Bia là một loại đồ uống có gas, có tác dụng giải khát với độ cồn thấp. Được lên men từ ngũ cốc và đặc biệt rất giàu giá trị dinh dưỡng. Bia ngoài việc cung cấp một lượng calo khá lớn cho cơ thể con người thì còn có tác dụng làm tăng quá trình trao đổi chất, tăng khả năng tiêu hóa thức ăn, giải nhiệt. Trong thành phần bia còn có nhiều chất hòa tan và một số vitamin, enzyme, đường, đạm có tác dụng bổ dưỡng và kích thích tiêu hóa, cung cấp năng lượng cho cơ thể.
Chính sự kết hợp hài hòa giữa các loại nguyên liệu malt, hoa houblon, nguyên liệu thay thế, nước, đã tạo nên hương vị rất riêng của bia. Có lẽ vậy mà bia đã thu hút được thị hiếu của người tiêu dùng bởi hương thơm đặc trưng của malt, vị đắng dịu của hoa houblon, cùng với sự hấp dẫn bởi lớp bọt trắng mịn và giúp con người giải khát.
Khi nền Kinh tế - Xã hội phát triển thì nhu cầu của con người lại không ngừng tăng lên. Các nhà sản xuất kinh doanh đã tung ra thị trường với nhiều loại thương hiệu phong phú. Mà mỗi loại bia đều mang mẫu mã, chất lượng khác nhau hấp dẫn người tiêu dùng. Sự cạnh tranh rộng lớn trên thị trường đã tạo nên sự đa dạng của các loại bia, mà chất lượng luôn là tiêu chí hàng đầu. Ngày nay, bia đã trở thành một loại nước giải khát khá phổ biến.
Để tăng hiệu quả kinh tế, đáp ứng nhu cầu và thị hiếu của người tiêu dùng thì sử dụng thêm một số nguyên liệu khác để thay thế một phần malt đại mạch như: Ngô đã tách phôi, đường saccarose,. Việc sản xuất được một loại bia có chất lượng cao và giá thành sản phẩm ổn định, nhằm đẩy mạnh xuất khẩu đang được quan tâm. Có nhiều phương pháp sản xuất bia, trong đó sản xuất bia theo phương pháp lên men dịch đường nồng độ cao – cho phép tăng được năng suất thiết bị, giảm chi phí sản xuất, tiêu tốn ít năng lượng, cho phép lên men dịch đường có tỷ lệ nguyên liệu thay thế cao.
Trên cơ sở đó tôi được phân công: "Thiết kế nhà máy bia lên men dịch đường nồng độ cao, năng suất 38 triệu lít bia/năm".
106 trang |
Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 1931 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế nhà máy bia lên men dịch đường nồng độ cao, năng suất 38 triệu lít bia/năm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỞ ĐẦU
Bia là một loại đồ uống có gas, có tác dụng giải khát với độ cồn thấp. Được lên men từ ngũ cốc và đặc biệt rất giàu giá trị dinh dưỡng. Bia ngoài việc cung cấp một lượng calo khá lớn cho cơ thể con người thì còn có tác dụng làm tăng quá trình trao đổi chất, tăng khả năng tiêu hóa thức ăn, giải nhiệt. Trong thành phần bia còn có nhiều chất hòa tan và một số vitamin, enzyme, đường, đạm có tác dụng bổ dưỡng và kích thích tiêu hóa, cung cấp năng lượng cho cơ thể.
Chính sự kết hợp hài hòa giữa các loại nguyên liệu malt, hoa houblon, nguyên liệu thay thế, nước,… đã tạo nên hương vị rất riêng của bia. Có lẽ vậy mà bia đã thu hút được thị hiếu của người tiêu dùng bởi hương thơm đặc trưng của malt, vị đắng dịu của hoa houblon, cùng với sự hấp dẫn bởi lớp bọt trắng mịn và giúp con người giải khát.
Khi nền Kinh tế - Xã hội phát triển thì nhu cầu của con người lại không ngừng tăng lên. Các nhà sản xuất kinh doanh đã tung ra thị trường với nhiều loại thương hiệu phong phú. Mà mỗi loại bia đều mang mẫu mã, chất lượng khác nhau hấp dẫn người tiêu dùng. Sự cạnh tranh rộng lớn trên thị trường đã tạo nên sự đa dạng của các loại bia, mà chất lượng luôn là tiêu chí hàng đầu. Ngày nay, bia đã trở thành một loại nước giải khát khá phổ biến.
