Báo cáo Thực tập tại Công ty Bia Hải Phòng

n, nâng cao năng suất nhằm đáp ứng nhu cầu của người dân. Tại đây, em được làm quen với các thiết bị cần thiết cho một quá trình sản xuất bia hơi, các thao tác vận hành thiết bị đó đồng thời là sự ứng dụng lý thuyết về công nghệ vào quá trình sản xuất thực tế. Sau đây em xin được trình bầy cụ thể những nội dung em đã tìm hiểu được trong thời gian thực tập vừa qua.Trong quá trình tìm hiểu thực tế và sử dụng một số tài liệu có liên quan, nhưng vì thời gian có hạn nên bài báo cáo của em không tránh khỏi những thiếu sót, em mong các thầy cô thông cảm. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nôi tháng 6 năm 2006. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG TY CỔ PHẦN BIA HẢI PHÒNG Công ty cổ phần bia Hải Phòng tiền thân là xí nghiệp nước đá Việt Hoa, được thành lập ngày15/6/1960 theo quy định số 150/QĐUB của UBHC Thành Phố Hải Phòng theo hình thức Công Tư hợp doanh bao gồm 6 cơ sở sản xuất nước đá và cửa hàng ăn tư doanh trực thuộc sở thương nghiệp Hải Phòng quản lý. Sau cải tạo công thương nghiệp tư bản tư doanh, tổng số cán bộ công nhân viên có 32 người gồm 29 CNSX, 3 cán bộ nhân viên gián tiếp là lãnh đạo và quản lý,mặt bằng 80m2, mặt hàng sản xuất duy nhất là nước đá với sản lượng 2000 tấn/năm với giá trị tổng lượng trên 100000 đồng. Giai đoạn từ năm 1964 đến hết năm 1980, sau khi UBND thành phố Hải Phòng quyết định chuyển giao Xí nghiệp Nước đá Việt Hoa sang sở Công nghiệp Hải Phòng quản lý, Xí nghiệp đã liên tục phát triển.Sản lượng nước đá đến năm 1970 đã đạt 3000 tấn/năm. Năm 1978 Xí nghiệp nước đá Việt Hoa đước đổi tên thành Xí nghiệp Nước ngọt Hải Phòng. Trên cơ sở đó Xí nghiệp đã phát triển mạnh mẽ trên các mặt hoạt động sản xuất kinh doanh, từ một mặt hàng nước đá (năm 1960) Xí nghiệp đã sản xuất thêm nhiều mặt hàng khác như : nước giải khát, bột giải khát, rượu các loại, kem que, kem cốc...với các thương hiệu gắn bó và đậm nét trong lòng người dân thành phố Cảng. Giai đoạn từ 1960 đến 1989 Xí nghiệp Nước ngọt Hải Phòng liên tục phát triển. Năm 1989, theo chủ trương xoá bỏ cơ chế quản lý tập trung quan liêu bao cấp chuyển sang nền kinh tế thị trường, Xí nghiệp Nước ngọt không tránh khỏi cơn sốc choáng, khó khăn chồng chất khó khăn. Trong điều kiện bị cạnh tranh ngay ngắt bởi các thành phần kinh tế, sự thay đổi của cơ chế kinh tế mới, nguồn nguyên liệu chính là đường nay bị xoá bỏ giá bao cấp, không còn cơ may bán hưởng chênh lệch giá, nhiều máy móc thiết bị cũ kỹ lạc hậu, các sản phẩm truyền thống như nước đá, nước ngọt, rượu đã mất dần thế độc quyền, không tiêu thụ được. Các sản phẩm không cạnh tranh nổi với hàng trăm cơ sở sản xuất nước ngọt tư nhân lớn nhỏ trong và ngoài thành phố. Xí nghiệp Nước ngọt đang đứng trước nguy cơ phá sản. Trước tình hình đó UBND thành phố Hải Phòng đã tổ chức lại đội ngũ lãnh đạo và quản lý. Để tồn tại và phát triển, Xí nghiệp đã mạnh dãn bố trí hoàn thiện lại cơ cấu tổ chức sản xuất và bộ máy quản lý, nghiên cứu sâu rộng thị trường, thay đổi về chiến lược mặt hàng, chuyển từ sản xuất nước ngọt, rượu các loại sang sản xuất bia, lấy mặt hàng bia là sản phẩm chính. Năm 1989 Xí nghiệp sản xuất thử mặt hàng bia theo dây chuyền “mini” 200 lit/ngày và cho kết quả tốt. Trên cơ sở đó Xí nghiệp đã mạnh dạn đầu tử, xây dựng lắp đặt dây chuyền sản xuất bia có công suất 1 triệu lít/năm với sự hợp tác và giúp đỡ ban đầu của Viện công nghệ thực phẩm Hà Nội. Với sự quyết tâm cao của các cấp lãnh đạo, các kỹ sư, công nhân lành nghề, Xí nghiệp đã sản xuất thành công sản phẩm bia đầu tiên của thành phố. Đây cũng là dây chuyền sản xuất bia đầu tiên của thành phố Cảng. Năm 1990 Xí nghiệp nước ngọt Hải Phòng được đổi tên là nhà máy bia nước ngọt Hải Phòng. Năm 1993 UBND thành phố Hải Phòng quyết