÊN NGUYÊN LIỆU
ĐƠN VỊ SỐ LIỆU GHI CHÚ TÍNH 1 Cao hoa (30% α Axít) Kg 0.6 - Cao hoa 65%. 2 Hoa viên (8% α Axít) Kg 1.3 Hoa viên 35%. 3 Lactic acid mL Chỉnh pH 4 ZnCl2 g 2 - pH nồi hoa = 5.2 5 Caramel kg Chỉnh – 5.6. màu - Màu 8.0 – 8.5 3.3.5. Lắng xoáy.
Bơm dịch qua lắng xoáy để yên 30 phút sau đó bơm qua lạnh nhanh. 3.3.6. Lắng nhanh.
- Nhiệt độ qua lạnh nhanh mẻ 1: 7oC (đối với men Fo 11oC).
- Nhiệt độ qua lạnh nhanh mẻ 2: 7.5oC ( đối với men Fo 11oC).
- Nhiệt độ qua lanh nhanh mẻ 3: 8 oC (đối với nem Fo 12oC). 3.3.7. Tank lên men. Lên men chính: Nhiệt độ: 7 – 9oC. Thời gian: 5 – 7 ngày.
Áp suất: 0.0 – 0.2 kg/cm2 cuối quá trình ≥ 0.3 kg/cm2.
Khi nhiệt độ giảm xuống còn 2.8 – 3.2oP hạ nhiệt độ xuống 5oC để 1 ngày
sau đó thu hồi men. Nhiệt độ thu hồi men 2 – 5oC ( lúc hạ nhiệt độ xuống bắt đầu
lên men phụ chú ý tổng số tế bào nấm men để quyết định lên men phụ. Nếu tổng số
tế bào nấm men quá nhiều thì lúc độ đường 3.2oP phải hạ xuống 5oC cho lên men
phụ. Nếu tổng số tế bào quá ít thì độ đường 2.6oP mới hạ nhiệt độ xuống 5oC cho lên men phụ). Lên men phụ. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 26
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG Nhiệt độ: 0 - 5oC.
Áp suất: 0.3 – 1.0 kg/cm2.
Tính toán lượng men sữa đưa vào lên men.
Tỷ lệ tế bào chết: ≤ 10 %.
Tổng số tế bào nấm men: 27 – 31 triệu tế bào/ml sau 8 – 10 giờ đầy tank.
3.3.8 CIP hệ thống nấu. Xơ chà.
NaOH 2 – 3 % có stabilon 0.5 %. AC 30 : 1 %. Bồn nước nóng 90 oC. Phenolphtalein 1 %. Metyl da cam 0.1 %. Chú ý:
Vệ sinh theo thứ tự các nồi như sau: nồi hoa CIP sơ bộ trước, sau đó tới thứ
tự như sau: lạnh nhanh, nồi gạo, nồi lọc, nồi hoa, lắng xoáy.
Không để xót sơ chà trong hệ thống.
Các đầu nối vào ống mềm cần lắp chặc vào các ống với các vòng kẹp được
xiết đai ốc để tránh tuột ra khi vệ sinh.
Nhân viên vận hành phải mang kính bảo hộ, găng tay, khẩu trang.
Các nắp nồi đóng kín khi CIP.
Kiểm tra hoá chất sau và trước mỗi lần CIP. Nếu thiếu cho nồng độ bổ xung vào đạt yêu cầu.
Sau khi nấu xong hoặc trước khi bắt đầu nấu sau một thời gian không nấu.
- Dùng nước tráng rửa luân phiên toàn bộ hệ thống các nồi nấu, sau đó xả bỏ. - Đối với nồi hoa:
+ Nồi hoa phải được đun bằng xút trước khi chạy CIP các thiết bị còn lại.
+ Hoà tan 10 kg NaOH cho vào nồi hoa. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 27
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
+ Thêm nước vào nồi 200 lít nước.
+ Bơm tuần hoàn 15 – 10 phút.
+ Thêm vào nồi 1500 lít nước.
+ Đun sôi 2 – 2.5 giờ. Sau đó xả bỏ NaOH.
+ Chạy nước nóng tráng nồi hoa khoảng 200 lít, xả bỏ.
Các thiết bị khác.
- Đầu tiên tiến hành chạy CIP hệ thống lạnh nhanh.
- Chạy xút tuần hoàn hệ thống lạnh nhanh trong vòng 20 phút.
- Chạy nước nóng hệ thống lạnh nhanh 20 phút, xả bỏ.
- Dùng phenolphthalein 1 % thử còn xút hay không, nếu còn, chạy nước tiếp
tục, cứ 5 phút thử phenolphthalein 1 lần đến khi nào sạch NaOH thì ngừng.
- Chạy axit tuần hoàn trong vòng 15 phút ( AC 30: 1 %).
- Chạy lại nước nóng 15 phút.
- Dùng metyl cam để kiểm tra xự hiện diện của xút ( kiểm tra thường xuyên
(5 phút/ lần) nếu lượng axit còn sót thì tiếp thục chạy nước đến lúc sạch).
- Sau đó khử trùng bằng OXONIA 0.4 – 0.6 %.
Tiếp theo, dùng dung dịch xút nóng chạy qua từng thiết bị.
- Nồi gạo: chạy tuần hoàn 20 phút, sau đó tắt bơm cip hồi, cho hết xút vào
nồi gạo. Bơm xút vào nồi gạo sang nồi malt.
- Nồi malt: chạy tuần hoàn 20 phút, sau tắt bơm cip hồi, cho hết xút vào nồi
malt. Bơm xút từ nồi malt sang nồi lọc.
- Nồi lọc: chạy hoàn 30 phút, sau đó tắt bơm cip hồi, cho hết xút vào nồi lọc.
Bật van tuần hoàn, mở bơm lọc để vệ sinh đường tuần hoàn. Bơm xút từ nồi lọc sang nồi hoa.
- Nồi hoa: hồi xút từ nồi hoa về lại bồn chứa, bật bơm CIP cấp vào hoa tuần
hoàn 30 phút. Sau đó cho bơm tuần hoàn 5 phút, bơm sang nồi lắng xoáy.
- Nồi lắng xoáy: chạy tuần hoàn 25 phút, hồi về lại bồn chứa xút.
Sau đó, dùng nước nóng chạy qua từng thiết bị.
Nồi gạo: chạy 10 phút, xả bỏ. cho 1000 lít nước nóng vào nồi gạo, bơm sang nồi malt. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 28
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Nồi malt: chạy 10 phút, xả bỏ. Cho 1000 lít nước nóng vào nồi malt. Bơm
nước nóng từ nồi malt sang nồi lọc.
Nồi lọc: tuần hoàn 1000 lít nước bơm sang cho sạch đường tuần hoàn xả bỏ.
Chạy nước nóng 10 phút, xả bỏ. Sau đó, cho 1000 lít nước nóng vào nồi lọc rồi
bơm sang nồi hoa, xả bỏ.
Nồi hoa: chạy 10 phút, xả bỏ. cho vào nồi hoa 1000 lít nước đun lên đồng
thời bật bơm tuần hoàn trong 10 phút, xả bỏ. Cho vào nồi hoa 1000 lít nước nóng, bơm sang nồi lắng xoáy.
Nồi lắng: chạy 10 phút, xả bỏ. Dùng phenolphthalein 1 % để kiểm tra sự
hiện diện của NaOH ( kiểm tra thường xuyên (5phút/lần) nếu lượng NaOH còn sót
lại thì tiếp tục chạy nước đến lúc sạch). Chú ý:
Sau mỗi lần CIP xong hay trước khi chạy CIP thì phải kiểm tra lại nồng độ
xút, axit để bổ xung xút, axit cho đạt nồng độ yêu cầu.
Nếu dung dịch hoá chất chạy CIP đã quá bẩn thì phải xả bỏ và pha dung dịch mới.
Khi bổ sung xút, cần bổ sung Stabilon WT cho đạt yêu vầu.
3.3.9 CIP hệ thống tank lên men.
Nối đường cấp CIP dần đến quả cầu phun trên đỉnh tank.
Nối đường ống nhựa nhỏ từ đường thoát khí của bộ điều chỉnh áp lực tank đến van lấy mẫu. Mở van lấy mẫu.
Nối đường ống từ đáy tank tới đường ống CIP hồi.
Tiến hành kiểm tra sự đóng mở của các van trên đường ống và hệ thống CIP
để chắc chắn các van đã được đóng mở hợp lý.
Pha hoá chất ban đầu.
Bồn chứa dịch xút, pha dung dịch hoá chất CIP môi trường kiểm tra với 2.5
kg NaOH trong 1000 lít nước để có nồng độ xút là 2.0 – 2.5 %.
Bồn dung dịch axit pha 2 kg ATR trong 1000 lít nước để được dung dịch
CIP môi trường axit với nồng độ 2 %. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 29
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Bổ xung hoá chất trước mỗi lần CIP.
Trước mỗi lần CIP cần kiểm tra lại nồng độ xút trong các bồn CIP để bổ
xung thêm vào cho đủ như nồng độ chuẩn bị lúc ban đầu.
Chuẩn bị dung dịch khử trùng.
Pha dung dịch khử trùng với nồng độ soporocid 0.2 – 0.3 %.
Bơm nước phun tráng rửa cho đến khi nước xả hết bọt bia. Sau mỗi lần phun
tráng bơm hết nước trong đường ống và xả cống.
Kiểm tra áp lực phun lên tank phải đủ 1 bar và dùng khoá mở zacco để xiết
lại các zacco nối nếu có rò rỉ. Tiến hành tuần hoàn dung dịch CIP kiềm trong 60
phút. Quan sát mực chất lỏng bên trong bồn để có thể phát hiện kịp thời sự thất
thoát do rò rỉ hay lắp ống sai nếu có. Thu hồi hết dung dịch CIP về bồn CIP kiềm.
Tiến hành phun tráng rửa bằng nước sạch và bơm xả cống cho đến khi sạch xút.
Lấy mẫu nước ở van lấy mẫu tại đầu ra của bơm CIP hồi, tiến hành kiểm tra với
phenolphthalein để chắc chắn bồn đã sạch xút.
4. NGUYÊN LIỆU DÙNG TRONG SẢN XUẤT BIA.
4.1. MALT ĐẠI MẠCH.
- Công ty sử dụng nguồn Malt nhập từ Úc.
4.1.1. Giới thiệu chung về malt đại mạch.
4.1.1.1 Vai trò của malt đối với công nghệ sản xuất bia.
Malt đại mạch là nguyên liệu chính dùng trong sản xuất bia. Đại mạch sau
khi ươm mầm sẽ tạo thành malt. Nếu dùng 100 % malt đại mạch để sản xuất bia thì
malt vừa là nguồn cung cấp enzyme thủy phân vừa là nguồn cơ chất chính cho quá
trình thuỷ phân nhằm tạo ra chất hoà tan chính của dịch đưa đi lên men. Nếu trong
sản xuất bia có sử dụng thế liệu thì lùc này nhiệm vụ chủ yếu của malt là cung cấp
enzyme còn nhiệm vụ cung cấp cơ chất chỉ là hổ trợ cho thế liệu.
4.1.1.2 Một số đặc tính của malt.
Đại mạch thuộc nhóm thực vật
có hạt, phân nhóm bí tử, lớp một lá
mầm và thuộc họ lúa mì. Đại mạch
thuộc thực vật một năm, thời gian sinh SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 30
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
trưởng thường khoảng 100 – 120 ngày. Kết thúc quá trình cây sẽ trổ hoa, kết hạt.
Qua đại mạch nằm ở phần trên cùng của cây và kết thành bông. Mỗi bông bao gồm
2 bộ phận : Trục bông gié. Bông đại mạch chỉ có gié cấp một mà không có gié cấp hai như lúa nước.
Giá của bông đại mạch thực chất là cuốn hạt dính trực tiếp vào trục bông.
Tại mỗi mắt của trục bông có 3 gié, trên mỗi gié có một hoa. Như vậy số 2 biến
thành, chắc trên gié quyết định hình dáng của bông đại mạch. Có nhiều cách phân
loại đại mạch, nhưng đơn giản là phân loại theo mục đích sử dụng bao gồm:
- Đại mạch công nghiệp: là đại mạch dùng để sản xuất bia hoặc các ngành
thực phẩm dùng malt đại mạch. Thường dùng giống đại mạch hai hàng (H.Distichum).
- Đại mạch dùng trong nông nghiệp: là đại mạch dùng trong chăn nuôi ,hoặc
chế biến các loại thức ăn cho gia súc hoặc gia cầm. Thường dùng giống đại mạch đa hàng (H.Distichum).
Nếu trong một bông đại mạch chỉ có một nhánh được thụ phấn sẽ tạo ra hai
hàng hạt đối xứng nhau gọi là đại mạch hai hàng.
Nếu trong một bông đại mạch, cả ba nhánh đều dược thụ phấn ,thì loại đại
mạch này là đại mạch sáu hàng hoặc bốn hàng (vì có một thành phần thụ phấn yếu hơn hai nhánh còn lại).
4.1.2 Cấu tạo hạt đại mạch.
Cấu tạo của hạt đại mạch gồm 3 phận chính: vỏ, nội nhủ và phôi. •
Vỏ: 8-15 % trọng lượng tính từ ngoài vào trong, vỏ malt gồm có vỏ
trấu, vỏ quả, vỏ hạt .
Vỏ trấu: được hình thành từ đài hoa. Vỏ trấu là bộ phận bảo vệ các
phần mềm bên trong của hạt. Ở đại mạch hai hàng thì vỏ trấu mỏng và mềm mại,
còn ở đại mạch đa hàng thì dày và thô hơn. Thành phần hóa học chính của vỏ trấu và cellulose và lignin.
Vỏ quả: được cấu tạo từ ba lớp tế bào – cứ một lớp xếp ngang thì
tiếp đến là một lớp xếp dọc. Với cấu trúc như vậy lớp vỏ quả sẽ rất dai và bền vững. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 31
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Vỏ hạt: nằm dưới vỏ lớp quả, được cấu tạo bởi hai lớp tế bào. Lớp tế
bào bên ngoài có thành rất dày, lớp trong thì trong suốt. Vỏ hạt có vai trò như
màng bán thấm, đồng thời ngăn không cho các chất hoà tan trong hạt thấm ra. •
Nội nhũ: là bộ phận chiếm tỉ lệ lớn nhất của hạt đại mạch. Nội nhũ
chiếm 45 – 68 %. Cấu trúc của nội nhũ gồm các tế bào lớn có thành mỏng, bên
trong chứa đầy các hạt tinh bột, một ít celluose, chất béo, tro và đường.
Ngăn cách giữa nội nhũ và vỏ hạt là các lớp alorong. Ở đại mạch hai hàng,
lớp này gồm hai lớp tế bào hình lăng kính, có thành dày, ở đại mạch đa hàng thì
lớp tế bào nhiều hơn. Lớp alorong chứa nhiều protein, chất béo, đường tro, cellulose. •
Phôi: Là phần sống của hạt, chiếm khoảng 2.5 - 5 % so với trọng
lượng hạt. Như vậy sự tạo thành malt từ đại mạch là kết quả của sự phát triển của
phôi. Trong đó, quá trình sinh học chủ yếu là sự hoạt hoá và tích luỹ enzyme trong
hạt. Phôi nằm gần đế hạt bao gồm phôi rễ và phôi thân.
Tiếp giáp giữa phôi và nội nhũ còn có lớp ngù. Ngù là lớp màng bán thấm,
chỉ cho chất hoà tan từ nội nhũ thấm qua để chuyển về phôi và nước từ phôi đi vào nội nhũ.
4.1.3. Thành phần hóa học của malt.
4.1.3.1 Nước (thuỷ phân).
Nước là thành phần để duy trì sự sống của malt. Tuy nhiên nếu lượng nước
(ẩm) cao thì sẽ kích thích quá trình hô hấp, làm cho mầm đại mạch tiếp tục phát
triển, làm giảm hoạt lực enzyme, làm mất chất khô. Đồng thời lượng nước cao
cũng dễ xảy ra bốc nóng, các vi sinh vật (VSV) phát triển gây mốc và thối hạt. 4.1.3.2 Glucide.
Theo phân loại gồm có: Monosacharide, disaccharide, Trsaccharide và Polysaccharide.
Monosaccharide: glucose, fructose (C6 H12 O6) và xilose C5 H10O5.
Disaccharide chủ yếu là saccharose và maltose. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 32
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Polysaccharide: là hợp phần chiếm nhiều nhất của glucide, chúng gồm tinh
bột, cellulose, hemicellulose, amilose, pentosen và các chất dạng keo. Sau đây
chúng ta khảo sát ba cấu tử có ý nghĩa nhất trong sản xuất bia là: Tinh bột:
Chiếm tỷ lệ lớn nhất và có giá trị nhất trong công nghệ sản xuất malt và bia.
Chức năng thứ nhất của tinh bột là nguồn dự trữ cho phôi, chức năng thức hai là
nguồn cung cấp hoà tan cho dịch đường trước lúc lên men. Tinh bột tồn tại chủ yếu
trong nội nhũ và một ít ở phôi, chúng tồn tại dưới dạng lập thể gọi là “hạt tinh bột”.
Hạt lớn có hình cầu hay hình ovan, kích thước bằng 20 – 30 cm. Còn hạt nhỏ có
dạng hình cầu hoặc hình que, kích thước 2 – 10 cm.
Một số tính chất của hạt tinh bột đại mạch:
Tính chất lý học: Tỷ trọng 1.5-6, nhiệt lượng riêng 0.27 kcal/kg , dễ dàng
kết lắng trong nước, làm quay mặt phẳng phân cực một góc 201.5÷204.30. Tinh bột
không tan trong nước lạnh và dung môi hữu cơ. Khi tinh bột tiếp xúc với nước thì
sẽ hút nước và trương nở. Nhiệt độ mà tại đó, hệ số trương nở và độ nhớt của tinh
bột đạt giá trị cực đại gọi là điểm hồ hóa. Điểm hồ hóa của tinh bột mạch là
75÷80oC Tính chất này ảnh hưởng rất lớn đến quá trình nấu bia.
Tinh bột bao gồm hai polysaccharide hợp thành: amylose và amylopectin.
Hai cấu tử này khác nhau cả về cấu trúc, tính chất vật lý cũng như hóa học. Amylose Amylose pectin
- Tỉ Lệ Khối Lượng : 17-24 %
- Tỉ Lệ Khối Lượng : 76-83 %
- Số Lượng Gốc Đường Glucose Ít : - Số Lượng Gốc Đường Glucose 60- 600
Tham Gia Liên Kết Lớn Hơn 2000
- Khối Lượng Phân Tử Nhỏ 10.000 – Gốc. 100.000 Đơn Vị
- Khối lượng phân tử rất lớn : 400.000
- Các Đường Đơn Liên Kết Với Nhau – 1000.000 đơn vị.
Bằng Các Liên Kết а-1,4 O – - Gồm có một trục chính và trên đó có SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 33
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Glucozit, Tạo Thành Mạch Thẳng, nhiều nhánh tại những điểm rẽ nhánh,
Phía Đầu Mạch Là Cực Kín, Đầu Kia các gốc đường glucose liên kết với Là Cực Aldehide.
nhau bằng liên kết а-1,6 O-glucozit.
- Cấu trúc không gian dạng lò xo. Khi Còn tất cả các điểm khác là а-1,4 O-
tiếp xúc với dung dịch iod, thì lò xo gluzit.
này sẽ hấp thụ iod vào khoảng không - Amylose pectin phản ứng với iod
của nó, tạo ra phức phản quang màu cho màu tím xanh.
- Nó không tan trong nước mà chỉ tạo
- Dễ hoà tan trong nước nóng để tạo thành hồ.
thành dung dịch không bền vững, có độ nhớt thấp.
Trong môi trường nước, tinh bột bị thủy phân bởi enzyme amylase để tạo
thành các phân tử đơn giản hơn như: glucose, maltose, dextrin. Tập hợp các chất
này sẽ tạo ra chất tan chính cho dịch đường. Cellulose:
Phân bố chủ yếu lở lớp vỏ trấu chiếm 20 % chất khô của vỏ, phân tử
cellulose khoảng 2000÷10.000 gốc glucose sắp xếp thành mạch dài và xoắn thành từng chùm.
Do cấu trúc này nền cellulose rất dai và khó bị phân cắt trong môi trường bình thường.
Cellulose góp phần tạo ra màng lọc phụ lý trưởng, làm cho quá trình lọc dịch đường trong hơn. Hemicellulose:
Là thành phần chủ yếu tạo nên thành tế bào, hemicellulose là một phức hệ
bao gồm pentozan, hexozan và acid uronic. Dưới tác dụng của enzyme xúc tác sitas
hemicellulose thủy phân thành hexose (galactose và manose) và pentose (arabinose
xilose). Tất cả những đường đơn này hòa tan bền vững vào dịch đường và tạo ra
chi chiết, là nguồn cung cấp dinh dưỡng quan trọng cho nấm men.
Ngoài ra, trong thành phần glucide còn có các chất keo và các hợp chất
pectin, chất keo là các chất hoà tan vào nước nóng tạo ra dung dịch có độ nhớt cao. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 34
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Còn pectin là thành phần phân bố ở màng tế bào tạo ra màng trung gian, chúng bao gồm pectin và protopectin.
Sự tồn tại của các chất này trong dịch đường sẽ có tính hai mặt. Mặt tiêu cực
làm cho bia có nhớt cao, khó lọc nhưng mặt tích cực của nó là làm cho bia có vị
đậm đà, tăng khả năng tạo và giữ bọt cho bia thành phẩm.
4.1.3.3 Các hớp chất chứa nitơ.
Các hợp chất chứa nitơ chiếm khoảng 9-11 %, chúng có vai trò quyết định
để chất lượng của bia thành phẩm, là nguồn thức ăn quan trọng của nấm men bia.
Chúng tồn tại dưới các dạng sau. Protide
Nếu hàm lượng protide trong malt cao quá thì bia dễ bị đục, còn nếu hàm
lượng thấp quá thì quá trình lên men sẽ không triệt để, bia kém bọt, kém vị. Hàm
lượng protide tốt nhất cho sản xuất bia là 10 – 11 %. Protide phân phối chủ yếu ở
lớp alorong và ở phôi. Thành phần chính tạo ra thành protide và các acid amin,
chúng được nối với nhau qua cầu peptide (-CO-NH) hoặc cầu disulfit (-S-S-) hoặc
một số cầu khác. Sự khác nhau về số lượng và thành phần acid amin cho ta các protide khác nhau.
Quá trình phân giải protide dưới tác dụng của enzyme là một trong những
quá trình quan trọng trong sản xuất bia. Những sản phẩm của sự thuỷ phân có phân
tử lượng thấp hơn vừa là nguồn thức ăn cho nấm men vừa là cơ chất tham gia vào
các tương tác hoá học khác nhau dẫn tới thay đổi thành phần và tính chất của
nguyên liệu ban đầu cũng như sản phẩm về sau. Quan trọng là phản ứng tạo
melanoid, làm cho bia có màu vàng óng, mùi thơm dịu vị ngọt và khả năng tạo bọt
của bia về sau. Tuy nhiên, sự oxy hoá protide lại gây hậu quả xấu cho bia, làm
giảm tính hoà tan, tính ổn định và dễ gây ra đục bia.
Protide của đại mạch được chia thành hai nhóm: protide đơn giản (protein)
và protide phức tạp (proteid). Trong nhóm protein tiêu biểu là leucosin, edectin và
một phần của hordein hoà tan vào dịch đường và tồn tại còn những cấu từ khác
được thải ra cùng bã malt và cặn lắng. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 35
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Proteid tồn tại dưới dạng liên kết giữa protide và các chất phi proride khác
nhau, điển hình là: nucleoprotide, lipoprotide, glucoprotide, cromoprotide.
Các chất chứa nitơ phi protide
Đại diện cho nhóm này là albumose, peptone, peptide, polypeptide và acid amin.
Albumose và peptone có vai trò rất lớn trong việc tạo bọt, giữ bọt, làm tăng
vị đậm đà cho bia. Nhưng nếu hàm lượng cao sẽ làm giảm độ bền keo của bia và dễ gây đục.
Peptide: là hỗn hợp nhiều chất mà phân tử của chúng cũng như được tạo
thành từ các gốc acid amin, nhưng số lượng ít hơn albumose và peptone. Chúng dễ
hoà tan vào dịch đường để tạo thành dung dịch bền vững và tồn tại trong bia như
một thành phần dinh dưỡng.
Acid amin tuy chiếm một lượng nhỏ (0.1 %) nhưng đóng vai trò cực kỳ
quan trọng: là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng cho nấm men, là tác nhân chính tạo
helanoid, tham gia tạo bọt và tồn tại bền vững trong bia như một phần dinh dưỡng quan trọng.
Chất chát và chất đắng trong đại mạch thuộc nhóm lopoid là nguyên nhân
gây vị đắng khó chịu cho bia. Fitin
Là muối đồng thời của calcium, magieum với acid inozit-phosphoric
C6H6O6 (C2PO3) 6. Tập trung chủ yếu ở vỏ, khi fitin bị thuỷ phân sẽ tạo ra inozit và
acid phosphoric làm nguồn cung cấp phosphore cho nấm men và làm giảm pH của
dịch cháo. Nhờ vậy nâng cao được hiệu suất thủy phân. Chất khoáng
Gồm chủ yếu là: P2O5 (35 %), SiO2 (26 %), K2O (21 %), MgO (9 %), CaO (2.8 %), Na 2-
2O (2.4 %), SO3 (1.9 %), Fe2O3 (1.5 %), Cl (1 %). Trong đó phosphore,
sulfur là nguyên tố có vai trò quan trọng nhất vì nó tạo thành hệ đệm cho dịch đường. Vitamil. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 36
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Đại mạch chứa các vitamin B1, B2, B6, C, PP, tiền vitamin A, E acid
pantotenic biotin….Đây là nhân tố điều sinh trưởng của nấm men.
