ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Hán Minh Anh
MSSV: 20174400
1. Tên đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất bia chai Lager đen năng suất 20 triệu lít/năm sử
dụng nguyên liệu gồm 90% malt nền và 10% malt đen
2. Các số liệu ban đầu:
-
Nguyên liệu: 90% malt nền và 10% malt đen
Độ đường ban đầu :12ºBx
Nồng độ cồn trong sản phẩm: 5º
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT................................................
1.1 Tổng quan về bia đen.........................................................................
1.1.1. Bia đen là gì – Lịch sử phát triển của bia đen.............................
1.1.2. Thị trường bia đen trên thế giới..................................................
1.1.3. Thị trường bia đen tại Việt Nam.................................................
1.1.4. Các phương pháp sản xuất bia đen.............................................
1.2 Lựa chọn sản phẩm của nhà máy........................................................
1.3. Lựa chọn địa điểm xây dựng và năng suất nhà máy..........................
1.3.1. Yêu cầu lựa chọn địa điểm xây dựng.........................................
1.3.2. Vị trí địa lý và giao thơng...........................................................
1.3.3. Cơ sở hạ tầng..............................................................................
1.3.4. Nguồn nhân lực..........................................................................
1.3.4. Nguồn cung cấp nguyên liệu
CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ
2.1. Lựa chọn nguyên liệu
2.1.1. Malt đại mạch
2.1.3. Hoa houblon
2.1.4. Nước
2.1.5. Nấm men
2.1.6. Các nguyên liệu phụ trợ
2.2. Lựa chọn và thuyết minh quy trình cơng nghệ
2.2.1. Xử lý Malt
2.2.2. Nghiền Malt
2.2.3. Đường hoá
2.2.4. Lọc dịch đường
2.2.5. Nấu hoa
2.2.6. Lắng trong
2.2.7. Làm lạnh dịch đường
2.2.8. Lên men bia
2.2.9. Lọc trong bia
2.2.10. Bão hoà CO2
2.2.11. Hồn thiện sản phẩm
2.3.12. Quy trình CIP
2.2.13. Hệ thống xử lý nước thải
CHƯƠNG 3: LẬP KẾ HOẠCH SẢN XUẤT VÀ TÍNH
CÂN BẰNG SẢN PHẨM
3.1. Lập kế hoạch sản xuất
3.2. Tính cân bằng sản phẩm
3.2.1. Tính lượng bia và dịch đường qua các giai đoạn
3.2.2. Tính lượng malt
3.2.3. Tính lượng bã malt
3.2.4. Tính lượng hoa houblon
3.2.5. Tính lượng men giống
3.2.6. Tính nồng độ cồn
3.2.7. Tính lượng CO2
3.2.8. Tính nguyên liệu phụ trợ
CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ
4.1. Xử lý nguyên liệu
4.1.1. Silo nhập liệu
4.1.2. Thiết bị vận chuyển nguyên liệu nhập vào silo
4.1.3. Thiết bị vận chuyển nguyên liệu đến nơi sản xuất
4.1.4. Hệ thống sàng và tách sạn
4.1.5. Hệ thống cân và nghiền nguyên liệu
4.2. Phân xưởng nấu
4.2.1. Thiết bị hồ hoá
4.2.2. Thiết bị đường hoá
4.2.3. Thiết bị lọc bã
4.2.4. Thiết bị nấu hoa
CHƯƠNG I: LẬP LUẬN KINH TẾ XÃ HỘI
1.1. Tổng quan về bia đen
1.1.1 Bia đen là gì? – Lịch sử phát triển bia đen
Bia đen, đúng như tên gọi của nó, là thức uống có cồn được lên men từ hỗn hợp các loại
nguyên liệu: lúa mạch, hoa houblon và nước. Đặc biệt hơn, nó có màu sẫm tối, thường là
nâu hoặc đen.
Về lịch sử phát triển của bia đen, loại bia này chính thức phổ biến vào thế kỉ thứ 18, khi
sản xuất bia ngày càng được công nghiệp hóa với quy mơ lớn. Hai loại bia đen phổ biến
nhất khi đó và vẫn cịn được ưa chuộng đến tận bây giờ là Stout và Porter. Porter được ra
đời trước vào đầu năm 1721 tại Luân Đôn (Anh Quốc) và nhanh chóng trở nên phổ biến
bởi hương vị đậm đà cũng như có giá thành rẻ hơn các loại bia khác[1]. Trong vài thập kỉ,
quy mô của các nhà máy sản xuất Porter đã phát triển vượt bậc chưa từng thấy khi một
lượng lớn bia được xuất khẩu sang Ireland[1]. Người làm được điều này chính là Arthur
Guinness, cha đẻ của hãng bia đen Guinness lừng danh thế giới.
Hình 1: Sản phẩm bia đen Porter của Guinness
Bia Stout thực ra chính là biến thể từ Porter. Do sự phát triển của bia Porter, có rất nhiều
thương hiệu bia được ra đời, trong đó, có "Stout Porter", sau này được gọi tắt là Stout, để
chỉ các loại bia đen có hương vị mạnh mẽ, đậm đà hơn.
Không chỉ tại Anh Quốc mà các nước Châu Âu khác cũng rất ưa chuộng bia đen, trong số
đó khơng thể không kể đến Đức, nơi được mệnh danh là “vương quốc bia”. Schwarzbier,
một loại bia đen lâu đời của Đức (từ năm 1543) cũng rất nổi tiếng và được xuất khẩu đi
nhiều quốc gia trên thế giới[2]. Khác với các loại bia đen có nguồn gốc từ Anh,
Schwarzbier cùng một số loại bia khác tại Đức chủ yếu được sản xuất bằng phương pháp
lên men lạnh.
1.1.2. Thị trường bia đen trên thế giới
Thị trường bia đen tồn cầu có tốc độ tăng trưởng kép (CAGR) là 4.1% trong giai đoạn
dự báo từ năm 2020-2025[3]. Động lực thúc đẩy cho sự tăng trưởng này là do nhu cầu về
đồ uống có cồn ngày một lớn, cùng với tốc độ đơ thị hóa nhanh chóng và thu nhập bình
qn tăng ở các nước đang phát triển. Về mặt địa lý, Châu Âu chiếm thị phần lớn nhất
trên thị trường bia đen tồn cầu vì nó có nguồn gốc từ Đức và phổ biến sang các nước
xung quanh[3]. Song song với đó, thị trường bia đen tại Châu Á - Thái Bình Dương cũng
nhận thấy sự tăng trưởng vượt bậc để đáp ứng số lượng lớn nhu cầu tiêu thụ đồ uống có
cồn tại các quốc gia trong khu vực này[3]. Điển hình là Trung Quốc và Ấn Độ với số
lượng lớn các nhà máy sản xuất bia cùng sự đầu tư nghiên cứu trong việc sáng tạo, phát
triển sản phẩm đã thúc đẩy thị trường bia đen tại các quốc gia này.