định đổi tên nhà máy bia nước ngọt Hải Phòng thành nhà máy bia Hải Phòng. Năm 1995 đổi tên thành Công ty bia Hải Phòng. Ngày 30/8/1993 UBND thành phố duyệt Dự án đầu tử xây dựng công trình Nhà máy bia chất lượng cao do Nhà máy bia Hải Phòng lập và là chủ đầu tư chịu trách nhiệm về nguồn vốn, thi công xây dựng, lắp đặt thiết bị và đưa vào sản xuất Nhà máy bia số 2 tại Quán Trữ - Kiến An. Năm 1995, Công ty đã đưa Nhà máy bia số 2 Quán Trữ - Kiến An đi vào hoạt động, sản xuất bia chai và bia hơi chất lượng cao theo công nghệ và dây chuyền thiết bị hiện đại của CHLB Đức. Như vậy kể từ năm 1995 Công ty bia Hải Phòng đã có hai cơ sở sản xuất bia với các sản phẩm chính là bia hơi Hải Phòng, bia hơi Hải Hà, bia chai Kaiser, bia chai 999 và nước uống tinh khiết Thiên Văn. Năng suất của nhà máy hiện nay: 40 triệu lit bia chai và 55 triệu lit bia hơi. PHẦN I CÁC NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT BIA Công ty cổ phần bia Hải Phòng sử dụng các nguyên liệu chính sau Malt đại mạch Đại mạch là nguyên liệu chính dùng cho sản xuất bia. Malt là loại ngũ cốc được nảy mầm và sấy khô ở nhiệt độ và độ ẩm thích hợp, nó tích tụ nhiều enzim cần thiết cần thiết cho quá trình đường hoá dịch dịch đường. Malt dùng để sản xuất bia đáp ứng được yêu cầu chất lượng: Màu sắc: Vàng tươi, vỏ óng ánh (malt vàng) Mùi: Thơm tự nhiên, đặc trưng cho từng loại malt, không có mùi mốc, mùi lạ Vị ngọt dịu Độ sạch: không lẫn tạp chất, hạt không bị vỡ, không có hạt bị bệnh, hạt phải có kích thước đồng đều, hạt lép được loại bỏ, hạt không nảy mầm tối đa 5% Độ ẩm < 8% Độ hoà tan : 70 - 75% Thời gian đường hóa : 10 – 20 phút/700C Bảo quản : malt sau khi mua về được bảo quản trong kho khô ráo, thoáng mát, tránh chuột, mối, mọt xâm nhập Thành phần hóa học của malt đại mạch: Hàm lượng tinh bột: 55 – 65% chất khô Celluloza: 4 – 5% chất khô Chất béo: 2,5% chất khô Pentozan: 8 – 9% chất khô Protide: 10 – 12% chất khô Hoa houblon Hoa houblon được coi là nguyên liệu không thể thiếu được trong quá trình sản xuất bia. Hoa tạo cho bia vị đắng đặc trưng, mùi thơm hài hoà dễ chịu, làm ổn định bia và giữ bọt cho bia, đồng thời làm tăng thời gian bảo quản cho bia (có tính sát trùng) Hiện nay công ty bia Hải Phòng dùng hoa houblon được nhập khẩu từ Đức có các dạng : hoa cánh, hoa viên, hoa cao để sản xuất bia. Yêu cầu đối với hoa houblon Màu sắc: Hoa cánh có màu vàng đục, hơi xanh, không có màu nâu hoặc xẫm đen Tạp chất: không chứa các tạp chất, không lẫn nhiều lá, cuống hoa Cơ học: Dùng tay nghiền, hoa còn dính tay. Hoa viên: Hoa cánh thu hoạch về được sấy khô, nghiền ép, được bảo quản trong túi giấy nhôm Hoa cao: Hoa được trích ly bằng cồn hoặc CO2 lỏng rồi cô đặc dịch trích ly đến cao. Cao hoa có màu vàng, đen sẫm, dẻo, có thể bảo quản tốt từ 3 – 4 năm, thuận lợi cho quá trình chuyên chở mà vẫn đảm bảo được chất lượng hoa. Bảo quản: Hoa houblon nhập về được bảo quản trong kho lạnh, khô ráo, tối, tránh nhiệt độ, tránh tiếp xúc với oxy không khí. Độ ẩm trong kho 8 – 10%. Nhiệt độ trong kho < 5% Thành phần hoá học của hoa houblon: Độ ẩm: W = 10 – 14% Chất đắng: 12 – 21%, thông thường 19% Polyphenol : 9 – 15%, thông thường 13% Tinh dầu thơm: 0,3 – 1%, thông thường 0,5% Tanin: 2,5 – 6%, thông thường 4% Protit: 6 – 9% Xenlulo: 12 – 14%, thông thường 13% Chất hoà tan chứa Nitơ tự do: 26 – 28%. Nước Nước là một trong những nguyên liệu chính dùng trong sản xuất bia (chiếm 80 – 90%). Nước giữ vai trò quan trọng trong việc hình thành vị của bia. Nước được sử dụng theo nhiều hướng khác nhau: Dùng để nấu, dùng để rửa bã và vệ sinh thiết bị. Do đó, yêu cầu đối với nước sản xuất bia: Nước phải trong, không có mùi lạ Không chứa các tạp chất cơ học. Tại công ty bia Hải Phòng sử dụng nguồn nước máy của thành phố để dùng trong sản xuất