thiết bị máy móc vật tư đặc thù trong công nghệ sản xuất bia

Mục lục
Nội dung Trang
Mở đầu…………………………………………… 2
I.Khái niệm………………………………………… 2
II.Nguyên vật liệu chính…………………………….
2.1.Nước…………………………………………….
2.2.Mạch nha………………………………………
2.3.Hoa bia (Hublon)……………………………….
2.4.Men bia…………………………………………
2.5.Các chất phụ gia………………………………
3
3
4
5
8
9
III.Quy trình công nghệ sản xuất bia
3.1.Sơ đồ quy trình…………………………………
3.2.Thuyết minh quy trình………………………….
3.2.1.Quy trình công nghệ ở phân xưởng nấu………
3.2.1.1.Làm sạch……………………………………
3.2.1.2.Cân………………………………………….
3.2.1.3.Nghiền………………………………………
3.2.1.4.Hồ hóa………………………………………
3.2.1.5.Đường hóa…………………………………
3.2.1.6.Lọc –Tách bã………………………………
3.2.1.7.Hublon hóa………………………………….
3.2.2.Quy trình công nghệ ở phân xưởng lên men….
3.2.2.1.Lắng trong.…………………………………
3.2.2.2.Làm lạnh nước nha………………………….
3.2.2.3.Quá trình lên men…………………………

3.2.2.4.Quá trình lọc………………………………
3.2.3.Quy trình công nghệ ở phân xưởng chiết……
9
10
11
11
11
11
11
12
13
14
15
15
15
16
16
18
18
IV.Thiết bị máy móc vật tư đặc thù trong công nghệ
sản xuất bia………………………………………….
4.1.Thiết bị gàu tải………………………………….
4.2.Thiết bị tách tạp chất……………………………
4.3.Thiết bị nghiền………………………………….
4.4.Thiết bị đạm hoá,hồ hoá,đường hoá,Hubon hoá
4.5.Thiết bị lọc khung bản………………………….
4.6.Thiết bị lắng trong………………………………
4.7.Thiết bị làm lanh nhanh………………………
4.8.Tank lên men……………………………………
4.9.Máy bão hoà CO2……………………………….

19
19
20
21
21
22
23
23
23
24
Kết luận…………………………………………… 25
1
Mở đầu
Trong những năm gần đây,cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật việc ứng
dụng những thành tựu công nghệ mới vào thực tiễn sản xuất diễn ra mạnh mẽ và
có những bước đột phá. Có thể nó, sự đổi mới liên tục về công nghệ đã trở thành
yếu tố then chốt để duy trì sức cạnh tranh cho các doanh nghiệp trên thị trường.
Công nghệ sản xuất Bia cũng không nằm ngoài xu hướng đó.Là một mặt hàng có
tính cạnh tranh cao trên thị trường đồ uống nói riêng cũng như trên thị trường tiêu
thụ nói chung ,các doanh nghiệp trong nước hiện nay luôn tìm cách đổi mới công
nghệ nhằm gia tăng lợi nhuận cho mình đồng thời cũng đáp ứng những nhu cầu
ngày càng khắt khe từ phía khách hàng. Trong bài báo cáo này,nhóm chúng em
xin trình bày một cách tổng quát về công nghệ sản xuất bia để nắm rõ hơn về một
ngành nước giải khát có truyền thống lâu đời này.
I.Khái niệm
Bia là một loại nước uống chứa cồn được sản xuất bằng quá trình lên men của
đường lơ lửng trong môi trường lỏng và nó không được chưng cất sau khi lên
men. Nói một cách khác, bia là loại nước giải khát có độ cồn thấp, bọt mịn xốp và
có hương vị đặc trưng của hoa houblon. Đặc biệt CO2 hòa tan trong bia có tác
dụng giải nhiệt nhanh, hỗ trợ cho quá trình tiêu hóa, ngoài ra trong bia còn chứa