Hình 2: Bản đồ phân bố thị trường bia đen theo từng khu vực trên thế giới[3]
1.1.3. Thị trường bia đen tại Việt Nam
Dù cho Việt Nam đang gặp khó khăn do tác động của đại dịch COVID-19, tuy nhiên,
lượng tiêu thụ đồ uống có cồn của nước ta vẫn tiếp tục tăng. Theo kết quả khảo sát mức
sống dân cư năm 2020 vừa được Tổng cục Thống kê công bố, lượng tiêu thụ rượu bia
tăng trong năm 2020, từ 0,9 lít/người/tháng năm 2018 lên 1,3 lít/người/tháng năm 2020[4].
Điều đó cho thấy thị trường bia nói chung tại Việt Nam vẫn rất khả quan và đáng để đầu
tư trong những năm tới.
Nói riêng về bia đen, mặc dù không phổ biến như bia vàng truyền thống, song vẫn đang
dần chiếm được sự ưa chuộng từ người tiêu dùng. Bằng chứng là các nhà hàng lớn phục
vụ bia tươi tại Việt Nam như Hoa Viên, Lion, GoldMalt... đều không thể thiếu bia đen
trong thực đơn. Thậm chí, mỗi ngày Hoa Viên bán ra từ 800 - 900 lít bia, trong đó, tỷ lệ
sản xuất bia đen là 4/6, tức 40% bia đen và 60% bia vàng (còn tỷ lệ bia đen ở Lion là
45%)[5].
Ngoài các nhà hàng bia thủ công, các doanh nghiệp lớn cũng rất chú trọng phân khúc bia
đen. Các “ông lớn” ngành bia như Heineken, AB InBev cũng cho ra mắt thương hiệu bia
đen của riêng mình. Tại Việt Nam, phần nhiều bia đen là từ nước ngồi nhập khẩu vào để
tiêu thụ, song, vẫn có các tập đồn, cơng ty đứng ra sản xuất bia đen nội địa. Điển hình là
tập đồn Hương Sen với nhãn hiệu bia đen Đại Việt đã rất quen thuộc với người tiêu
dùng trong nước.
Từ những phân tích trên, có thể đánh giá thị trường bia đen tại Việt Nam vẫn có nhiều
điểm mạnh để khai thác, đầu tư như: thị trường nội địa ít cạnh tranh; nhu cầu của người
dùng ngày một tăng; thị hiếu của người dùng ưa thích những sản phẩm mới, hương vị
mới.
1.1.4. Các phương pháp sản xuất bia đen
Tương tự như bia vàng, bia đen nói chung cũng được chia thành hai dịng chính là Ale và
Lager. Sở dĩ chia ra như vậy là do sự khác nhau điển hình về phương pháp lên men của
hai dòng bia này.
+ Về dòng bia Ale, là loại bia được sản xuất bằng phương pháp lên men nổi ở nhiệt độ
cao hơn so với bia Lager (15-26ºC). Trong quá trình lên men, tạo ra nhiều các este, các
hương liệu thứ cấp và các sản phẩm tạo mùi khác, kết quả bia tạo ra có mùi vị của quả
như táo, lê, dứa,… Do thời gian lên men ngắn cũng như có thể tạo ra nhiều hương vị khác
nhau nên các nhà hàng bia thủ cơng rất ưa chuộng dịng bia này
+ Về dòng bia Lager, là loại bia được sản xuất bằng phương pháp lên men chìm với
nhiệt độ tương đối thấp, thường lên men ở 7 – 12ºC (lên men chính) và 0 – 4ºC (lên men
phụ). Đây là loại bia được nhiều doang nghiệp lớn đưa vào sản xuất do phương pháp này
giúp dễ dàng kiểm soát quá trình lên men hơn, tạo ra sản phẩm với chất lượng đồng đều
hơn.
Bảng 1.1. So sánh bia Ale và bia Lager[6]
Phương
pháp
lên
Bia Ale
Bia Lager
Lên men nổi
Lên men chìm
men
Nhiệt độ lên men
Nhiệt
độ
thường từ 15 – 26ºC
Thời gian lên men
cao,
Nhiệt độ thấp hơn,
thường lên men ở 7 – 12ºC
(lên men chính) và 0 – 4ºC
(lên men phụ)
Nhanh hơn
Lâu hơn
Lượng hoa bia
Nhiều hơn giúp quá
Ít hơn do đã được
trình lên men nhiệt độ cao lên men ở nhiệt độ thấp
bảo quản tốt hơn
Cảm quan
Hương vị đậm đà,
Hương
vị
nhẹ
với màu sắc đục hơn, độ nhàng, với màu sắc trong
cồn cao hơn, có vị đắng hơn, độ cồn thấp hơn, ít
hơn
đắng hơn
1.2. Lựa chọn sản phẩm của nhà máy:
Sau khi nghiên cứu tình hình cũng như sở thích của người tiêu dùng trên thị trường nhà
máy quyết định sản xuất sản phẩm bia đen dạng chai thủy tinh (do thời gian bảo quản sẽ
lâu hơn bia hơi cũng như giá thành sản xuất sẽ rẻ hơn so với bia lon). Về phương pháp
sản xuất, nhà máy lựa chọn sản xuất bia đen Lager do với quy mô sản xuất lớn, phương
pháp này giúp dễ dàng kiểm sốt q trình lên men hơn, dễ đồng bộ hóa quy trình và chất
lượng sản phẩm.
Sản phẩm của nhà máy sản xuất ra phải đạt các chỉ tiêu chất lượng như sau:
Bảng 1.2. Chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm
ST
T
Tên
chỉ tiêu
11
Màu
sắc
Yêu cầu
Sản phầm của nhà
TCVN
6057:
[7]
máy
2013
17-20 SRM
Đặc trưng cho từng
loại sản phẩm
22
Mùi
Có vị đắng và mùi
Đặc trưng của bia
thơm đặc trưng của hoa sản xuất từ hoa houblon và
houblon, khơng có mùi vị lạ. malt đại mạch, khơng có
mùi vị lạ.