4.1.3.4 Hệ enzyme (Pherment).
Enzyme có bản chất là protein, chúng giữ vai trò cực kỳ quan trọng trong
sản xuất bia. Trong hạt đại mạch luôn có hai nhóm enzyme:enzyme thủy phân và enzyme oxi hóa khử.
Nhóm enzyme thuỷ phân (Hydrolase)
Tùy thuộc vào cơ chất nhóm này được chia thành các phân nhóm:
carbohydrase, protease, esterase. Carbohydrase:
Nhóm này xúc tác sự thuỷ phân glucide cao phân tử thành các sản phẩm cấp
thấp. Nó gồm các enzyme chủ yếu sau:
Diastase: phân cắt tinh bột thành các sản phẩm dạng đường và dextrin. Đây
là enzyme quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất bia.
Diastase bao gồm hai enzyme: а-amylase, β – amylase.
+ а-amylase: tiến hành phân cắt liên kết 1,4 glucozit phân tử tinh bột từ đầu
không có tính khử tạo thành dextrin và glucose. Quá trình này làm cho độ nhớt
dịch cháo giảm nhanh chóng nên gọi là quá trình dịch hoá.
+ β-amylase: tác động trực tiếp lên mạch amylose, mạch nhánh và hai đầu
mạch chính của amylopectin. Sản phẩn của quá trình này là maltose và dextrin.
Sitase: gồm hai enzyme sitoclactase va sitolitase. Enzyme sitoclatase thuỷ
phân hemicellulose thành các sản phẩm trung gian. Enzyme sitolitase tiếp tục thuỷ
phân các sản phẩm trung gian thành pentose và hexose. Nhờ quá trình này mà
thành tế bào bị phá huỷ, emzyme xâm nhập vào nội nhũ dễ dàng.
Hexozidase : là nhóm enzyme tham gia phân cắt các loại đường đôi, ba, bội
ba thành các đường đơn. Có ý nghĩa hơn cả trong sản xuất bia là maltase,а-
glucozidase và saccharase (β-fructozidase). Protease:
Enzyme ở nhóm này thủy phân protein thành các sản phẩm trung gian, sau
đó các sản phẩm này tiếp tục phân cắt đến sản phẩm cuối cùng là acid amin, NH3. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 37
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Proteinase: thuỷ phân protein thành albumose và peptone. Sau đó chúng bị
phân cắt thành peptide và polypeptide.
Peptidese: gồm hai enzyme là dipeptidase và polypeptidess. Chúng tác động
lên các phân tử dipeptide và polypeptide để phân cắt thành acide amin.
Amidase: Chức năng chính của enzyme này là cắt nhóm amin khỏi acid
amin để tạo thành acid hữu cơ và NH3. Esterase
Nhóm này có tác dụng phân cắt mối liên hệ liên kết seter giữa các hợp chất
hữu cơ và giữa hợp chất hữu cơ với vô cơ. Nhóm này gồm hai enzyme là lipase và phosphatase.
Lipase: phá vỡ liên kết ester giữa rượu với acid béo.
Amilophosphatase: phân cắt mối liên kết seter của acid phosphoric trong phân tử amylopectin.
Fitase: Phá vỡ mối liên kết giữa acid phosphoric với inozit, tức là tham gia thuỷ phân fitin.
Nhóm enzyme oxy hóa khử (Decmolase)
Xúc tác phản ứng oxy hóa khử trong bản thân đại mạch như tham gia vào
phản ứng oxy hóa khử các hợp chất polyphenol, protein và các hợp chất khác. Đại
diện cho nhóm là: dehydrase, oxydase, catalase.
Bảng nhiệt độ và pH tối thích cho các nhóm enzyme Enzyme Nhiệt độ(oC) Ph (độ chua) a-amylase 70 5.7 β -amylase 63 4.7 Proteinase 50 4.6-5.0 Peptidase 50-52 7.5 Lipase 35 5.0 Amylophosphatase 70 5.6 SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 38
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
4.1.3.5 Chất béo là lipoid.
Các hợp chất này chiếm khoảng 2.5 – 3 %, tập trung chủ yếu ở phôi và lớp
alorong Lipide trong đại mạch chủ yếu là ester của glycerine và acid béo bậc cao.
Chất béo và lipoid tồn tại trong bia sẽ làm giảm độ bền keo của bia.
4.1.4. Yêu cầu chất lượng của malt đại mạch.
4.1.4.1 Chỉ tiêu cảm quan.
Màu: malt vàng phải có màu vàng rơm , còn malt đen có màu sẩm hơn. Vỏ
malt phải óng ánh. Kích thước và hình dáng gần giống với đại mạch khô .
Mùi và vị: phải đặc trưng cho từng loại malt, không bị mốc, mùi chua,
không có mùi lạ. Malt vàng có vị ngọt nhẹ (ngọt dịu). Malt đen có vị cà phê, ngọt mạnh, thơm.
Độ sạch: không lẫn tạp chất, hạt không bị vỡ tối đa không quá 0.5 %, hạt
không bị bệnh, còn nếu có thì không được vượt quá 1 %. Lượng hạt nảy mầm tối đa là 5%. 4.1.4.2 Chỉ số lý học.
Dung trọng của malt rất nhẹ: 480 – 500 g/l, malt loại trung bình: > 560 g/l.
Trọng lượng tuyệt đối của malt trung bình là: 28 – 38 /1000 hạt.
4.1.4.3 Thành phần hóa học. Độ ẩm: w < 7 %
Hàm lượng chất tan: 65 – 82 % chất khô. Cường độ màu :
Malt vàng: là màu của 0.3-0.56 ml iod 0.1 N trong 11 nước.
Malt đen: là màu của 0.7-1.3 ml iod 0.1 N trong 11 nước.
Độ acid: pH đường hóa 5.5-6.5 Hàm lượng mailtose:
Malt vàng: 65-70 % chất khô.
Malt vàng: 59-65 % chất khô.
Tỷ lệ (malt /đường không maltose) Malt vàng:1/0.4-1/0.5. Mailt đen:1/0.6-1/0.7. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 39
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Tỷ lệ những thành phần chính trong malt khô ( tính theo % chất khô) Tinh bột: 58 % Pentozan hòa tan: 1.0 %
Hexozan và pentozan không hòa tan: 9.0 % Cellelose: 6.0 % Saccharose: 5.0 % Dường khử: 4.0 % Protein: 10.0 % Chất béo: 2.5 % Tro: 2.5 % 4.2 THẾ LIỆU.
4.2.1 Giới thiệu chung về nguyên liệu thay thế.
4.2.1.1 vai trò của nguyên liệu thay thế đối với công nghệ sản xuất.
Nguồn gốc ban đầu của sản xuất bia là được sản xuất từ 100 % malt đại
mạch nhưng trước những điều kiện cụ thể ở mỗi nơi mà người ta có thể dùng thế
liệu nhằm các mục đích sau: Hạ giá thành sản phẩm.
Cải thiên một vài tính chất của sản phẩm.
Tạo ra các mức bia có mức độ phẩm cấp chất lượng khác nhau.
Theo đơn đặt hàng của người tiêu dùng…
4.2.1.2 Một số đặc tính của thế liệu .
Gạo công ty nhập về từ các tỉnh miền tây. Gạo
Được sử dụng nhiều ở các nước châu Á và
Trung Đông. Gạo được coi là một nguyên liệu
hàng đầu trong công nghệ sản xuất (CNSX) bia
bởi vì gạo có hàm lượng tinh bột khá cao, hàm
lượng protein vừa phải. Còn chất béo và crellulose
ở mức thấp. Đồng thời chuyển hóa thành chất hòa tan của gạo rất tốt. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 40
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Thực tế có thể dùng đến 50 % gạo nhưng quá trình lọc vẫn bình thường . Bắp
Được dùng chủ yếu ở châu mỹ Latinh
,Châu Phi. Đặc tính của bắp là phôi khá đặc biệt là
hàm lượng chất béo trong phôi khá cao (23 – 45
%), nên làm cho bia kém bọt ,dễ bị oxy hóa gây
mùi khó chịu ,làm giảm chất lượng bia. Tiểu mạch
Do đặc tính không có vỏ trấu như đại mạch, hàm lương gluten rất cao. Vì
vậy muốn dùng tiểu mạch thì phải ươm mầm rồi dùng kết hợp với malt, nếu dùng
thẳng mì thì gây trở ngại cho quá trình lọc . Đậu
Do hàm lượng tinh bột trong đậu không lớn
(< 40% trọng lượng ) nên nó ít dùng để thế liệu
cho malt mà dùng với mục đích khác :
Hàm lượng protein cao là nguồn thức ăn tốt
cho nấm men về sau. Trong đậu có chứa các
vitamin A1,B1,B2,C,E,K và các chất kích tố tăng trưởng cho nấm men.
Trong đậu có chứa glucozit có tính saponin
nên làm cho bia có khả năng tạo mạnh.
Hàm lượng enzyme trong đậu cũng cao hơn nhiều so với đại mạch.
Đó là những lý do mà người ta thường sử dụng nước trích từ đậu để bổ sung khâu lên men.
Bảng thành phần hóa học của một số thế liệu. STT Thế liệu W(%) Hợp chất Lipide(%) Glucide Cellul Nitơ(%) ose vỏ lụa 1 Gạo 12.6 7.9 0.5 77.8 0.5 2 Bắp 10-11 10-12 5-5.5 55-70 2-2.5
Thế liệu dạng đường SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 41
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Đường sacharose được sử dụng như một thế liệu cao cấp, đưa trực tiếp dưới
dạng tinh thể vào nồi nấu hoa hoặc đưa vào dưới dạng siro.
Đường glucose : thu nhận dưới dạng bột tinh thể bằng cách thủy phân tinh
bột bằng acid. Tuy nhiên đây là những thể liệu rất ít dùng vì đây là những thế liệu cao cấp, giá thành đắt.
4.2.2 Nguồn gốc của thế liệu dùng tại nhà máy và yêu cầu kỹ thuật của nó.
Do đặc điểm nước ta là một nước nông nghiệp lâu đời ,với hai đồng bằng
lớn hơn do đó thế liệu chủ yếu là gạo. Đồng thời xét về mặc tính thì gạo là một thế
liệu lý tưởng trong sản xuất bia. Thành phần hóa học của gạo tính theo % chất khô
như sau: Tinh bột 75 %, protein 8 %, chất béo (1-1.5 %), cellulose(0.5-0.8), chất
khoáng (1.0-1.2 %). Sản xuất bia nên chọn loại gạo trắng đục vì hàm lượng tinh bột
cao, ít protein dễ nghiền, các yêu cầu kỹ thuật của gạo: Tỷ lệ tạp chất ≤ 2%.
Tinh bột: 76.5 % chất khô. Chất béo: 1.6 % chất khô Độ ẩm: 13 ÷ 13.5 %. Tro: 1.1 % chất khô. Cellulose: 8.8 % chất khô.
Tại công ty, sử dụng thế liệu là gạo gãy hoặc tấm bởi vì loại nguyên liệu này
là phụ phẩm của ngành chế biến gạo nên giá thành rẻ, dễ nghiền. Nguồn nguyên
liệu này được lấy từ các tỉnh miền Tây như : Long An, Tiền Giang,… với quy cách
nguyên liệu nhập về là gạo được đóng trong các bao đay khoảng 50 kg/bao.
Nguyên liệu được bảo quản trong kho chứa sạch, khô ráo và thoáng mát, các lô
hàng được đặt tên là các pallet chống ẩm.
4.3. HOA HOUBLON VÀ CHẾ
PHẨM CỦA HOA HOUBLON.
Hoa houblon là nguyên liệu cơ
bản, đứng thứ hai sau malt đại mạch và SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 42
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
là loại nguyên liệu “không thay thế” trong công nghệ sản xuất bia, nó được biết đến
và đưa vào sử dụng khoảng 3000 năm trước Công nguyên. Qua bao nhiêu thiên
nhiên kỷ tồn tại và phát triển của ngành bia, hoa houblon vẫn giữ vai trò độc tôn của mình.
4.3.1. Vai trò hoa houblon đối với công nghệ sản xuất bia.
Làm cho bia có vị đắng, màu và hương thơm đặc trưng của bia.
Làm tăng độ bền sinh học cho bia.
Tăng khả năng tạo bọt và giữ bọt cho bia.
Tăng độ bền keo làm cho bia trong và dễ lọc hơn.
4.3.2. Cấu tạo của hoa houblon.
Cây hoa houblon có tên Latinh là Humulus Lupulus, thuộc họ dây leo, là
loại thực vật lưu niên đơn tính, sống khoảng 30 – 40 năm. Cây houblon có chiều
cao trung bình khoảng 10 – 15 m, lá cây to bằng bàn tay. Đặc điểm của giống cây
này là hoa đực và hoa cái được sinh ra trên hai cây khác nhau. Trong sản xuất bia
chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn. Hoa đực không được sử dụng bởi vì nó rất nhỏ
và chứa ít lượng phấn, lượng chất đắng cũng rất ít và hoạt động lực đắng cũng kém.
Cấu tạo của hoa houblon gồm các thành phần chính sau :
Cánh hoa : chiếm khoảng 66 – 67 % trọng lượng của hoa.
Cuống hoa : chiếm khoảng 12 – 14 % trọng lượng của hoa.
Phấn hoa : chiếm khoảng 19 – 20 % trọng lượng của hoa.
Hoa có dạng hình quả trứng, dài khoảng 3 – 4 cm, còn cành hoa thì xếp theo
“úp thìa”, cành nọ phủ lên cánh kia. Cánh hoa có màu vàng xanh, đến lúc chín
chuyển sang màu vàng hoa cau. Khi hoa bắt đầu chín thì ở bên trên trong các cánh
hoa đặc biệt là ở nhị xuất hiện các hạt màu vàng óng, rất dẻo, gọi là lupulin có
dạng hình cầu, đường kính khoảng 0.15 - 0.25 mm và được dính vào các cánh và
nhị hoa bằng những cuống rất mảnh và ngắn.
Hiện nay trên thế giới đang trồng trên 100 giống hoa houblon khác nhau loại
thực vật này chỉ thích nghi với khí hậu ôn đới nên được trồng nhiều ở Đức Tiệp SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 43
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Khắc, Liên Bang Nga, Pháp, Mỹ, Trung Quốc, Triều Tiên,… Các chuyên gia Nam
Tư cùng với các cán bộ của Việt Nam đã trồng thử cây hoa houblon ở nước ta
nhiều năm nhưng chưa mang lại kết quả khả quan.
4.3.3. Thành phần hóa học của hoa houblon.
Tuỳ thuộc vào chủng giống, điều kiện đất đai, khí hậu và kỹ thuật canh tác
mà thành phần hóa học của hoa houblon dao động trong khoảng cho phép như sau
(tính theo phần trăm chất khô): Nước : 11 – 13 % Chất đắng : 15 – 21 % Polyphenolo : 2.5 – 6 % Protein : 15 – 21 % Cellulose : 12 – 14 % Chất khoáng : 5 – 8 % Tinh dầu thơm : 0.3 – 1 %
Các hợp chất khác : 26 – 28 %
Trong các thành phần trên thì chất đắng, chất chát, tinh dầu của phấn hoa
đóng vai trò quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất bia. Sau đây chúng ta cùng
tìm hiểu về các phần này : Chất đắng
Chất đắng làm cho bia có vị đắng dịu, tạo ra một đặc tính cảm quan rất đặc
biệt của bia. Khi hoà tan vào dịch đường và tồn tại trong bia. Các chất đắng là
những hợp chất có hoạt tính sinh học cao, tạo ra căng bề mặt làm cho bia có khả
năng giữ bọt. Chất đắng còn có tính kháng khuẩn rất cao nên làm tăng độ bền sinh học cho bia thành phẩm.
Các hợp chất đắng trong hoa houblon có thể chia làm hai nhóm sau :
Những acid đắng và các đồng phân. Những dạng nhựa đắng
Trong nhóm acid đắng có hai loại :
Humulon: а-acid đắng cùng với các đồng phân của nó.
Lupulon: β-acid đắng cùng với các đồng phân của nó. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 44
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Trong nhựa đắng có hai loại: Nhựa mềm. Nhựa cứng.
Tổng chất đắng tính theo hàm lượng chất khô trong hoa houblon dao động
trong khoảng 15-21%. Trong đó: α - acid đắng: 6 – 9 %. β - acid đắng: 3 – 4 %. Nhựa mềm: 5 – 6 %. Nhựa cứng: 1 – 2 %.
α - acid đắng (humulon): gồm 6 hợp chất: humulon, cohumulon, athemulon,
prehumulon, posthumulon và 4 – dexyhumulon.
Khả năng hòa tan của α - acid đắng ở trong nước khoảng 500 mg/l, trong
dịch đường thì ít hơn và trong bia thì hầu như không đắng kể (10 – 30 mg/l). Độ
kiềm của dung dịch càng cao thì khả năng hòa tan của chúng càng nhiều.
α - acid đắng là chất gây đắng mạnh nhất, có độ hoạt động bề mặt lớn, do đó
giúp cho bia giữ bọt tốt, tính kháng khuẩn mạnh, là chất có giá trị nhất trong hoa
houblon đối với công nghệ sản xuất bia.
β - acid đắng (lupulon): gồm 4 chất là lupulon, colupulon, adlupulon,
prelupulon. β acid đắng dễ hòa tan trong ete, hexan và rượu metylic, khả năng hòa
tan trong nước trong dịch đường thấtp hơn nhiều so với α - acid đắng nhưng khả
năng kháng sinh lại mạnh hơn. Sự hoạt động bề mặt và khả năng tạo bọt cũng kém
hơn so với α - acid đắng.
Nhựa mềm: Là polyme của các acid đắng, là chất vô định hình, chưa được
xác định về thành phần hóa học. Khả năng hòa tan của nhựa mềm vào dịch đường
tốt hơn so với β - acid đắng. Vì vậy chúng tạo ra được lực đắng khá lớn cho bia.
Đây là hợp phần rất có giá trị của chất đắng.
Nhựa cứng: là polyme của acid đắng nhưng ở mức độ cao hơn nhiều so với
nhựa mềm, chúng được hình thành trong quá trình sấy và bảo quản. Cấu tử này hầu SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 45
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
như không hòa tan vào nước và dịch đường, chúng bị thải ra theo cặn lắng, đây là
hợp phần không có giá trị trong công nghệ sản xuất bia. Tinh dầu thơm.
Tinh dầu thơm của hoa houblon hòa tan vào dịch đường, tồn tại trong bia và
tạo ra cho nó một mùi thơm đặc trưng rất nhẹ nhàng và dễ chịu.
Là những chất lỏng trong suốt màu vàng nhạt hoặc không màu, tinh dầu
thơm có mùi thơm rất mạnh. Hòa tan rất yếu trong nước, khó hòa tan trong cồn
thấp độ, hòa tan hoàn toàn trong cồn tuyệt đối và ester. Tinh dầu thơm bay hơi khá
nhanh ở nhiệt độ thường.
Thành phần hoá học của tinh dầu thơm rất phức tạp, gồm 103 hợp chất khác
nhau. Trong đó phần lớn là terpen, rượu, xeton, aldehide, ester, và acid.
Hydratcarbon là thành phần chiếm khối lượng lớn nhất trong thành phần của tinh
dầu thơm, với đại diện tiêu biểu là: miroxen và humulen. Đặc điểm của hai đại diện
này là gây thơm rất yếu, chỉ đóng vai trò là dung môi cho các cấu tử gây hương
khác trong tinh dầu. Sau hydratcarbon là nhóm rượu với đại diện là Graniol và
lonalool có khả năng gây thơm khá hơn.
Trong thời gian đun sôi dịch đường với hoa houblon, có khoảng 98 % lượng
tinh dầu thơm bay ra ngoài theo hơi nước, chỉ cò lại 2 % tồn tại trong bia. Đối với
bia vàng thì phần còn lại này quyết định đến hương thơm của bia. Polyphenol:
Polyphenol được dùng để kết lắng và loại bỏ các hợp chất protide cao phân
tử không tan ra khỏi dịch đường, làm ổn định thành phần và tăng độ bền keo cho bia thành phẩm.
Những hợp chất phenol trong hoa houblon đều thuộc nhóm flavonoid. Các
hợp chất phenol trong nhóm flavonoid dễ dàng thực hiện các phản ứng ngưng tụ để
tạo dygome va polyme hoá tạo polyme. Các olygome tạo thành kết hợp với protein
cao phân tử để tạo thành phức chất không hoà tan. Vì vậy có thể loại trừ protein
khó biến tính và loại bỏ khỏi dịch đường. Những phenol như thế gọi là tanin.
Trong quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon, trước hết tanin được
trích chiết ra ở dạng hoà tan. Sau đó, do nhiệt độ cao và thời gian kéo dài, chúng bị SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 46
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
oxi hoá và trùng nhưng theo nhiều mức độ. Các phân tử trùng ngưng sẽ hình thành
liên kết đẳng diện với các phân tử protein trong dịch đường tạo ra phức tanin –
protein. Một dạng phức tương tự nhưng với phân tử nhỏ hơn cũng kết tủa lại khi hạ
nhiệt độ xuống thấp. Nếu hàm lượng tanin trong bia với một lượng vừa phải (0.012
- 0.028 %), thì cho bia có vị đắng chát dễ chịu.
4.3.4. Yêu cầu chất lượng của hoa houblon.
Chất lượng của hoa houblon có thể đánh giá qua hai chỉ tiêu đại diện : cảm
quan và các thành phần hóa học chủ yếu.
Cảm quan có ba dạng:
Loại 1: Hoa màu vàng đến vàng óng, hạt lupulin có màu vàng hoặc
vàng óng mùi thơm đặc trưng, dễ chịu, tạp chất ≤ 1.75 % chất khô, tổng lượng chất
đắng >15 % trọng lượng hoa và tro < 10 % trọng lượng hoa.
Loại 2: Hoa màu vàng hoặc vàng lục, hoa bị bệnh < 1 %. Hạt lupulin
màu vàng hoặc vàng sậm. Mùi thơm đặc trưng, tạp chất < 3 % chất khô, tổng chất
đắng >12 %, trọng lượng và tỷ lệ tro < 11 % trọng lượng.
Loại 3: Hoa màu từ xanh vàng đến vàng, hoa bị bệnh < 5 %, hạt
lupulin có màu vàng sẫm, mùi hơi nồng nhưng đặc trưng, tạp chất > 3 % chất khô,
tổng chất đắng >10 % trọng lượng và tro <12 % trọng lượng.
Thành phần hoá học dựa vào tổng lượng chất đắng, tinh dầu và tamin, có
trong hoa. Thành phần hóa học của hoa houblon dùng trong công nghệ sản xuất bia
cần đạt mức trung bình các chỉ tiêu sau (tính theo % chất khô). Thành phần
Tỷ lệ (tính theo % chất khô) Ẩm 12.5 % Xơ 13.3 % Ester 0.4 % Chất đắng 18.3 % Tanin 3.0 % Các chất chứa nitơ 27.5 %
Các chất không chứa nitơ 17.5 % Tro 7.5 % Các chất trích ly 0 %
4.3.5. Chế phẩm hoa houblon. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 47
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Trên thị trường hiện nay phổ biến ba dạng hoa houblon sau :
Hoa cánh khô: hoa đã sấy khô đến độ ẩm 13% và được ép thành bánh.
Viên houblon: hoa khô được nhiều nát thành bột, sau đó được ép thành viên.
Cao hoa houblon: là sản phẩm của quá trình trích ly chất đắng trong hoa
hoa bằng dung môi hữu cơ. 4.4. NUỚC.
4.4.1. Giới thiệu chung về nước.
Trong sản xuất bia, ngoài các nguyên liệu
chính như đại mạch ươm mầm, hoahoublon phải kể
đến nước. Trong bia thành phẩm, nước chiếm một tỷ
lệ rất lớn (77 – 90 %). Chính vì vậy, một lần nữa
khẳng định nước là một nguyên liệu chính đóng vai
trò đặc biệt trong công nghệ sản xuất bia.
4.4.1.1. Vai trò của nước đối với công nghệ sản xuất bia.
Nước là một nguyên liệu chính để sản xuất bia, chiếm 80 % - 90 %
trọng lượng bia thành phẩm. Ở xưởng bia của trường hàm lượng nước chiếm tới 89%.
Nước tham gia các phản ứng sinh hoá enzyme như phản ứng thuỷ
phân, tham gia quá trình lên men.
Nước được sử dụng nhiều trong các quá trình thuỷ phân, houblon
hoá, rửa bã lọc, làm nguội dịch đường, cấp hơi, vệ sinh thiết bị, khu vực sản xuất, nhà xưởng…
4.4.1.2. Tiêu chuẩn chất lượng của nước dùng trong sản xuất. STT Chỉ tiêu Các thông số 1 pH 6.5 - 6.8 2 Mùi vị Tinh khiết không màu 3 Độ cứng tạm thời 0.7mg đương lượng/lít 4 Độ cứng vĩnh cửu
0.4 - 0.7mg đương lượng/lít 5 Hàm lượng muối cacbonate < 50mg/lít SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 48
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG 6 Hàm lượng muối Mg2+ < 100mg/lít 7 Độ kiềm 2-3oF 8 hàm lượng clorua 7.5 -150mg/lít 9 Hàm lượng CaSO4 130 - 200mg/lít 10 Hàm lượng Fe2+ < 0.3/lít 11 NO3, NO2, NH3 0 12 Vi sinh vật < 100 tế bào/lít 13 Chỉ số coli < 3 tế bào/ml.