Để tăng hiệu quả kinh tế, đáp ứng nhu cầu và thị hiếu của người tiêu dùng thì sử dụng thêm một số nguyên liệu khác để thay thế một phần malt đại mạch như: Ngô đã tách phôi, đường saccarose,... Việc sản xuất được một loại bia có chất lượng cao và giá thành sản phẩm ổn định, nhằm đẩy mạnh xuất khẩu đang được quan tâm. Có nhiều phương pháp sản xuất bia, trong đó sản xuất bia theo phương pháp lên men dịch đường nồng độ cao – cho phép tăng được năng suất thiết bị, giảm chi phí sản xuất, tiêu tốn ít năng lượng, cho phép lên men dịch đường có tỷ lệ nguyên liệu thay thế cao.
Trên cơ sở đó tôi được phân công: "Thiết kế nhà máy bia lên men dịch đường nồng độ cao, năng suất 38 triệu lít bia/năm".
Chương 1
LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT
Nghệ An là tỉnh nằm ở trung tâm vùng Bắc Trung Bộ, trên tuyến giao lưu Bắc Nam và Đông Tây. Nơi hội tụ các tuyến đường giao thông đường bộ, đường sắt, đường biển, đường thủy nội địa; là cầu nối hai miền Bắc Nam và là cửa ngõ ra biển Đông của Trung Lào và vùng Đông Bắc Thái Lan qua cảng Cửa Lò.
Là quê hương của chủ tịch Hồ Chí Minh – Danh nhân văn hóa thế giới, điểm khởi đầu của "Con đường di sản Miền Trung", với nhiều bãi biển đẹp, khu dự trữ sinh quyển phía Tây. Nghệ An với nhiều khu rừng nguyên sinh và vùng sinh thái hấp dẫn, một trọng điểm du lịch của cả nước và khu vực. Nơi đây là trung tâm đào tạo của khu vực Bắc Miền Trung và cả nước, nơi cung cấp nguồn nhân lực dồi dào, có chất lượng đầu tư, phát triển và là thị trường lớn cho mọi hàng hóa, dịch vụ.
Cùng với chính sách mở cửa, hội nhập kinh tế Việt Nam, kinh tế - xã hội Nghệ An tiếp tục phát triển tương đối khá và toàn diện. Nghệ An có tiềm năng phát triển không những ngành du lịch, dịch vụ mà còn cả các ngành kinh tế khác. Là thị trường lớn, mặc dù đã có một nhà máy bia ở trung tâm thành phố nhưng để đáp ứng nhu cầu thì xây dựng thêm một nhà máy bia trên địa bàn của tỉnh là phù hợp.
1.1. Đặc điểm tự nhiên:
Nhà máy được xây dưng tại khu công nghiệp Nam Cấm, xã Nghi Lộc, Thành Phố Vinh, tỉnh Nghệ An. Mặt bằng xây dựng là một khu đất rộng và bằng phẳng, nằm gần đường quốc lộ, cách trung tâm thành phố Vinh khoảng 3 km. Xét thấy, vị trí này rất thuận tiện cho việc thu nhận nguồn nguyên liệu sản xuất, vận chuyển sản phẩm đến nơi tiêu thụ trong và ngoại tỉnh.
Nghệ An nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa. Nhiệt độ trung bình 24oC, độ ẩm trung bình 85%, hướng gió chủ đạo là hướng Đông Nam.
1.2. Nguồn cung cấp và xử lý nước:
Để xây dựng một nhà máy bia, việc đầu tiên là phải khảo sát nguồn nước. Công việc này đặc biệt quan trọng, dù lấy nguồn nước của thành phố hay nguồn nước lấy từ giếng khoan thì thành phần và tính chất của chúng cũng rất ít khi đáp ứng hoàn toàn yêu cầu của nước để sản xuất bia. Ở đây nhà máy sử dụng nguồn nước cấp là nước máy của thành phố. Trước khi đưa vào sản xuất, nước cần được xử lý nhằm đảm bảo các chỉ tiêu hóa học, sinh học.
Ngoài ra, nhà máy có trang bị giếng khoan để phòng bị khi nhà máy không cung cấp đủ nước (do mất điện).