một lượng vitamin khá phong phú (chủ yếu là vitamin nhóm B như vitamin B1,
B2, PP. . .). Nhờ những ưu điểm này, bia được sử dụng rộng rãi ở hầu hết các
nước trên thế giới với sản lượng ngày càng tăng. Đối với nước ta bia đã trở thành
loại đồ uống quen thuộc với sản lượng ngày càng tăng và đã trở ngành công
nghiệp mũi nhọn trong ngành công nghiệp nước ta.
Quá trình sản xuất bia được gọi là nấu bia. Do các thành phần sử dụng để sản xuất
bia có khác biệt tùy theo từng khu vực, các đặc trưng của bia như hương vị và màu
sắc cũng thay đổi rất khác nhau và do đó có khái niệm loại bia hay các sự phân
loại khác.
2
II.Nguyên vật liệu chính
Thành phần chính của bia là nước,lúa mạch đã mạch nha hóa, hoa bia và men bia.
Các thành phần khác, chẳng hạn các chất tạo mùi vị hay các nguồn tạo đường khác
được thêm vào như là các phụ gia. Các phụ gia phổ biến là ngô và lúa gạo. Các
nguồn tinh bột này được ngâm ủ để chuyển hóa thành các loại đường dễ lên men
và làm tăng nồng độ cồn trong bia trong khi bổ sung rất ít hương vị.
2.1. Nước
Do thành phần chính của bia là
nước (chiếm từ 80 - 90%) nên
nguồn nước và các đặc trưng của
nó có một ảnh hưởng rất quan
trọng tới các đặc trưng của bia.
Nhiều loại bia chịu ảnh hưởng
hoặc thậm chí được xác định theo
đặc trưng của nước trong khu vực
sản xuất bia. Mặc dù ảnh hưởng
của nó cũng như là tác động tương
hỗ của các loại khoáng chất hòa
tan trong nước được sử dụng
trong sản xuất bia là khá phức tạp,

nhưng theo quy tắc chung
thì nước cứng là phù hợp hơn cho
sản xuất các loại bia sẫm màu như
bia đen, trong khi nước mềm là
phù hợp hơn cho sản xuất các loại
bia sáng màu, chẳng hạn như
bia pilsener của Cộng hòa Séc
.
STT Chi tiêu kiểm tra Yêu cầu
1 pH 6,5 - 7,5
2
Độ kiềm tổng
TAC
<= 4
o
F
3 Độ cứng tổng <= 5
o
F
4 Độ đục <= 20NP
3
2.2. Mạch nha
Định nghĩa:
Tất cả những hạt ngũ cốc, nếu được ươm mầm với sự kiểm soát chặt chẽ của
các điều kiện kỹ thuật (độ ẩm, nhiệt độ và mức độ thông gió), sử dụng trong
công nghệ sản xuất bia đều có thể gọi chung là mạch nha hay malt (như malt
thóc, malt bắp, malt lúa mì…).
Malt là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt hòa thảo như đại mạch, tiểu
mạch, thóc, ngô… sau khi cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo và sấy đến độ
ẩm nhất định với điều kiện bắt buộc.