bia (Tại cơ sở 1: Lạch Tray) và nguồn nước ngầm (Tại cơ sở 2: Quán Trữ) Gạo Gạo dùng làm nguyên liệu thay thế rất tốt vì gạo là nông sản phổ biến của nước ta, giá thành rẻ so với malt. Trong gạo chứa nhiều tinh bột nên trong quá trình nấu ta thu được nhiều chất hoà tan. Nhà máy bia Hải Phòng sử dụng gạo cũ để làm nguyên liệu thay thế vì gao cũ có độ nhớt thấp ít ảnh hưởng đến quá trình lọc. Tiêu chuẩn của gạo: Đồng nhất về kích thước, màu sắc, không có hạt bị mốc, mối, mọt, mùi hôi. Không có cát sạn Bảo quản: Gạo được bảo quản trong kho khô ráo, thoáng mát Thành phần hoá học của gạo: Hàm lượng tinh bột: 70 – 75% chất khô Hàm lượng Protein: 5 – 7% Các loại đường: 2 – 5% Protit: 7 – 8 % Chất béo: 1 – 1,5% Các chất khoáng: 1 – 1,2% Nấm men Giống nấm men là một yếu tố quan trọng tạo nên chất lượng bia. Nấm men tốt làm cho bia lên men tốt, vị đậm đà, bia có mùi thơm. Giống nấm men khoẻ được chọn lọc giảm hàm lượng điaxcetyl trong bia. Nấm men là tác nhân của quá trình tạo độ rượu trong bia. Nó hấp thụ đường và chất dinh dưỡng trong dịch malt để tăng sinh khối đến một số lượng nhất định. Sau đó tạo điều kiện yếm khí, nó lại thực hiện tạo etylic và hương vị độc đáo cho bia. Tại nhà máy bia Hải Phòng sử dụng chủng giống men nhập từ Đức. Yêu cầu chất lượng của nấm men trong sản xuất bia: Nấm men đóng vai trò quyết định trong sản xuất bia vì quá trình trao đổi chất của tế bào nấm men chính là quá trình chuyển hoá nguyên liệu thành sản phẩm. Nấm men dùng trong công nghệ sản xuất bia phải thuần chủng trước khi đưa nấm men vào sản xuất đại trà phải qua quá trình nhân giống trung gian nhằm tăng sinh khối, mật độ tế bào nấm men. Trong canh trường nấm men giống phải đảm bảo 18 – 20 triệu tế bào trên ml canh trường. Tỷ lệ tế bào nảy chồi ít nhất phải chiếm từ 18 – 20 tổng số nấm men và tỷ lệ chết không quá 4%. Đường trắng Ở công ty bia Hải Phòng còn sử dụng đường kính trắng để bổ xung nồng độ chất hoà tan cho dịch đường. Yêu cầu của đường kính trắng Màu trắng đặc trưng Không chứa tạp chất Độ tinh khiết 99,9%. malt Nghiền, xay Ngâm Đường hoá Lọc trong Nấu hoa Lắng trong Làm lạnh Lên men chính Men phụ Lọc bia Bia hơi thành phẩm Bột gạo Hồ hoá Bã Hoa Hublon Men giống Nhân giống Bổ xung O2 Bổ xung CO2 Chất trợ lọc Bã dùng chăn nuôi Malt lót Rửa bã CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA TẠI CÔNG TY BIA HẢI PHÒNG THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ Bột gạo mua sẵn, malt được nghiền ở máy nghiền trục. Sau đó, bột nghiền được vận chuyển băng vít tải vào nồi hồ hoá.Bột gạo và 50% bột malt lót được hoà với nước theo tỷ lệ 1/5. Trong quá trình hồ hoá nhà máy bổ sung chế phẩm Enzim Tecmamyl.Song song với quá trình hồ hoá, toàn bộ lượng bột malt còn lại của một mẻ nấu được ngâm trong nước theo tỷ lệ 1/5 và được giữ ở nhiệt độ 45 – 480C cho đến khi bơm nước dịch cháo ở nồi hồ hoá sang. Tại đây, người ta bổ sung chế phẩm enzim khác như Furamin, Newtrase, Ultray. Sau khi đường hoá xong thì dịch đường được bơm vào thùng lọc ở thùng lọc nếu dịch đường lọc chưa trong thì dich được quay trở lại thùng đường hoá, khi trong ta cho dịch đường chảy vào nồi đun hoa. Tiếp đó ta dùng nước nóng 75 - 780C đễ rữa bã cho đến khi nồng độ đường trong dung dịch nước còn lại rất ít thì dừng. Sau khi lọc và rửa xong bã dịch đường được đưa về thùng đun hoa. Lượng hoa houblon cho vào phụ thuộc vào thị yếu người tiêu dùng, phụ thuộc vào % lượng acid. Trong quá trình nấu hoa ta bổ sung thêm đường kính trắng vào dịch. Sau khi đun sôi dịch đường với hoa houblon thì dịch đường houblon hoá được bơm sang thùng lắng xoáy và tách cặn. Thời gian dịch đường nằm ở thiết bị lắng xoáy khoảng 20 phút sau đó dịch đường trong được bơm sang thiết bị làm lạnh nhanh tới nhiệt độ lên men 10 – 120C. Tiếp theo dịch đường