Bọt
Bọt mịn, có độ bền
Khi rót ra cốc có bọt
nhất định.
mịn, đặc trưng cho từng
loại sản phẩm
Trạn
Dạng lỏng, bia trong,
có độ sánh và được bảo quản
trong chai
vị
33
44
g thái
Dạng lỏng, trong
Bảng 1.3. Chỉ tiêu hoá học của sản phẩm
Yêu cầu
ST
Tên chỉ tiêu
Sản phẩm
TCVN
của nhà máy
6057: 2013[7]
T
11
Hàm lượng chất hoà tan
ban đầu, % khối lượng ở 20oC
12oBx
≥10,5
22
Hàm lượng etanol, % thể
tích ở 20oC
5
≥4
33
Hàm
dioxit, g/l
5
≥5
44
Độ axit, số mililit dung
dịch natri hydroxit (NaOH) 1 M
để trung hịa 100 ml bia đã đuổi
hết khí cacbonic (CO2)
≤1,6
≤1,6
55
lượng
cacbon
Độ đắng, BU
18
Tự
công
bố
66
Hàm
lượng
diaxetyl,
≤0,2
≤0,2
mg/l,
Bảng 1.4. Chỉ tiêu vi sinh vật của sản phẩm
Yêu cầu
ST
Tên chỉ tiêu
Sản phẩm
QCVN 6 –
T
của nhà máy
11
Tổng số VSV hiếu khí,
CFU/ ml
3:2010[8]
1000
1000
22
E.coli, CFU/ ml
0
0
33
Cl.perfringens, CFU/ml
0
0
44
Coliforms, CFU/ml
0
0
55
Strep.feacal, CFU/ml
0
0
100
100
66
Tổng số nấm men và nấm
mốc, CFU/ml sản phẩm
1.3. Lựa chọn địa diểm xây dựng và năng suất nhà máy
1.3.1. Yêu cầu lựa chọn địa điểm xây dựng:
Nhà máy hoạt động với quy mô tương đối lớn, trực tiếp sản xuất tạo ra sản phẩm, chịu
trách nhiệm về an tồn, chất lượng sản phẩm. Do đó, địa bàn xây dựng nhà máy cần đảm
bảo các yêu cầu sau:
+ Nhà máy cần có cơ sở hạ tầng vững chắc, phù hợp với kế hoạch quy hoạch chung của
tỉnh/ thành phố và địa phương xây dựng nhà máy.
+ Nhà máy phải được đặt ở vùng cung ứng nguyên liệu phù hợp và thị trường tiêu thụ sản
phẩm.
+ Hệ thống giao thông và điện nước thuận tiện cho việc sản xuất, kinh doanh, vận chuyển
nguyên vật liệu và sản phẩm.
+ Khí hậu thời tiết phù hợp, thuận lợi, ít xảy ra thiên tai.
+ Nguồn nhân lực đáp ứng được yêu cầu sản xuất.
+ Đảm bảo yêu cầu về vệ sinh môi trường và nước thải nhà máy.
Dựa vào những yêu cầu trên cũng như dự thầu kinh phí xây dựng nhà máy, nhà máy sẽ
được xây dựng trong Khu Công Nghiệp (KCN) Sài Đồng B, quận Long Biên, thành phố
Hà Nội. Đây là KCN lớn với nhiều đặc điểm thuận lợi về vị trí địa lý, giao thơng cũng
như có cơ sở hạ tầng và các cơng trình phụ trợ đầy đủ.
1.3.2. Vị trí địa lý và giao thơng
Khu công nghiệp Sài Đồng B thuộc địa bàn quận Long Biên, phía Đơng của thủ đơ Hà
Nội. Vị trí của KCN nằm gần Quốc lộ 5, nối Hà Nội với Hải Phịng, cách Hải Phịng, nơi
có cảng biển quan trọng nhất ở miền Bắc Việt Nam khoảng 94 km. Đồng thời, KCN Sài
Đồng B cũng cách trung tâm thành phố Hà Nội 8 km, gần sân bay nội địa Gia Lâm và sân
bay Quốc tế Nội Bài; cách 5 km từ Quốc lộ 1A đi về miền Nam Việt Nam.
Có thể nói, KCN Sài Đồng B có vị trí đắc địa trong giao thương khi nằm gần đường
Quốc lộ nối liền các thành phố sầm uất phía Bắc nước ta. Khơng chỉ thế, cịn gần với các
sân bay nội địa và quốc tế thuận lợi cho việc xuất khẩu và nhập khẩu
1.3.3. Cơ sở hạ tầng
KCN Sài Đồng B có diện tích gần 100ha với tổng số vốn đầu tư xây dựng hạ tầng là
120,36 tỷ đồng. Do đó, cơ sở hạ tầng ở đây được đầu tư đồng bộ và rất hiện đại:
Có hệ thống điện lưới quốc gia 22kV với cơng suất tối đa: 50MVA
Có hệ thống cấp nước sạch với công suất 10.000 m3 /ngày, đêm
Trạm xử lý nước thải tập trung được xây dựng phù hợp với quy hoạch, có khoảng
cây xanh cách ly đáp ứng theo đúng QCVN
Hệ thống thông tin liên lạc đầy đủ đảm bảo liên lạc trong nước và quốc tế dễ dàng
bao gồm điện thoại, điện thoại di động, fax, Internet ...
Ngồi ra cịn có rất nhiều các dịch vụ tiện ích khác như: Dịch vụ an ninh 24/7,
phòng cháy chữa cháy, kho vận, bảo trì bảo dưỡng, hầm gửi xe,...
1.3.4. Nguồn nhân lực và tiềm năng tiêu thụ:
Do nằm trong khu vực thủ đô Hà Nội, nơi thu hút nguồn lực nhân công đổ về từ nhiều
tỉnh thành trên cả nước, nên KCN Sài Đồng B dễ đang thu hút nhiều người lao động. Về
trình độ chun mơn, theo thống kê, phần lớn người lao động trong các KCN Hà Nội có
trình độ văn hóa là THPT và THCS (chiếm trên 85%). Ngồi ra, với giao thông thuận tiện
gần sân bay và đường quốc lộ, các chuyên gia và các cán bộ chuyên môn trong và ngoài
nước dễ dàng tham gia, tư vấn chuyên ngành.