Malt là một loại bán thành phẩm và giàu chất dinh dưỡng: 16 – 18% chất thấp
phân tử dễ hòa tan + hệ enzyme đặc biệt phong phú, chủ yếu là amylase và
protease
Mạch nha được tạo ra từ hạt ngũ cốc bằng cách ngâm chúng vào trong nước,
cho phép chúng nảy mầm và sau đó làm khô hạt đã nảy mầm trong các lò sấy.
Hạt ngũ cốc đã mạch nha hóa tạo ra các enzym để chúng chuyển hóa tinh bột
trong hạt thành đường có thể lên men.
Thời gian và nhiệt độ sấy khác nhau được áp dụng để tạo ra các màu mạch
nha khác nhau từ cùng một loại ngũ cốc. Các loại mạch nha sẫm màu hơn sẽ
sản xuất ra bia sẫm màu hơn. Ngày nay, trong phần lớn các trường hợp, hai
hoặc nhiều loại mạch nha được phối hợp để sản xuất bia.
Vai trò của Malt
Malt cung cấp toàn bộ lượng glucid (chủ yếu dưới dạng tinh bột) để chuyển
hóa thành đường, và từ đường chuyển hóa thành cồn và các chất khác. Để
giảm giá thành, người ta có thể sử dụng ngũ cốc làm thế liệu, và lượng tối đa
là 50% chứ không thể thay thế hoàn toàn malt. Malt chứa đầy đủ enzym
amilaza để thủy phân tinh bột. Nếu sử dụng thế liệu nhiều thì lượng enzym
này cung cấp không đầy đủ và ta buộc phải bổ sung enzym từ bên ngoài vào,
chủ yếu là enzym từ vi sinh vật. Malt cung cấp khá đủ lượng protein và có
chứa hệ enzym proteaza để thủy phân chúng. Trong giai đoạn ươm mầm, hệ
enzym này được hoạt hóa mạnh mẽ. Khi chuyển sang giai đoạn nấu, chúng
thủy phân protein tạo thành các phức chất có khả năng giữ CO2 tốt, tạo vị bia
đặc trưng.
STT Chỉ tiêu kiểm tra Tiêu chuẩn
1 Ngoại quan
Màu vàng rơm, không có mốc, không
sâu mọt
2 Độ ẩm <=5%
3
Độ hòa tan trên chất khô xay

nhuyễn
>=80%
4 Protein tổng 9,5-11%
5 Hoạt lực 260 - 320WK
6 Cỡ hạt >2,5 mm >=85%
Cỡ hạt <2,2 mm >=1,5%
7 Độ trong <= 5 EBC
8 Thời gian đường hoá < 15phút
9 Tốc độ lọc Bình thường
10 Độ màu 3,0-4,5 EBC
11 pH 5,6-6
12 Protein hòa tan 4,0-4,7%
13 Chỉ số Kolbatch 38-43
Các loại enzym trong malt Hệ thống enzyme này gồm có: alpha-amylase,
beta-amylase và amilophosphatase, phần lớn chúng tập trung ở phôi mầm và
một ít được phân bố ở phần dưới của nội nhũ hoặc trong màng ngăn giữa vỏ
trấu và nội nhũ.
2.3. Hoa bia (Hublon)
Định nghĩa
Hoa bia là thực vật dạng dây leo (Humulus lupulus), sống lâu năm (30-40
năm), có chiều cao trung bình từ 10-15 m. Hoa houblon có hoa đực và hoa cái
riêng cho từng cây. Trong sản xuất bia chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn.
Thành phần hóa học - Nước : 11 -13% - Chất đắng : 15 -21% - Polyphenol :
2,5 -6% - Protein : 15 – 21% - Cellulose : 12 -14% - Tinh dầu thơm : 0,3 –
1% - Chất khoáng : 5 – 8% - Các hợp chất khác : 26 – 28%

Hình ảnh hoa bia
Vai trò của hoa bia trong sản xuất bia
Hoa bia chứa một số tính chất rất phù hợp cho bia:
 Cung cấp vị đắng để cân bằng vị ngọt của đường mạch nha,