gây men giống được bơm vào dịch đường gây men giống cấp một, sau khi men giống được gây xong ta dùng bơm bơm men giống vào thùng lên men. Lên men được thực hiện ở thùng lên men trong thời gian 4 – 7 ngày, lên men chính xong thì ta mở chất tải lạnh rồi làm lạnh đến nhiệt độ 4 – 50C rồi tách men và cặn qua bơm và thiết bị rửa. Sau đó tiến hành lên men phụ ở nhiệt độ 20C trong thời gian 6 – 7 ngày vào mùa hè, 9 - 10 ngày vào mùa đông thu được dịch bia, cho qua bộ phận lọc thu được bia hơi thành phẩm. PHẦN II. QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA CHƯƠNG I. Sản xuất dịch đường Huoblon hoá Mục đích Mục đích chính của công đoạn sản xuất dịch đường Houblon hoá là chuyển các hợp chất cao phân tử (tinh bột, protein, hemexelluloza...) không hoà tan có trong malt, gạo thành các sản phẩm thấp phân tử, để cùng với các chất thấp phân tử đã có sẵn trong nguyên liệu hoà tan vào nước. Ngoài ra một lượng lớn chất tan trong hoa houblon cũng được hoà tan vào dịch đường như: Chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol...nhằm tạo hương vị đặc trưng cho bia sau này. Nghiền nguyên liệu Nghiền malt đại mạch Mục đích: Mục đích của quá trình nghiền malt 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, thúc đẩy quá trình đường hoá và các quá trình thuỷ phân khác nhanh và triệt để hơn. Tiến hành: Malt được cân cho từng mẻ nấu, 1 mẻ nấu bia hơi ở nhà máy bia Hải Phòng có 1100kg malt + 3kg malt màu. Thiết bị nghiền malt là máy nghiền trục 4 trục 1 sàng. Máy được cấu tạo bởi hai cặp trục phân bố trên và dưới, ở giữa 2 cặp trục là sàng rung phân loại mức độ nghiền nhỏ hoặc to được điều chỉnh bởi khoảng cách gần hoặc xa giữa 2 trục. Mức độ nghiền nhỏ của Malt có vai trò quan trọng và hạt malt được nghiền nhỏ thì diện tích chịu ảnh hưởng của các Enzim là lớn, tạo điều kiện cho các enzim thuỷ phân hoạt động nhanh, rút ngắn thời gian đường hoá Nghiền gạo: Gạo là nguyên liệu được hồ hoá, chưa được tác động bởi các quá trình Enzim. Cấu trúc tinh bột của chúng còn rất cứng, ở trạng thái như vậy chúng rất khó bị thuỷ phân do đó gạo phải được nghiền thật nhỏ nhằm chiết được nhiều chất tan từ gạo Gạo cũng được cân định lượng cho từng mẻ nấu, sau đó ta đem nghiền gạo bằng máy nghiền búa. Trước đây, tại nhà máy bia Hải Phòng sử dụng máy xay gạo công suất 50 kg/h, nhưng do hiện nay lượng bột gạo dùng để nấu quá lớn, công suất của máy không đáp ứng kịp nên nhà máy đã mua gạo nghiền sẵn. Hồ hoá nguyên liệu Mục đích: Mục đích chính của quá trình hồ hoá là dùng nhiệt độ cao để nấu chín tinh bột gạo. Khi đó những thành phần tinh bột không tan sẽ chuyển thành dạng hoà tan, mặt khác sự hoạt động của hệ Enzim thuỷ phân trong Malt đại mạch sẽ phân cắt các hợp chất cao phân tử có trong gạo để tạo thành các cấu tử thấp phân tử dễ hoà tan vào nước và trở thành chất chiết của dịch đường. Đồng thời với lượng Malt lót cho vào sẽ làm cho cháo lỏng ra mà không bị vón cục Thiết bị nồi hồ hoá Cấu tạo thiết bị Nguyên lý làm việc Gạo đã được nghiền cho vào thùng qua nắp nồi, trộn với nước theo tỷ lệ nhất định (Tỉ lê: 1/5). Hơi được cấp vào nồi qua hệ thống ống cấp hơi ở dưới đáy thiết bị. Hơi nước ngưng tụ đi ra ngoài qua ống hơi ngưng. Hơi nước bốc lên trong nồi cháo đi ra ngoài qua ống khói. Trong quá trình làm việc động cơ quay làm cánh khuấy quay để làm cho nồi cháo được đều. Sau khi quá trình nấu đến đúng yêu cầu công nghệ, cháo đựơc bơm sang nồi đường hoá thông qua đương ống ở phía dưới đáy thiết bị. Tiến hành vệ sinh nồi thông qua sip vệ sinh và ống xả nước vệ sinh. Cách tiến hành Ở nồi hồ hoá toàn bộ lượng gạo và 50% bột Malt lót được trộn đều với nước theo tỷ lệ : Nguyên liệu / nước = 1/5 ở nhiệt độ 45oC. Bất cánh khuấy hoạt động để khuấy đều dịch bột và giữ ở nhiệt độ này khoảng 10 ph. Giai đoạn