Bởi nước là thành phần chính của bia, tham gia vào các quá trình đường hóa, lên men, lọc, chiết rót, cấp cho lò hơi, cấp cho các thiết bị trao đổi nhiệt, vệ sinh nhà xưởng, cấp cho sinh hoạt... Như vậy xử lý nước có đảm bảo thì chất lượng bia mới tốt. Nước thải của quá trình sản xuất bia chứa lượng lớn chất hữu cơ, chủ yếu là cặn protein, xác men bia, tinh bột, đường, bã hoa,… Đây là môi trường rất thuận lợi cho vi sinh vật gây thối hoạt động và phát triển. Chính vì vậy cần phải xử lý nước thải để tránh gây ô nhiễm môi trường tại nơi làm việc và môi trường xung quanh.
1.3. Nguyên liệu:
Nguồn nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt đại mạch, hoa houblon và nước. Ngoài ra còn sử dụng nguyên liệu thay thế là ngô (đã tách phôi) và đường.
Malt đại mạch và hoa houblon được nhập về từ nước ngoài về cảng biển Cửa Lò, rồi vận chuyển về nhà máy bằng đường bộ. Ngô được thu mua ở các huyện trong tỉnh như: Nghĩa Đàn, Quỳnh Lưu, Thanh Chương, Diễn Châu, Nghi Lộc… Còn đường sử dụng là đường mía từ nhà máy đường của huyện Nghĩa Đàn.
1.4. Hệ thống giao thông vận tải:
Nhà máy được xây dựng gần đường quốc lộ, nối các huyện trong tỉnh và Nghệ An với các tỉnh ngoài Bắc Nam. Chính vì vậy rất thuận lợi cho việc thu nhận nguyên liệu và phân phối sản phẩm. Gần đường sắt Bắc Nam, với ga Vinh nằm ở trung tâm thành phố. Cách cảng Cửa Lò khoảng 20 km. Do đó, việc vận chuyển trang thiết bị, nguyên liệu và sản phẩm rất thuận lợi, bằng đường bộ, đường sắt hoặc đường thuỷ.
1.5. Nguồn cung cấp điện:
Nguồn điện mà nhà máy sử dụng được lấy từ mạng lưới điện quốc gia thông qua trạm biến áp riêng. Để đảm bảo quá trình sản xuất được liên tục, nhà máy có trang bị thêm máy phát điện để dự phòng khi mất điện.
1.6. Nguồn cung cấp hơi và nhiên liệu:
Lượng hơi đốt cung cấp cho các phân xưởng trong nhà máy được lấy từ lò hơi riêng của nhà máy. Nhiên liệu dùng cho lò hơi là dầu FO được mua từ các trạm xăng dầu địa phương. Để đảm bảo cho quá trình sản xuất, nhà máy còn trang bị thêm kho chứa nhiên liệu dự trữ.
1.7. Nguồn nhân lực:
Để giải quyết công ăn việc làm cho người lao động trong tỉnh, cũng như thuận tiện trong vấn đề nhà ở thì nhà máy tuyển và đào tạo chủ yếu là các công nhân trong tỉnh. Còn các cán bộ quản lý và kỹ thuật là các kỹ sư đã được đào tạo từ các trường đại học như: Vinh, Hà Nội, Huế, Đà Nẵng…
1.8. Nguồn tiêu thụ sản phẩm:
Nghệ An hiện có tiềm năng phát triển kinh tế, du lịch nên việc tiêu thụ sản phẩm trong tỉnh là rất khả quan. Đặc biệt thị trường tiêu thụ tại miền Trung cũng đang tăng mạnh. Dần dần sản phẩm của nhà máy sẽ thâm nhập vào các tỉnh phía Nam và Bắc, các nước láng giềng và các nước khác.
1.9. Hợp tác hóa:
Việc hợp tác hóa có tác dụng tăng cường sử dụng những công trình cung cấp điện, nước, hơi, công trình giao thông vận tải, công trình phúc lợi tập thể và phục vụ công cộng, vấn đề tiêu thụ sản phẩm và chế phẩm nhanh. Nhờ vậy sẽ giảm thời gian xây dựng, vốn đầu tư và hạ giá thành sản phẩm. Hiện nay, tại các tỉnh khác đã và đang mở các khu công nghiệp nên việc hợp tác hóa giữa các khu công nghiệp cũng như các nhà máy sản xuất bia là rất tốt. Hơn nữa việc liên doanh với các công ty nước ngoài cũng góp phần thúc đẩy sự phát triển của nhà máy.