 Tạo ra hương vị từ mùi hoa cho tới mùi cam quít hay mùi thảo mộc,
 Hoa bia có các hiệu ứng kháng sinh giúp cho hoạt động của men bia tốt hơn
trước các loại vi sinh vật không mong muốn.
 Việc sử dụng hoa bia giúp cho việc duy trì thời gian giữ bọt lâu hơn (tạo ra
bởi các chất cacbonat hóa bia).
Vai trò của chất đắng: Là thành phần có giá trị nhất của hoa houblon. Làm
cho bia có vị đắng dịu, tạo ra một đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia. Khi
hòa tan vào dịch đường và tồn tại trong bia, chất đắng là những hợp chất có
hoạt tính sinh học cao tạo ra sức căng bề mặt giúp cho bia có khả năng giữ bọt
lâu. Với nồng độ thấp các chất đắng cũng có khả năng ức chế rất mạnh các vi
sinh vật, vì chúng có tính kháng khuẩn rất cao và do đó làm tăng độ bền của
bia thành phẩm. - Nhóm acid đắng có 2 loại : + Alpha-acid: gồm humolone
(35-70%), cohumolone (20-55%), adhumolone (10-15%), prehomulone (1-
10%) và posthumolone (1-5%). + Beta-acid: gồm lupulone (30-55%),
colupulone (20-55%), adlupulone (5-10%), prelupulone (1-3%), postlupulone.
Vai trò của tinh dầu thơm: Tinh dầu trong hoa houblon gồm hơn 200 chất:
terpen, ester, cetone và các hợp chất chứa lưu huỳnh. - Tinh dầu phấn hoa
houblon chiếm từ 0,17 – 0,65% trọng lượng hoa, trong đó khoảng 3/4 là các
cấu tử thuộc nhóm tecpen (C
5
H
8
)
n
và 1/4 là các cấu tử có mang oxy, đại diện
chính là geraniol (C
10
H
18O
). - Tinh dầu hoa ở điều kiện gia nhiệt nhẹ dễ bị oxy

hoá, khi đó tác dụng gây mùi sẽ thay đổi nhiều, thậm chí tạo ra mùi không
phù hợp cho sản phẩm bia như mùi tỏi. - Các hợp chất trong tinh dầu có thể
tồn tại dưới các dạng hydratcacbon với nhân là một tecpen (C
5
H
8
), hoặc dưới
dạng aldehyd, ceton, rượu,… Khi hòa tan vào dịch đường, tinh dầu tồn tại
trong bia và tạo ra cho bia một mùi thơm đặc trưng rất nhẹ nhàng và dễ chịu.
Vai trò của tannin :Với hàm lượng trung bình khoảng 4% trọng lượng hoa,
tannin có 1 vai trò nhất định trong quá trình công nghệ, từ đó có ảnh hưởng
trực tiếp hay gián tiếp đến chất lượng bia. Trong quá trình đun sôi dịch đường
với hoa houblon, trước hết tannin được tách ra dưới dạng hòa tan. Sau đó, do
điều kiện nhiệt độ cao và thời gian kéo dài, chúng sẽ bị oxy hoá và trùng
ngưng ở các mức độ khác nhau, các phân tử trùng ngưng sẽ hình thành mối
liên kết đẳng điện với các protein trong dịch đường, hình thành những phức
tannin – protein, tạo ra dạng kết tủa nóng trong quá trình này. Mặt khác, một
dạng phức tương tự, nhưng trọng lượng phân tử nhỏ hơn, khi hạ nhiệt độ
xuống chúng sẽ kết tủa lại tạo thành kết tủa nguội trong dịch đường. Tóm lại,
tannin có ảnh hưởng tốt đến quá trình công nghệ: giúp dịch đường trong
nhanh hơn và kết tủa các thành phần protein không bền, làm tăng độ bền keo
của bia, nhưng mặt khác tannin cũng làm kết tủa các protein bền làm giảm
khả năng tạo bọt của bia.
2.4. Men bia
Men bia là các vi sinh vật có tác dụng lên men đường. Các giống men bia cụ
thể được lựa chọn để sản xuất các loại bia khác nhau, nhưng có hai giống
chính là men ale (Saccharomyces cerevisiae) và men lager (Saccharomyces
uvarum), với nhiều giống khác nữa tùy theo loại bia nào được sản xuất. Men
bia sẽ chuyển hóa đường thu được từ hạt ngũ cốc và tạo ra cồn và cacbon
điôxít (CO

2
). Trước khi các chức năng của men bia được hiểu rõ thì mọi quá
trình lên men đều sử dụng các loại men bia hoang dã. Mặc dù còn rất ít loại
bia, chẳng hạn như bia lambic vẫn dựa trên phương pháp cổ này nhưng phần
lớn các quá trình lên men ngày nay đều sử dụng các loại men bia được nuôi
cấy và có độ tinh khiết cao. Trung bình, hàm lượng cồn trong bia là khoảng 4-
6% rượu theo thể tích, mặc dù nó có thể thấp tới 2% và cao tới 14% trong một
số trường hợp nào đó. Một số nhà sản xuất bia còn đưa ra loại bia chứa tới
20% cồn.