Sản phẩm sản xuất ra có thể đem đi tiêu thụ ở ngay những thành phố lớn như Hà Nội hay
Hải Phòng. Đây đều là hai thành phố lớn, tập trung đông đúc dân cư với hơn 8 triệu dân
tại Hà Nội và hơn 1 triệu dân tại thành phố cảng Hải Phịng.
1.3.5. Nguồn cung cấp ngun liệu:
Ngun liệu chính để sản xuất bia bao gồm malt đại mạch, hoa houblon, nấm men, nước
và các nguyên liệu phụ trợ khác. Hiện nay, malt đại mạch và hoa houblon Việt Nam chưa
trồng và sản xuất được nên nguyên liệu sẽ được nhập khẩu của các đơn vị phân phối malt
bia, hoa houblon tại nước ngoài.
CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
2.1. Lựa chọn nguyên liệu
Nguyên liệu chính để sản xuất bia bao gồm: malt đại mạch, hoa houblon tạo hương
thơm và vị đắng đặc trưng cho bia, nước, nấm men và các nguyên liệu phụ trợ khác. Để
bia thành phẩm có chất lượng tốt, thì nguyên liệu sử dụng phải được chọn lọc và kiểm
soát kĩ càng. Mỗi loại nguyên liệu trong sản xuất bia phải đảm bảo các yêu cầu nhất định.
2.1.1. Malt đại mạch
Malt đại mạch là thành phần không thể thiếu trong sản xuất bia đen nói riêng và ngành
cơng nghiệp bia nói chung. Khác với bia vàng khi hoa houblon là nhân tố quyết định mùi
vị của bia thì trong bia đen, malt chính là thành phần quyết định đến màu sắc, hương vị,
và giá trị cảm quan của bia
Tổng quan về đại mạch
Đại mạch giống gieo trồng có tên khoa học Hordeum vulgare, là một lồi thực vật thân
cỏ một năm thuộc họ lúa mỳ (Gramineae). Chúng được chia thành hai nhóm là đại mạch
mùa đơng và đại mạch mùa xuân, cả hai nhóm lại được chia thành 2 loại: hai hàng và sáu
hàng. Tuy nhiên, không phải loại đại mạch nào cũng được sử dụng trong công ngiệp sản
xuất bia. Người ta thường hay sử dụng đại mạch hai hàng làm nguyên liệu sản xuất bia do
hạt to, đầy đặn, kích thước đồng nhất, vỏ trấu mỏng, hàm lượng chất tan tương đối cao,
lượng vỏ ít nên chứa không nhiều các hợp chất như polyphenol và các hợp chât đắng gây
vị khó chịu cho bia.
Hình 2.1: Bông và hạt đại mạch
Đại mạch được trồng chủ yếu ở vùng Trung Âu, một số ở Bắc Mỹ, miền Đông và Nam
nước Úc.
Vai trị của malt trong q trình sản xuất bia
Vai trị chính của malt trong q trình lên men bia đó là cung cấp các thành phần: đường,
dextrin, axit amin, chất béo, hệ enzyme protease, amylase.... Các thành phần dinh dưỡng
trong malt cũng là nguồn năng lượng chính để nấm men phát triển. Ngoài ra, trong vỏ
malt chủ yếu là cellulose và polyphenol có vai trị là một chất trợ lọc trong quá trình lọc
dịch đường, làm trong dịch thủy phân, tăng độ bền và tính cảm quan cho sản phẩm.
Yêu cầu của malt sử dụng trong sản xuất bia đen
Trong sản xuất bia đen, người ta sẽ sử dụng kết hợp cả malt nền và malt đen.
Đối với malt nền:
Malt nền đóng vai trị là nguồn dinh dưỡng chính cho nấm men lên men, tạo nên các
thành phần chính trong bia. Malt nền có thể sử dụng malt vàng hoặc bổ sung thêm một số
loại malt sẫm màu hơn như Vienna Malt và Munich Malt. Các loại malt trên đều được sấy
ở nhiệt độ cao hơn so với malt vàng, song chúng vẫn giữa được hoạt tính của một số
enzyme giúp phân cắt tinh bột thành đường phục vụ cho q trình lên men. Ngồi ra, việc
bổ sung các loại malt này giúp cải thiện được màu sắc và hương vị cho bia đen thành
phẩm.
Malt nền mà nhà máy lựa chọn sử dụng là hai loại Pilsner Malt và Munich Malt nhạt
được nhập khẩu từ Đức với tỉ lệ 60% Pilsner Malt và 40% Munich Malt. Tỷ lệ malt nền
trên tổng số malt là 90%.
- Pilsner Malt: Là loại malt vàng được sử dụng phổ biến để sản xuất bia Lager trên
thế giới. Ngoài ra, loại malt này có hàm lượng protein cao hơn so với các loại malt vàng
khác, giúp tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng tạo melanoid rất quan trọng trong sản
xuất bia đen. Một số chỉ số chất lượng về loại malt này bao gồm: độ ẩm 4,5%, protein
tổng số (10,5%), độ màu 2.5-3.4ºEBC, chỉ số Kolbach 38-42%, α-amylase 40 DU[9].
- Munich Malt nhạt: màu Pilsner Malt khá nhạt, do đó cần bổ sung loại một loại malt
nền sẫm màu để đảm bảo màu sắc cho bia. Munich Malt nhạt màu được sấy ở nhiệt độ
thấp hơn so với Munich Malt sẫm màu, do đó vẫn giữa được hoạt tính của một sô
enzymes. Một số chỉ số chất lượng về loại malt này bao gồm: độ ẩm 4,5%, protein tổng
số 11,5%, độ màu 15-20ºEBC, chỉ số Kolbach 38-42%, α-amylase 30 DU[9].
Đối với malt đen:
Malt đen là các loại malt được sấy ở nhiệt độ cao (thường 100-105ºC, một số loại cao
hơn), khi đó enzymes hồn tồn bị bất hoạt. Do đó, bổ sung malt đen khơng có nhiều vai
trị trong q trình lên men mà dùng để tăng tính cảm quan cho sản phẩm.