4.4.1.3. Thành phần hóa học của nước và ảnh hưởng của các muối trong
nước đến tiến trình công nghệ và chất lượng sản phẩm.
Thành phần hoá học của nước.
Nước thực chất là một dung dịch pha loãng của các muối ở dạng ion : các
catic như: Ca2+,Mg2+,H+,Na+, K+,Fe2+, Mn2+, Al3+…. Các anion như OH, HCO 2 3-
3,Cl,NO, SO4, SiO3 , PO4 …. Trong đó, các muối của canxi và magie là
những hợp chất gây ra độ cứng của nước. Nước dùng trong sản xuất bia phải là
nước từ rất mềm đến mềm.
Ảnh hưởng của thành phần muối của nước đến trình công nghệ
và chất lượng sản phẩm.
Hàm lượng của các muối ở trong nước rất khác nhau do đó khả năng tác
động và ảnh hưởng của chúng đến tiến trình công nghệ và chất lượng sản phẩm cũng khác nhau.
Muối canxi: hàm lượng muối này dao động rất rộng 5 - 6 đến 200 - 250 mg/l. Tính theo CaO.
CaHCO3: ảnh hưởng bất lợi vì làm giảm độ chua định phân của dịch cháo.
CaSO4: có ảnh hưởng tích cực, làm tăng độ chua định phân của dịch cháo.
Tác động này rất có lợi cho quá trình đường hoá, làm tăng cường khả năng hoạt
động của enzyme. Trong sản xuất, người ta thường bổ sung thạch cao vào dung dịch cháo.
Muối magiê: 3 - 100 mg/l gây tác động tương tự như Ca2+, nếu
MgSO4, chứa nhiều trong nước sẽ gây cho bia vị đắng khó chịu.
Muối natri: hàn lượng trung bình 15-20mg/l. Riêng muối NaCl dưới
200mg/l làm cho bia có vị đậm đà, thích thú. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 49
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Muối kali: tác động của chúng đến quá trình và chất lượng sản phẩm tương tự như Na+.
Muối sắt: nước dùng cho sản xuất bia nồng độ tối đa của Fe2+ cho phép là 0,2 ÷ 0.5 mg/l.
Vì nếu trong dịch đường có hàm lượng sắt đủ lớn nó sẽ rút ngắn chu kỳ sinh
trưởng của nấm men, làm cho sự cân bằng trong tiến trình lên men bị phá vỡ. với
hàm lượng cao, sắt sẽ gây cho bia có mùi vị lạ. Mặt khác, sắt còn xúc tác quá trình
oxi hóa trong bia, làm giải độ keo và và dễ dàng dàng gây đục cho sản phẩm.
Mangan: tác động tương tự như sắt. SO 2-
4 : 1 – 250 MG/1. Nếu hàm lượng quá cao, bia sẽ có vị đắng – khan rất khó chịu.
Cl: Với hàm lượng vừa phải tạo cho bia vị hài hòa, dễ chịu.
NO3, NO2: Trong phân đoạn sản xuất dịch đường tất cả các muối
nitrat và nitrit đều không ảnh hưởng gì (trừ muối nitrat của canxi và magie).
Trong giai đoạn lên men, hàm lượng nitrat cao sẽ ức chế rất mạnh sự phát triển của nấm men.
NH3: Không được phép hiện diện trong nước để sản xuất bia.
Acid silic: 10 – 30 mg/l. Nếu hàm lượng lớn chúng sẽ cản trở quá trình lên men.
4.4.2 Một số phương pháp cải tạo chất lượng nước.
4.4.2.1 Khử độ cứng của nước.
Là loại bỏ các muối bicacbonat, cacbonnat hoặc chuyển chúng sang một
dạng khác theo hai phương pháp.
Trung hòa canxi và magie bằng acid.
Dùng acid lactic chuyển hóa muối canxi và magie thành muối lactat – không
gây ảnh hưởng gì đến tiến trình công nghệ và chất lượng sản phâm. Bên cạnh đó,
acid lactic còn làm giảm pH của dịch malt để tăng cường hoạt lực của hệ enzyme thủy phân.
Phương pháp này hiện nay đang được sử dụng rộng rãi ở rất nhiều nước.
Làm mềm nước bằng phương pháp trao đổi ion. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 50
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Nguyên tắc: thay thế một số ion của muối ở trong nước bằng một ion khác.
Vật liệu mang ion là các ionit vô cơ hoặc hữu cơ. Nếu thay thế các cation thì
gọi là cationit, còn nếu thay thế anion thì gọi là anionit.
Các ionit mang lấy các ion Ca2+, Mg2+, Cl-, SO 2-
4 , có trong nước và trả lại cho nước các ion Na+, K+.
4.4.2.2 Cải tạo thành phần sinh hoc của nước.
Cải tạo thành phần sinh học của nước có nghĩa là diệt vi sinh vật trong nước
để làm cho nước sạch về phương diện sinh học để dùng nước đó rửa nấm men, rửa
thiết bị dụng cụ, đường ống, đặc biệt để nấu bia. Phương pháp thực hiện như sau:
Phương pháp vật lý.
Lọc nước qua thiết bị siêu lọc (hoặc vi lọc) có thể giữ lại tất cả tế bào vi sinh
vật và thậm chí cả bào tử của chúng, thu được là nước vô trùng.
Phương pháp lý hóa.
Là chiếu tia tử ngoại và xử lý bằng siêu âm.
Nhược điểm của hai phương pháp trên là giá thiết bị cao, hiệu quả diệt trùng
thấp, năng suất chưa đáp ứng được quy mô công nghiệp.
Phương pháp hóa học.
Dùng chlorine, oxygen hoặc một số ion kim loại tác động trực tiếp lên tế
bào vi sinh vật và phá hủy chúng. 4.5. NẤM MEN.
Nấm men là tên chung chỉ nhóm nấm men
có cấu tạo đơn bào và thường sinh sản bằng cách
nảy chồi và phân cắt. nhóm này có nhiều trong tự
nhiên. Nhiều loài trong nhóm này có thể lên men
rượu được áp dụng trong sản xuất rượu, bia, rượu
vang, bánh mì. Sau đây chúng ta tìm hiểu về nấm
men sử dụng trong công nghệ sản xuất bia.
4.5.1 Đặc điểm, hình thái và sinh lý nấm men.
4.5.1.1 Đặc điểm cơ bản của nấm men bia. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 51
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Nấm men bia cũng là loại nấm đơn bào, sinh sản bằng phương pháp nảy
chồi hoặc tự phân đôi tế bào.
Nấm men là cá thể đơn bào, cấu tạo tương đối phức tạp, không có khả năng
quang hợp, kích thước lớn gấp nhiều lần so với tế bào vi khẩn.
Nấm men sản xuất bia thuộc nhóm Saccharomyces. Nhiệt độ tối thích cho
chúng sinh trưởng là 25 – 30oC. Nhưng một số loài trong nhóm này vẫn có thể phát
triển tốt ở nhiệt độ 2 – 3oC. Nấm men bia là loại hô hấp yếu khí tùy tiện.
Căn cứ vào tính chất thể hiện qua các quá trình len men bia người ta chia
nấm men bia ra làm hai loại:
Saccharomyces Cerevisiae (lên men nổi)
Saccharomyces Uvarum hay còn được gọi là Saccharomyces Carbergensis (lên men chìm).
Tuy cùng thuộc chủng Saccharomyces nhưng giữa hai loại này vẫn có
những đặc điểm khác nhau cơ bản sau:
Đặc điểm so sánh Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces carbergensis Nhiệt độ tối thích
Phát triển tốt ở nhiệt độ cao Phát triển tốt ở nhiệt độ
hơn (12 – 13oC) nên trong thấp hơn (6 – 7oC) nên
quá trình lên men dễ bị nhiễm trong quá trình lên men tạp khó bị nhiễm tạp Đặc điểm
Là nấm men nồi, tức là trong Là nấm men chìm, tức là
quá trình lên men cũng như vỏ tế bào có khả năng kết
kết thúc quá trình lên men các dính. Vì vậy chúng có thể
tế bào nấm men không có khả kết dính với nhau thành
năng kết dính lại với nhau tảng sau khi kết thúc quá
thành tảng nên nó lơ lửng trình lên men. Đây là một
trong dung dịch lên men và đặc điểm có ý nghĩa rất
tập trung ở bề mặt dịch.
lớn trong công nghệ sản xuất.
Thời gian lên men Thời gian lên men nhanh do Thời gian lên men chậm SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 52
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
mật độ men trong dung dịch do mật độ nấm men phân
phân bố đều tạo điều kiện cho bố không đều trong dịch
men tiếp xúc mạnh mẽ với cơ mà tập trung nhiều ở đáy chất.
tank. Nếu muốn rút ngắn
thời gian lên men thì phải
đảo trộn. ngoài ra nhiệt
độ lên men thấp cũng là
một yếu tố ảnh hưởng đến đặc điểm này. Sản phẩm
Sản phẩm kém trong do lọc Sản phẩm trong hơn do
khó khăn vì các tế bào nấm giai đoạn cuối của quá
men lơ lửng trong dịch lên trình lên men các tế bào
men ở thời kỳ cuối của quá nấm men kết dính thành
trình lên men tạo ra dạng tảng lắng xuống đáy tank huyền phù.
sẽ kéo chìm một số chất
lơ lửng khác, đồng thời làm cho quá trình lọc
được đơn giản và dễ dàng hơn.
Khả năng tái sử Dễ bị thoái hóa. Đồng thời Khó bị thoái hóa hơn, dụng nấm men
khả năng thu hồi nấm men đồng thời nhờ sự kết lắng
sau lên men khó khăn nên xuống đáy tank mà làm
hiệu quả tái sử dụng thấp. cho quá trình thu hồi,
Khả năng lên men Khả năng lên men đường tam Khả năng lên men đường
kém, chỉ đạt 33 %, không lên tam tốt đạt 100 % vì lên
men được đường melibiose men được cả đường melibiose
4.5.1.2 Hình thái và cấu tạo tế bào của nấm men bia. Hình thái. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 53
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Nấm men bia có dạng hình trứng, ovan, hình cầu. Kích thước của tế bào
nấm men khoảng 8 – 15 µm. Cấu tạo tế bào.
Tế bào nấm men gồm có vỏ (thành tế bào), tế bào chất, nhân, một hoặc hai
không bào và những giọt mở (glycogen và volluntin).
Thành tế bào nấm men dày khoảng 25 nm (chiếm khoảng 25 % khối lượng
khô của tế bào). Thành tế bào được cấu tạo bởi glucan, manan, ngoài ra còn có
chứa kitin. Trong thành tế bào nấm men chứa khoảng 10 % protein (tính theo khối
lượng khô) và một lượng nhỏ lipide.
Dưới lớp thành tế bào là lớp màng tế bào chất, cấu tạo chủ yếu là protein
(chiếm 50 % khối lượng khô), còn lại là lipide (chiếm 40 %) và một ít polysaccharide.
Nhân tế bào: Là nơi lưu trữ thông tin di truyền (chứa NST), chẳng hạn như
nấm men saccharomyces cerevisiae chứa 17 đôi NST, AND trong tế bào nấm men
đơn bội và có khối lượng phân tử 1 x 1010 Dalton (Da), 1 Da = 1,67.10-24 g.
Không bào (vakuol): Là cơ quan giữ vai trò quan trọng đáng kể trong trao
đổi chất, chúng chứa một số loại enzyme tham gia vào quá trình trao đổi chất của tế bào.
Vollutin: tồn tại dưới dạng hạt hay giọt chuyển động, thành phần của
vollutin là phức chất của metaphosphate vô cơ với acid ribonuclcotit. Vollutin là
nguồn dự trữ nitơ và phosphore.
Glycogen: Là chất dự trữ glucide có cấu tạo gần giống tinh bột. chúng là
nguồn cung cấp năng lượng cho tế bào nấm men. 4.5.1.3. Sinh lý nấm men.
Nấm men là một cơ thể đơn bào có cấu tạo tương đối phức tạp và không có
khả năng quang hợp, thuộc nhóm vi sinh vật hoại sinh.
Về phần hóa học của nấm men gồm:
Nước: chiếm khoảng 70 – 80 %, tồn tại dưới dạng liên kết trong cấu
trúc của tế bào và dụng dung dịch các hợp chất vô cơ và hữu cơ. Nước giữ vai trò
là dung môi cho các chất vô cơ và hữu cơ hòa tan, nhờ đó dễ tham gia phản ứng SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 54
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
nội bào. Ngoài ra nước còn cung cấp ion H+ và OH- đóng vai trò quan trọng trong trao đổi chất.
Các chất hữu cơ: Chất khô trong tế bào nấm men chủ yếu là chất hữu
cơ chiếm khoảng 25 – 85 % bao gồm các thành phần chủ yếu sau:
Protein: chiến khoảng 40-60 %. Protein thường thuộc loại globulin,
albumin, glutenin. Ngoài các dạng protein phức như. Nucleotit-protein. Protein
ngoài việc tham gia xây dựng cấu trúc tê bào, nó còn là thành phần cơ bản của
enzyme, đóng vai trò quan trọng trong phản ứng sinh hóa.
Hydratcacbon: Ở nấm men chiếm khảng 25 – 63 % chất khô, thường dưới
dạng polysaccgaride, glycogen, granulose, dextran và các dạng phức như pentos, dezoxyribose.
Glucide: Giữ vai trò quan trọng của cơ thể nấm men, chúng được sử dụng
để xây dựng các bộ phận của cơ thể như màng tế bào, giáp mạc, đồng thời là
nguyên liệu năng lượng cho quá trình hô hấp. Glucide đóng vai trò là chất dự trữ trong tế bào nấm men.
Lipide: Trong nấm men chiếm 1.5 – 30 %. Chúng là thành phần xây dựng
nên bộ phận của tế bào như màng tế bào.
Ở nấm men còn chứa các chất màu gọi là sắc tố.
Ngoài các chất kể trên trong tế bào nấm men còn chứa các acid hữu cơ
(oxalic xitric) và các muối củng chúng. Và đặc biệt là các loại Vitamin như tiền
vitamin A, vitamin B, C, K, PP…
Các chất khoáng: Là một trong những thành phần tạo nên các hợp
chất phức tạp của tế bào như protein, vitamin, enzyme… Tuy chiếm tỷ lệ nhỏ
nhưng nó đóng vai trò quan trọng cho hoạt động sống của nấm men, giữ cho áp
suất thẩm thấu của nội bào được bình thường. Chất khoáng gồm 2 loại: Khoáng đa
lượng (P, S, Mg)… và khoáng vi lượng (B, Cu, Mo, Co…)
Dinh dưỡng của nấm men.
Dinh dưỡng carbon: nấm men bia thuộc nhóm vi sinh vật yếm khí tùy tiện,
dinh dưỡng carbon dưới dạng dị dưỡng. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 55
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Dinh dưỡng nitơ: Ngoài việc sử dụng nitơ dưới dạng acid amin, còn có thể
tổng hợp được nitơ từ nitơ khoáng mà chủ yếu là muối amoni.
Đồng hóa chất khoáng: Khoáng là nguyên tố rất cần cho vi sinh vật như S,
P, K, Cu, Mg, Fe, Co, Mo, … phần lớn chúng được sử dụng dưới dạng muối khoáng.
Nhu cầu vitamin: Là chất dinh dưỡng chính, đóng vai trò quan trọng trong
thức ăn bổ sung của nấm men.
Sự hô hấp của nấm men bia.
Hô hấp là quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ phức tạp nhằm giải phóng
ra năng lượng cung cấp cho hoạt động sống của tế bào, đồng thời tạo ra các sản
phẩm phụ khác. Có 2 dạng hô hấp là: hô hấp yếm khí và hô hấp hiếu khí.
Như vậy nấm men là loại yếm khí tùy tiện ,nghĩa là chúng có thể phát triển
trong môi trường có hoặc không có oxy. Khi nấm men bia thực hiện hô hấp yếm
khí (lên men rượu) sẽ tạo ra C2H5OH và CO2. Sự tạo thành rượu etylic xảy ra theo
cơ chế Emben-ayerhof-Parnas (EMP) hay gọi là đường phân Glycolytic.
Quá trình đường phân glucotytic hoạt động bằng cách chuyển hóa glucose
thành acid pyruvic và năng lượng dưới dạng hợp chất cao phân tử Nicotinamit
Adenin, Nuclotit dạng khử (NADH+). Phản ứng này có thể tóm tắt như sau:
Glucose + 2ADP + 2Pi + 2 NAD+ + 2H+ -> 2 pyruvat + 2ATP + 2NADH + 2H+
Đây là phản ứng sinh nhiệt, phần năng lượng sinh ra từ các phản ứng sinh
hóa trong mỗi giai đoạn của quá trình đều được nấm men hấp thụ và dự trữ dưới
dạng Adenosin Triphosphate (ATP), để có thể sử dụng cho các phản ứng sau này.
Tiếp đến là acid Pyruvic bị biến đổi thành C2H5OH và CO2, còn NADH được tạo
thành lại bị oxy hóa thành NAD. Chất này sau đó là tham gia vào quá trình cuyển
hóa glucose tiếp theo. Phản ứng tạo thành etylic và CO2 có thể tóm tắt như sau: NADH+, H+ CH3COCOOH → CO2 + CH3CHO CH3CH2OH SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 56
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG Dehydrogenase Alcoholdehydrogenase atanol
Enzyme trong tế bào nấm men.
Trong tế bào nấm men vẫn còn đủ sáu nhóm enzyme sau:
Enzyme oxy hóa khử: xúc tác những phản ứng trong quá trình hô hấp, lên men.
Enzyme chuyển hóa: chuyển hóa những nhóm từ chất này sang chất khác.
Enzyme thủy phân: xúc tác phản ứng thủy phân hydratcarbon, protein, lipide.
Enzyme liase: xúc tác phản ứng phân hủy không có nước tham gia.
Enzyme tổng hợp: xúc tác phản ứng kết hợp hai phân tử.
Enzyme đồng phân hóa: xúc tác phản ứng đồng phân.
4.5.2. Vai trò của nấm men đối với công nghệ sản xuất bia.
Nấm men đóng vai trò rất quan trọng trong CNSX bia. Bởi vì thông qua các
quá trình trao đổi chất của tế bào nấm men bia chính là quzá trình chuyển hóa
nguyên liệu thành sản phẩm hay nói cách khác là quá trình chuyển hóa dịch đường
thành rượu, bia và các sản phẩm phụ khác. Nấm men cùng với quá trình lên men là
yếu tố quyết định đến chất lượng bia thành phẩm.
4.5.3. Các thông số trong quá trình lên men của công ty.
- Công ty sử dụng loại nấm men chìm trong công nghệ lên men.
- Các thông số trong quá trình: Ngày Độ cứng Độ chua pH Áp suất 1 11 1.0 5.6 0 2 10 1.1 5.2 0 3 8 1.2 5.2 0.5 4 6 1.25 5.0 0.5 5 4 1.3 4.7 0.5 6 3 1.3 4.5 0.5 SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 57
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG 7 2.7 1.3 4.5 1.0 8 2.5 1.5 4.5 1.2 9 2 – 2.5 < 1.3 4.2 1.2
4.6 CÁC NGUYÊN LIỆU VÀ PHỤ GIA KHÁC.
Đây là nguyên liệu được dùng với một lượng nhỏ nhưng nó lại có vai trò
đáng kể trong sản xuất bia. Tuy nhiên khi dùng các chất phụ gia cần phải tuân thủ
các định về sử dụng phụ gia trong thực phẩm. Tại xưởng thực nghiệm lên men của
người ta sử dụng các phụ gia sau :
H2SO4 (Acid sulphuric): Được sử dụng trong lúc nấu gạo nhằm tăng
khả năng phân giải tinh bột và hạ thấp pH của dịch đường.
CaCl2 (calciumchlorua): dùng trong nấu malt để điều chỉnh pH, cung
cấp ion Ca2+ , tăng độ bền nhiệt cho enzyme α-amylase, giúp cho quá trình đường
hoá xảy ra triệt để hơn, tăng khả năng trao đổi chất của nấm men trong tổng hợp
protein. Đồng thời CaCl2, còn giải phóng ra ion Cl làm cho bia có vị đậm đà hơn,
ổn định thành phần sinh học của bia. Nhưng cần lưu ý nếu cho quá nhiều sẽ tạo cặn
trong thiết bị, khó vệ sinh.
Acid lactic: cho vào khi nấu malt, nó có tác dụng điều chỉnh pH và
khử độ cứng cacbonat của nước.
Caramel: tăng cường độ màu cho bia khi có sử dụng thế liệu, tăng
hàm lượng đường cho nước nha. Màu caramel được cho vào khi đun sôi dịch đường với hoa houblon.
Bột diatomit: là chất trợ lọc được dùng trong lọc trong bia bằng máy lọc ống.
NaOH: là chất tẩy rửa dùng để vệ sinh thiết bị.
NaCl: là các tác nhân lạnh.
Các hoá chất tinh khiết dùng trong phòng thí nghiệm (phòng kỹ thuật công nghệ).
5. KỸ THUẬT SẢN XUẤT DỊCH CHUẨN BỊ LÊN MEN.
5.1. CHUẨN BỊ NGUYÊN LIỆU. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 58
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
5.1.1. Mục đích và cơ sở lý thuyết của quá trình nghiền. 5.1.1.1. Mục đích.
Quá trình nghiền là đập nhỏ hạt thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp xúc
với nước, làm cho sự xâm nhập của nước vào các thành phần của nội nhũ nhanh
hơn, tăng diện tích tiếp xúc của enzyme với cơ chất, thúc đẩy quá trình đường hoá,
hồ hoá và các quá trình thuỷ phân khác nhanh và triệt để hơn.
5.1.1.2. Cơ sở lý thuyết của quá trình nghiền.
Malt có thành phần cấu tạo chủ yếu là vỏ và nội nhũ.
Phần vỏ có cấu tạo chủ yếu gồm cellulose, lignin, tanin, các hợp chất
polyphenol các chất khoáng. Ngoài ra còn chứa thêm một ít pentozan, các chất màu
và các chất khoáng. Cellulose và lignin là những chất không hoà tan trong nước,
không thay đổi đáng kể trong quá trình thuỷ phân, còn các chất như tanin, chất
đắng, tro thì hoà tan vào dung dịch tạo vị không bình thường cho nước nha, ảnh
hưởng đến chất lượng sản phẩm. Nếu vỏ nghiền càng nhỏ, lượng chất đắng và chát
càng dễ hoà tan vào dịch đường. Vì vậy trong quá trình nghiền càng bảo toàn
nguyên vẹn vỏ bao nhiêu thì càng tốt bấy nhiêu mặt khác, sau khi đường hoá khối
cháo phải qua khâu lọc tách bã khỏi pha lỏng. Nhưng có vỏ trấu lớp màng lọc được
kết cấu rất chắc nhưng vẫn đảm bảo đủ độ xốp để tạo thành các mương mao dẫn
đường ziczăc. Do chênh lệch áp suất, dịch đường ở phía trên màng lọc sẽ chạy theo
các đường ziczăc này, xuyên qua lớp lọc, đạt đến độ trong các thiết và giải phóng
khỏi hỗn hợp. Nếu vỏ trấu có kích thước quá bé thì độ dài đường ziczăc sẽ ngắns
hơn, khả năng lọc trong sẽ kém hơn, các mương dẫn dễ bị tắc, hiệu quả lọc của quá trình lọc không sao.
Nội nhũ của malt chứa chủ yếu là tinh bột, dextrin, đường, protein, các sản
phẩm thuỷ phân của protein và nhiều hợp chất khác. Các hợp chất này là nguồn
chính của cấp chất hoà tan cho dịch đường. Trong quá trình đường hoá cũng chịu
tác động của nhiều enzyme để chuyển hoá thành các hợp chất thấp phân tử dễ hoà
tan. Vì vậy, phần nội nhũ càng nghiền nhỏ càng tốt nhưng phần nội nhũ được
nghiền nhỏ phải nằm trong vỏ, càng ít bật ra khỏi vỏ càng tốt. Nếu làm tốt khâu SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 59
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
nghiền thì việc lọc dung dịch trong ly sẽ dễ dàng vì bột nội nhũ nằm phần nhiều
trong vỏ và không tung ra ngoài bịt kín lỗ trọc.
Gạo là thế liệu hàng đầu trong sản xuất bia cho hàm lượng glucid cao, khả
năng chuyển hóa thành chất hoà tan tốt. Gạo có thể thay thế cho malt đến 50 %.
Tuy nhiên gạo không thể thay thế hoàn toàn cho malt vì trong gạo không có hệ
enzyme thuỷ phân protein. Trong quá trình nghiền gạo càng mịn tốt vì hạt tinh bột
cứng (không khâu ươm mầm) nên khó bị phá vỡ và lâu chín.
5.1.2. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của thiết bị nghiền.
5.1.2.1. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của thiết bị nghiền malt. Cấu tạo :
Là một máy nghiền trục gồm có
phễu nhập liệu, ở phía trên dưới phễu
nhập có van điều chỉnh để điều lưu lượng
nguyên liệu vào, có hai cặp trục rulo
nguyên được chế tạo bằng thép, hai cặp
rulo được lắp song song nhưng cặp trên
có khe hở hai trục lớn hơn cặp dưới, đồng
thời trên bề mặt trục có nhiều khe rãnh
hơn. Cặp rulo phía dưới có bề mặt nhẵn
Máy nghiền búa và nghiền trục hơn, ít khe rãnh hơn.