ngâm bột nhằm làm cho các hạt tinh bột hút nước đồng đều, sau này cho các hạt tinh bột chín đều trong nhân. Sau đó cho chế phẩm Tecmamyl vào tuỳ theo từng loại bia ở nhà máy mà lượng Enzim được cho vào khác nhau ở khoảng nhiệt độ 45 - 50oC. Tăng nhiệt độ của dịch cháo lên đến 72oC và giữ trong 20 ph, mục đích để cho Enzim a-amylaza của malt lót hoạt động thuỷ phân tinh bột thành đường maltoza, glucoza và izomaltoza. Nâng nhiệt độ khối dịch lên 83oC, giữ nhiệt độ này trong thời gian 10 ph. Đây là nhiệt độ hồ hoá, ở nhiệt độ này hầu hết tinh bột được hồ hoá. Tiến hành nâng nhiệt của dịch bột lên 90 – 95oC chủ yếu là để hồ hoá nốt tinh bột thì dừng gia nhiệt và giữ ở nhiệt độ này trong 30 ph để Enzim a- amlaza của Termamyl hoạt động thuỷ phân mạch tinh bột thành đường đơn giản như maltoza, glucoza, izomaltoza và dextrin không cho phản ứng màu với iod làm loãng cháo giảm độ nhớt dịch cháo. Tinh bột trong giai đoạn này, tiếp tục được hồ hoá tiếp, độ nhớt của dịch giảm để đun sôi dễ dàng. Sau đó dịch bột nâng lên 100oC, giữ ở nhiệt độ này trong thời gian 30 ph để làm chín nguyên liệu và hoà tan nốt tinh bột, rồi hạ nhiệt độ khối cháo xuống 70 – 72oC và chuyển sang thùng đường hoá. Đường hoá nguyên liệu Mục đích Mục đích chính của quá trình đường hoá nguyên liệu là chuyển hoá các thành phần chính của Malt và gạo thành những chất hoà tan trong nước. Cơ sở khoa học cho mục đích trên là do sự xúc tác của hệ Enzim thuỷ phân như amylaza, proteaza, phosphataza... Các hợp chất cao phân tử (tinh bột, protein, các hợp chất chứa phospho...) để chuyển thành các sản phẩm thấp phân tử dễ hoà tan vào nước khi nhiệt độ của khối dịch được nâng lên đến các điểm thích hợp cho các Enzim này hoạt động Trong hạt Malt khô có khoảng 16% lượng chất khô là những chất thấp phân tử dễ hoà tan. Nhưng sau khi được đường hoá thì ở trong dung dịch đường có tới 70 – 76% lượng chất khô ở trạng thái hoà tan, có nghĩa là 54 – 60% các hợp chất cao phân tử đã chuyển thành các hợp chất thấp phân tử dễ hoà tan như đường, axit amin, dextrin bậc thấp, peptid... Những biến đổi cơ bản trong quá trình đường hoá nguyên liệu Đường hoá là một quá trình sinh hoá phức tạp xảy ra dưới tác dụng của hệ Enzim có sẵn trong nguyên liệu Malt và một phần của chế phẩm Enzim. Quá trình này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Nhiệt độ, độ pH của dịch cháo, nồng độ tinh bột, nồng độ và hoạt độ của Enzim. Nhiệt độ ảnh hưởng lớn không chỉ đến tốc độ đường hoá, hiệu suất đường hoá mà còn ảnh hưởng đến tỷ lệ các thành phần của sản phẩm đường hoá. Khi tăng nhiệt độ thuỷ phân (nhiệt độ đường hoá) lên một giới hạn nhất định tốc độ đường hoá tăng nhanh, nhưng nếu tiếp tục tăng quá giới hạn thì các Enzim bị giảm hoạt lực, quá trình đường hoá sẽ chậm lại hoặc ngừng hẳn lại. Nhiệt độ tối ưu cho proteaza hoạt động là 48 – 52oC. Nhiệt độ tối ưu cho Enzim b-amylaza hoạt động là 63oC. Còn nhiệt độ tối ưu cho Enzim a-amylaza hoạt động là 70 – 73oC. Vì vậy, việc điều chỉnh nhiệt độ trong quá trình đường hoá là một yếu tố rất quan trọng. Độ pH của dịch cháo cũng có ảnh hưởng đến quá trình đường hoá, mỗi một Enzim có một độ pH tối ưu riêng pH tối ưu đối với a-amylaza là : 5,5 – 5,8 pH tối ưu đối với b- amylaza là : 4,8 – 5,0 pH tối ưu đối với amylophosphataza là : 5,5 – 5,7 Khi đó pH của dịch cháo mà tương ứng với độ pH tối thích của các Enzim thuỷ phân thì quá trình đường hoá sẽ diễn ra rất nhanh, giảm thời gian đường hoá do đó công việc theo dõi độ pH của dịch cháo là công việc quan trọng Nồng độ dịch cháo ảnh hưởng khá mạnh tới khối lượng và chất lượng của các sản phẩm thuỷ phân do sự phân cắt của hệ Enzim thuỷ phân trong quá trình đường hoá Nếu dịch cháo càng loãng, lượng đường tạo ra càng nhiều, đặc biệt là nhóm đường thấp phân tử có khả năng