Malt đen mà nhà máy lựa chọn là loại Đại mạch rang và Malt chocolate và với tỷ lệ bằng
nhau và bằng 5%. Cả hai loại malt này đều được rang ở nhiệt độ cao, 215ºC đối với Malt
chocolate và 225ºC đối với đại mạch rang[9]. Độ màu của Malt chocolate là 900-1100
ºEBC, còn đại mạch rang là 1200-1500 ºEBC[9]. Đại mạch rang sẽ giúp cải thiện màu sắc
và hương vị của bia kết hợp với mùi thơm từ Malt chocolate để hồn thiện tính cảm quan
cho sản phẩm.
Hình 2.2: Đại mạch rang (bên trái) và Malt chocolate (bên phải)
2.1.2. Hoa houblon
Sau malt thì hoa houblon là nguyên liệu quan trọng thứ hai trong sản xuất bia bởi đây
chính là nhân tố tạo nên vị đắng dịu, hương thơm đặc trưng cho bia.
Tổng quan về hoa houblon
Cây houblon có tên khoa học là “Humulus Lupulus”, là một thân leo thuộc hàng
urticaceé, họ moracé. Đây là một loại thực vật khác gốc, nghĩa là các hoa cái và hoa đực
trổ ra từ các gốc khác nhau. Trong sản xuất bia thì chỉ sử dụng hoa cái vì chúng chiết ra
nhựa đắng và các loại tinh dầu chủ yếu tạo nên chất thơm trong bia.
Hình 2.3: Hoa houblon
Thành phần của hoa houblon
Trong hoa houblon, thành phần có giá trị nhất chính là các chất nhựa đắng và chất thơm
nằm trong các hạt lupulin. Vai trị của các chất đắng khơng chỉ tạo ra hương vị đặc trưng
mà còn làm tăng khả năng giữ và tạo bọt, làm tăng độ bền keo, ổn định thành phần sinh
học của bia. Với nồng độ khá thấp trong bia, các chất này cịn có khả năng ức chế mạnh
sự phát triển của vi sinh vật.
Hoa houblon còn chứa 0,5 – 1,5% tinh dầu thơm, có loại hoa có thể chứa tới 3 – 4%[10].
Những chất này tồn tại trong bia tạo nên mùi thơm đặc trưng, rất nhẹ nhàng và dễ chịu.
Tuy nhiên, các hợp chất này rất dễ bay hơi và thường bị thất thoát ra ngồi trong q
trình nấu hoa .
Ngồi ra, hoa houblon cịn chứa một số các hợp chất khác như: polyphenol, tanin, hợp
chất có chứa nito, chất béo và chất sáp và các ngun tố khống.
Bảng 2.1: Thành phần chính của hoa houblon10]
S
Thành phần
1
Nước
10 – 11
2
Nhựa đắng tổng số
15 – 20
3
Tinh dầu
0,5 – 1,5
4
Tanin
2–5
5
Monosaccarit
2
TT
Hàm
lượng (%)
6
Pectin
2
7
Amino axit
0,1
8
Protein
15 – 17
9
Lipit và sáp
3
1
Chất tro
5–8
0
Chế phẩm hoa houblon dùng trong sản xuất bia
Hoa houblon là nguyên liệu thô khá đắt sử dụng trong sản xuất bia. Sử dụng hoa nguyên
cánh trong sản xuất bia giúp bảo toàn được những hợp chất trong hoa nhưng có một số
nhược điểm như: chiếm nhiều thể tích, khỏ bảo quản và hiệu quả sử dụng thấp. Do đó, để
đảm bảo lượng hoa đủ cung cấp cho thị trường và tránh biến động về giá cả, người ta chế
biến hoa houblon thành các chế phẩm dạng hoa viên hay cao hoa để sử dụng thuận tiện
hơn và dễ bảo quản hơn trong thời gian dài.
Chế phẩm hoa houblon mà nhà máy chọn để sản xuất bia là chế phẩm hoa viên 45 (hoa
viên nồng độ cao). Loại hoa viên này có chứa tỉ lệ 44-52% là hoa khô, chứa nhiều các hạt
lupulin, được chế biến ở nhiệt độ thấp khoảng -35ºC. Lý do mà nhà máy lựa chọn sử
dụng chế phẩm hoa viên 45 là bởi:
Sử dụng chế phẩm này giúp hạn chế lượng bã thải do đã loại bỏ một phần cuống
và cánh hoa, hàm lượng polyphenol cũng giảm đáng kể
Hoa viên 45 cho độ đắng hơn 10% so với hoa cánh, và gấp đôi so với loại chế
phẩm hoa viên 90 (độ đắng và hương thơm ở loại 90 là 100-106% còn loại 45 là
200-220%10].)
Chế phẩm đã được tinh sạch kim loại nặng và một số chất có hại
Giá thành hợp lý
2.1.3. Nước
Nước khơng chỉ là nguyên liệu quan trọng mà còn chiếm tỉ lệ lớn nhất trong bia khi tới
85-90% thành phẩm. Ngoài sử dụng trong q trình lên men bia, nước cịn được sử dụng
trong một số công đoạn khác như: ngâm đại mạch, rửa men và rửa thiết bị,… Do đó, tùy
theo mục đích sử dụng sẽ có u cầu về tính chất và thành phần khác nhau, song, nhìn
chung, nước sử dụng trong quá trình sản xuất bia cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:
Bảng 2.3: Yêu cầu đối với nước trong sản xuất bia10].
S
Tên chỉ tiêu
Yêu cầu
TT
1
pH
6,5-7
2
Độ cứng
Mềm đến trung bình
3
Hàm
cacbonat
4
5
lượng
muối
Hàm lượng muối Mg2+
Hàm
clorua
lượng
muối
≤ 50mg/l
≤ 100mg/l
75-150mg/l
6
Hàm lượng CaSO4
150-200mg/l
7
NH3 và muối NO2
Khơng có
8
Hàm lượng ion Fe2+
≤ 0,3mg/l
9
Vi sinh vật
≤ 100 tế bào/ml
Một số yêu cầu của nước trong các công đoạn đặc thù:
Đối với nước rửa bã: cần phải điều chỉnh độ kiềm <50mg/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
Nước cọ rửa thiết bị và nấm men phải được tiệt trùng và loại bỏ mùi lạ
2.1.4. Nấm men
Nấm men là những vi sinh vật đơn bào, sống trong môi trường giàu C, N, P cũng các hợp
chất hữu cơ và vơ cơ. Chúng là sinh vật dị dưỡng có khả năng sống trong cả điều kiện
hiếu khí và yếm khí. Trong điều kiện yếm khí, nấm men có khả năng lên men đường
thành cồn và chính điều này đã được ứng dụng để sản xuất bia.