Giữa hai cặp rulo có máng dẫn để đưa nguyên liệu từ cặp trên xuống cặp
dưới. Hai cặp trục được nối với nhau bởi dây xích và bánh răng. Hệ trục được bao
bọc bên ngoài bằng một vỏ bằng thép. Phía dưới là phễu tháp liệu.
Dưới cùng là một moteur điện lắp bên ngoài thiết bị được nối với cặp trục
thứ hai bới các dây curoa. Toàn bộ hệ thống được gắn trên chân đỡ cố định.
Nguyên lý hoạt động :
Nguyên liệu đưa vào phiễu nhập liệu và qua van điều chỉnh đi xuống cặp
trục thứ nhất, ở đây hai trục quay ngược chiều nhau cùng với khe rãnh tạo ra lực SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 60
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
ma sát xé rách vỏ malt và nội nhũ được nghiền sơ bộ. Bán thành phẩm theo máng
dẫn xuống cặp trục thứ hai. Nhờ bề mặt ít khe rãnh hơn cặp trục thứ nhất giúp nội
nhũ được nghiền mịn hơn nhưng vẫn không làm nát vỏ malt. Moteur hoạt động làm
cho cặp trục thứ hai quay. Khi cặp trục thứ hai quay kéo theo cặp trục thứ nhất
cũng quay thông qua bánh răng và dây xích. Sản phẩm nghiền được đưa ra ngoài ra phễu tháo liệu.
5.1.2.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị nghiền gạo. Cấu tạo :
Thiết bị là máy nghiền đĩa có cấu tạo gồm phễu nhập liệu ở trên cùng, bên
phễu có van điều chỉnh lưu lượng, kế tiếp là vis xoắn đưa nguyên liệu vào khe hở
hai đĩa nghiền, hai đĩa nghiền làm bằng gang, trên bề mặt đĩa có nhiều rãnh, độ sâu
các rãnh càng về tâm đĩa càng lớn, hai đĩa được gắn đồng trục, một đĩa cố định và
đĩa quay, đĩa được đặt trong hợp nghiền, khe hở giữa hai đĩa được điều chỉnh bằng
van ở bên ngoài hộp nghiền. Động cơ truyền động và đai dẫn được gắn với trục
nghiền. Toàn bộ hệ thống được đặt trên giá đỡ cố định. Dưới cùng là phễu tháo liệu.
Nguyên lý hoạt động.
Nguyên liệu được đưa vào phễu nhập liệu, qua van điều chỉnh lưu lượng
theo xoắn đi vào khe hở giữa hai đĩa. Động cơ hoạt động làm cho đai dẫn quay kéo
theo quay làm cho đĩa quay. Khi nguyên liệu đi vào khe hở giữa đĩa đồng thời đĩa
tạo ra lực ma sát giữa đĩa nghiền, giữa đĩa nghiền với nguyên liệu, giữa nguyên liệu
với nguyên liệu. Khi đó nguyên liệu sẽ được nghiền sơ bộ nhờ độ sâu của các rãnh,
nguyên liệu được nghiền mịn dần từ tâm đĩa ra ngoài đĩa. Sản phẩm nghiền được
đưa ra ngoài qua phễu tháo liệu.
5.1.3. Kỹ thuật nghiền nguyên liệu. 5.1.3.1. Chuẩn bị: •
Vệ sinh khu vực nghiền và thiết bị nghiền. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 61
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG •
Kiểm tra hệ thống điện, kiểm tra moteur. •
Mở điện cho máy hoạt động thử xem máy có hoạt động bình thường
không, nếu hoạt động tốt thì tiến hành nghiền. 5.1.3.2. Tiến hành:
Trước tiên đặt bao vào máng hứng. Bật công tắc điện cho moteur hoạt động.
Sau đó cho nguyên liệu vào phễu nhập liệu, điều chỉnh lưu lượng nguyên liệu vào
thích hợp bằng van điều chỉnh lưu lượng (nếu nguyên liệu vào nhiều quá sẽ kẹt
máy gây cháy moteur, nếu ít quá sẽ làm giảm năng suất nghiền). Trong suốt quá
trình nghiền cần chú ý kích thước bột nghiền đề điều chỉnh khe hở giữa hai trục
hoặc hai đĩa để sản phẩm đạt kích thước yêu cầu. Nguyên liệu được cấp vào và sản
phẩm tháo ra một cách liên tục. 5.1.3.3. Kết thúc:
Sau khi nghiền xong tắt moteur, tháo sản phẩm, vệ sinh thiết bị và khu vực nghiền.
5.1.4. Yêu cầu đối với nguyên liệu sau khi nghiền
5.1.4.1. Yêu cầu đối với malt:
Vỏ malt càng nguyên vẹn càng ngày tốt vì vỏ malt có tác dụng làm màng trợ
lọc trong quá trình lọc tách bã. Đồng thời trong vỏ malt chứa nhiều chất như tanin,
lognin, chất đắng…nếu nghiền nhỏ các chất này dễ trích ly, hoà tan vào dịch đường
tạo vị đắng và chát cho bia, gây ảnh hưởng xấu cho chất lượng của bia.
Phần nội nhũ càng mịn càng tốt nhưng phải nằm trong vỏ malt để tránh bít kín lỗ lọc.
5.1.4.2. Yêu cầu đối với gạo:
Gạo được nghiền càng nhỏ càng tốt bởi nó giúp cho quá trình thuỷ phân
diễn ra nhanh và triệt để hơn.
5.1.5. Một số sự cố thông thường và cách khắc phục. •
Thiết bị vận hành nghẹt do nguyên liệu chưa nghiền hết máy đã
ngưng hoạt động. Để tránh hiện tượng này phải đợi nghiền hết nguyên liệu mới tắt máy. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 62
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG •
Trục vis xoắn bị nghẹt do gạo xuống quá nhiều. Khắc phục bằng cách
điều chỉnh van chỉnh lưu lượng vào. •
Máy bị tắt nghẹt do gạo và malt bị ẩm, lẫn tạp chất như: cát, đá,
mảnh kính, kim loại vụn… Khắc phục tắt máy lấy nguyên liệu, tạp chất ra. •
Thiết bị gặp sự cố về đĩa, trục. Nếu đĩa, trục sử dụng lâu ngày bị mòn
dẫn đến sản phẩm có kích thước không đạt yêu cầu. Khắc phục thay đĩa hoặc trục mới. •
Máy đang hoạt động bị ngừng đột ngột do cúp điện hay bị kẹt trục… •
Các ống vis bị lỏng khi vận hành. Khắc phục bằng cách kiểm tra
thường xuyên xiết chặt ốc vis. •
Vỏ malt quá nát hoặc còn nguyên vẹn do khoảng cách giữa hai trục
quá lớn hoặc quá bé. Khắc phục điều chỉnh khoảng cách giữa hai trục. •
Gạo nghiền không được nhỏ do khoảng cách giữa hai đĩa nghiền quá
lớn hoặc bị mòn. Khắc phục điều chỉnh lại khi hở hoặc thay đĩa mới.
5.2 THỦY PHÂN NGUYÊN LIỆU.
5.2.1 Mục đích côngnghệ và cơ sở lý thuyết quá trình thủy phân.
5.2.1.1 Mục đích của quá trình thủy phân
Thủy phân nguyên liệu nhằm tạo điều kiện tối thích về nhiệt độ, pH… của
môi trường để hệ enzyme amylase trong malt hoạt động, chúng xúc tác sự chuyển
hóa các hợp chất cao phân tử (chủ yếu là hydratcacbon và protein) thành các chất
phân tử lượng thấp, hòa tan bền vững, tạo thành chất chiết của dịch thủy phân và là
nguồn dinh dưỡng cho nấm men trong giai đoạn lên men.
5.2.1.2 Cơ sở lý thuyết của quá trình thủy phân. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 63
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Sơ đồ thủy phân nguyên liệu
Thủy phân nguyên liệu là một quá trình gồm: hồ hóa, đạm hóa và dưỡng hóa.
Quá trình thủy phân tinh bộ và protein bằng hệ enzyme phụ thuộc vào nhiều yếu
tố: nhiệt độ, pH, nồng độ cơ chất, … Người ta dựa vào các yếu tố này để điều
chỉnh quá trình thủy phân theo hướng tốt nhất.
Giai đoạn hồ hóa tinh bột:
Dùng nhiệt độ để làm trương nở tinh bột, nhiệt độ hồ hóa là 83oC.
Mục đích của giai đoạn hồ hóa là làm mềm tinh bột trong gạo để giai đoạn
đường hóa dễ dàng hơn, đồng thời enzyme amylase có ái lực với tinh bột đã được
hồ hóa, nó thúc đẩy thủy phân tinh bột đã trương nở.
Giai đoạn đạm hóa:
Là quá trình tạo điều kiện nhiệt độ thích hợp cho enzyme protease hoạt động
thủy phân protein thành acid amin và các peptide đơn giản đến nấm men tiêu thụ. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 64
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Do trong malt chứa nhiều protein được cấu tạo bởi các acid amin bằng liên
kết peptide, có cấu tạo phức tạp (mạch peptide bậc 2, bậc 3, bậc 4) mà nấm men
không tiêu thụ được nhưng các vi sinh vật gây thối có thể tiêu thụ được, chúng chết
làm hư hỏng dịch bia. Đồng thời protein sẽ bao bọc nấm men làm nấm men thiếu
chất dinh dưỡng và chết.
Do vậy đạm hóa có tác dụng là nguồn cung cấp dinh dưỡng cho nấm men,
tạo ra đậm đà cho bia, và tạo ra acid amin giữ bọt cho bia.
Giai đoạn đường hóa:
Tạo điều kiện thích hợp về nhiệt độ, pH, .. để hệ enzyme amylase hoạt động
thủy phân tinh bột đã hồ hóa thành đường (glucos, maltose) và các dextrin đơn giản
chất hòa tan của dịch đường.
Cấu tạo mạch tinh bột của amylose và maylose pectin.
α - amylase: hoạt động tốt nhất ở nhiệt độ 72oC, pH 2.2 – 5.5 xúc tác sự
thủy phân liên kết 1,4 glucozit bất kỳ từ đầu không khử của phân tử tinh bột và bị
khống chế bởi liên kết 1,6 glucozit. Sản phẩm thu đươc chủ yếu là dextrin phức
tạp, một ít glucose và maltose.
β-amylase: Hoạt động tốt nhất ở nhiệt độ 65oC, pH 5.5 có tác dụng xúc tác
thuỷ phân liên kết 1,4 glucozit thoe từng cặp monosaccharide tạo thành maltose và
các dextrin phức tạp và một ít glucose. Nó bị khống chế bởi liên kết 1 – 6 glucozit.
γ-amylase (aminoglcoslase): hoạt động tốt nhất ở nhiệt độ 75oC, pH 5.5 - 5.6
xúc tác sự thủy phân liên kết 1,4 và 1,6 glucozit, làm phá vỡ các liên kết 1,6
glucozit, phân nhỏ các dextrin tạo thành các đường đơn giản. sản phẩm thu được ở
giai đoạn này là maltose, glucose và các dextrin đơn giản là các chất hòa tan nấm men tiêu thụ được.
Tóm lại tạo điều kiện tối thích cho các enzyme hoạt động để tạo ra các acid
amin, peptide đơn giản, glucose, maltose và các dextrin đơn giản để nấm men tiêu
thụ. Trong quá trình thủy phân có bổ sung thêm chế phẩm enzyme, acid tạo pH
thích hợp để kích thích hoạt động của enzyme thủy phân.
5.2.2. Cấu tạo nguyên lý hoạt động của thiết bị thủy phân.
5.2.2.1 Cấu tạo của thiết bị thủy phân. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 65
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Thiết bị thủy phân gồm có nồi gạo và nồi malt. Hai thiết bị có cấu tạo tương
đương nhau. Thân hình trụ, có hai lớp vỏ làm bằng inox, ở giữa hai lớp vỏ có lớp
bảo ôn tránh thoát nhiệt ra ngoài. Trên thân có gắn đồng hồ đo nhiệt độ, áp suất và
lắp ống dẫn nước. Đáy nồi cũng có hai lớp làm bằn inox tạo buồng chứa hơi đốt để
cung cấp nhiều thủy phân nguyên liệu. Đáy nồi có gắn đường ống hơi đốt, ống
thoát nước nhưng, ống xả dịch.
Bên trong nồi có lắp cánh khuấy cách đáy nồi khoảng 5 – 10 mm cánh
khuấy hoạt động nhờ vào động cơ và hộp giảm tốc được lắp đặt phía dưới dáy bên ngoài thiết bị.
Phía trên thân là chóp nồi có gắn cửa
thao tác, trên chóp nồi có ống thoát hơi thông
với khí trời cao khoảng 3.5 – 4m.
Thể tích của nồi malt lớn hơn nồi gạo Vnồi malt = 2500l. V nồi gạo = 1000l. Thiết bị nấu
5.2.2.2 Nguyên lý hoạt động.
Nước cùng với nguyên liệu cho vào nồi qua cửa thao tác, đồng thời cho
cánh khấy hoạt động giúp trộn đều nguyên liệu, tạo đối lưu nhiệt, tránh bén nồi.
Hơi đốt từ đáy nồi truyền đến khối dịch nâng nhiệt độ khối dịch đến nhiệt độ yêu cầu.
5.2.3. Kỹ thuật thủy phân nguyên liệu. Chuẩn bị: •
Kiểm tra, vệ sinh thiết bị, vệ sinh khu vực nấu. •
Kiểm tra hệ thống cung cấp diện, hơi đốt, nước. •
Kiểm tra đường ống và máy bơm. •
Kiểm tra cánh khấy có hoạt động bình thường không.
5.2.3.1 Kỹ thuật hồ hóa.
Cho 450 lít nước vào nồi gạo, mở van hơi cung cấp nhiệt để nung nóng
nước đến 30 – 50oC, bật cánh khuấy tiếp tục cho 10 kg malt lót để cung cấp một SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 66
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
lượng enzyme cần thiết để làm mềm tinh bột đồng thời tránh bén nồi, cho 40ml
H2SO4 vào nhằm tạo môi trường thúc đẩy enzyme hoạt động mạnh, tăng phản ứng
thủy phân. Cho 180 kg gạo vào nồi và nâng nhiệt độ lên 72oC duy trì 20 phút gạo trương nở.
Nâng nhiệt độ lên 83oC trong 20 phút để hồ hóa tinh bột hoàn toàn, làm lỏng
lẻo các liên kết glucozit tạo điều kiện cho enzyme xúc tác một cách dễ dàng.
Cho nước vào để hạ nhiệt độ xuống 72oC duy trì ở nhiệt độ này trong vòng
30 phút. Cung cấp 100 ml chế phẩm enzyme để thủy phân tinh bột. vì ở nhiệt độ hồ
hóa 83oC thì enzyme trong malt lót đã bị biến tính. Ở nhiệt độ này enzyme α-
amylase hoạt động mạnh cắt đứt liên kết 1,4 glucozit tạo dextrin, một ít glucose và maltose.
Sau đó mở hết van hơi nâng nhiệt độ dịch lên 100oC trong 15 phút, nhằm
thanh trùng dịch, tiêu diệt vi sinh vật, hồ hóa tinh bột triệt để, biến tính enzyme,
làm các liên kết 1,4 và 1,6 glucozit bị kéo giãn giúp quá trình đường hóa diễn ra
nhanh chóng triệt để. Bơm nước lạnh vào nồi hạ nhiệt độ dịch xuống 72oC để
chuyển dịch sang nồi phối trộn.
5.2.3.2 Kỹ thuật đạm hóa.
T iến hành hồ hóa khoảng 30 phút thì tiến hành đạm hóa.
Đầu tiên cho 950 lít nước vào nồi malt, mở van hơi cung cấp nhiệt để nung
nóng nước đến 30 – 50oC, bật cánh khuấy, cho 30 ml axit lactic, 30 g muối Ca2+, 20
g muối Zn2+ nhằm kích hoạt enzyme hoạt động mạnh, ổn định pH, ổn định cấu trúc
mạng của enzyme, tăng quá trình thủy phân. Sau đó, cho 160 kg malt vào và nâng
nhiệt độ dịch lên 52oC duy trì 40 phút enzyme protease hoạt động mạnh phân cắt
phân tử protein thành các axit amin, peptide đơn giản, peptone đồng thời tăng độ
bền sinh học và giữ bọt cho bia thành phẩm.
5.2.3.3. Kỹ thuật đường hóa:
Sau khoảng 40 phút đạm hóa, đồng thời lúc này nhiệt độ của dịch cháo
trong nồi gạo là 72oC, tiến hành mở bơm để chuyển dịch từ nồi gạo sang nồi malt,
khi đó nhiệt độ của dịch sau phối trộn là 65oC, duy trì trong 40 phút để enzyme β- SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 67
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
amylase hoạt động mạnh cắt đứt liên kết 1,4 glucozit theo từng cặp
monosaccharide, sản phẩm chủ yếu là dextrin, một ít glucose, ít maltose.
Chú ý: Không được bơm dịch malt từ nồi malt sang nồi gạo, vì lúc này nồi
gạo là 72oC sẽ làm ức chế enzyme β-amylase trong malt, đồng thời các enzyme
thủy phân protein, thủy phân tinh bột bị biến tính.
Tiếp tục nâng nhiệt độ của dịch lên 75oC duy trì 40 phút, trong giai đoạn
này, enzyme γ-amylase hoạt động mạnh cắt đứt liên kết 1,4 và 1,6 glucozit ở vị trí
bất kì tạo sản phẩm glucose, maltose và dextrin đơn giản, cung cấp môi trường dinh dưỡng cho nấm men.
Đến giai đoạn này hầu hết tinh bột chuyển thành đường và dextrin đơn giản,
protein chuyển thành axit amin và peptide, peptone đơn giản. Kết thúc quá trình
đường phân. Tiến hành đem toàn bộ dịch thủy phân đi lọc. Kết thúc: •
Thủy phân triệt để không còn tinh bột sót. •
Hạn chế trích li các chất đắng, chất chát, như lignin, tanin trong vỏ
malt làm ảnh hưởng đến chất lượng bia thành phẩm. •
Dịch thủy phân không có mùi cháy khét. •
Độ nhớt của dịch cháo thích hợp để đảm bảo cho quá trình bơm dịch và lọc sau này.
5.2.5 Một số kỹ thuật thông thường và biện pháp khắc phục. • Đường ống hơi bị xì.
Khắc phục: hàn kính những chỗ xì. •
Moteur gắn cánh khuấy bị hỏng.
Khắc phục: Kiểm tra kỹ trước khi tiến hành nấu. •
Bật cácnh khấy trước khi đổ gạo tránh hiện tượng làm gây cánh khuấy. •
Dịch cháo dễ bị trào ở nhiệt độ 100 0C. Chủ động quan sát khối dịch
để thêm nước và hạ nhiệt độ khối cháo khỏi bị trào ra. •
Bơm nhầm dịch malt vào dịch cháo. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 68
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Khắc phục: Người vận hành phải tập trung chú ý, thao tác đúng kỹ thuật. •
Hiện tượng caramen do cháy khét.
Khắc phục: Điều chỉnh van hơi để khống chế nhiệt độ, cánh khuấy hoạt động liên tục.
5.3. LỌC TÁCH RỬA BÃ
5.3.1 Mục đích công nghệ và cơ sở lý thuyết 5.3.1.1 Mục đích
Mục đích của quá trình lọc tách bã là tách pha lỏng ra khỏi pha rắn, thu hồi
dịch sau lọc. Bã sau lọc là phế liệu làm phân bón hoặc thức ăn gia súc.
Mục đích của việc rửa bã là để tận thu các chất dinh dưỡng còn sót lại trong bã. 5.3.1.2 Cơ sở lý thuyết
Thành phần cơ học của hỗn hợp sau khi đường hóa kết thúc, bao gồm hai
hợp phần pha rắn và pha lỏng.
Thành phần của pha rắn bao gồm các cấu tử không hòa tan của bột nghiền,
còn pha lỏng bao gồm nước và các hợp chất thấp phân tử được trích li từ malt và
nguyên liệu phụ hòa tan trong đó. Pha rắn gọi là bã, còn pha lỏng gọi là dịch đường.
Để tránh pha lỏng ra khỏi pha rắn, ta cho nén khối dịch lên những vật cản có
cấu trúc dạng lưới. Các phân tử của pha rắn bị giữ lại trên lưới, còn pha lỏng đi
qua. Khi pha rắn bị giữ lại, chúng tạo thành lớp lọc phụ. Cấu trúc và độ dày của lớp
lọc phụ này đóng vai trò quyết định đến chất lượng dịch đường và tốc độ lọc.
Quá trình lọc bã được tiến hành theo hai bước, bước đầu tiên là ép để tách
dịch cốt và bước thứ hai là rửa bã để chiết rút hết tất cả cả phần dinh dưỡng còn sót lại trong bã.
Quá trình chiết rút chất hoà tan ở giai đoạn rửa bã dựa trên cơ sở của sự
khuếch tán. Đầu tiên là các phần phân tử ở trong bã hoà tan vào nước rửa bã một
cách nhẹ nhàng. Sau đó dịch rửa bã được ép ra liên tục bổ sung một lượng nước
rửa bã mới làm các phân tử dễ hòa tan tiếp tục hòa tan đồng thời chúng cũng bị xáo
trộn, tạo sự khuếch tán mang tính đối lưu chiết rút triệt để chất hoà tan trong bã. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 69
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Tấm lọc làm bằng vải bố, lỗ lọc của tấm lọc có kích thước lớn. Do đó ở
những phút đầu tiên của quá trình lọc, dịch đường thu được bị đục. Sau một thời
gian lọc nhất định, hình thành lớp lọc phụ làm tăng khả năng lọc, dịch đường sẽ trong hơn.
Lớp lọc phụ được hình thành do bã lọc. Trong lòng lớp bã tạo nhiều mương
mao dẫn với kích thước và mật độ khác nhau. Số lượng và kích thước mao dẫn
quyết định tốc độ lọc và độ trong của dịch đường. Mặt khác cấu trúc của mương
dẫn phụ thuộc vào mức độ nghiền nguyên liệu. Nếu malt nghiền giữ được vỏ trấu
nguyên vẹn hoặc mảnh lớn sẽ tạo ra lớp lọc phụ xốp, tạo các đường zizăc dịch
đường sẽ dễ đi qua. Nếu nguyên liệu nghiền mịn thì lớp lọc phụ bị nén chặt, kích
thước mương mao dẫn bé dễ bị tắc nghẽn khi có phân tử có kích thước lớn rơi vào
làm giảm tốc độ lọc. Bên cạnh đó nếu mức độ đường hoá học không triệt để, còn
chứa nhiều hạt tinh bột chưa thuỷ phân, keo protein chưa được peptid hoá triệt để
sẽ bám lên tấm lọc tạo lớp dịch bùn cản trở đến tốc độ thoát ra của dịch đường, tức
là làm giảm tốc độ lọc.
Áp xuất lọc cũng ảnh hưởng đến tốc độ lọc và độ trong của dịch đường. Nếu
lưu lượng dịch bơm vào thấp dẫn đến áp lực lọc thấp làm giảm tốc độ lọc, dịch
phân bố ở các khung không đồng đều, cấu trúc lớp màng lọc không chặt chẽ làm
độ trong dịch đường cao. Nếu lưu lượng dịch bơm vào lớn dẫn đến áp suất lọc tăng
cao, nếu tăng cao quá sẽ quá vỡ cấu trúc của lớp lọc phụ và dịch bị xì ra ngoài làm
đục dịch đường. vì vậy cần khống chế lưu trong của dịch đường. Trong quá trình
bơm dịch cánh khuấy ở nồi phối trộn phải hoạt động liên tục để đảo khối dịch để
phần tử pha rắn phân bố đều trên bề mặt vải lọc.
Nhiệt độ khối cháo cũng ảnh hưởng đến tốc độ lọc. Nếu nhiệt độ của dịch
lọc thấp làm tăng độ nhớt của dịch dẫn đến khả năng lọc kém. Nhưng nếu nhiệt độ
của khối cháo quá cao sẽ xảy ra các hiện tượng biến tính protein, những sản phẩm
này bám lên màng lọc tạo thành lớp kết tủa dẻo cản trở quá trình lọc. Đồng thời
nhiệt độ cao làm trích li các chất đắng và chất chát như tanin, lignin trong vỏ malt
làm ảnh hưởng đến chất lượng dịch bia sau này. Vì vậy nhiệt độ thích hợp của khối
cháo đem lọc là 78oC. Yêu cầu của nước rửa bã phải đạt 75oC. Nếu nhiệt độ nhỏ SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 70
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
hơn 75oC không trích li triệt để các chất dinh dưỡng còn sót lại trong bã. Nếu nhiệt
độ lớn hơn 75oC các chất đắng, chất tan trong vỏ malt sẽ trích li ra hoà tan vào dịch
đường làm ảnh hưởng đến chất lượng bia thành phẩm.
5.3.2. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của thiết bị lọc tách bã
5.3.2.1 Cấu tạo của triết bị lọc.
Thiết bị lọc là máy lọc khung
bản được cấu tạo gồm 21 bản và 20
khung được xếp xen kẽ nhau. Khung
và bản được chế tạo bằng gang cứng chịu nhiệt.
Bản là một hình vuông có kích
thước 68cm x 68cm, bề dày 3cm, phía
trong lòng của bản đặc hoàn toàn. Trên
Thiết bị lọc ép khung bản
bề mặt bản được khía các rãnh ngang dọc
tạo mương dẫn cho dịch đường. Góc phía trên của mỗi bản có một lỗ tròn, phía góc
dưới cũng có một lỗ tròn có gắn robine bằng đồng đường kính 18 mm. Các rãnh
hai bên bản có thể được bố trí khác nhau nhưng các dòng chảy này được tập trung
về phía góc có gắn robine.