1.10. Năng suất nhà máy:
Nhà máy được thiết kế với năng suất 38 triệu lit bia/năm, có độ cồn là 4,5%V.
Kết luận: Qua việc phân tích như trên, việc thiết kế và đầu tư xây dựng nhà máy bia tại khu công nghiệp Nam Cấm, thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An là hợp lý và cần thiết. Với năng suất 38 triệu lit bia/năm sẽ đáp ứng được nhu cầu trong tỉnh, ngoại tỉnh và các nước khác.
Chương 2
NGUYÊN LIỆU VÀ CHẤT HỖ TRỢ KỸ THUẬT
Trong sản xuất bia ta sử dụng 4 nguồn nguyên liệu chính là malt đại mạch, hoa houblon, nước và nấm men. Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào chất lượng của nguyên liệu. Trong công nghệ bia hiện nay, để giảm giá thành sản phẩm ta sử dụng nguồn nguyên liệu thay thế là ngô (đã được tách phôi), đường. Ngoài ra còn sử dụng thêm một số chất hỗ trợ kỹ thuật để nâng cao chất lượng của bia, rút ngắn chu kỳ lên men, đa dạng hóa sản phẩm nhằm phù hợp với nhu cầu của người tiêu dùng.
2.1. Nguyên liệu:
2.1.1. Malt đại mạch:
2.1.1.1. Vai trò trong sản xuất bia:
Malt là hạt hòa thảo nảy mầm trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm nhân tạo xác định. Là sản phẩm rất giàu dinh dưỡng và đặc biệt có hệ enzyme phong phú (chủ yếu là proteaza và amylaza).
Trong sản xuất bia, malt vừa là tác nhân đường hóa, vừa là nguyên liệu. Thường dùng malt đại mạch vì dễ điều khiển quá trình ươm mầm, cho tỷ lệ enzyme cân đối, vỏ tạo lớp trợ lọc xốp, cho bia có hương vị đặc trưng hơn các malt khác.
2.1.1.2. Các chỉ tiêu chất lượng của malt bia:
- Phải sạch, có mùi thơm đặc trưng của malt, có vị ngọt, màu vàng sáng đều.
- Không được có mùi vị lạ, không mốc và không hôi khói.
- Kích thước hạt phải đều và đạt theo quy định.
- Độ chiết của malt 75÷82%. Thời gian đường hóa từ 10÷35 phút.
- Thành phần hóa học của malt phải đảm bảo theo yêu cầu. Trong malt phải chứa các hệ enzyme thủy phân như proteaza, amylaza , phitaza, xitaza…
2.1.1.3. Nguồn thu nhận và phương pháp bảo quản:
Do khí hậu của nước ta không thích hợp để trồng malt đại mạch, do vậy phải nhập từ nước ngoài về bằng đường bộ và đường thủy.
Malt được bảo quản trong các silo chứa, thời gian bảo quản là một tháng. Trong quá trình bảo quản chú ý theo dõi độ ẩm của malt.
2.1.2. Hoa houblon:
2.1.1.1. Vai trò trong sản xuất bia:
Hoa houblon là loại nguyên liệu cơ bản thứ hai trong công nghệ sản xuất bia và là nguyên liệu không thay thế được trong sản xuất bia. Nó truyền mùi thơm và vị đắng cho bia, tăng khả năng tạo bọt và giữ bọt, tăng khả năng sát trùng cho bia.
2.1.1.2. Các chất có giá trị của hoa houblon trong bia:
Thành phần hóa học của hoa gồm nhiều chất, trong sản xuất bia thì các chất có giá trị là: chất đắng, tinh dầu và tanin.
- Các chất đắng: Truyền cho bia vị đắng dịu, tăng cường sức căng bề mặt của bia do đó góp phần giữ cho bọt lâu tan và có tính kháng khuẩn nên tăng độ bền sinh học cho bia.
- Tinh dầu: Tinh dầu của hoa houblon hòa tan vào dịch đường, tồn tại trong bia tạo nên mùi thơm đặc trưng, nhẹ nhàng và dễ chịu. Trong quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon thì nó chỉ tồn tại còn khoảng 2%.
- Tanin: Tanin của hoa dễ hòa tan trong nước và trong dịch đường. Trong quá trình houblon hóa các tanin hòa tan vào dịch đường và dễ dàng kết hợp với protein cao phân tử tạo thành các phức chất không hòa tan nên loại trừ được các cấu tử protein khó biến tính và kết lắng khỏi dịch đường. Tanin dễ bị oxy hóa nên bảo vệ nhựa houblon khỏi bị oxy hóa, đồng thời tham gia vào hoàn thiện vị cho bia [7].