lên men được. Khi đường hoá dịch cháo đặc thì lượng đường Maltoza sẽ thu được nhiều hơn so với dịch cháo loãng, bởi vì ở dịch cháo đặc thì độ bền nhiệt của b-amylaza cao hơn. Còn khi dịch cháo bị loãng thì hoạt động của proteaza lại kém đi bởi vì trong cháo loãng chứa Nitơ hoà tan bền vững ít hơn so với ở dịch cháo đặc Nồng độ Enzim có ảnh hưởng tới sản phẩm của quá trình đường hoá. Bằng cách điều chỉnh khối lượng hoạt tính của Enzim và các điều kiện về nhiệt, pH... có thể tạo ra ưu thế cho sự hoạt động của các Enzim này hoặc Enzim khác Những quá trình biến đổi khác: Ngoài những quá trình Enzim trên trong quá trình đường hoá còn xảy ra sự thuỷ phân các axit béo, các hợp chất phospho, sự biến tính, keo tụ và kết lắng của protein. Quá trình này xảy ra nhằm loại được những pha protein có phân tử lượng lớn ra ngoài tránh làm đục cho bia sau này. Đặc biệt, trong quá trình đường hoá diễn ra sự kết hợp của protein (axit amin) với đường khử tạo ra mùi thơm đặc trưng, làm tăng cường độ màu của dịch đường sau này. Thiết bị nồi đường hoá Cấu tạo thiết bị Nguyên lý làm viêc Về mặt cơ bản nồi đường hoá có cấu tạo giống với nồi hồ hoá, chỉ khác ở chỗ nồi đường hoá có thêm ống dịch vào để bơm đưa dịch từ nồi hồ hoá sang. Do đó, nguyên lý làm việc của nồi đường hoá cũng giống như nồi hồ hóa. Thùng sau khi rửa sạch, đầu tiên mở van xả nước ngưng và đóng van lại chỉ cho phép một độ hở nhất định để cho nước ngưng được tháo ra trong quá trình làm việc. Khi kiểm tra xong cho nước cần đun nóng vào và đồng thời nở van hơi để cấp nhiệt. Mở van hơi càng to thì cấp nhiệt càng nhiều, khi muốn hạ nhiệt độ thì đóng van nhỏ dần thì nhiệt độ sẽ giảm. Khi quá trình kết thúc thì đóng van hơi hoàn toàn. Cánh khuấy hoạt động nhờ động cơ điện, khi cho nước vào thì mở động cơ điện cho cánh khuấy hoạt động Cách tiến hành đường hoá nguyên liệu Khi cháo sắp chín 30 ph trước khi quá trình hồ hoá kết thúc, ta tiến hành ngâm malt.Ở trong nồi đường hoá toàn bộ phần bột Malt còn lại của một mẻ nấu được vít tải đưa vào ngâm trong nước theo tỷ lệ nguyên liệu / nước là 1/5 ở 40oC trong thời gian 40 ph nhằm chiết các Enzim trong malt khuyếch tán vào nước. Tại cuối nhiệt độ này ta bổ sung chế phẩm Newtrase để thực hiện quá trình đường hoá. Sau đó ta bơm hết lượng dịch cháo ở nồi hồ hoá sang nồi đường hoá, lúc này nhiệt độ chung của khối dịch đường hoá là 50 – 52oC. Cánh khuấy làm việc liên tục và duy trì ở nhiệt độ này trong 30 ph. Trong thời gian này Enzim proteaza hoạt động mạnh mẽ và sẽ tạo ra nhiều sản phẩm của protit phân tử lượng thấp, pepti aminoaxit. Nâng nhiệt độ dịch đường hoá lên tới 63 – 65oC thì cho một lượng chế phẩm Furamin vào và giữ ở nhiệt độ này trong khoảng 30 ph để thực hiện quá trình đường hoá lần một. Ở nhiệt độ này Enzim đường hoá b-amylaza hoạt động với cường độ mạnh nhất, phân cắt amolopectin và amilopectin thành đường maltoza và một ít dextrin. Tiếp tục cấp hơi để nhiệt độ dịch đường hoá tăng lên tới 75 - 78oC và duy trì ở nhiệt độ này trong khoảng 15 – 30 ph, đây là quá trình đường hoá lần hai. Tại nhiệt độ này, enzim a-amylaza hoạt động phân cắt amilopectin dextrin là chủ yếu. Duy trì nhiệt độ này cho đến khi nào đường hoá hết. Sau đó, trước khi bơm dịch đường sang thùng lọc ta bổ sung nốt một lượng Ultral có tác dụng làm loãng dịch đường, thuận lợi cho quá trình lọc sau này. Phòng KCS kiểm tra những chỉ tiêu sau để đánh giá quá trình đường hoá Xác định dải nhiệt độ nấu Nhiệt độ đường hoá Xác định hàm lượng đường Độ đường sót. Lọc dịch đường Mục đích Tách pha lỏng chứa chất hoà tan ra khỏi hỗn hợp để tiếp tục các bước tiến trình công nghệ còn pha rắn loại bỏ ra ngoài. Cơ sở lý thuyết của quá trình lọc trong dịch đường. Thành phần khoa học của cháo sau khi đường hoá kết thúc bao gồm 2 phần: pha