Khung có kích thước bằng bản nhưng bề dày của khung lớn hơn bản (4cm).
Bên trong khung rỗng hoàn toàn tạo ra khoảng không chứa dịch cháo khoang chứa
dịch phí trên mỗi khung có một lỗ tròn. Giữa khung và bản được bố trí một lớp vải
lọc bằng vải bố. Khi bản và khung được lắp khép kín vào nhau, các lỗ tròn của
khung và bản tạo thành một mương. Mương kín này đóng vai trò như một đường
ống dẫn, người ta sử dụng đường ống để bơm cháo vào các khoảng không của
khung, đồng thời cũng đường ống dẫn nước vào rửa bã sau khi lọc.
Toàn bộ khung và bản được xếp xen kẽ lên hai tay đỡ được gắn cố định trên
thống giá đỡ nhờ hai tay treo ở hai cạnh bên của khung và bản. Tay treo của bản
chiều dài 170 mm, dày 25 mm. Tay treo của khung có chiều dài 120 mm, dày 15
mm. Đồng thời thiết bị còn có vô lăng gắn với trục vis, liền kề với trục vis lần lượt
là tấm di động các khung và bản, tấm đà cố định, Phía dưới thiết bị lọc là một SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 71
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
máng hứng dịch lọc, dưới máng hứng dịch lọc là máng để xả bã sau khi lọc. Ngoài
ra, trên đường ống dẫn dịch đường có lắp đặt một đồng hồ đo áp suất.
5.3.2.2. Nguyên lý hoạt động của thiết bị lọc
Dưới áp lực của máy bơm, dịch thủy phân được bơm vào thiết bị lọc qua
đường ống dẫn, dịch được chảy tràn vào các khoang chứa dịch. Sự kết hợp giữa
trục vis với khung và bản tạo nên lực nén ép lớn giúp ép dịch, đồng thời nhờ lớp
vải lọc dịch thủy phân được giữ lại ở trong khung, pha lỏng qua vải lọc theo các
khe rãnh trên bản chảy ra ngoài qua robine. Còn pha rắn được giữ lại trên lớp vải lọc trong khung.
5.3.3. Kỹ thuật lọc tách bã, rửa bã 5.3.3.1 Chuẩn bị. •
Vệ sinh khu vực, thiết bị và vải lọc sạch sẽ. • Kiểm tra điện, máy bơm. •
Kiểm tra vải lọc có bị thủng không. 5.3.3.2 Thao tác. •
Tiến hành lắp vải lọc vào bản, đồng thời bản được xếp xen kẽ với khung. •
Chú ý : So hai đầu vải lọc bằng nhau, lỗ tròn trên vải lọc phải ăn
khớp với lỗ tròn của bản và khung. •
Quay vô lăng cùng chiều kim đồng hồ để trục vis tiến siết chặt tấm
ép di động, bản, khung vào tấm đà cố định để các khung và bản được khít nhau
nhằm tránh hiện tượng trào dịch và dịch bị đục. •
Mở van xả ở đáy nồi thủy phân và dùng máy bơm bơm dịch thủy
phân có nhiệt độ 78oC theo đường ống dẫn có đi vào mương kín và vào khoang
chứa với áp suất khoảng 1 - 1.5 kg/cm2. •
Sau khi bơm dịch hết trong nồi thủy phân, tiến hành bơm nước nóng
75oC vào đường ống cấp dịch để rửa bã trích ly các chất hòa tan còn sót lại trong
bã. Khi nồng độ chất hòa tan trong dịch rửa khoảng < 1 % thì kết thúc quá trình
rửa. Dịch sau khi lọc và rửa chảy xuống máng hứng dịch lọc theo đường ống vào SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 72
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
nồi houblon để tiến hành houblon hoá. Tổng thời gian lọc tách bã và rửa bã khoảng 30 - 35 phút. 5.3.3.3 Kết thúc. •
Tắt máy bơm, tháo máng hứng dịch sau lọc. •
Quay ngược chiều kim đồng hồ để trục vis lùi về sau giúp tháo lỏng
tấm ép di động cùng với khung và bản. •
Tách rời khung và bản, giặt sạch sẽ, phơi khô để tiến hành lọc mẻ sau
kết hợp rửa máy lọc sạch sẽ. •
Cuối cùng, vệ sinh khu vực lọc.
5.3.4 Yêu cầu chất lượng dịch sau lọc. • Dịch sau khi lọc trong. •
Tận dụng triệt để các chất trích ly trong bã. •
Hạn chế tối thiểu các chất chát, chất đắng trong dịch sau lọc. •
Đảm bảo tổng thể tích dịch sau khi lọc không vượt quá 5500 lít.
5.3.5. Một số sự cố kĩ thuật thông thường và cách khắc phục. • Máy bơm bị hỏng. •
Khắc phục: sửa chữa hoặc thay máy bơm mới. •
Đường ống cấp dịch bị nghẹt. •
Nguyên nhân: do dịch thủy phân quá đặc. •
Khắc phục: cho thêm nước vào để pha loãng dịch. •
Vải lọc bị thủng do sử dụng lâu ngày. •
Khắc phục: thay vải lọc mới. •
Vải lọc đắp bị lệch so với khung và bản. •
Khắc phục: tháo ra và tiến hành lắp lại. •
Vải lọc bẩn làm nghẹt vải lọc, không đảm bảo an toàn vệ sinh cho sản phẩm . •
Khắc phục: Làm vệ sinh vải lọc sạch sẽ trước khi lọc. •
Các khung và bản không khép kín làm dịch xì ra ngoài. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 73
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG •
Khắc phục: quay vô lăng để trục vis tịnh tiến và xiết chặt khung và bản lại. •
Lưu lượng dịch vào nhiều quá, làm áp suất lọc cao, phá vỡ lớp trợ
lọc, cản trở quá trình lọc, làm dịch bị đục. •
Khắc phục: điều chỉnh lưu lượng dịch vào. • Dịch đường bị đục. •
Nguyên nhân: do ở giai đoạn đầu lớp vỏ malt chưa tạo được mao
quản lọc tốt, do vải lọc bị thủng, do lưu lượng dịch thủy phân nhiều quá, do còn tinh bột sót. •
Khắc phục: hồi lưu dịch đường ở giai đoạn đầu.
Kiểm tra kĩ vải lọc trước khi lắp vải.
Điều chỉnh lưu lượng dịch thủy phân vào phù hợp.
Làm tốt giai đoạn thủy phân nguyên liệu để dịch được thủy phân triệt để. 5.4 HOUBLON HÓA.
5.4.1 Mục đích công nghệ và cơ sở lý thuyết.
Sau công đoạn lọc tách bã rửa bã,dịch đường thu được chỉ có vị ngọt của
malt và gạo, chưa có vị đắng và hương thơm đặc trưng của bia nên cần phải tiến
hành houblon hoá để nâng cao chất lượng sản phẩm bia.
Quá trình houblon hoá và quá trình đun sôi dịch đường cùng với hoa
houblon và caramen để nhằm:
Trích ly đắng (acid đắng) từ cao houblon tạo vị đắng đặc trưng cho bia.
Tạo hương thơm nhờ các ester thơm và tinh dầu thơm từ houblon viên.
Tạo màu nhờ caramel do phản ứng melanoidin giữa đường khử và acid amin
và nhờ các cấu tử mang màu có trong houblon…
Kết lắng protein cao phân tử do phản ứng protein cap phân tử với
polyphenol của houblon làm dịch bia trong hơn, đồng thời các chất cặn bã sẽ kết
tủa khi gặp lạnh kết tủa, sẽ lắng xuống đáy và được thải ra.
Trong hoa houblon có chất kháng khuẩn có tác dụng sát khuẩn dịch đường,
quá trình đun sôi sẽ tiêu diệt được các vi sinh vật, làm biến tính các enxyme tăng
độ bền sinh học cho bia. Mặt khác polyphenol, các hợp chất chứa nitơ, chất đắng SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 74
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
trong houblon là những chất tạo sức căng bề mặt, nhờ đó tăng khả năng giữ bọt cho bia.
Giảm độ pH của dịch thủy phân nhờ các axit hữu cơ của hoa houblon hòa
tan vào dịch đường làm pH dịch thủy phân phù hợp với yêu cầu pH của nấm men.
5.4.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị houblon hóa. 5.4.2.1 Cấu tạo:
Đáy thiết bị có cấu tạo hai lớp để chứa hơi cấp nhiệt độ gọi là buồng cấp nhiệt.
Thân hình trụ bằng inox, bên trong có lớp bảo ôn ở giữa thân có cửa nạp liệu.
Phía dưới cùng của thân có đường ống để dẫn sản phẩm đến thiết bị lắng
trong làm nguội và bộ phận xả nước ngưng.
Trên đỉnh thiết bị có ống thoát hơi thông với khí trời.
Điểm khác biệt cơ bản của thiết bị houblon hóa so với thiệt bị thủy phân là
không có cánh khuấy và đồng hồ theo dõi nhiệt độ, áp suất.
5.4.2.2 Nguyên lý hoạt động.
Hơi đốt từ nồi hơi sẽ cấp nhiệt vào buồng chứa hơi, nâng nhiệt độ của dịch
houblon hóa đến nhiệt độ yêu cầu để thực hiện công đoạn houblon hóa. Sau khi kết
thúc hóa trình houblon thì ngừng cấp nhiệt và mở bơm để bơm dịch đã houblon
vào thiết bị lắng trong – làm nguội.
Nhiệm vụ chủ yếu của nồi houblon là chứa dịch lọc từ máy lọc khung bản
để thực hiện công đoạn houblon hóa.
5.4.3 Kỹ thuật houblon hóa.
Trung bình một mẻ houblon là 5500 lít. 5.4.3.1 Chuẩn bị. •
Vệ sinh thiết bị, vệ sinh khu vực houblon. •
Kiểm tra đường ống hơi, van hơi, dịch, kiểm tra bơm… •
Cho 500 lít nước lạnh vào nồi houblon và đung sôi, cùng lúc đó nấu
500 ml nước để rửa bã khi lọc.Sau khi lọc xong dùng nước 75oC để rửa bã. 5.4.3.2 Thao tác. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 75
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Khi nước trong nồi houblon sôi cùng với dịch sau lọc và rửa bã được dẫn
vào nồi houblon hóa, định lượng khoảng 5500 l, tiếp tục cấp hơi để đun sôi dịch.
Trong quá trình đun sôi phải vớt bọt bỏ đi vì trong bọt có các tạp chất còn sót lại
trong quá trình lọc, những tạp chất này rất nhỏ, làm giảm chất lượng bia.
Quá trình houblon hóa kéo dài khoảng 1 giờ và được tiến hành cho hoa houblon vào 2 lần:
Khi nhiệt độ dịch đạt nhiệt độ sôi tiến hành cho 400 g cao houblon vào và
giữ ở nhiệt độ sôi đó trong vòng 30 phút. Mục đích của giai đoạn này là tạo điều
kiện để trích ly chất đắng trong cao houblon.
Sau 30 phút ch otiếp 350 g viên houblon vào một lượng caramel thích hợp
duy trì ở nhiệt độ này trong 30 phút. Mục đích của giai đoạn này là tạo điều kiện để
trích ly hương thơm từ houblon viên, mục đích cho caramel là để tạo màu vàng ánh xanh đặc trưng cho bia.
Khi đủ thời gian thì nhanh chóng bơm dịch houblon hóa vào thiết bị lắng
trong làm nguội, để tránh dịch đường bị keo tụ lại, nếu đun sôi lâu hơn thì hương từ
hoa houblon sẽ bị thất thoát nhiều.
Chú ý: không bơm hết dịch trong nồi houblon sang thiết bị lắng trong làm
nguội vì ở đáy nồi có cặn lắng ta cần xả bỏ. nếu bơm hết sẽ cản trở đến quá trình lắng trong.
Mục đích cho hoa houblon vào nhiều lần và duy trì nhiệt độ sôi trong vòng
60 phút để trích ly hết các acid đắng có trong cao houblon tạo vị đắng đặc trưng
cho bia. Nếu cho viên houblon vào trước để trích ly hương thì bia sẽ không thơm
do quá trình gia nhiệt kéo dài làm thất thoát hương. Nếu cho houblon cao vào sau
thì bia sẽ không đắng vì không đủ thời gian để trích ly hết các acid đắng, bia sẽ
không có bị đắng đặc trưng, vì thế không được nhầm lẫn khi houblon hóa. Lần đầu
là trích ly chất đắng, chất tạo mùi, polyphenol và các acid có tính sát khuẩn, tận thu
glucose. Lần 2 chủ yếu trích ly các este thơm tạo hương cho sản phẩm, tăng giá trị cảm quan cho bia. 5.4.3.3 Kết thúc:
Vệ sinh thiết bị, vệ sinh khu vực houblon. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 76
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Vệ sinh các đường ống.
5.4.4 Yêu cầu chất lượng đối với dịch houblon hóa.
Dịch houblon hóa phải đạt vị đắng nhất định.
Dịch houblon hoá phải có màu sắc đẹp (vàng ánh xanh đặc trưng cho bia)và hương thơm đặc trưng.
Dịch houblon hoá phải trong, không bị vẩn đục.
Dịch houblon hoá không bị nhiễm các loại vi sinh vật.
Dịch houblon phải có pH phù hợp với quá trình lên men (pH = 5.5 – 6 ).
Dịch houblon hoá phải có độ chua 0.98 – 1
Lượng protein phải kết lắng nhiều.
Phải đảm bảo nhiệt độ nấu và nhiệt độ sôi thích hợp, tiến hành cho houblon
vào 2-3 lần để trích ly hết chất đắng, giữ được hương thơm, kết tủa hết protein
không tan. Nếu houblon hoá tiến hành cho hoa houblon vào một lần thì ở nhiệt độ
sôi trong thời gian dài, hương thơm sẽ theo hơi nước bay ra ngoài làm mất mùi đặc trưng của bia.
5.4.5 Một số sự cố kỹ thuật thông thường và cách khắc phục. •
Dịch sôi chậm làm thời gian nấu kéo dài, protein chậm keo tụ,
nguyên nhân hơi cung cấp không đủ.
Khắc phục: là kiểm tra lại van hơi. •
Các chất cặn bã không tạo kết tủa do thời gian không đủ.
Khắc phục: kiểm tra lại thời gian houblon hóa. •
Hou houblon không tan do dịch đường chưa sôi đã cho houblon vào
cao houblon không kịp thời chín, sự hấp thụ houblon vào dịch đường không đạt yêu cầu.
Khắc phục: đun sôi dịch trước khi cho houblon cao vào, ngoài ra dịch sau
khi phải tiến hành đun sôi ngay, nếu để nguội sẽ làm dịch đường bị oxy hoá, giảm lượng của bia. •
Cao houblon và viên houblon không đạt chất lượng làm dịch không
có vị đắng và hương thơm đặc trưng của bia.
Khắc phục: Kiểm tra chất lượng hoa houblon SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 77
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG •
Trong quá trình đun sôi dịch đường, các thiết bị và các đường ống
cấp nhiệt hư hỏng đến những tác hại : kéo dài thời gian nấu, thời gian kết lắng của
đường, nhiệt độ không đạt nhiệt độ sôi, hiệu suất houblon hoá không sao…
Khắc phục: kiểm tra các đường ống và thiết bị trước khi tiến hành houblon
hóa để kịp thời sửa chữa.
5.5 QUÁ TRÌNH LẮNG TRONG LÀM NGUỘI, LÀM LẠNH
5.5.1 Mục đích công nghệ và cơ sở lý thuyết 5.5.1.1 Mục đích
Quá trình lắng trong – làm nguội nhằm mục đích lắng các cặn, các màng kết
tủa protein, các tạp chất xuống đáy thiết bị để tách chúng ra khỏi dịch houblon hóa dễ dàng.
Đồng thời làm tăng khả năng bão hòa oxy của dịch.
Quá trình làm lạnh nhằm hạ nhiệt độ dịch đường đến nhiệt độ phù hợp cho
sự sinh trưởng và phát triển của nấm men, để nấm men hoạt động tạo điều kiện
thuận lợn cho quá trình lên men. 5.5.1.2 Cơ sở lý thuyết
Dịch đường sau khi houblon hóa xong là một hỗn hợp rất phức tạp. Ngoài
các mảng lớn của kết tủa protein, trong đó còn vô số hạt có kích thước rất khác
nhau. Khi dịch đường trạng thái tĩnh, các hạt này sẽ có chiều hướng lắng xuống
đáy thùng theo nguyên lý rơi tự do. Tốc độ rơi của chúng phụ thuộc vào khối lượng
riêng của hạt đó, những hạt có kích thước lớn có thể kết lắng ở nhiệt độ thấp. Ở
vùng nhiệt độ càng thấp, kích thước của các hạt kết lắng càng bé. Như vậy để tăng
khả năng kết lắng người ta còn cho dịch houblon hóa trao đổi nhiệt gián tiếp vói tác
nhân lạnh để hạ nhiệt độ của dịch xuống.
5.5.2 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và phương pháp thực hiện của quá
trình lắng trong – làm nguội, làm lạnh SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 78
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
5.5.2.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phương pháp thực hiện của quá trình làm nguội. Cấu tạo.
Thiết bị lắng trong – làm nguội có
thân hình tròn có nắp đậy, đáy thiết bị
hình côn, duối có gắn chân dỡ thiết bị.
trên miệng thiết bị có đường ống dẫn dịch
houblon hóa vào và dưới đáy thiết bị thì
có đường ống dẫn dịch sau khi lắng ra SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 79
Thiết bị làm nguội
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
ngoài và có van để xả cặn. Bên trong thiết bị còn có 2 hệ thống ống xoắn được gắn
với đường ống dẫn nước lạnh vào và đường ống dẫn nước lạnh ra. Xung quanh
thành thiết bị có gắn thêm đường ống dẫn nước lạnh. Nguyên lý.
Tác nhân lạnh là nước lạnh đi liên tục trong ống xoắn từ dưới lên trên sẽ
trao đổi nhiệt với dịch houblon hóa ở bên ngoài đường ống. Dịch đường và tác
nhân lạnh sẽ trao đổi nhiệt gián tiếp với nhau qua thành ống để làm tăng khả năng
kết lắng khi hạ nhiệt độ của dịch.
Phương pháp thực hiện. Chuẩn bị:
Kiểm tra các đường ống dẫn dịch, đường ống dẫn tác nhân lạnh, vệ sinh thiết bị Thao tác:
Đầu tiên mở van để đưa tác nhân lạnh là nước lạnh vào trong đường ống
xoắn được di chuyển từ dưới lên trên. Đồng thời mở van để nước lạnh chạy theo
đường ống xung quanh thiết bị. Sau đó bơm dịch houblon hóa vào thiết bị. Nước
lạnh sẽ được cho vào và ra liên tục để hạ nhiệt độ của dịch đường xuống 37 – 400C. Kết thúc:
Kết thúc quá trình lắng ta mở van dẫn dịch sau khi lắng trong sang thiết bị
làm lạnh. Sau đó dùng vòi áp lưc vệ sinh thiết bị đẩy hết cặn lắng ra ngoài.
5.5.2.2 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phương pháp thực hiện của quá trình làm lạnh.
Thiết bị làm lạnh có cấu tạo
gồm những tấm bản gấp sóng được
làm bằng thép không rỉ. Các tấm bản
có hình chữ nhật, có bốn tai ở bốn góc.
Trên mỗi tai đục thùng một lỗ tròn.
Với cấu tạo của từng bản như vậy nên SVTH:Lê Thanh Khoa Th K iế hoa t b c ị ông n làm ghệ lạnh thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 80
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
khi lắp chúng lên khung máy thì sẽ tạo thành bốn mương dẫn: dịch đường vào
máy, dịch đường ra khỏi máy, tác nhân lạnh vào máy, tác nhân lạnh ra khỏi máy.
Có hai loại máy dùng làm lạnh nhanh: là máy làm lạnh nhanh một cấp chỉ
sử dụng một loại tác nhân lạnh và máy làm lạnh nhanh hai cấp sử dụng hai loại tác
nhân lạnh là nước lạnh hay nước muối.
Nguyên lý hoạt động:
Dịch sau khi làm nguội và tác nhân lạnh được cho vào thiết bị đi theo các
mương dẫn và đi ngược chiều nhau. Chúng sẽ chảy xem kẽ trong các tấm bản và
trao đổi nhiệt với nhau qua thành bản để làm lạnh dịch xuống nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men.
Phương pháp thực hiện. Chuẩn bị:
Kiểm tra các đường ống dịch, đường ống dẫn tác nhân lạnh, vệ sinh thiết bị. Tiến hành:
Dịch sau khi lắng trong –làm nguội được bơm vào thiết bị làm lạnh ngay, tại
đây dịch tiếp tục được hạ nhiệt độ đến nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men. Kết thúc:
Sau khi làm lạnh hết dịch đường, tiến hành bơm nước vào thiết bị để vệ sinh.
5.5.3 Yêu cầu chất lượng đối với dịch sau lắng trong – làm nguội, làm lạnh •
Dịch sau khi lắng phải trong. •
Hàm lượng chất hòa tan phải đạt 10.5 – 10 o balling. •
Nhiệt độ dịch sau khi làm lạnh phải phù hợp với nhiệt độ của quá trình lên men.
5.5.4 Một số sự cố kỹ thuật thông thường và biện pháp khắc phục •
Thiết bị làm lạnh dễ bị ăn mòn bởi tác nhân lạnh là nước muối,
thường là ăn mòn các răng dẫn đến lắp không khớp với nhau, tạo lỗ hổng và gây xì dịch hay tác nhân lạnh. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 81
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Biện pháp: Cần kiểm tra thiết bị trước khi hoạt động •
Thời gian lắng trong làm nguội ngắn thì cặn chưa kịp lắng hết, chúng
sẽ gây cản trở quá trình lên men. •
Thời gian lắng trong làm nguội dài thì dễ gây nhiễm các vi sinh vật vào trong quá trình lắng. •
Vệ sinh thiết bị không sạch dễ làm nhiễm các vi sinh vật vào trong dịch.
Biện pháp: Cần có chế độ vệ sinh thiết bị sạch sẽ. Đối với thiết bị làm lạnh
thì cho nước lạnh vào đường ống dẫn dịch để làm vệ sinh.
6. KỸ THUẬT LÊN MEN CHÍNH 6.1 LÊN MEN CHÍNH
6.1.1 Mục đích công nghệ và cơ sở lý thuyết: 6.1.1.1 Mục đích:
Lên men nhằm mục đích chuyển hóa các chất hòa tan trong dịch đường
houblon hóa thành rượu etylic, CO2, và các sản phẩm phụ khác dưới tác động của
nấm men thông qua hoạt động sống của chúng. 6.1.1.2 Cơ sở lý thuyết:
Khi tiến hành lên men chính dịch đường, một lượng lớn cơ chất chủ yếu là
đường và dextrin bậc thấp bị nấm men hấp thụ để tạo thành rưọu etylic, khí CO2 và
các sản phẩm phụ. Nấm men là tác nhân cung cấp phức hệ enzym zimase để men dịch đường.
Trong quá trình lên men ngoài gluxit tác động mạnh các hợp phần khác của
dịch đường cũng chịu thay đổi lớn. Một phần bị nấm men đồng hóa và bị biến đổi
thành những hợp chất khác nhau. Còn một số khác thì chuyển đổi thành trạng thái
không hòa tan và bị tách ra ngoài dưới dạng kết lắng. Song song hoặc sau quá trình
hình thành ra chúng là sự tạo thành những hợp chất dễ bay hơi như men bậc cao, este và andehyt… •
Chất chiết không lên men (chất khô sót): là phần chất hòa tan còn lại
mà nấm men không có khả năng hấp thụ. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 82
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG •
Chất chiết nấm men: là tổng lượng chất hòa tan đã tiêu hao trong thời gian lê men chính. •
Mức độ lên men (độ lên men): là phần trăm khối lượng chất chiết đã
lên men so với lượng chất chiết ban đầu của dịch đường. •
Độ lên men và độ mên cuối cùng của các loại bia khác nhau dao
động trong những khoảng rất lớn.
Về lý thuyết thì toàn bộ lượng chất chiết có khả năng lên men có thể sẽ được
lên men hoàn toàn. Lúc đó độ lên men sẽ có trị số bằng độ lên men cuối cùng.
Nhưng trong thực tế sản xuất, không bao giờ độ lên men của một dịch đường lại có
thể đạt đến độ lên men cuối cùng.
1- Vào giai đoạn đầu của quá trình lên men, các este giữa acid phosphosric và
đường hexose tạo thành. Mở đầu là phản ứng giữa glucose với
adenozintriphosphate (ATP), kết quả là tạo thành glucose-6-phosphate và
adenozindiphosphate (ADP). Phản ứng xảy ra được do sử xúc tác của hexokinase
với sự có mặt bắt buộc của Mg2+: CH OH CH – O – PO H 2 2 3 2 + ATP hecxokinase OH OH OH OH OH OH OH OH Glucose Glucose-6-phosphate
Cũng phản ứng tương tự như trên, quá trình phosphoryl hóa fructose và
manose để tạo thành các hexose – 6 – phosphate tương ứng.