Do nhà máy đã quyết định sử dụng phương pháp lên men chìm để sản xuất bia lager đen
nên sẽ sử dụng chủng nấm men bia lager phổ biến hiện nay là Saccharomyces
carlsbergensi. Chủng nấm men này có một số ưu điểm như sau:
+ Có khả năng lên men đường raffinoza.
+ Kết thúc quá trình lên men, nấm men sẽ kết lắng xuống dưới đáy thiết bị lên men nên
dễ dàng làm sạch, thu hồi.
+ Lên men ở nhiệt độ thấp nên khả năng hoà tan CO2 cao hơn.
+Sản phẩm tao ra đặc trưng hương và vị cho bia
+Đặc tính di truyền ổn định cao
Chủng nấm men S. Carlsbergensis sẽ được giữ trong các ống thạch nghiêng, bảo quản ở
nhiệt độ thích hợp để chuẩn bị cho quá trình lên men.
2.1.5. Các nguyên liệu phụ trợ khác
Ngồi các ngun liệu chính trong sản xuất bia cịn nhiều ngun liệu phụ khác có vai trị
quan trọng trong ngành sản xuất bia. Các nguyên liệu này được sử dụng ở những công
đoạn khác nhau với những mục đích khác nhau, bao gồm:
Hóa chất tẩy rửa: NaOH 2,5%, axit lactic, H3PO4 0,3% được dùng để điều chỉnh
pH đồng thời dùng trong hệ thống rửa CIP
Hóa chất trong quá trình lên men bia: muối ZnCl 2 dùng để ổn định vị bia, điều
chỉnh nước, cung cấp Zn2+ để nấm men phát triển; các chất trợ lọc: diatomide,
PVPP,...
Enzyme công nghiệp dùng trong sản xuất bia: chế phẩm enzyme Termamyl 120L sử dụng
trong đường hóa, chế phẩm enzyme Maturex L sử dụng trong lên men phụ để ngăn ngừa
sự tạo thành diaxetyl
2.2. Lựa chọn và thuyết minh quy trình cơng nghệ
Hình 2.4: Sơ đồ cơng nghệ sản xuất bia đen
2.2.1. Xử lý nguyên liệu
Mục đích:
Bao gồm các q trình nhập liệu và làm sạch để loại bỏ tạp chất như bụi, rác, sạn, kim
loại,…
Cách tiến hành:
- Nhập liệu: Nguyên liệu được chứa trong các container vận chuyển đến nhà máy để tiếp
nhận. Đầu tiên, nguyên liệu sẽ được nhân viên kiểm tra malt có đạt chuẩn theo yêu cầu
của nhà máy hay không, nếu đạt chuẩn sẽ được đưa đến các silo chứa. Nguyên liệu sẽ
nhập định kỳ 1 tháng 1 lần.
- Xử lý làm sạch: Nguyên liệu từ các silo chứa sẽ theo xích tải, gầu tải đến máy tách sạn,
loại bụi. Sau đó, malt được đem đi cân và đưa vào thiết bị nghiền malt.
2.2.2.Nghiền malt
Mục đích:
Nghiền nhỏ malt với từng mức độ khác nhau để tăng diện tích tiếp xúc, thuận lợi cho q
trình đường hóa thu được nhiều chất chiết có lợi cho sản xuất và chất lượng thành phẩm.
Đồng thời, hạn chế các chất không có lợi hịa tan vào dịch đường.
Phương pháp:
Tùy thuộc vào thiết bị và công nghệ sản xuất bia, malt có thể được nghiền khơ, nghiền
ướt hoặc nghiền ẩm. Đối với quy trình sản xuất bia của nhà máy, nhá máy lựa chọn
phương pháp nghiền ẩm bởi một số ưu điểm của phương pháp này như:
Sau khi nghiền, vỏ trấu được bảo tồn để thuận lợi cho q trình lọc, đồng thời,
hạn chế được các chất hòa tan từ vỏ trấu đi vào dịch đường
Phần nội nhũ được nghiền đầy đủ, tạo điều kiện tối đa giúp các enzymes đi ra
ngồi hoạt động trong q trình đường hóa.
Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm đó là có sự xâm nhập khơng khí vào dịch tạo
cơ hội cho những phản ứng oxy hóa khơng mong muốn xảy ra. Để khắc phục nhược điểm
này, có thể nạp đầy khí CO2 hoặc N2 vào thùng chứa malt.
Cách tiến hành:
- Sau khi được làm sạch, malt được đem cân định lượng, qua gầu tải vào thùng chứa malt
và sau đó chuyển tới khoang phun ẩm.
- Tại khoang này, malt được phun ẩm bằng nước 65C trong 120 giây. Lượng nước sử
dụng phun malt chảy ra ngoài được thu lại để tái sử dụng. Trong quá trình phun ẩm này
hàm lượng nước trong malt tăng lên đến 18 - 22%, malt trương nở 30 - 35% do vậy mà
các enzyme của malt được hoạt hóa nhẹ nhàng.
- Malt tiếp tục được đưa xuống trục nghiền. Ngay sau khi nghiền, bột nghiền được cấp
thêm nước và hỗn hợp bột nghiền được chuyển sang nồi đường hóa.
2.2.3. Đường hóa
Mục đích:
Đây là cơng đoạn quan trọng nhất trong q trình sản xuất dịch lên men. Mục đích của
giai đoạn này là thực hiện việc chuyển hóa các chất khơng tan của bột nghiền (như tinh
bột, một số protein...) sang dạng hòa tan (đường, dextrin, protein cao phân tử) chứa trong
dịch chiết. Phần lớn thành phần chất chiết được tạo ra nhờ xúc tác của các enzyme. Bởi
vậy, q trình đường hóa được thực hiện tại nhiệt độ phù hợp cho hoạt động của các
enzyme.
Phương pháp:
Đối với sản xuất bia nguyên liệu là 100% malt, có thể sử dụng một trong hai phương
pháp đường hóa là ngâm chiết hoặc đun sơi từng phần. Nhà máy sử dụng phương pháp
đường hóa từng phần. Phương pháp này được thực biện bằng cách tách một
phần malt đem đun sơi trong thiết bị đường hóa thứ 2 rồi đưa trở lại,
phối trộn lại với phần cịn lại để nâng nhiệt tồn khối dịch lên nhiệt độ
mới. Để thu được dịch đường hóa với hiệu suất chiết cao, nhà máy áp
dụng quy trình đường hóa đun sôi 3 lần
Một số ưu điểm của phương pháp này bao gồm
Tạo ra những bước nhảy nhiệt độ tránh dừng ở các nhiệt độ trung
gian.