rắn và pha lỏng. Pha rắn được gọi là bã malt, pha lỏng được gọi là dịch đường (nước nha). Về khối lượng thì pha rắn chiếm khối lượng nhỏ hơn rất nhiều so với pha lỏng, nhưng chúng có ý nghĩa rất lớn đối với quá trình lọc Phương thức thông thường để tách 2 pha ra khỏi hỗn hợp là ta nén chúng lên những vật có cấu trúc lưới để phân tử pha rắn được giữ lại, còn pha lỏng được đi qua. Các phân tử của pha rắn bị giữ lại tạo thành một màng lọc đóng vai trò quyết định đến chất lượng và quá trình lọc. Quá trình lọc bã Malt được tiến hành theo 2 bước: Bước đầu tiên là ép và tách dịch cốt, bước tiếp theo ta rửa bã để chiết hết tất cả các chất dinh dưỡng còn bám lại trên đó. Dịch đường sẽ tự chảy qua lớp lọc để ra ngoài do sự chênh lệch áp suất. Thiết bị lọc Cấu tạo thiết bị Nguyên lý làm việc Đây là thiết bị lọc đáy bằng có răng cào. Nồi lọc gồm có một đáy thật và một đáy giả, đáy giả dạng lưới, khoảng trống giữa hai đáy là dịch lọc. Đáy giả giữ vỏ trấu lại để đảm bảo lớp màng lọc được tốt. Thùng sau khi vệ sinh, ta hạ cánh khuấy đến độ cao thấp nhất và mở động cơ cho cánh khuấy hoạt động đồng thời bơm nước nóng 75 – 78oC vào theo đường ống tháo dịch cho đến khi mức nước có chiều cao 1 – 1,5 cm thì dừng lại. Mục đích là để đuổi hết không khí ở trong ống. Dùng bơm li tâm bơm khối dịch cháo sang thùng lọc theo phương vào thành thùng. Sau khi bơm khối cháo sang thùng lọc xong ta cho cánh khuấy ngừng hoạt động và nâng cánh khuấy lên độ cao cao nhất. Ta để khối cháo yên trong 20 – 30 ph để cho các chất không hoà tan có khối lượng lớn lắng xuống thành một lớp màng đóng vai trò là lớp lọc phụ. Sau 20 – 30 ph ta mở van của bơm li tâm bơm dịch lọc (nước nha). Nước nha đầu tiên đục nên thường hồi lưu chúng về thùng lọc và phải nhẹ nhàng để tránh sự xáo trộn làm hỏng cấu trúc của lớp bã lọc ở phía dưới. Quá trình hồi lưu thường mất 15 ph sau đóng van hồi lưu và mở van dịch cho vào nồi nấu hoa Houblon. Sau khi hết dịch ta thường rửa bã 3 lần bằng nước nóng và nước rửa này cũng được bơm vào nồi nấu hoa đến nồng độ dịch đường đạt khoảng 12% hay nồng độ chất hoà tan trong nước rửa chỉ còn 0,3 – 0,5% thì quá trình rửa bã kết thúc. Sau khi rửa bã xong thì hạ cánh khuấy xuống và cho cánh khuấy hoạt động để cào bã sang cửa tháo bã ra ngoài. Cách tiến hành Dịch đường sau khi đường hoá xong, gồm 2 phần bã và dịch. Phần bã bao gồm tất cả những phần tử nhỏ không tan, vỏ trấu. Phần loãng là dịch chứa chất hoà tan của malt và gạo. Quá trình lọc được tiến hành theo hai giai đoạn Tách lọc nước nha, chứa các chất hoà tan của malt và gạo. Rửa bã để thu hồi những phần tử hòa tan chủ yếu còn bám ở phần bã. Trước khi lọc ta tiến hành bơm nước lọc, nhiệt độ của nước từ (75 – 78oC), vào dưới đáy sao cho chiều cao của nước cách mặt sàng là 1 – 1,5cm. Nước vào từ dưới chiếm đầy các ống dẫn và khoảng không gian giữa đáy chính và lưới nên đẩy được không khí ra ngoài. Sự có mặt của không khí gây khó khăn cho quá trình lọc. Dịch đường sau khi đường hoá xong được bơm sang thùng lọc, vừa bơm dịch đường vừa động thời bật cánh khuấy để cào và đảo trộn lớp bã lọc, phân bố đều bã trong thùng. Sau đó ngừng khuấy và để thời gian lắng khoảng 20 – 30 ph, ta mở van dẫn dịch xuống bình trung gian. Lúc đầu dịch vẫn còn đục được hồi lưu về thùng lọc, khi dịch lọc trong thì đóng van hồi lưu và mở van dẫn dịch sang nồi nấu hoa. Thời gian lọc nước nha tại nhà máy khoảng 1h 35ph Sau khi lọc hết dịch đầu tiến hành rửa bã theo khối lượng dịch cần phải đạt tới. Mở van đáy và van xả cấp rửa bã, bơm nước nóng nhiệt độ 75 – 78oC vào thùng lọc theo hai đường cấp nước (đường CIP và sục đáy). Tại nhà máy bia Hải Phòng tiến hành rửa bã 3 lần: Rửa bã lần 1: cho máy khuấy 15 ph, để lắng rửa khoảng 45 ph Rửa bã lần 2: cho máy khuấy 15 ph, để lắng rửa khoảng 45 