Yêu cầu hoa:
Hoa viên: Màu vàng xanh, không vụn nát, không mốc, mùi thơm đặc trưng.
Cao hoa: Màu xanh tươi, có mùi thơm vị đắng đặc trưng.
2.1.1.3. Nguồn thu nhận và phương pháp bảo quản:
Hoa houblon có thể sử dụng ở nhiều dạng như hoa nguyên cánh, cao hoa, hoa viên hoặc đồng phân. Nó cũng được thu mua từ nước ngoài rồi vận chuyển về bằng đường bộ và đường thủy. Nhà máy sử dụng cao hoa và hoa viên.
Để giữ chất lượng cho hoa nên bảo quản hoa trong những điều kiện sau [7]:
- Bảo quản ở nhiệt độ thấp (gần 00C) nhằm kìm hãm các quá trình hóa học và sự phát triển của vi sinh vật.
- Ngăn chặn sự xâm nhập của không khí vào hoa, cách ẩm tốt.
- Dùng các chất thích hợp để diệt trùng cho hoa (thường xông hơi lưu huỳnh).
Ở đây nhà máy sử dụng phương pháp bảo quản ở 00C.
2.1.3. Nước:
2.1.3.1. Vai trò trong sản xuất bia:
Nước là một trong những nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia. Thành phần cũng như tính chất của nước đều ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ tiến trình công nghệ và chất lượng thành phẩm.
Trong bia thành phẩm nước chiếm 77÷90%. Nước ngoài việc dùng để nấu thì nó còn được dùng để xử lý nguyên liệu, trao đổi nhiệt, vệ sinh sát trùng thiết bị…
2.1.3.2. Yêu cầu của nước trong sản xuất bia [7, tr 71]:
Nước trong nấu bia không những đòi hỏi đầy đủ các tính chất của nước uống mà cần phải có những yêu cầu riêng đối với công nghệ sản xuất bia:
- Nước phải trong suốt, có vị dễ chịu, không màu, không có mùi vị lạ và không chứa các vi sinh vật gây bệnh. Chuẩn độ coli là 300 ml và chỉ số coli là 3.
- Nước nấu bia có độ cứng trung bình 5÷6 mg/l, pH= 6,8÷7,3, độ oxi hóa không vượt quá 1÷2mg/l, hàm lượng cặn khô không vượt quá 600mg/l.
- Nước sử dụng để nấu bia không được có xianit, thuỷ ngân, bari, crôm, ammoniac, photphat, sunfuahydro, nitrit.
- Nước rửa bã cần phải điều chỉnh độ kiềm < 50 mg/l và độ pH = 6,5 để không chiết các chất không mong muốn từ bã. pH của dịch đường trước khi nấu phải là 5,4 để thu được dịch đường sau khi nấu có pH = 5,2.
2.1.3.3. Nguồn thu nhận:
Nguồn nước sử dụng là nước máy từ thành phố. Ngoài ra, để dự trữ và bổ sung khi thiếu nước thì trong nhà máy có thể có thêm giếng khoan. Nước trước khi đưa vào sản xuất phải kiểm tra và xử lý theo yêu cầu kỹ thuật sản xuất.
2.1.4. Nguyên liệu thay thế:
2.1.4.1. Ngô:
Ngô sử dụng trong sản xuất bia phải được tách phôi và dưới dạng bột đã nghiền nhỏ. Trong sản xuất bia, ngô được dùng là loại trắng đục vì loại này có hàm lượng tinh bột cao, protein thấp [4, tr 27].
Ngô được bảo quản trong silo chứa, với thời gian khoảng 10 ngày.
2.1.4.2. Đường:
Đường là chất hòa tan và có thể lên men được. Được bổ sung trực tiếp vào trong quá trình houblon hóa, khoảng 10 phút trước khi kết thúc thời gian nấu hoa.
Đường có thể sử dụng ở dạng: Đường mía, đường củ cải, đường glucose, mật tinh bột… Ở đây nhà máy sử dụng đường mía, hàm lượng 3%. Không nên sử dụng đường với tỷ lệ cao để thay thế malt trong nấu bia vì nó làm thay đổi lớn tỷ số giữa các chất đường và không đường nên sẽ làm giảm chất lượng bia, phá vỡ tiến trình lên men và trong sản phẩm sẽ tạo ra nhiều rượu bậc cao [7, tr 72; 4, tr 28].