2-Glucose-6-phosphate bị đồng phân hóa thành fructose-6-phosphate dưới
sự xúc tác của enzyme glucozophosphateizomerase. Phản ứng xảy ra theo hai chiều thuận nghịc CH h và – O ở tr – P ạ O ng
H thái cân bằng thì 2/3 là glucose – 6 – phsphate còn 1/3 là 2 3 2 fructose-6- phosphate: H O P – O – CH 2 3 2 CH O 2 H OH OH OH OH OH SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm glocozophosphatizomera Bùi Ánh M OHinh Lớp: CĐLTP OH2 se Trang 83 Glucose-6- Glucose-6- phosphate phosphate
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
3-Fructose-6-phosphate được phosphoryl hóa bởi ATP với sự xúc tác của
enzyme phosphoructokinase để tạo thành fructose-1,6-diphosphate: H O P – O – H O P – O – 2 3 CH O 2 3 H C-O- 2 CH 2 CH 2 H 2 PO H O 3 2 O + ATP + ADP H O H O Phosphofructo H O H kinase O H H Glucose-6- Fructose-1,6- phosphate diphosphate
Phản ứng này chỉ xảy ra được khi có mặt của K+ và ion amon NH + 4 . Đến
đây, giai đoạn phosphoryl hóa kết thúc.
4-Fructose-1,6-diphosphate bị phân cắt thành hai phân tử triozophosphate cụ
thể là aldehid-3-phosphoglycerinic và phosphodioxyaxeton. Phản ứng này được sự
xúc tác bởi enzyme aldolase:
Tham gia vào quá trình chuyển hóa tiếp theo chỉ có 3-
phosphoglycetoaldehide. Tùy thuộc vào mức độ chuyển hóa của nó mà thế cân
bằng của phản ứng phân cắt triozophosphate dần dần bị mất. Lúc đó, dưới sự xúc
tác của enzyme triozophosphateizomerase, phosphatedioxyaceton dần dần chuyển
thành 3- phosphoglyceroaldehide. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 84
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
5- Aldehid – phosphoglycerinic oxy hóa coenzyme NAD+ đồng thời được
phosphoryl hóa đến acid 1,3 – diphosphoglycerinic. Phản ứng xảy ra dưới sự xúc
tác của enzyme triozophosphatdehydrogenase.
Sau khi chuyển H+ cho sản phẩm tạo thành ở giai đoạn cuối cùng của quá
trình lên men là acetalhehide, NADH tạo thành ở phản ứng trên lại quay trở lại dạng NAD+.
6 – Từ acid 1,3 – diphosphoglycerinic, một phân tử phosphoric nối ở
nguyên tử cacbon thứ nhất được tách ra. Phản ứng xảy ra dưới sự xúc tác của
enzyme triphospho – glycerat – 1 – phosphotransferase, với sự có mặt của Mg2+.
Acid phosphoric được tạo thành sẽ gắn với ADP để tạo thành ATP.
7-Acid 3-phosphoglycerinic dưới tác động của enzyme
phosphoglyceromutase bị đồng phân hóa thành acid 2-phosphoglycerinic.
8 – Dưới sự tác dụng của enzyme enolase, quá trình dehydrate xảy ra và
acid 2-phosphoglycerinic chuyển thành acid 2-phosphoenolpiruvic.
9 - Từ acid 2-phosphoenolpiruvic có mối liên kết cao năng, dưới sự xúc tác
của enzyme piruvatkinase, kết quả sẽ thu được acid piruvic, và ADP sẽ chuyển thành ATP.
10 - Acid piruvic sẽ bị gãy thành axetaldehid và khí cacbonic. Enzme xúc
tác quá trình này là piruvat - decacboxylase, mà coenzyme của nó là tiaminpirophosphate.
11- Dưới sự xúc tác của enzyme alcoldehydrogenase, acetaldehide tham gia
phản ứng với NADH (tạo thành ở phản ứng thứ 5) để tạo thành rượu etylic và hoàn nguyên NAD+.
Từ sơ đồ đã trình bày trên đây ta thấy rằng, không có phản ứng nào trong
dãy biến hóa đó cần đến oxy.
Các phản ứng phosphoryl hóa diễn ra với sự tạo thành các mối liên kết cao
năng. Mối liên kết phosphate cao năng đầu tiên được hình thành là ở phản ứng 5 và SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 85
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
nó được gọi tên là 1,3 - diphosphoglyxerat. Năng lượng của liên kết cao năng này
được giải phóng ở phản ứng thứ 6 khi chuyển nhóm định chức cácbonl thành
cacboxyl đồng thời với sự tạo thành ATP và ADP.
Mối liên kết phosphate cao năng thứ hai được tạo thành là ở phản ứng số 8,
dây chất mang là acid phosphoenolpyruvic. Năng lượng ở đây được giải phóng ở
phản ứng tiếp theo, kèm theo sự tạo thành ATP. Sự tạo thành ATP trong quá trình
chuyển hóa glucose thành rượu etylic. Các
biến đổi xảy ra trong quá trình lên men chính:
Sự phát triển của tế bào nấm men qua 4 giai đoạn hay còn gọi 4 pha: tiềm
phát – cấp số mũ – cân bằng – động suy.
Ở pha thứ nhất các tế bào nấm men còn thích nghi với môi trường, số lượng
nấm men đường như không thay đổi. Sang pha tiếp theo nấm men nảy chồi rầm rộ
đến khi mật độ dần đến tối đa và ổn định trong khoảng thời gian nhất định kéo dài
sang cả giai đoạn thứ ba. Ở cuối giai đoạn thứ ba mật độ của tế bào nấm men bắt
đầu giảm. Sang giai đoạn thứ tư nấm men không còn có khả năng sinh sản bắt đầu
lão hóa, già cỗi. Mỗi lượng nấm men khá lớn khoảng 5 – 10 % tế bào nấm men bị
chết trong pha này, phần lớn số còn lại bị kết lắng, chỉ còn một phần rất lớn ít nổi
lơ lửng trong dịch lên men. 2-Nhiệt độ:
Nhiệt độ lên men chính 8 – 12oC, trong giai đoạn cấp số mũ nhiệt độ có thể
tăng lên 1 – 2oC vì giai đoạn này trao đổi chất mạnh sinh năng lượng, tỏa nhiệt.
Nên ta phải tăng tác nhân lạnh để giảm nhiệt độ. 3-pH:
Sự thay đổi pH trong quá trình lên men không tuân theo quy luật của sự tăng
giảm tế bào nấm men, mà nó giảm dần đến lúc kết thúc quá trình lên men. pH của
dịch đường ban đầu 5.5 - 6, cuối quá trình lên men chính pH còn 4.5 - 4.7. pH giảm
do sự hình thành CO2, axit hữu cơ, trong đó chủ yếu là axit lactic, tatric.
4-Hàm lượng chất khô: SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 86
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Trong dịch đường có đầy đủ các chất dinh dưỡng cho nấm men:
hydrocacbon, axitamin, các vitamin và muối khoáng. Do đó sau khi chuyển nấm
men vào dịch đường thì hàm lượng chất khô giảm tư 210 – 11 Bal xuống còn 2.5 –
3o Bal vì các nguyên nhân sau:
Do nấm men tiêu tốn một phần để cung cấp năng lượng cho việc tăng sinh khối và lên men.
Do tạo thành một số sản phẩm là những hợp chất dễ bay hơi.
Do một phần bị kết lắng. 5-Cường độ màu:
Cường độ màu của dịch đường trong những ngày lên men chính cũng bị
giảm đáng kể: Nguyên nhân là do những hợp chất polyphennol dễ oxi hóa bị khử
và sau đó bị kết lắng.
6-Biến đổi CO2 sự tạo bọt:
Sự tạo bọt là một trong những tính chất quan trọng nhất của bia. Ở giai đoạn
đầu của quá trình lên men chính lượng CO2 tạo ra chưa nhiều, lại ở nhiệt độ thấp
nên chúng hòa tan hết vào dịch lên men. Ở giai đoạn sau của quá trình, lượng CO2
tạo ra nhiều hơn, nhiệt độ của môi trường có tăng lên và trong dịch lên men CO2 đã
hòa tan một lượng đáng kể, CO2 tạo thành lúc này có nhiều hướng muốn thoát ra
ngoài dưới dạng những bong bóng nhỏ li ti.
Ở giai đoạn đầu của quá trình lên men chính lớp bọt này rất nhỏ, mịn, trắng
bóng sau đó kích thước của bong bóng bọt bắt đầu lớn dần lên và tạo thành đám.
Màu sắc của lớp bọt cũng bị biến đổi dần từ màu trắng bông sau màu hơi xám và
cuối cùng là màu nâu xám. Các
yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men chính.
1-Chất lượng nấm men.
Để thu nhận được các loại bia có chất lượng cao thì yếu tố đầu tiên cần thỏa
mãn là chất lượng của men giống. Việc lựa chọn một chủng nấm men thích hợp
cho những điều kiện cụ thể của từng nhà sản xuất là tiền đề của sự thành công
trong công nghệ sản xuất bia. Hàm lượng dầu fusel, diaxetyl, este và nhiều cấu tử SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 87
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
khác tạo thành trong quá trình lên men chính và tồn tại ở trong bia phụ thuộc vào chủng nấm men đem dùng.
Khi đánh giá chất lượng của một chủng nấm men cần xem xét các chỉ tiêu sau:
Tốc độ và mức độ lên men
Tốc độ mà mức độ kết lắng.
Hàm lượng sản phẩm bậc hai tạo thành. Mức độ thoái hóa.
Khả năng chống chịu khi bị tấn công.
2-Lượng nấm men giao cấy ban đầu.
Lượng nấm men giao cấy ban đầu có liền quan mật thiết đến quá trình lên men:
Thời gian để đạt được trạng thái cân bằng động phụ thuộc vào lượng nấm
men giao cấy ban đầu. nếu mật độ giao cấy càng nhiều thì thời gian đó càng ngắn
và ngược lại. Nếu lượng nấm men giao cấy quá ít, khả năng nẩy chồi của chúng
không thể đạt được mức tối đa cần thiết, như vậy quá trình lên men kéo dài.
Mật độ nấm men giao cấy ban đầu càng lớn thì tỷ lệ số tế bào nẩy chồi càng
thấp, tốc độ sinh sản tương đối càng bé, dẫn đến các sản phẩm bậc hai sẽ giảm đi,
chất lượng bia được nâng cao.
3-Nồng độ chất hòa tan của dịch đường.
Nồng độ chất hòa tan trong dịch đường có ảnh hưởng rất lớn đến sự phát
triển nấm men và tốc độ lên men. Nồng độ đường từ 2.5 – 12 % thì tốc độ lên men
không bị ảnh hưởng, lên men tốt nhất ở nồng độ 10.5 – 12 %. Nếu nồng độ đường
trong dịch tăng lên 15 – 20 % hoặc thấp hơn 2 % thì cuờng độ lên men bị giảm đi đáng kể.
4-Nhiệt độ của dịch lên men:
Nhiệt độ của dịch lên men và môi trường có ảnh hưởng khá mạnh đến tiến
trình lên men. Nhiệt độ cao thì thờ gian lên men nhanh, lên men triệt để hơn nhưng
sản phẩm bậc hai nhiều, tốc độ nấm men suy thoái nhanh hhơn. Kết quả cuối cùng SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 88
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
nhận được là tỷ số các thành phần trong bia không cân đối, chất lượng của bia
giảm. còn ở nhiệt độ thấp thì ngược lại.
5-Áp suất bề mặt:
Áp suất bề mặt của quá trình lên men ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình
công nghệ. Nó xác định mức độ bão hòa CO2 trong bia mà hợp chất này là nhân tố
ức chế quá trình lên men. Ở nhiệt độ thường quá trình lên men sẽ bị đình chỉ nếu
áp suất trong thiết bị lên men tăng lên 3-4 kg/cm2 trong thực tế sản xuất ít khi
người ta cho áp suất tăng lên 1 kg/cm2.
Áp suất lên men còn ảnh hưởng đến lượng sinh khối tạo thành. Trong một
giới hạn xác định, áp suất lên men càng cao thì sinh khối tạo thành càng ít. Áp suất
lên men còn ảnh hưởng đến trạng thái sinh lý của nấm men. Nếu nấm men chịu áp
lực cao trong gia đoạn lên men thì mức độ suy giảm các đặc tính công nghệ của nó cũng nhanh hơn. 6-Hàm lượng oxy:
Lên men là quá trình yếm khí, vì vậy trong giai đoạn đầu oxi rất cần cho sự
sinh sản của nấm men. Hàm lượng oxi hòa tan trong dịch đường ảnh hưởng đến tốc
độ sinh sản của nấm men và sinh khối tạo thành.
Hàm lượng oxi trong dịch đường cao tế bào nấm men nẩy chồi nhiều hơn,
hoạt động sống nuôi tê bào non diễn ra mạnh hơn và sản phẩm bậc hai tạo ra cũng nhiều hơn.
Nếu trong dịch lên men hàm lượng oxi quá ít thì tốc độ sinh sản bị hạn chế,
tốc độ lên men bị chậm lại, hương và vị của bia không đạt yêu cầu.
Lượng oxi trong dịch đường houlon bị khống chế ở 6.7-7.0 mg/l.
7-Cường độ khuấy đảo dịch lên men:
Cường độ khuấy đảo dịch len men là một trong những yếu tố mạnh nhất
thúc đẩy nhanh quá trình lên men. Ưu điểm của nó là rút ngắn được thời gian lên
men nhưng trái lại bia chứa nhiều sản phẩm bậc hai, đặc biệt là rượu bậc cao và
diaxetyl, hương và vị của bia kém.
8-Nồng độ các sản phẩm lên men: SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 89
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Sản phẩm chính của quá trình lên men là rượu etylic và CO2. Khi những hợp
chất này tích tụ đến một nồng độ nhất định thì các hoạt động sống của tế bào nấm
men bắt đầu bị ức chế. Ở nồng độ thấp dưới 2 % các hoạt động sống của tế bào
nấm men vẫn xảy ra bình thường nhưng khi vượt quá 2 % thì khả năng nẩy chồi
của nấm men bắt đầu giảm.
6.1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị lên men chính 6.1.2.1 Cấu tạo
Tank lên men có dạng thân trụ,
đáy côn, nắp tank dạng hình chóp cầu
hoặc phẳng Tank được đặt ở tư thế
đứng trên ba hoặc bốn chân đỡ.
Trên thân tank có cửa vệ sinh
hình elip, các đường ống để tác nhân
lanh đi ra vào; đường ống xả khí; ống
vệ sinh; van lấy mẫu; van đo mực dung
dịch trong tank và các thiết bị theo dõi Tank lên men
như nhiệt kế, áp kế….
Dưới đáy tank có đường ống để cấy và thu hồi nấm men, đường ống cấp và
lấy dịch. Tank được cấu tạo hai vỏ, giữa hai vỏ có hệ thống ống xoắn chứa tác nhân
lạnh và lớp xốp để bảo ôn.
Ưu điểm của thiết bị này tạo điều kiện thuận lợi cho người công nhân thao
tác, tiết kiệm điện tích, dễ thu hồi nấm men sau lên men chính.
6.1.2.2 Nguyên lý hoạt động
Tác nhân lạnh (nước muối) có nhiệt độ thấp hơn 0oC theo đường ống dẫn tác
nhân lạnh vào ống xoắn giữa hai vỏ tank. Dịch lên men và tác nhân lạnh trao đổi
nhiệt gián tiếp với nhau qua thành thiết bị làm lạnh dịch đường xuống nhiệt độ
thích hợp cho quá trình lên men.
6.1.3 Kỹ thuật lên men chính. 6.1.3.1 Chuẩn bị SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 90
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
- Chuẩn bị tank: kiểm tra vệ sinh tank, nếu tank đã được vệ sinh thì tiến
hành chạy lạnh để hạ nhiệt độ của tank xuống 12oC. Nếu tank chưa được vệ sinh
thì ta tiến hành vệ sinh theo các bước: •
Bơm nước phung đều từ đỉnh tank nhờ bộ phận phân phối. •
Bơm NaOH 0.4 % để rửa cặn theo đường ống vệ sinh. •
Rửa lại NaOH bằng nước theo đường ống vệ sinh. •
Bơm nước nóng theo đường ống vệ sinh vào tank để diệt tế bào nấm men còn sót lại. •
Để tank nguội tự nhiên đến khoảng 40oC rồi chạy lạnh tank xuống 10 – 12oC.
- Chuẩn bị dịch lên men:
Dịch houblon hóa sau khi lắng trong, làm nguội được làm lạnh nhanh đến
nhiệt độ khoảng 17oC để chuẩn bị lên men.
Yêu cầu dịch chuẩn bị lên men phải đạt được một số chỉ tiêu sau: • Độ màu (EBC): 8 – 10. • Tinh bột sót: không. • Độ pH: 5.5 – 6.0. •
Hàm lượng chất hòa tan (oBalling): 10.5 – 11. •
Độ chua (ml NaOH 0.1N/10ml mẫu): 1.0 – 1.1 •
Nhiệt độ sau làm lạnh: 15 – 17 oC. - Chuẩn bị nấm men.
Có hai nguồn cung ấp nấm men: từ phân lập nấm men giống trong điều kiện
vô trùng hoặc từ nấm men thu hồi đã được xử lý và hoạt hóa.
Chủng nấm men được sử dụng là Saccharomyces carlsbergensis, được
chuẩn bị với số lượng 7 – 10 kg cho một tank có dung tích 3 m3 tương đương 2
triệu tế bào trên 1 ml. Yêu cầu nấm men phải có màu trắng ngà và hương thơm (về cảm quan). SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 91
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Cách xử lý nấm men.
Nấm men thu hồi sau lên men chính là hỗn hợp nhiều chất: tế bào sống, tế
bào chết, cặn bẩn, màng nhầy… Sau trao đổi chất: màng nhầy, dịch nhầy được sinh
ra ngăn cản phần nào sự trao đổi chất của tế bào nấm men, do đó muối tái sử dụng
tế bào nấm men phải tách bỏ lớp màng nhầy này.
Xử lý: cho nấm men thu hồi vào thùng đã được vệ sinh, cho nước rửa có
nhiệt độ thấp hơn 5oC (khoảng 2oC) vào và tiến hành đảo trộn liên tục để màng
nhầy và dịch nhầy tách ra tạo bọt nổi lên trên. Sau đó, để yên một khoảng thời gian
thì hỗn hợp chia thành ba lớp: màng nhầy, tế bào chết nhẹ nổi lên trên, tế bào sống
ở giữa và cặn bẩn lắng xuống đáy. Tiến hành vớt bỏ lớp trên cùng, thu hồi tế bào
sống, và loại bỏ phần cặn.
Việc tái sử dụng nấm men sẽ tiết kiệm chi phí nuôi cấy nấm men giống.
Hơn nữa, nấm men tái sử dụng đã quen với môi trường sinh trưởng mạnh và có
chất lượng ổn định nên rút ngắn được thời gian lên men chính.
Tuy nhiên không nên quá lạm dụng việc sử dụng vì ở lần sử dụng thứ 7 – 8
thì dễ bị nhiễm vi sinh vật lạ và thoái hóa tế bào nấm men. Thực tế ở xưởng thường
chỉ tái sử dụng đến lần thứ 5. 6.1.3.2. Tiến hành :
Chạy lạnh tank đến 10 – 12oC, bơm dịch đường đã làm lạnh xuống nhiệt độ
phù hợp lên men vào tank, đồng thời bơm đã định lượng vào tank. Chú ý, trong quá
trình bơm dịch ta mở van xả khí, sau 24 giờ thì đóng van lại để đảm bảo áp suất
đầu vào trong tank 0 atm. Tác nhân lạnh sẽ làm lạnh dịch xuống 11 – 12oC là nhiệt
độ thích hợp để len men chính.
Thường xuyên theo dõi quá trình lên men với các chỉ tiêu sau : hàm lượng
chất hòa tan, độ chua, pH, nhiệt độ, áp suất. 6.1.3.3. Kết thúc :
Quá trình lên men chính kết thúc khi hàm lượng chất hòa tan còn khoảng 3o
bal, áp suất <1 atm, tiến hành thu nấm men, xử lý để chuẩn bị cho mẻ sau.
6.1.4. Yêu cầu chất lượng đối với dịch sau men chính.
Hàm lượng chất hòa tan : 3o Bal SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 92
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG pH : 4.5
Độ chua : < 1.6 (ml NaOH 0.1/10 ml mẫu) Độ màu (EBC) : 8 – 10
6.1.5. Một số sự cố kỹ thuật thông thường và biện pháp khắc phục. Sự cố Nguyên nhân Khắc phục
Tốc độ Độ balling của dịch chuận bị lên Thêm nước vào để giảm
lên men quá cao (15-20 o bal)
hàm lượng chất hòa tan của chậm
Không đủ lượng tế bào nấm men dịch chuẩn bị lên men.
Nấm men không đạt chất lượng Cho đủ số lượng tế bào hoặc bị thoái hóa nấm men yêu cầu
Không mở van xả áp làm áp suất Nấm men phải được trẻ
tank tăng cao làm ức chế nấm men
hóa, chất lượng phải ổn định
Khi áp suất trong tank tăng cao phải mở van xả áp.
Dịch lên Do lắp lệch cửa thao tác
Lắp của thao tác đúng kỹ men bị xì thuật
Hư hỏng Dịch lên men bị nhiễm vi sinh vật lạ Đảm bảo dịch lên men,
khối dịch Nhiễm vi sinh vật khi cấy nấm men nấm men không nhiễm vi lên men vào tank sinh vật sạch sẽ.
Tank chưa vệ sinh hoặc vệ sinh chưa đạt yêu cầu 6.2. LÊN MEN PHỤ.
6.2.1. Mục đích công nghệ và cơ sở lý thuyết. 6.2.1.1. Mục đích :
Lên men phụ là tiếp tục của quá trình lên men chính nhằm chuyển hóa hết
phần đường có khả năng lên men còn tồn tại trong bia non với tốc độ chậm. Lên
men phụ ở nhiệt độ thấp sẽ khử diaxetyl, rượu bậc cao, aldehid…hàm lượng ester
tăng nhờ quá trình chín sinh học của các chất trong bia… đồng thời diễn ra quá SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 93
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
trình bão hòa CO2, lắng bớt cặn cơ học, tế bào nấm men là làm bia trong hơn, thơm
hơn, vị dịu hơn và hấp dẫn hơn.
6.2.1.2. Cơ sở lý thuyết lên men phụ :
Trong quá trình lên men phụ cũng có một số quá trình sinh học và hóa lý xảy ra.
Một số những quá trình đó là sự lắng trong các hợp chất không hòa tan hay
cá cặn nhỏ khi ta hạ nhiệt độ của quá trình lên men chính để chuyển sang quá trình
lên men phụ. Ở nhiệt độ cao, những hạt nhỏ không tan tồn tại lơ lửng đến khi gặp
nhiệt độ thấp chúng dần dần lắng xuống đáy thiết bị. Mặt khác ở nhiệt độ thấp quá
trình đông tụ giữa houblon, đông tụ các chất tamin, protein cũng diễn ra.
Tế bào nấm men chịu ảnh hưởng của nhiệt độ thấp, của áp suất và nồng độ CO2
cao nên cũng lắng xuống, trong quá trình lắng trên bề mặt tế bào nấm men
hấp phụ các chất huyền phù khác rồi lắng xuống, đáy, tiếp tục quá trình lên men một cách từ từ.
Đồng thời diễn ra quá trình bão hòa CO2. Nhờ các hiện tượng trên bia trong
dần, tuy không trong hoàn toàn, nhưng nhờ quá trình lắng trong tự nhiên này mà
khâu lọc trong để thu được bia thành phần trở nên dễ dàng, thuận lợi và nhanh chóng hơn.
6.2.2. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của thiết bị lên men phụ.
Thực tế ở xưởng trường thì quá trình lên men phụ được tiến hành cùng quá
trình lên men chính trong cùng một tank, nên cấu tạo và nguyên lý hoạt động của
thiết bị lên men phụ giống cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị lên men chính.
Lên men chính và lên men phụ trong cùng một thiết bị có ưu điểm là tiết
kiệm được phí đầu tư cho thiết bị, rút ngắn thời gian lên men đồng thời tránh
nhiễm vi sinh vật và thất thoát CO2 trong quá trình chuyển bia non từ khu vực lên
men chính sang khu vực lên men phụ. Nhưng nhược điểm của phương pháp này là
làm giảm chất lượng của bia thành phẩm. Vì ta không thể thu hồi hoàn toàn lượng SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 94
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
sinh khối nấm men sau lên men chính mà trong dịch bia non luôn luôn sót lại một
số tế bào nấm men. Lượng tế bào bị tự phân sinh ra các sản phẩm phụ gây hương vị khó chịu cho bia.
6.2.3. Kỹ thuật lên men phụ và tàng trữ bia.
Tiến hành: sau khi kết thúc quá trình lên men chính ta cho tác nhân lạnh vào
phần chứa tác nhân lạnh ở đáy côn để hạ nhiệt độ của dịch đường 2oC. Ở nhiệt độ
này tế bào nấm men không tăng nữa, những tế bào nấm men còn sót lại thì không
phát triển mạnh lắng xuống làm bia trong hơn. Duy trì nhiệt độ này cùng với áp
suất < 1.5 atm để thực hiện quá trình lên men phụ. Thời gian lên men phụ từ 3 – 4 ngày.
Kết thúc : ta tiến hành bơm dịch sang thiết bị lọc trong và vệ sinh tank.
6.2.4. Yêu cầu của dịch sau lên men phụ. •
Hàm lượng chất hòa tan : 2.7 – 3 o Bal • pH : 4.3 - 4.5 • Độ cồn : 3.9 – 4 % •
Độ chua : < 1.6 (ml NaOH 0.1N/10ml mẫu) • Độ màu : (EBC) : 8 – 10 • Độ mặn : 292 – 351.