Đun sôi một phần dịch đường làm tăng năng suất sử dụng
nguyên liệu.
Loại bỏ được kết tủa phức protein tanin do đông tụ
Cách tiến hành:
ư với nước tỷ lệ 350 lít/100 kg bột ở nhiệt độ 35ºC
+ Lần 1: Lấy khoảng 1/3 lượng dịch hèm (phần lắng phía dưới) sang thiết bị nấu khác để
gia nhiệt lên 65-70C, giữ trong 15 phút, sau đó lại được nâng lên 100ºC và đun sơi trong
20 phút. Tiếp theo, bơm tồn bộ phần đun sơi trở lại dịch hèm để nâng toàn bộ khối dịch
lên 50-53ºC.
+ Lần 2: Bơm tiếp 1/3 lượng dịch hèm sang nồi đường hóa và gia nhiệt lên ln 100 ºC
trong 20 phút rồi bơm trở lại để nâng nhiệt toàn bộ hỗn hợp lên nhiệt độ là 65-70C.
+ Lần 3: Bơm tiếp 1/3 lượng dịch hèm sang nồi đường hóa và đun sơi trong 20 phút để
khi bơm trở lại đạt được nhiệt độ cuối của khối dịch là 76ºC.
+ Tồn bộ q trình đường hóa mất khoảng 5 giờ đồng hồ.
2.2.4. Lọc dịch đường
Mục đích:
Mục đích của q trình này là tách dịch đường hay dịch hèm với vỏ
trấu và những phần nội nhũ của hạt không tan, đồng thời, loại bỏ các
thành phần chất hịa tan khơng mong muốn ra khỏi dịch đường như:
kim loại năng, tanin, lipit,…
- Quá trình lọc chia làm hai giai đoạn:
+ Giai đoạn 1 - Lọc dịch đầu: giai đoạn tách dịch ra khỏi bã. Trong
suốt quá trình lọc,
bã đóng vai trị như một lớp vật liệu lọc.
+ Giai đoạn 2 - Rửa bã: sau khi tách dịch ra khỏi bã, trong bã còn giữ lại một lượng
các chất hịa tan đặc biệt là đường…Mục đích của rửa bã là để thu hồi những chất chiết
này.
Phương pháp:
Nhà máy sử dụng thiết bị thùng lọc đáy bằng để lọc dịch đường. Thiết bị được chế tạo
bằng thép không gỉ, có dạng hình trụ đáy phẳng và nắp hình cầu. Phần đáy có thiết kế
đặc biệt để thuận lợi cho q trình lọc dịch đường. Trên đáy chính có nhiều ống nhỏ
dùng để thu dịch lọc đến đường ống thu dịch, đường kính của các ống này từ 25-45mm
và có số lượng khơng q 25 ống. Cách đáy chính 10-15mm có một đáy giả có chứa các
rãnh, trên mỗi rãnh là các lỗ trịn cửa đóng chặt để khi cần tháo bã malt. Ngồi ra, trong
thùng có bộ khuấy và cào bã malt. Bộ phận khuấy gồm nhiều dao, và trên cánh tay địn
của cánh khuấy cịn có ống dẫn nước với nhiều lỗ con để khi cánh khuấy quay thì ống
dẫn nước quay theo trong lúc rửa bã. Một số ưu điểm khi sử dụng thiết bị này có thể kể
đến như:
Thùng kín nên dịch đường ít bị oxy hóa
Vệ sinh đơn giản
Lọc dịch với năng suất lớn
Cách tiến hành:
Quá trình lọc được diễn ra gồm 7 bước như sau:
+ Đuổi khí: Làm vệ sinh thiết bị, trước khi cho dịch hèm vào phải khóa cửa tháo bã malt
và các vịi lấy dịch đường phải đóng kín. Bơm nước nóng 80 - 82ºC vào thùng lọc, lấp
đầy các ống dẫn dịch hẻm và khoảng cách giữa hai đáy, vừa để đuổi khí, vừa để làm nóng
thùng lọc.
+ Bơm dịch hèm: Chuyển khối dịch vào thùng lọc càng nhanh càng tốt và có khuấy đều
để dàn đều bề mặt đáy giả. Dịch được bơm từ dưới lên để tránh oxy xâm nhập, Cánh
khuấy được hoạt động liên tục với vận tốc chậm và nâng lên dần trong khi bơm dịch hèm
vào, đến cuối công đoạn, cánh khuấy được nâng lên tối đa và tắt để nguyên liệu lắng.
+ Để lắng: Sau khi bơm dịch vào, để lắng 30 phút. Cần đảm bảo nhiệt độ cao ở cuối của
quá trình nấu để nhiệt độ trong quá lọc đảm bảo bã tơi ra, quá trình lọc đạt hiệu suất cao
và tiến hành càng nhanh
+ Hồi lưu dịch lọc đục: Phần dịch lọc đầu tiên thu được ở khoảng giữa đáy thùng và đáy
giả có chứa các hạt nhỏ lọt quá lớp lọc. Phần dịch này được bơm trở lại thùng lọc dưới bề
mặt dịch hẻm và mất khoảng 10-15 phút.
+ Thu dịch lọc đầu: Khi quan sát thấy dịch lọc bắt đầu trong thì khóa van hồi lưu và thu
dịch. Dịch lọc đầu chảy ra càng nhanh càng tốt để không làm mất thời gian. Khi dịch
đường chảy qua tạo nên lực hút làm bã malt bị nén lại, làm tốc độ lọc giảm đi. Vì vậy,
cần giữ tốc độ lọc vừa phải để đảm bảo chênh lệch áp suất thấp, giúp giữ độ tơi xốp cho
malt. Toàn bộ thời gian tách dịch đầu mất khoảng 1,5-2 giờ.
+ Rửa bã: Rửa bã để thu lại các chất hòa tan còn ở lại trong bã malt. Thu dịch đầu đến khi
bề mặt bã trên cùng lộ ra, cho nước rửa bã có nhiệt độ 75-78C vào phía trên. Sau đó, tiến
hành rửa bã gián đoạn để cho hiệu suất cao và đạt được nồng độ chất chiết cao hơn. Thao
tác rửa malt bao gồm:
-
Hạ dao cào xuống mức thấp nhất và cho quay để xáo trộn lại lớp lọc.