2.2. Các chất hỗ trợ kỹ thuật:
Ngoài các nguyên liệu chính có trong sản xuất bia, còn phải kể đến nhiều nguyên liệu phụ khác có vai trò không kém phần quan trọng.
Các nguyên liệu phụ này có thể kể đến là các hóa chất sử dụng trong công đoạn tẩy rửa hay sử dụng để tăng hiệu quả các công đoạn sản xuất như: các loại bột trợ lọc, các chất ổn định và đặc biệt là các enzyme sử dụng trong công đoạn sản xuất dịch đường lên men và lên men.
2.2.1. Chế phẩm enzyme [1, tr 110]:
2.2.1.1. α-amylaza (Fungamyl):
Chế phẩm enzyme này của hãng Novo, sản xuất từ nấm mốc Aspergillus oryzae. Fungamyl có tác dụng thủy phân cầu nối α-1,4 glucozit của amyloza và amylopectin tạo thành lượng đường lớn maltoza.
Chế phẩm dạng lỏng, màu nâu, có tỷ trọng 1,25 g/ml. Ngoài ra còn có dạng bột vô định hình hoặc dạng cầu. Sản phẩm thương mại thường gặp trên thị trường là Fungamyl 800L.
Trong sản xuất bia, enzyme này được thêm vào trong quá trình nấu để tăng khả năng đường hóa của malt. Độ lên men của bia có thể tăng 2÷5%. Điều kiện kỹ thuật: Fungamyl 800L, pHopt = 5,3, topt = 600C. Liều lượng: 0,02÷0,05% so với tổng nguyên liệu khi nấu.
2.2.1.2. α-Axetolactat decarboxylaza (Maturex L):
Maturex L là enzyme α-Axetolactat decarboxylaza tinh thể, được thu nhận từ vi khuẩn Bacillus subtillis. Ở dạng dịch lỏng và có màu trắng.
Được sử dụng trong thời kỳ lên men phụ bia để ngăn ngừa tạo thành diaxetyl, bằng cách xúc tác phản ứng decacboxyl hóa của α-Axetolactat tạo thành axetoin. Nhờ vậy mà quá trình lên men phụ được rút ngắn.
Hàm lượng thường dùng: 1÷2 kg/100 hl dịch lên men.
2.2.2. Hóa chất [1, tr 106]:
2.2.2.1. NaOH:
Dùng để trung hòa và vệ sinh, tẩy rửa các thiết bị trong phân xường của nhà máy bia.
Yêu cầu kỹ thuật: NaOH ≥ 96%.
2.2.2.2. Axit:
- H2SO4: Dùng để đều chỉnh pH nước và xử lý men sữa.
Yêu cầu: H2SO4 = 95÷98%, khối lượng riêng d = 1,84 g/l.
- Axit lactic: Điều chỉnh pH dịch hèm trong quá trình nấu và đường hóa.
2.2.2.3. Muối:
- Na2CO3: Xử lý bia thành phẩm khi pH của bia quá thấp.
Yêu cầu: ≥ 95%.
- NaCl: Bổ sung vào môi trường và dịch lên men khi cần thiết, kích thích tiêu hóa và ổn định vị của bia.
Yêu cầu: Màu trắng tinh, NaCl > 99%, H2O≤ 0,5%.
- CaCl2: Bổ sung vào dịch đường hóa để bảo vệ enzyme khỏi tác động của nhiệt độ.
Yêu cầu: Tinh khiết.
2.2.2.4. Chất trợ lọc:
Chất trợ lọc được sử dụng phổ biến trong sản xuất bia hiện nay là diatomit và peclit. Ở đây sử dụng diatomit để hấp phụ các hạt phân tán, các hạt dạng keo, các tế bào nấm men chết… để bia thêm trong.
Để quá trình lọc hiệu quả, bột trợ lọc được phủ thành 3 lớp: Đắp bột sơ cấp, đắp bột thứ cấp và bổ sung liên tục.
Yêu cầu: P = 3÷5 bar. Bột bổ sung gồm: 2/3 bột trung bình, 1/3 bột mịn. Lượng bột bổ sung nằm trong khoảng 60÷120g/hl bia [1, tr 279].