6.2.5. Một số sự cố thông thường và biện pháp khắc phục Sự cố Nguyên nhân Khắc phục
Bia không Nhiệt độ lên men phụ cao
Theo dõi nhiệt độ lên men phụ trong
Lượng nấm men còn sót thường xuyên, khống chế nhiệt trong bia non lớn độ < 5oC
Thời gian lên men phụ ngắn
Khống chế lượng nấm men rứt
ra sau lên men chính < 2-5 triệu tế bào 1m/l
Khống chế thời gian lên men phụ SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 95
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Hương vị bia Thời gian lên men ngắn Khống chế thời gian lên men không đạt
không khử diacetyl đến hàn phụ yêu cầu lượng đạt yêu cầu
7. KỸ THUẬT HOÀN THIỆN SẢN PHẨM. 7.1. LỌC TRONG BIA.
7.1.1. Mục đích công nghệ và cơ sở lý thuyết.
7.1.1.1. Mục đích công nghệ :
Làm trong bia là tách khỏi bia những hạt nhỏ như tế bào nấm men, phức
chất protein – polyphenol… để tăng giá trị cảm quan, ổn định thành phần cơ học,
làm tăng độ bền keo và độ sinh học cho bia.
7.1.1.2. Cơ sở lý thuyết :
Có hai giải pháp để làm trong bia : lọc và ly tâm.
Phương pháp lọc :
Nguyên tắc lọc bia được xây dựng trên hai quá trình: 1- giữ chặt lực cơ học
tất cả các hạt có kích thước lớn hơn kích thước của vật liệu lọc: 2 - hấp phụ các hạt
có kích thước bé hơn, thậm chí các hạt hòa tan phân tử. Độ trong hấp lấp lánh (hay
còn gọi là độ trong tinh thể) của bia đạt được là nhờ có quá trình thứ hai này. Hiệu
quả của quá trình hấp phụ, phụ thuộc vào bản chất của chất hấp phụ và chất bị hấp
phụ, sau đó là thời điểm trong quá trình lọc.
Trong công nghiệp sản xuất bia, những vật liệu lọc được sử dụng rộng rải gồm có : SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 96
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
- Xơ bông (cellulose) trộn với bột amian (axbetit) rồi ép chặt thành bánh
hình tròn (hoặc hình chữ nhật hoặc hình vuông). Vì độ dày của bánh khá lớn, cho
nên trong thuật ngữ chuyên ngành, chúng được gọi là khối lọc.
- Sợi cellulose được dệt và ép thành tấm, khi tiến hành lọc phải phủ bột
diatomit. Vì độ dày cửa tấm này bé hơn nữa chúng rất bền và dai, cho nên trong
thuật ngữ chuyên ngành chúng được gọi là tấm lọc.
Cả hai loại vật liệu lọc điều được sử dụng nhiều lần. Đối với khối lọc sau
mỗi lần sử dụng ta phải bổ sung thêm một lượng mới (vì bị hao phí)
Khối lọc đã qua sử dụng có khả năng hấp thụ mạnh hơn khối lọc mới, và
xếp thứ ba là diatomit. Tuy khả năng hấp phụ của diatomit thấp hơn nhưng hiện
nay, loại vật liệu trợ lọc này được dùng nhiều hơn cả. Lý do là bia lọc bằng
diatomit không hề bị thay đổi về chất lượng và bia có độ bền sinh học cao.
Diatomit còn có tên gọi khác là kizengua, là hỗn hợp chất khoáng nhiều cấu
tử, trong đó chiếm nhiều nhất và có giá trị nhiều nhất là hợp phần hydrosilicat.
Diatomit được chế tạo từ xác của diatomei – một loại vi sinh vật đơn bào, sống ở
biển thuộc lớp vi tảo. Khi chết, xác của chúng chìm xuống đáy, tụ tập thành lớp
dày tạo thành mô, thành tế bào của chúng chứa chủ yếu là SiO2.
Trên thế giới có rất nhiều mỏ kizengua. Nguyên liệu thô sau khi khai thác
được làm sạch để loại tạp chất, sau đó được nung ở nhiệt độ 500oC, nghiền và phân
loại theo kích thước của các hạt. kích thước trung bình của diatomit là vào khoảng
2-10 µm. Do tính phân tán cao của tế bào diatomei, bột kizengua có bề mặt rất lớn
và lại rất nhẹ. Khối lượng riêng của chúng là 500 – 600 kg/m3 còn tỷ trọng thực là
200-2200 kg/m3 (1m3 kizengua trong đó không có khoảng trống). Độ phân tán cao
của kizengua có khi đạt đến 92 %, còn khả năng tiếp nhận nước là gấp năm lần so
với thể tích của chúng. Khả năng tạo bề mặt lớn chính là nguyên nhân tạo ra khả
năng hấp phụ mạnh của kizengua. Khả năng hấp phụ, phụ thuộc vào nhiều yếu tố
và dao động trong một khoảng rất rộng. một trong những yếu tố đó là hình dạng và
kích thước hạt của chúng.
Trong quá trình lọc có thể xảy ra hiện tượn giảm nồng độ chất hòa tan trong
bia. Do một phần các hạt dạng keo bị loại ra ngoài cho nên độ nhớt của bia sau lọc SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 97
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
sẽ bị giảm. vì lẽ đó, ý tưởng lọc bia hai lần để đạt được độ trong lấp lành có thể
thực hiện được nhưng hậu quả là sẽ làm giảm những chỉ tiêu cảm quan khác của nó.
Lọc bia luôn luôn dẫn đến sự hao phí về khối lượng và hao phí CO2 có thể
giảm bớt được bằng cách, trước khi lọc, bia được làm lạnh đến OoC. Ưu điểm của
việc lọc bia ở nhiệt độ thấp là tạo trước cho bia điều kiện gây đục ở nhiệt độ thấp,
có như vậy sau này hiện tượng đó sẽ không lặp lại.
Phương pháp ly tâm:
Ly tâm là phương pháp thứ hai thường được dùng trong công nghệ sản xuất
để làm trong bia. Việc tách các hạt phân tán ra khỏi pha lỏng, hoàn toàn mang tính
chất cơ học; chính vì vậy mà sự thay đổi về thành phần và tính chất của bia sau ly
tâm là hầu như không đáng kể. Ngoài ra, phương pháp ly tâm còn có một ưu điểm
nữa là sự thuận tiện về mặt cơ khí khi làm việc. Bên cạnh những ưu điểm, giải
pháp này cũng có một số nhược điểm nhỏ ta cần phải lưu ý. Đó là, trong khi ly
tâm, nhiệt độ của bia có thể tăng lên, quá trình oxy hóa có thể xảy ra. Hơn thế nữa
ở bia ly tâm, khả năng gây đục ở nhiệt độ thấp (gây đục lạnh) là cao hơn so với bia
lọc. Vì những lẽ đó, làm lạnh bia trước khi ly tâm là công việc bắt buộc phải làm.
7.1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt
động của thiết bị lọc trong bia. 7.1.2.1 Cấu tạo
- Thùng chứa bột trợ lọc: thùng có
dạng hình trụ không có nắp được chế tạo
bằng inox, bên trong có cánh khuấy nối liền
với động cơ cánh khuấy.
- Thùng lọc: có dạng hình trụ đáy
côn, nắp hình bán cầu, được chế tạo bằng inox. Thiết bị lọc trong bia
Trên thân có lắp mặt kính đồng hồ để quan sát và
vệ sinh. Ở đáy thùng có đường ống cho dịch bia vào và đường ống để vệ sinh. Trên
nắp có đường ống cho dịch bia trong ra. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 98
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Thùng lọc có hai đường ống gắn áp kế và van xả để đo áp suất bên trong và bên ngoài cộc lọc.
Trong thùng lọc có khoảng 20 ống lọc (cột lọc). Các ống này có dạng lò xo,
được nén chặt lại nên có khe hở để bia trong đi qua. Các ống này được lắp cố định
vào mặt bình hình tròn để phân chia thùng lọc thành hai miền lọc: một miền chứa
dịch bia đục (đáy và phần thân bên ngoài cột lọc), một miền chứa bia trong (bên
trong cột lọc và nắp của thùng lọc).
- Bơm lọc: để bơm dịch bia đục vào thiết bị lọc, bơm tuần hoàn bột trợ lọc.
- Bơm định lượng: bơm định lượng một lượng bột trợ lọc theo dịch bia vào.
- Bảng điều khiển: dùng để tắt và bật các thiết bị như bơm lọc, bơm định
lượng, động cơ cánh khuấy.
Thùng lọc, thùng chứa bột trợ lọc, bơm tuần hoan, bơm định lượng được nối
với nhau bằng một hẹ thống van và ống.
7.1.2.2 Nguyên lý hoạt động
Thiết bị lọc ống hoạt động dựa trên sự chênh lệch áp suát giữa hai miền lọc.
dịch bia bơm vào thùng lọc đã được phủ sẵn một lớp màng trợ lọc. các tế bào nấm
men, các hạt phân tán cơ học… được giữa lại bên ngoài lớp trợ lọc của cột lọc. bia
trong vào cột lọc theo đường ống lên trên và đi ra ngoài.
7.1.3 Kỹ thuật lọc trong bia 7.1.3.1 Chuẩn bị:
- Vệ sinh: dọn dẹp khu vực thao tác đường ống. - An toàn:
+ Kiểm tra nguồn điện xem có đủ pha và điện áp hay không.
+ Kiểm tra toàn bộ đường ống, ống lọc.
+ Kiểm tra bơm dịch lượng, bơm lọc xem có hoạt động tốt hay không.
+ Kiểm tra áp suất vào và ra có bình thường không.
Kiểm tra áp suất tank chứa bia chuẩn bị lọc: 0.5 – l atm.
Kiểm tra áp suất tank chứa sản phẩm sau lọc: 1 – 1.5 atm.
- Dịch lọc: là dịch bia đục sau khi lên men phụ.
- Xả đáy tank chuẩn bị đem lọc, tránh làm bí lỗ lọc. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 99
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
- Lắp đường ống bia vào và ra, đường ống nước vào. 7.1.3.2 Tiến hành
Quá trình lọc bia chia ra làm 4 giai đoạn: Tạo màng: - Xả nước
Mở van 11, đồng thời mở hai van áp suất 12, 13 xả hết nước trong thùng lọc.
Mở van 1, 2, 6 xả hết nước trong thùng chứa bột trợ lọc.
Xả nước trong khóa van 11, 1, 2, 6. - Bơm nước Mở van 2, 5, 10.
Mở bơm, bơm nước lạnh (2 – 5oC) từ thùng chứa vào đầy thùng lọc và 2/3
thùng chứa bột trợ lọc. sau khi bơm đủ lượng nước bắt đầu mở van 6, khóa van 2
cho nước chạy tuần hoàn.
- Bật công tắc cho motor cánh khuấy hoạt động, rồi cho 6 kg bột trợ lọc
diatomit vào thùng chứa bột trợ lọc, để tạo màng. Hỗn hợp huyền phù gồm bột
diatomit và nước được bơm từ thùng chứa bột trợ lọc vào thùng lọc từ phía đáy.
Tại thùng lọc, bột có kích thước lớn hơn kích thước của khe lọc sẽ được giữ lại bên
ngoài cột lọc, còn nước trong sẽ lọt qua khe lọc đi vào bên trong ống lọc và trở về
thùng chứa bột trợ lọc. Cứ như vậy, lớp màng lọc sẽ dần được hình thành, khi đó
nước trong thùng chứa bột trợ lọc sẽ trong. Quá trình này diễn ra khoảng 10 phút. Tuần hoàn:
Lớp màng lọc đã được hình htành nhưng vẫn chưa ổn định, do đó ta cần
tăng áp để lớp màng lọc để lớp màng lọc được chắc chắn hơn. Đồng thời, tạo áp
suất ổn định để tránh hiện tượng thay đổi áp suất đột ngột khi bơm dịch vào bia và gây vỡ màng lọc.
Có 2 cách để tăng áp:
+ Cách 1: Mở hết van 14, khóa van 5, sau đó khóa từ từ van 14 đến khi áp
suất tăng 2 – 3 atm thì khóa van 6 và mở hết van 14. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 100
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
+ Cách 2: Khóa van 5, 6 mở van định lượng 8, 9 mở van 14 đồng thời mở
bơm định lượng. Khi áp suất tăng 2 – 3 atm thì tắt bơm định lượng.
Thời gian cho chạy tuần hoàn là 15 – 20 phút. Lọc bia:
Cho thêm 4 kg bột trợ lọc vào thùng chứa bột lọc. sau đó, mở van xả khí 16
để xả khí đến khi thấy dịch bia chảy ra ổn định thì khóa van 16.
Mở van định lượng 8, 9 mở bơm định lượng để bơm định lượng một lượng
bột theo dịch bia vào, mục đích để tạo thêm một lớp xốp trên màng lọc.
Mở van 1 để cho dịch bia từ tank chứa vào thiết bị lọc, khóa từ từ van tuần
hoàn 14 đồng thời mở từ từ van 3 để đuổi hết nước trong thùng lọc tránh làm loãng bia.
Sau khi đuổi hết nước, mở van 4 và đồng thời khóa van 3 cho dịch bia trong
ra khỏi thiết bị lọc vào tank chứa.
Trong quá trình lọc, để kiểm tra độ trong của dịch bia thành phẩm ta mở van
15 để lấy mẫu quan sát.
Chú ý: trong quá trình lọc, nếu áp suất trong tank giảm thì ta tiến hành nén
thêm khí vào tank để tăng áp suất lên tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình bơm dịch lọc. Đuổi bia:
Khi lọc hết bia thì ta tiến hành đuổi bia trong thùng lọc vào tank tránh tổn thất bia.
Khóa van cấp dịch 1, đồng thời mở van 2 cho nước vào đuổi hết bia còn lại trong thiết bị ra ngoài.
Khóa van 4, tắt bơm định lượng, khóa van định lượng 8, 9 bơm lọc, động cơ cánh khuấy. 7.1.3.3 Kết thúc:
Tháo mặt kính đồng hồ trên thùng lọc ra, dùng vòi nước, tráng rửa cột lọc.
Khóa van 10, mở van vệ sinh 11 xả hết bột trợ lọc ra khỏi thiết bị. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 101
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Khóa van vệ sinh 11, mở van 10, gắn mặt kính đồng hồ vào thiết bị, bật bơm
lọc bơm nước vào vệ sinh thiết bị.
Chú ý: trong những lần vệ sinh định kỳ ta thêm công đoạn ngâm NaOH
0.4%, sau đó rửa lại bằng nước sạch. Chu kỳ vệ sinh định kỳ 2 tuần/lần.
7.1.4 Yêu cầu chất lượng đối với bia sau lọc:
Bia sau lọc có màu vàng rơm, sáng, trong, có độ bền sinh học cao.
7.1.5 Một số sự cố kỹ thuật thông thường và biện pháp khắc phục. Sự cố Nguyên nhân Cách khắc phục
Do áp suất trong thùng lọc Tăng áp suất trong thùng
thấp nên khi bơm dịch bia Vỡ màn lọc
lọc lên đến khoảng 2 – 3
vào gây mất ổn định trong atm thùng lọc
Ngừng quá trình lọc, thêm
Do cung cấp bột trợ lọc ít, bột trợ lọc và tiến hành Bia không trong
không đủ để tạo màng lọc
chạy tuần hoàn lại tạo màng lọc mới
Khi thấy áp suất giữa hai
Do khe hở của cột lọc bị bít miền lọc > 1 atm thì ngừng Thời gian lọc kéo dài bởi cặn bẩn
lọc và tiến hành vệ sinh lại thiết bị
Ngừng lọc, hay đường ống Đường ống bị xì mới
7.2 KỸ THUẬT BẢO HÒA CO2.
7.2.1 Mục đích công nghệ và cơ sở lý thuyết: 7.2.1.1 Mục đích:
Bổ sung thêm CO2 cho đạt hàm lượng cần thiết, nhằm tăng chất lượng cảm
quan chống oxy hóa, chống kết lắng và tạo môi trường tốt để bảo quản bia. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 102
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG 7.2.1.2 Cơ sở lý thuyết:
Khí cacbonic tồn tại trong bia dưới hai dạng: tự do và liên kết. trong đó
phần lớn ở trạng thái liên kết.
Sự liên kết của acid cacbonic trong bia tồn tại ở hai dạng: liên kết hấp thụ và
liên kết hóa học. Acid cacbonic bị hấp thụ bởi các hạt protein dạng keo. Sự hấp phụ
này xảy ra đưọc là do hai yếu tố: 1 – trong môi trường bia, với pH = 4.2 – 4.4 các
hạt protein dạng keo mang điện tích dương; 2 – cũng trong môi trường đó, do khả
năng phân ly kém cho nên phân tử acid cacbonic là phân tử lưỡng cực. Trong tình
thế như vậy, đầu âm (-) của phân tử H2CO3 bị hấp thu bởi điện tích dương của hạt protein.
Bằng cơ chế hấp phụ như vậy, trong bia có thể bão hòa một lượng CO2 lớn
hơn so với khả năng bão hòa bằng các quy luật vật lý bình thường khác. Một hệ
thống hai pha lỏng – khí có trạng thái cân bằng như vậy gọi là trạng thái “cân bằng bền vững giả tạo”.
Lượng CO2 dư thừa (tự do), khác với lúc hòa tan, ở trạng thái đó nó dễ dàng
bị tách ra mà không cần giảm áp suất hoặc tăng nhiệt độ, chỉ cần một tác động cơ
học nhẹ như lắc chai bia, là cũng có thể thực hiện được công việc đó.
Acid cacbonic ở trong bia cũng có thể tham gia phản ứng với các loại rượu.
với etanol nó có thể phản ứng để tạo thành mono – và dietyl cacbonat. Trong hai
loại này thì ester bậc hai có độ bền vững cao hơn. Nhưng nếu so sánh với các acid
khác thì ester của acid cacbonic kém bền vững hơn. Đễ phá vỡ liên kết của các
ester này, chỉ cần các va đập cơ học không mạnh lắm, ví dụ: lắc chai, hoặt rót đi –
đổ lại cốc bia là đủ.
7.2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị bão hòa CO2: 7.2.2.1 Cấu tạo:
Absorb là thiết bị chiụ lực lớn, thân
hình trụ nắp hình bán cầu, được chế tạo bằng SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 103
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
inox, bên ngoài thân có một lớp bảo ôn, ngoài cùng được bao bọc bởi một lớp nhưa.
Trên thân Absorb có một van cho bia vào, một van cho bia ra, có hai van để
đo mực chất lỏng bên trong Absorb, một đồng hồ đo nhiệt độ.
Trên nắp của Absorb có đường ống dẫn CO2 vào nối với cục đá bạc có nhiều
lỗ nhỏ nằm ở gần đáy Absorb, một đồng hồ đo áp Bình CO2
suất, đường ống dẫn tác nhân lạnh vào và tác nhân
lạnh ra. Bên trong Absorb có đường ống chứa tác nhân lạnh có dạng ống xoắn.
7.2.2.2 Nguyên lý hoạt động:
Tác nhân lạnh trao đổi nhiệt gián tiếp với dịch bia, hạ nhiệt độ của dịch
suống 0 – 1 oC đồng thời khí CO2 được đưa vào trong thiết bị làm áp suất tăng 4 -
4.5 atm. Dưới tác động của áp suất cao và nhiệt độ thấp trong một khoảng thời gian
nhât định thì khí CO2 được hấp phụ vào dịch bia.
7.2.3 Kỹ thuật bão hòa CO2. 7.2.3.1 Chuẩn bị:
Vệ sinh Absorb: bơm nước vệ sinh vào Absorb theo đường dịch bia vào.
Vệ sinh đường ống dẫn bia từ tank tàng trữ đến Absorb.
Chuẩn bị các bình khí CO2.
Kiểm tra hoạt động của máy làm lạnh. 7.2.3.2 Tiến hành:
Bơm bia vào Absorb đồng thời mở van xả khí để đuổi hết khí trong Absorb
ra, theo dõi mực bia trong tank bằng ống đo mực chất lỏng. Khi lấy đủ dịch bia thì
tắm bơm. Bật máy lạnh để làm lạnh dịch bia xuống 0 – 2oC. sau đó mở van nạp
CO2 vào bia, khi áp suất tăng lên 4 - 4.5 atm thì ngừng nạp CO2. Giữ bia ở điều
kiện này trong 30 phút để CO2 hòa tan vào trong bia. Sau 30 phút ta xả luợng khí
CO2 không hấp phụ vào bia bằng cách mở van xả khí. Đến khi áp suất trở về 0 atm
thì ta tiến hành nạp CO2 lần hai như trên. Tiến hành nạp 3 lần thì hàm lượng CO2 trong bia được bão hòa. 7.2.3.3 Kết thúc: SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 104
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Sau khi tiêu thụ hết lượng bia đã bão hòa CO2, tiến hành bơm nước vệ sinh
Absorb theo đường ống dịch bia vào.
Chú ý: trong những lần vệ sinh định kỳ ta thêm công đoạn ngâm NaOH
0.5%, sau đó rửa lại bằng nước sạch. Chu kỳ vệ sinh định kỳ 2 tuần/lần.
7.2.4 Yêu cầu chất lượng đối với bia sau bão hòa CO2.
Hàm lượng CO2 trong bia thành phẩm khoảng 4 g/l.
7.2.5 Một số sự cố kỹ thuật thông thường và biện pháp khắc phục Sự cố Nguyên nhân Cách khắc phục Nổ Absorb
Do áp suất tăng quá Để tránh hiện tượng này ta
mức giới hạn của phải khống chế áp suất trong Absorb Absorb từ 4 – 4.5 atm
Trào dịch bia ở van Lượng bia bơm vào Ngừng cấp dịch vào xả khí thiết bị quá nhiều Máy lạnh không hoạt
Ngừng nạp CO2 và tiến hành động sửa chữa máy lạnh 8. KCS. 8.1 KCS NGUYÊN LIỆU. 8.1.1 Malt.
Phương pháp xác định độ ẩm của malt Nguyên tắc:
Theo phương pháp sấy đến trọng lượng không đổi, mẫu được nghiền mịn,
và sấy khô trong tỷ sấy đã đạt nhiệt độ tiêu chuẩn. độ ẩm được tính từ khối lượng
mất đi trong quá trình sấy. Dụng cụ:
Máy nghiền trục phòng thí nghiệm (đặt khoảng cách giữa hai trục là
0.2mm). Tủ sấy có thể điều chỉnh nhiệt độ.
Cốc cân làm bằng kim loại hoặc nhôm, đường kính khoảng 50mm và không
sử dụng quá 20mm, có nắp đậy kín. Bình hút ẩm. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 105
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Cân phân tích độ chính xác tới 0.001g. Tiến hành:
Cân khoảng 20g malt và nghiền mịn. Trộn kỹ, lấy ngay khoảng 5 g bột
nghiền vào cốc cân sạch khô đã biết trước trọng lượng. Đậy nắp và cân tới độ
chính xác 0.001g. Mở nắp, đặt nắp và cốc vào tủ sấy đã đặt nhiệt độ 105 – 106oC,
bắt đầu tính thời gian khi tủ sấy đạt nhiệt độ trên. Sấy trong 3 giờ ± 5 phút, đậy
nắp, lấy cốc cân ra làm nguội trong bình hút ẩm về nhiệt độ phòng trong vòng 20
phút rồi cân. Sấy lại hơn 1 giờ nữa và cân lại với độ chính xác 0.001g. Kết quả: W = x 100 %. Trong đó:
M1: Khối lượng mẫu trước khi sấy (g).
M2: Khối lượng mẫu sau khi sấy (g). P
hương pháp xác định khối lượng 1000 hạt. Mục đích:
Xác định khối lượng trung bình của hạt, chỉ tiêu này được dùng để đánh giá
chất lượng các loại hạt đại mạch, ngũ cốc và malt. Nguyên tắc:
Đếm số hạt malt trong mẫu phân tích. Sau đó tính toán để biết khối lượng 1000 hạt tính theo g. Dụng cụ:
Cân phân tích độ chính xác 0.01g. Tiến hành:
Cân 40g hạt malt cần phân tích, loại bỏ những hạt vỡ, hạt lạ và trừ khối
lượng. Tiếp đó, đếm số hạt trong mẫu. Kết quả
Tính khối lượng 1000 hạt malt theo chất khô theo công thức: G = (g) SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 106
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG Trong đó:
G: khối lượng 1000 hạt malt khô (g).
M: khối lượng của mẫu phân tích (g). W: độ ẩm (%).
n: số hạt trong mẫu phân tích. 8.1.2 Houblon. Phương pháp sấy.
Tương tự như phương pháp xác định độ ảm của malt.
Phương pháp trích ly. Mục đích:
Xác định hàm lượng ẩm cho các nguyên liệu chứa nhiều chất bay hơi như hoa houblon. Nguyên tắc:
Dựa vào tính chất và khả năng của một số dung môi hữu cơ dễ bay hơi và
kéo theo lượng nước chứa trong nguyên liệu. các dung môi thường dùng là toluene, xylen…
Dụng cụ - hóa chất: Bộ trích ly Cân phân tích Toluen, d = 0.78 Tiến hành:
Cân khoảng 10g hoa đã nghiền nhỏ vào bình tam giác của bộ trích ly, rót
100 – 150 ml toluen. Nối bình với ống chia độ và ống sinh hàn. Tiến hành đun sôi
với tốc độ cao sao cho mỗi phút có hai giọt chất lỏng rơi xuống ống. tiếp tục đun
cho đến khi lượng nước trong ống chia độ không tăng nữa. thời gian đun khoảng 30 – 40 phút.