ph Rửa bã lần 3: cho máy khuấy 10 ph, để lắng rửa khoảng 20 ph Trong quá trình rửa bã nhiệt độ của nước rửa là 75 – 78oC để hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật, chú ý không để bã khô mới cấp tiếp nước lọc. Tiến hành rửa bã đến khi nào đủ lượng dịch sang nồi nấu hoa theo yêu cầu, đồng thời kiểm tra độ đường sót ở bã đạt mức thấp nhất 1- 1,5oS thì sẽ kết thúc quá trình lọc. Nấu dịch đường với hoa Houblon Mục đích Trích ly chất đắng tinh dầu thơm, polyphenol, các hợp chất chứa Nitơ và các thành phần khác của hoa Houblon vào dịch đường ngọt để biến đổi nó thành dịch đường có vị đắng và hương thơm dịu của hoa, đặc trưng cơ bản về tính chất của Bia sau này. Polyphenol của hoa Houblon khi hoà tan vào dịch đường ở nhiệt độ cao sẽ tác dụng với các hợp chất protein cao phân tử để tạo thành các phức chất dạng màng nhầy, dễ kết lắng và sẽ kéo các phân tử cặn nhỏ trong dịch đường kết lắng theo. Với quá trình này độ bền keo của dịch đường tăng lên và thành phần sinh học của nó được ổn định. Polyphenol, chất đắng, các chất chứa Nitơ trong hoa Houblon là những chất tạo sức căng bề mặt có hoạt tính cao, nhờ có màng căng này, bọt khí CO2 trong bia không dễ dàng thoát khỏi bề mặt của nó. Những hợp chất này tham gia vào quá trình tạo bọt và là tác nhân chính giữ bọt cho Bia. Khi nấu còn xảy ra nhiều quá trình khác, những quá trình này ít nhiều tác động theo chiều hướng tích cực đến việc hình thành chất lượng sản phẩm Bia sau này như: Quá trình tạo Melanoid, tăng độ chua định phân, tăng cường độ màu, giảm bớt độ nhớt... Thiết bị nấu hoa Cấu tạo thiết bị Nguyên lý làm việc Thiết bị nấu hoa được chế tạo giống như nồi thuỷ phân tinh bột nhưng có khả năng cấp nhiệt cao hơn. Thể tích nồi nấu hoa tính theo tỷ lệ 650 – 700 lit/100kg nguyên liệu. Thiết bị này được chế tạo bằng thép không rỉ hoặc hợp kim khác. Thiết bị có thân hình trụ, có bộ phận gia nhiệt dùng hơi nước bão hoà để đun nóng. Nồi có nắp hình bán cầu, ở tâm là ống thoát hơi. Gần cổ, trên vai nồi có của mở. Trên cổ một đoạn phía trong nồi thoát hơi có bộ phận hướng hơi và có gắn đường ống để dẫn ra khỏi nồi. Đầu tiên mở van nước ngưng tháo nước ngưng và đóng van lại, chỉ cho phép van được hở ở một mức độ nhất định để nước ngưng trong quá trình đun nóng thoát ra. Dịch cháo sau khi lọc được bơm sang nồi, ta từ từ cấp nhiệt bằng cách mở van hơi bão hoà sao cho khi kết thúc quá trình lọc thì dịch đường ở trong nồi cũng bắt đầu sôi. Khi kết thúc quá trình đun nóng thì đóng van hơi nước bão hoà và mở van tháo dịch đường và được bơm li tâm bơm sang thùng lắng xoáy. Lượng hoa Houblon cần dùng và phương pháp nạp hoa vào dịch đường Lượng hoa Houblon: 1,2 – 1,5 g/lit dịch đường. Cách nạp hoa: Hoa được nạp vào cùng một lúc với dịch trong từ thùng lọc đưa sang. Kỹ thuật đun sôi: Ngay từ lúc đầu tiên khi dịch đường được bơm vào thùng đun hoa ta phải lập tức gia nhiệt để nâng nhiệt độ của dịch đường lên. Ở nhiệt độ 70 – 75oC hệ Enzim amylaza kịp thuỷ phân hết các tinh bột còn sót lại. Trong quá trình đun sôi này ta phải đảm bảo những yêu cầu sau: Khi quá trình rửa bã kết thúc thì dung dịch đường ở nồi đun hoa cũng vừa sôi. Sau khi bơm nốt dịch bã đã rửa vào nồi đun hoa cấp tiếp hơi để dịch đường sôi ở cường độ thật mạnh. Với cường độ sôi thật mạnh như thế này các chất trong hoa Houblon sẽ hoà tan một lượng lớn vào dịch đường. Thời gian đun hoa khoảng 20 ph, ở nhiệt độ 102oC, ta bổ sung một lượng đường kính trắng RS cần thiết. Toàn bộ quá trình kết thúc là lúc nhiệt độ phải đạt 102 – 106oC. Một số protein sẽ kết tủa ở nhiệt độ này do đó làm tăng độ trong và độ bền của bia. Thời gian nấu trung bình 1 – 2h, gia nhiệt nhanh nhằm đạt hiệu suất kết protein không đông tụ cao nhất. Sau khi kết thúc quá trình đun hoa, ta tiến hành lọc bã hoa H._.