Tiến hành rửa bã lần thứ nhất bằng nước nóng 75 - 76ºC, tưới nước vào cho đến
khi mực nước trên lớp bã malt 2 cm, bật cánh khuấy với tốc độ 4 - 5 vịng/phút thì
dừng lại, để lắng 10 phút bắt đầu tách nước rửa lần thứ nhất.
Tiến hành tương tự như tách dịch đường, sau đó lại tiếp tục rửa lần 2 - 3 như vậy,
nhiệt độ nước nóng của các lần sau cao hơn lần trước (78 - 79ºC hay 79 – 80ºC).
Quá trình lọc kết thúc khi nồng độ chất hòa tan trong nước rửa bã giảm xuống 0.3
-0.5%.
+ Xả bã: Sau khi lấy hết dịch ra, hạ thấp cánh khuấy và cho quay để đầy hết bã ra ngoài.
Toàn bộ quá tình lọc và rửa một mẻ mất 4-6 giờ.
2.2.5. Nấu hoa houblon
Mục đích:
Mục đích của q trình này là để hịa tan các thành phần của hoa vào
dịch đường tạo mùi thơm và vị đắng đặc trưng cho bia. Ngồi ra, cơng
đoạn này còn giúp loại bỏ tác nhân gây đục, tăng thời gian bảo quản
cho bia.
Phương pháp:
Phương pháp mà nhà máy sử dụng để nấu hoa là sử dụng hơi bão hòa
với kiểu thiết bị nồi nấu hoa gia nhiệt bên trong. Bộ phận trao đổi
trong thiết bị là dạng ống chùm, dịch đường đi trong ống, cịn hơi
nóng đi xung quanh các ống. Nhiệt được trao đổi qua bề mặt tiếp xúc
chính là các ống dẫn dịch, dịch được gia nhiệt, còn hơi nguội đi và
ngưng tụ lại rồi được xả qua ống xả nước ngưng.
Ưu điểm của phương pháp này bao gồm:
Giá thành đầu tư thấp hơn, khơng bảo trì, khơng bảo ơn.
Khơng u cầu thêm năng lượng điện.
Khơng thêm bức xạ nhiệt
Có thể thay đổi nhiệt độ sơi và bay hơi
Có thể sử dụng áp suất hơi bão hoà thấp (1 bar)
Cách tiến hành:
- Thiết bị nấu hoa được vệ sinh sạch sẽ trước khi nấu. Dịch đường được
đưa từ vào thiết bị đun hoa trong 15 phút và được gia nhiệt từ từ tới
94C thì bổ sung cao hoa để tránh trào bọt.
- Khi dịch bắt đầu sôi (100ºC) trong vịng 10 phút thì ta tiến hành thêm
hoa viên vào nồi. Thả hoa chia ra làm hai lần tiến hành như sau:
Lần 1: bổ sung 50% hoa viên rồi tăng nhiệt lên 102C trong vòng
15 phút.
Lần 2: bổ sung nốt lượng hoa viên còn lại vào nồi trước khi kết
thúc đun sôi 15 phút, đây là phần hoa viên cung cấp chủ yếu
hương thơm cho bia.
- Cuối cùng bổ sung ZnCl2 theo tỷ lệ 0,1 mg/l dịch lên men vào và
chuyển dịch nha nóng sang nồi lắng xốy trong 20 phút.
- Tổng thời gian sử dụng nồi đun hoa khoảng 1 giờ 20 phút.
2.2.6. Lắng trong
Mục đích:
Dịch đường sau khi nấu hoa houblon xong là một hỗn hợp rất phức tạp có chứa cặn ở
dạng huyền phù. Để có thể cấy nấm men cần phải làm trong dịch bằng cách lắng trong và
tách bỏ cặn.
Phương pháp:
Có nhiều lựa chọn sử dụng để loại bỏ cặn sau quá trình nấu hoa, bao gồm: lọc, ly tâm
hoặc thùng lắng xốy Whirlpool. Để dễ vận hành và ít tốn kém cho việc lắp đặt, sử dụng,
nhà máy lựa chọn thiết bị thùng Whirlpool để lọc dịch đường.
Whirlpool là thùng lắng xốy có đáy hơi nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang (khoảng
1,5), dịch được bơm vào nồi với vận tốc 12-14m/s theo phương tiếp tuyến với thành
thùng.
Cách tiến hành:
- Dịch đường được bơm vào thùng lắng đến khi bằng 1/3 chiều cao thùng tính từ dưới
đáy lên. Khối dịch sẽ quay bên trong không gian của thùng và đầy dần
lên. Dưới tác dụng
của lực ly tâm và trọng lực các cặn lắng và bã hoa tách ra tập trung ở
giữu thùng và lắng
xuống đáy. Thời gian bơm dịch vào khoảng 20 phút.
- Dịch ra khỏi thùng có nhiệt độ khoảng 85ºC được bớm sang thiết bị
làm lạnh nhanh. Cặn tập trung ở đáy thùng sau khi bơm hết dịch dễ
dàng được lợi bỏ bằng cách xối nước và đẩy ra ngồi.
- Tổng thời gian lắng xốy khoảng 50 phút
2.3.7. Làm lạnh nhanh
Mục đích:
Sau khi làm trong, dịch đường được làm lạnh để phù hợp với nhiệt độ lên men, phù hợp
với chủng nấm men sử dụng. Cụ thể, ở đây là chủng nấm men chìm nên nhiệt độ cần phải
đạt được là 6-12C
Phương pháp:
Để quá trình trao đổi nhiệt diễn ra hiệu quả nhất, nhà máy sẽ sử dụng thiết bị dạng tấm
bản. Đó là thiết bị kín bao gồm nhiều tấm bản mảnh bằng thép khơng gỉ, trên mỗi tấm
bản có nhiều đường rãnh và có 4 lỗ ở các góc. Mép tấm bản có lắp gioăng cao su để khi
ghép lại đảm bảo độ kín cho máy và cho đường dẫn dịch tạo thành. Các tâm bản được
ghép chặt với nhau trên một khung. Lưu thể nóng (dịch đường) và lạnh 9 (nước lạnh) sẽ
được đi ngược chiều nhau và trao đổi nhiệt qua bề mặt các tấm bản.