Đun xong ta thấy nước trong ống chia độ chia thành hai lớp toluene nổi lên
trên còn nước lắng xuống dưới, căn cứ mặt phân cách giữa hai chất lỏng ta biết
lượng nước đã trích ra từ nguyên liệu. Kết quả: SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 107
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Độ ẩm của houblon được tính theo công thức: W = x 100 %. Trong đó:
a: số ml nước đọc được trên ống chia độ.
m: số g hoa houblon đã dùng. 8.1.3 Nước. Chuẩn bị mẫu:
Dụng cụ lấy mẫu phân tích nước cần được rửa sạch, khử trùng. Mỗi khi lấy
mẫu, cần tráng bằng mẫu nước 2 – 3 lần. Để phân tích tất cả các chỉ tiêu nước thì
cần dung lượng mẫu là 3 – 5 lít nước, nếu chi cần xác định các chỉ tiêu chính thì chỉ cần 1 lít là đủ.
Đánh giá sơ bộ: Mùi:
Lấy 100 ml nước cho vào bình tam giác 250 ml lắc mạnh và nhận biết mùi.
Có thể đun nóng đến 40 – 60oC và lắc mạnh để dễ nhận biết mùi hơn.
Thông thường nhận biết mùi của nước là mùi bình thường hay có mùi lạ.
Nếu có mùi lạ thì nên ghi rõ mùi lạ loại mùi, ví dụ: mùi chlorine, mùi đất… Màu:
Xác định màu bằng cách cho nước vào cốc trắng với chiều cao của nước
trong cốc là 10 cm. Đặt trên nền trắng và nhận xét mùi. Nhận xét màu cần chỉ rõ
màu của nước: trắng, vàng, hồng… và cường độ màu nếu có.
Nước bị đục thì cần lọc trước khi quan sát. Độ trong:
Nước thông thường có thể trong, đục nhẹ, đục hoặc rất đục. Có thể xác định
độ đục bằng máy đo độ đục. P
hương pháp xác định hàm lượng cặn. Tiến hành: SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 108
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Lấy chính xác từ 100 – 500 ml nước, cho vào khay bằng platin đã biết trước
khối lượng và cho bốc hơi toàn bộ nước trong bình cách thủy. Sau đấy sấy khay
này trong sấy ở nhiệt độ 105oC.
Làm nguội trong bình hút ẩm và cân. Chú ý cân thật nhanh vì cặn này rất dễ hút ẩm.
Đặt khay vào sấy lại và sấy tiếp 0,5 giờ. Làm nguội và cân lại.
Làm tương tự như vậy cho đến khi 2 lần cân liên tiếp nhau có khối lượng bằng nhau. Kết quả:
Hàm lượng cặn có trong nước (mg/l) được tính theo công thức sau: Cặn = x 1000 (mg/l). Trong đó:
m1: Khối lượng cân được sau khi lấy tính bằng mg.
V: số ml nước để phân tích nước. P
hương pháp xác định độ kiềm. Nguyên tắc:
Độ kiềm của nước chỉ phụ thuộc vào hàm lượng các ion bicarbonate có
trong nước. Có thể xác định độ kiềm này bằng các định phân với acid có chỉ thị là
orange methyl coh tới lúc đổi màu. Phản ứng diễn ra như sau:
Ca(HCO3)2 + HCl ----------------> CaCl2 + H2O + CO2.
Mg(HCO3)2 + HCl ----------------> MgCl2 + H2O + CO2. Hóa chất: Dung dịch orange methyl (MO) HCl 0.1N Tiến hành:
Lấy 10 ml nước cho vào bình tam giác và cho tiếp 4 – 5 giọt chỉ thị MO,
dùng HCl 0.1 N định phân cho tới khi xuất hiện màu da cam. Kết quả: SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 109
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Độ kiềm của nước có thể tính hoặc theo mg dương lượng/l hoặc theo mgCaO/l theo công thức sau:
Độ kiềm của nưóc (mg đường lượng/l) = n x 10
Độ kiềm của nước (mg CaO/l) = n x 2.8.
n: số ml HCl 0.1N đã chuẩn độ. P
hương pháp xác định độ cứng của nước. Nguyên tắc:
EDTA có khả năng tạo phức chất với calcium và magieum, phức chất này
bền vững hơn rất nhiều so với các phức chất của hai chỉ thị ETOO hoặc murexit
với Ca và Mg, đặt biệt là tại pH = 10.
Do vậy, nếu ta đưa pH của mẫu nước cần phân tích đến 10, nếu có chỉ thị
ETOO hoặc murexit thì dung dịch có màu đỏ rượu vang do sự tạo phức của hai
chất này với Ca và Mg có trong nước. Nếu thêm EDTA vào, thì ban đầu EDTA sẽ
liên kết với Ca và Mg tự do, sau đó sẽ lấy Ca và Mg đang ở trạng thái liên két với
các chỉ thị trước, do đó các chỉ thị này trở về trạng thái tự do, làm cho màu của
dung dịch trở thành màu của chỉ thị (màu xanh da trời hoặc màu xanh tím). Lượng
EDTA đã sử dụng chính bằng độ cứng của nước. Hoá chất: Dung dịch EDTA 0.1N.
Dung dịch đệm amoniac pH = 10.
Dung dịch chỉ thị eriocrom đen. Tiến hành:
Xác định độ cứng chung:
Lấy 100 ml nước cho vào bình tam giác 250ml.
Thêm 5 ml dung dịch đệm amoniac.
Thêm 1 ml chỉ thị eriocrom đen.
Dùng dung dịch EDTA định phân tới khi chuyển sang màu xanh da trời.
Chý ý: Vì sự đổi màu xảy ra rất nhanh do đó lúc đầu nên lấy 80 ml nước,
chuẩn nhanh cho tới khi đổi màu, sau đó thêm 20 ml nước còn lại và chuẩn thật
chậm cho tới khi dung dịch đổi màu. Số ml dung dịch EDTA đã định phân là n1. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 110
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Xác định độ cứng vĩnh viễn:
Lấy 500 ml nước cho vào bìh cầu 1 lít rồi đem cân để biết trọng lượng.
Sau đó nối sinh hàn khí và đun sôi khoảng 1 giờ.
Làm lạnh bình tới nhiệt độ phòng, lau khô và đem cân lại, sau khi cân thêm
nước cất để sao cho đạt trọng lương ban đầu.
Đem lọc kỹ, lấy 100 ml nước để xác định độ cứng theo các bước tương tự
như trên. Số ml dung dịch EDTA đã định phân là n2. Kết quả:
Độ cứng chung của nước được xác định như sau:
Độ cứng chung (0H) = n1 x 2.8.
Độ cứng vĩnh viện: (0H) = n2 x 2.8 x 5.
Độ cứng tạm thời bằng hiệu số giữa độ cứng chung và độ cứng vĩnh viễn. Trong đó:
n1, n2: số ml EDTA đã dùng để định phân.
2.8: số mg CaO tương ứng với 1ml EDTA 0.1N.
8.2 DỊCH ĐƯỜNG VÀ DỊCH BIA ĐANG LÊN MEN. P
hương pháp xác định độ acid. Nguyên tắc:
Dựa vào phản ứng trung hòa giữa lượng acid có trong mẫu với dung dịch
NaOH đã biết trước nồng độ, với chỉ thị phenolphtalein.
Độ chua được biểu diễn bằng số ml NaOH tiêu tốn cho 10 ml mẫu.
Chuẩn bị dụng cụ - hóa chất: - Dụng cụ: Bình tam giác 100ml. Pipette 2ml có vạch Pipette bầu 10ml. - Hóa chất: Dung dịch NaOH 0.1N.
Dung dịch phenolphtalein 0.1 %. Nước cất: SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 111
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Dịch mẫu (dịch chuẩn bị lên men, dịch đang lên men). Tiến hành:
Dùng pipette bầu 10 ml hút chính xác 10 ml mẫu đã được đuổi CO2 (dịch
chuẩn bị lên men, dịch đang lên men) cho vào bình tam giác 100 ml, thêm vào đó 2
– 3 giọt phenolphtalein 1%, lắc đều.
Đem bình tam giác có chứa mẫu chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0.1N cho
đến khi dung dịch xuất hiện màu hồng nhạt bền trong 30 giây thì dừng lại ghi thể thích NaOH 0.1 N tiêu tốn.
Lập lại thí nghiệm 2-3 lần lấy kết quả trung bình (không có sai số giữa những lần thí nghiệm). Tính kết quả: Cách 1:
Tổng hàm lượng acid có trong dịch mẫu:
A = số ml NaOH 0.1 N tiêu tốn/10 ml mẫu. Cách 2:
Tổng hàm lượng acid có trong dịch mẫu tính theo acid lactic: A = x 1000 (g/l).
A: tổng hàm lượng acid có trong dịch mẫu.
VNaOH: Thể tích dung dịch NaOH 0.1 N tiêu tốn (ml).
Vmẫu: Thể tích mẫu lấy phân tích (ml).
K: Hệ số tương ứng của acid lactic. K = = = 0.009 g. P
hương pháp xác định độ màu bằng cách so mẫu với dung dịch chuẩn iod. Nguyên tắc:
So sánh màu của dịch mẫu (dịch chuẩn bị lên men, dịch đang lên men) với
màu của dung dịch chuẩn iod. Từ thể tích iod 0.1 N tiêu tốn ta sẽ tính được độ màu của dịch mẫu.
Chuẩn bị dụng cụ - hóa chất: SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 112
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG - Dụng cụ: Bình tam giác 150 ml. Phễu thủy tinh lọc.
Giấy lọc – Bột trợ lực. Pipette 1 ml, 10 ml.
Hai ống nghiệm loại lớn cùng loại (φ 16). - Hóa chất: Dung dịch iod 0.1 N. Nước cất. Tiến hành:
Lấy khoảng 50 ml dịch mẫu lọc qua giấy lọc đã có bột trợ lọc đã có bột trợ
lọc, dùng bình tam giác 150 ml hứng lấy dịch trong.
Dùng pipette hút lấy chính xác 10 ml nước cất và 10 ml dịch mẫu vừa lọc
cho vào hai ống nghiệm lớn 1 và 2 (cùng loại).
Dùng pipette 1ml hút dung dịch iod 0.1 N và nhỏ từ từ từng giọt một vào
ống nghiệm 1 (có nước cất), sau mỗi giọt cần lắc đều cho đến khi màu của ống
nghiệm một tương đương với màu của ống nghiệm hai thì dừng lại. Ghi thể tích I2 tiêu tốn.
Lập lại thí nghiệm 2 – 3 lần lấy kết quả trung bình (không có sai số giữa những lần thí nghiệm).
Cách tính kết quả.
1 đơn vị màu EBC tương ứng với màu của 0.06 ml I2 0.1N trong 100ml nước cất
Độ màu = x F (đơn vị EBC).
V: thể tích dung dịch iod 0.1N tiêu tốn. P
hương pháp xác định màu của dung dịch đường bằng phương pháp quang phổ. Nguyên tắc:
Đo độ hấp thụ của dịch đường ở bước sóng 430 nm. Màu của dịch đường
tính theo đơn vị EBC bằng độ hấp thụ nhân với hệ số pha loãng. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 113
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Dụng cụ, hóa chất:
Máy quang phổ đo được hấp thụ ở 430 nm, cuvet 5, 10 nm.
Bộ lọc màng 0.45 µm, bột trợ lọc diatomit. Tiến hành:
Pha loãng mẫu để đo độ hấp thụ ở 430 nm nằm trong giới hạn của máy quang phổ.
Có thể dùng cuvet 5 hoặc 10 mm để đo. Dùng cuvet 5 mm có ưu điểm nếu
bia đậu màu không cần pha loãng.
Mẫu được lọc bằng bộ lọc màng, nếu độ đục của mẫu pha loãng nhỏ hơn 1
đơn vị EBC thì có thể bỏ qua công đoạn này. Nếu cần thiết thì có thể lọc dịch
đường bằng bột trợ lọc trước khi lọc màng.
Đặt máy quang phổ ở bước sóng 430 nm ± 0.5nm. Chỉnh máy về 0.00 bằng
nước cất trước khi đo mẫu. Tráng cuvet và đồ đầy mẫu dịch đường. Đo độ hấp thụ. Kết quả:
Màu của dịch đường không pha loãng đơn vị EBC = A x f x 25 hoặc A x f x 50. Trong đó:
A: độ hấp thụ ở 430 nm đo trong cuvet 10 hoặc 5 nm. F: hệ số pha loãng. P
hương pháp kiểm tra pH.
Có hai cách xác định pH của dung dịch
- Dùng giấy pH: nhúng giấy pH vào dịch mẫu cần kiểm tra sau đó so màu với thang đo pH.
- Dùng pH kế: nhúng pH kế vào dịch mẫu cần kiểm tra sau đó so màu với than đo pH.
- Dùng pH kế: nhúng pH kế vào dịch mẫu và đọc kết quả hiện trên pH kế. P
hương pháp xác định hàm lượng etanol. Nguyên tắc: SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 114
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Cồn có nhiệt độ sôi thấp hơn nước. Dựa vào tính chất này ta tiến hành
chưng cât tách cồn ra khỏi mẫu. sau đó dùng alcolmeter để đo độ cồn của dịch
chưng cất, từ đó xác định hàm lượng cồn có trong mẫu.
Chuẩn bị mẫu thử:
Tách CO2 ra khỏi mẫu (bia thành phẩm hoặc dịch đang lên men): lắc 250 –
400 ml mẫu trong bình tam giác hoặc cốc thủy tinh dung tích 1000 ml bằng tay
hoặc bằng máy lắc cho đến khi mẫu bia ngừng tách khí (lắc trong khoảng 30 – 40 phút).
Chuẩn bị dụng cụ hóa chất. - Dụng cụ: Bộ chưng cất cồn Nhiệt kế 0 – 100 oC. Alcolmetre 0 – 8 oC. Cân phân tích Bình hút ẩm. Cốc thủy tinh 1000 ml.
Bình tỷ trọng dung tích 50 ml. Bình định mức 200 ml. - Hóa chất Nước muối lạnh Nước cất.
Mẫu (bia thành phẩm hoặc dịnh đang lên men). Tiến hành: a) Chưng cất cồn
Dùng bình định mức lấy 100 ml dịch mẫu (đã loại CO2), chuyển mẫu vào
bình cầu của hệ thống chưng cất.
Trái bình định mức nhiều lần nước cất, chuyển toàn bộ nước tráng vào bình
cầu của hệ thống chưng cất. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 115
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Lắp bình cầu vào hệ thống chưng cất và tiến hành chưng cất tách cồn. Ở đầu
ra ta hứng cồn bằng định mức 100 ml đã chứa sẵn 10 ml nước cất.
Ngâm bình cầu trong nước muối lạnh.
Đun nhẹ bình để cất tránh trào bọt. Khi bình cất bắt đầu sôi đều thì tăng nhiệt độ.
Tiến hành chưng cất cho đến khi chất lỏng trong bình định mức gần đủ
100ml thì dừng lại. Tráng dầu dưới ống sinh hàn bằng nước cất, tất cả nước tráng cho vào bình định mức.
Đem bình định mức ngâm lạnh trong chậu thủy tinh chứa hỗn hợp nước
muối lạnh và đá lạnh, dùng nước cất định mức tới vạch.
b) Xác định độ cồn bằng hai phương pháp :
Phương pháp dùng alcolmetre :
Đem dịch chưng cất được trong bình định mức đã được làm lạnh đến 20oC
rồi chuyển vào ống đong 100 ml. Dùng alcometra để đo độ cồn. Độ cồn chính là
chỉ số đọc được trên alcometre ở 20oC.
Đổ nước trong bình tỷ trọng ra, sấy khô bình tỷ trọng rồi làm nguội bình tỷ trọng trong bình hút ẩm.
Cho dịch cất đã được làm lạnh ở nhiệt độ 20oC.
Lập lại thí nghiệm 2 – 3 lần lấy kết quả trung bình (không có sai số giữa các lần thí nghiệm). Tính kết quả :
Phương pháp sử dụng alcometre : X = A (oG)
Trong đó : A là số đọc được trên cồn kế ở 15oC.
Phương pháp sử dụng bình tỷ trọng :
Tỷ trọng của dịch cất (d20/d20) ở 20oC được tính bằng công thức : m3− 1 m d 20/20 = m2− 1 m
m1: khối lượng bình tỷ trọng (g)
m2: khối lượng bình tỷ trọng và nước ở 20oC (g) SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 116
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
m3: là khối lượng bình tỷ trọng và dịch cất ở 20oC (g)
Hàm lượng etanol (V/V) tính bằng % thể tích tra theo bảng. P
hương pháp xác định độ mặn của bia. Nguyên tắc :
Dựa vào phản ứng kết tủa giữa ion Ag+ và ion Cl tạo kết tủa màu vàng trắng
với sự có mặt của chỉ thị K -2
2CrO4 khi hết Cl, Ag+ sẽ kết hợp với CrO4 tạo kết tủa Ag2CrO4 màu đỏ gạch.
Dụng cụ - Hoá chất : Dụng cụ : Pipette 1 ml Bình tam giác 250 ml Pipette 10 ml Quả bóp Cốc 100 ml Đũa thủy tinh Bình tia nước Hóa chất : Dung dịch AgNO30.1 N Dung dịch K2CrO410 % Tiến hành :
Lấy khoảng 50 ml mẫu vào cốc 100 ml dùng đũa thủy tinh khuấy trong vào 15 phút Để đuổi CO2.
Hút 10 ml mẫu đã loại CO2 vào bình tam giác 250 ml thêm từ 3 – 5 giọt chỉ
thị K2CrO4 lắc đều. Dùng pipette 1ml để chuẩn độ dung dịch mẫu đến khi thấy xuất
hiện màu đỏ gạch thì dừng và dọc thể tích AgNO3 tiêu tốn.
Lập lại thí nghiệm 2 – 3 lần để lấy giá trị trung bình (không có sai số giữa các lần thí nghiệm) Tính kết quả :
Độ mặn của dung dịch bia được tính bằng : SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 117
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG XnaCl = x 100 Trong đó :
A : số ml AgNO3 tiêu tốn khi chuẩn độ 10 ml mẫu
V : số ml mẫu mang đi chuẩn độ
0.00585 : số g NaCl tương đương với 1 ml AgNO3 P
hương pháp xác định hàm lượng CO 2. Nguyên tắc :
Dựa vào phản ứng chuẩn độ acid-base với chỉ thị phenolphatalein 1 %
Cho một lượng dư và chính xác dung dịch NaCO3 đã biết trước nồng độ : Na2CO3 + CO2 → 2NaHCO3
Chuẩn lượng Na2CO3 bằng dung dịch HCl có nồng độ chính xác : Na2CO3 + HCl → NaCl + NaHCO3
Từ đó ta tính được lượng CO2 có trong bia.
Chuẩn bị dụng cụ - hóa chất : Dụng cụ : Bình tam giác 250 ml Buette 25 ml Pipette bầu 20, 25 ml Hoá chất : Dung dịch Na2CO3 0.2 N
Dung dịch Phenolphatalein 1 % Nước cất Mẫu bia thành phẩm Dung dịch CHl 0.1N Tiến hành :
Dùng pipette bầu 25 ml hút chính xác 25ml Na2CO3 0.2 N cho vào bình tam
giác 250 ml và 25 ml mẫu bia (đã được làm lạnh xuống) 2 oC trong 60 phút).
Nhưng ngập đầu pipette, từ từ cho bia chảy xuống. Lắc đều nhẹ cho đến khi bia từ pipette chảy xuống hết. SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 118
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Tráng dầu pipette bằng nước cất. Thêm nước cất vào khoảng 100 ml, nhỏ 3-
4 giọt phenolphtalein 1 %. Lúc này dung dịch có màu hồng đậm trong môi trường kiềm.
Định phân bằng dung dịch HCl 0.1N cho đến khi màu hồng mất. Ghi thể tích HCl 0.1N đã dùng.
Tiến hành thí nghiệm khác đối với mẫu bia đã đuổi CO2 (mẫu trắng). Cách
làm tương tự nhưng ta phải hút 25 ml dịch bia đưa lên bếp đun sôi nhẹ để đuổi
CO2. Các bước sau tiến hành tương tự như mẫu trên. Lập lại thí nghiệm 2 – 3 lần,
lấy kết quả trung bình ( không có sai số giữa những lần thí nghiệm).
Cách tính kết quả :
Khối lượng CO2 có trong 1l bia được tính theo công thức mCO2 = (V1-V2) x 0.22 (g/l).
V1 : Thể tích HCl 0.1N đã dùng chuẩn độ cho mẫu bia đã đuổi CO2 (ml)
V2 : Thể tích HCl 0.1N đã dùng chuẩn độ cho mẫu chưa đuổi CO2 (ml) Xác
định tinh bột còn sót. Nguyên tắc :
Dựa vào sự biến đổi màu của tinh bột khi gặo dung dịch tốt.
Dung cụ - hóa chất : - Lam kính - Pipet nhựa - Dung dịch tốt Tiến hành :
- Rửa sạch và lau khô lam kính
- Dùng pipet hút dịch đã thủy phân lên lam kính
- Sau đó nhỏ dung dịch Iốt lên trên. Quan sát :
Nếu suất hiện màu tím (dù rất nhạt) thì tinh bột vẫn còn sót.
Nếu không có hiện tượng đổi màu thì tinh bột không còn sót. Kết quả :
Không có hiện tượng đổi màu.
Kết luận : tinh bột không còn sót. Kết thúc quá trình thủy phân SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 119
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG
Nồng độ chất hoà tan của dịch đường
Trong dịch đường hóa luôn chứa một lượng chất hòa tan, chủ yếu là tinh bột
tan, dextrin và đường oligo có số gốc glucose khác nhau. Ngoài ra, còn chứa một
lượng các chất hòa tan khác như : protein, chất khoáng. Các chất này mang một tên
chung là chất hoà tan hay chất khô của dịch đường được đo bằng đường kế, khúc
xạ kế hoặc Bomé kế ở nhiệt điều kiện 20 oC.
Đường hoá xong ta đem lọc dịch đường rồi lấy dịch trong cho vào ống đong
để do theo các loại thước như đường kế, Bomé kế, khúc xạ kế. Nếu nhiệt độ mẫu
khi đo khác 20oC thì cần hiệu chỉnh về nhiệt độ 20 oC.
9. MỨC CHẤT LƯỢNG CHỈ TIÊU ĐỐI VỚI MỘT SỐ LOẠI BIA.
9.1. Bia chưa lọc trong. Độ đục (% Néphe) < 1000 Độ màu (EBC) 7-9 Plato ≤
Độ chua (ml NaOH/10ml mẫu) ≤ 1.6 Độ mặn (mg NaCl/lit) 292-351 Độ balling nguyên thuỷ 11-12 Hàm lượng cồn (%V) 4.7-5.2
Hàm lượng diacetyl (ppm) < 0.1 9.2. Bia hơi. Chỉ tiêu cảm quan : Màu sắc : vàng rơm, sáng
Độ trong : trong, không có tạp chất lạ. Độ bọt: bọt trắng.
Mùi: thơm đặc trưng của bia sản xuất từ mao đại mạch và hoa houblon .
Vị: đắng dịu đặc trưng của bia sản xuất từ mao đại mạch và hoa houblon
Chỉ tiêu hoá lý : Độ màu (EBC) 7-9 SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 120
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG Độ trong (%Néphe) ≤ 20 Độ chua (ml NaOH/ml mẫu) ≤ 1.6 Độ mặn (mg NaCl/lit) 292-351 Độ balling nguyên thủy 11-12 Hàm lượng cồn (%V) 4.7-5.2 Hàm lượng diacety (ppm) < 0.1 Hàm lượng CO2 (g/l) ≥ 4.5
Vi khuẩn hiếu khí (số khuẩn lạc/1 ml bia) <1000 Vi khuẩn hiếu khí Welchi Không được có E.coli Không được có
Nấm men (số khuẩn lạc/1 ml bia) < 100 9.3. Bia lon. Chỉ tiêu cảm quan : Hình dạng bao bì Không móp méo Vòng ghép mí (x 10-2 mm) 134-142
Chiều cao ghép mí (x 10-2 mm) 262-274 Màu sắc Độ trong Độ bọt Mùi Vị
Chỉ tiêu hoá lý : Độ màu (EBC) 7-9 Độ trong (%Néphe) < 20
Độ chua (ml NaOH/10ml mẫu) 1.6-1.8 Độ mặn (mg NaCl/lit) 292-351 Hàm lượng cồn (%V) 4.7-5.2 Hàm lượng diacety (ppm) < 0.1 Hàm lượng CO2 ≥ 4.5
Chỉ tiêu vi sinh : TCVN 5042-1991 SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 121
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ PHƯỢNG 9.4. Bia chai.
Chỉ tiêu cảm quan : Màu sắc Vàng rơm sáng Độ trong
trong không có tạp chất lạ
Độ bọt Bọt trắng, tương đối mịn, rót ra cốc thì bọt có chiều cao ≥ 1cm, thời gian giữ 10 phút
Mùi thơm đặc trưng tự nhiên của bia, không mùi lạ Vị
đắng dịu, đậm đà và hấp dẫn không có vị lạ
Chỉ tiêu hoá lý : Độ màu (EBC) 7-8 Độ trong (% Néphe) ≤ 20
Độ chua (ml NaOH/10ml mẫu) 1.4 ± 0.2 Độ mặn (mg NaCl.lit) 292-351 Độ balling nguyên thủy 11 Hàm lượng cồn (%V) 3.6 ± 0.2 Hàm lượng diacetyl (ppm) < 0.1 Hàm lượng CO2 >4.0 Chỉ tiêu vi sinh
Tổng vi khuẩn hiếu khí (số khuẩn lạc/1ml bia) < 100 Vi khuẩn hiếu khi Welchi không có được E.coli không có được
Nấm men (số khuẩn lạc/1ml bia) không có được -----------oo0oo------------- SVTH:Lê Thanh Khoa
Khoa công nghệ thực phẩm Bùi Ánh Minh Lớp: CĐLTP2 Trang 122