2.3 Giống vi sinh vật [4, tr 436]:
Để sản xuất bia lên men dịch đường nồng độ cao thì nhà máy sử dụng phương pháp lên men cổ điển. Hai chủng nấm men có thể được sử dụng:
- Nấm men nổi: Saccharomyces Cerevisiae.
- Nấm men chìm: Saccharomyces Carlsbergensis
Nấm men nổi thích thích nghi với điều kiện sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ cao, phân bố trên bề mặt môi trường và khả năng kết lắng kém.
Chính vì vậy ở đây nhà máy sử dụng nấm men chìm, thích nghi với điều kiện sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ thấp hơn. Phân bố chủ yếu lớp dưới tầng sâu dịch đường, kết lắng dưới đáy thiết bị lên men. Khi quá trình lên men chính kết thúc, phần lớn lượng sinh khối đã bị kết lắng nên bia trong hơn sử dụng nấm men nổi. Nấm men chìm vẫn có khả năng lên men ở 00C, ở 10 0C vẫn còn lên men. Nấm men chìm Saccharomyces Carlsbergensis có khả năng sinh tổng hợp được enzyme melibiaza nên chúng có khả năng hấp thụ toàn bộ đường rafinoza.
Chương 3
DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
Malt (62 %)
Lên men chính
Làm lạnh
Lọc, rửa bã
Ngô đã tách phôi (35 %)
Đường hóa
Nghiền
Làm sạch
Nghiền
Houblon hóa
Dán nhãn
Lên men phụ, tàng trữ
Chiết chai, đóng nắp
Thanh trùng
Lọc bia
Bia thành phẩm
Xử lý, hoạt hóa
Sữa men
Men giống
Nhân giống
Nấm men giống
Hồ hóa và đun sôi
Đạm hóa
Nước 340C
Malt lót
H2SO4, CaCl2
Fungamyl 800L
Nước 340C
A.Lactic, CaCl2
Nước 780C
Bã hèm
Cao hoa, hoa viên
Hơi
Chất tải lạnh
O2, Maturex
CO2
Diatomit
H2O 20C
Chai sạch
Nắp
Nhãn
Lắng trong
Làm sạch
Đường 3%
Ổn định bia
Xử lý
3.1. Dây chuyền công nghệ:
3.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ:
3.2.1. Làm sạch:
Malt và ngô đã tách phôi trong quá trình vận chuyển và bảo quản có thể lẫn các tạp chất (bụi bẩn, lá khô, rơm, đá nhỏ…), và vụn kim loại. Chúng sẽ gây hư hỏng máy xay và ảnh hưởng xấu tới chất lượng sản phẩm.
Để loại bỏ tạp chất, sử dụng sàng. Còn để loại bỏ sắt và các hợp kim có từ tính thì sử dụng nam châm điện đặt trước máy nghiền nguyên liệu.
3.2.2. Nghiền nguyên liệu:
3.2.2.1. Mục đích:
Phá vỡ cấu trúc tế bào hạt, tăng bề mặt tiếp xúc với nước, tạo điều kiện hồ hóa nhanh và enzyme dễ dàng tiếp cận cơ chất. Nhờ đó thực hiện quá trình đường hóa và các quá trình thủy phân khác nhanh và triệt để hơn.
3.2.2.2. Tiến hành:
Nghiền có thể được thực hiện theo 3 phương pháp: nghiền khô, nghiền ướt và nghiền ẩm. Với phương pháp nghiền ướt và nghiền ẩm thì vỏ malt thường được giữ nguyên nên rút ngắn được thời gian lọc. Tuy nhiên, tốn năng lượng và bột có thể bị chua làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm khi nghiền xong mà chưa nấu.
Chọn phương pháp nghiền khô vì đơn giản, dễ thực hiện và không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm trong thời gian chờ nấu.
Thiết bị: Nghiền malt bằng máy nghiền trục với 2 cặp trục nghiền, còn ngô được nghiền bằng máy nghiền búa.
Tại máy nghiền malt: Malt đi vào phễu nạp liệu, nhờ trục điều tiết và trục rải liệu sẽ đi vào cặp trục nghiền 1. Các hạt đạt kích thước yêu cầu sẽ rơi qua sàng rung và đi ra ngoài, còn các hạt có kích thước chưa đạt yêu cầu sẽ tiếp tục qua cặp trục nghiền 2 và nghiền cho đến khi đạt yêu cầu.
Tỷ lệ bột nghiền [4, tr 234]:
Vỏ và tấm lớn: 30÷40%