Hình ảnh men bia
Bột trợ lọcChai sạch
2.5. Các chất phụ gia
Nhóm phụ giai trực tiếp
Gồm tất cả những nguyên liệu và hóa chất có mặt trong thành phần của sản
phẩm với sự kiểm soát chặt chẽ với hàm lượng cho phép.
- Các hóa chất xử lý độ cứng, điều chỉnh độ kiềm của nước công nghệ.
- Các hóa chất đưa vào để ngăn chặn quá trình oxy hóa những thành phần
trong bia.
- Các hóa chất dùng để điều chỉnh pH.
- Chất tạo màu cho bia: caramen.
Nhóm phụ gia gián tiếp
Gồm tất cả nguyên liệu và hóa chất được sử dụng trong quy trình công nghệ
nhưng không được phép có mặt trong sản phẩm.
- Các bột trợ lọc: PVPP, kizelgua, . . .
- Các hóa chất để vệ sinh thiết bị, vệ sinh phân xưởng.
- Các chất được dùng như tác nhân làm lạnh NH3, glycol, nước muối
III.Quy trình công nghệ sản xuất bia
3.1. Sơ đồ quy trình
9

Malt Gạo
Làm sạch Làm sạch
Cân Cân
Nghiền NghiềnĐạm hóa Hồ hóa
Nước
Đường hóaLọc – tách bãHoublon hóaLắng trongLàm lạnh nhanhLên men chínhLên men phụLọc biaBão hòa CO
2
Chiết chai
Bia
thành
phẩm
Nước rửa
bã
Rửa bã
CaramenCao
Houblon
B
ã
Bã
hèm
Cặn
thải
O
2
tinh
khiết
Nấm men
Nhân giống
trung gian
Nhân giống

PTN
Thu hổi CO
2
Thu hồi
nấm men
Xử lý nấm
men
Tái sử dụng
men
3.2.Thuyết minh quy trình
3.2.1.Quy trình công nghệ ở phân xưởng nấu
Gạo và malt được cho vào gàu tải và làm sạch.
10
3.2.1.1. Làm sạch
Nguyên liệu (gạo và Malt) được đưa vào đầu vào của máy tách rác. Do lực rung,
nguyên liệu sẽ lọt qua lớp lưới trên của máy, còn tạp chất lớn sẽ bị giữ lại trên lớp
lưới dưới và được đưa ra ngoài. Khi xuống lớp lưới phía dưới, các tạp chất như
cát, bột mịn sẽ lọt qua lớp lưới này sau đó nhờ hệ thống quạt hút, các tạp chất này
sẽ được hút ra ngoài. Còn nguyên liệu tốt (vẫn còn sạn có đường kính tương
đương như hạt gạo, Malt) sẽ nằm phía trên lớp lưới, từ đây nguyên liệu sẽ được
chuyển xuống máy sàng và tách sạn .
Tại máy tách sạn, nguyên liệu được đưa vào đầu cao hơn. Khí thổi vào vừa đủ để
nâng hạt lên, còn sạn nặng hơn nằm dưới. Khi sàng rung, nhờ độ rung của sàng,
hạt di chuyển về đầu thấp đổ xuống dưới, còn sạn đi về hướng ngược lại vào thùng
chứa . Máy cũng được nối với quạt hút bụi như máy tách rác.
3.2.1.2. Cân
Nguyên liệu sau khi làm sạch được đi qua hệ thống cân tự động để định lượng cho
mỗi mẻ nấu. Trong nhà máy tỷ lệ gạo là 25% và Malt là 75%. Do đó mỗi mẻ nấu
thông thường là 2500kg gạo và 7500kg Malt (đối với gạo mỗi lần cân là 14kg còn
đối với Malt là 30kg).

3.2.1.3. Nghiền
Nghiền gạo và Malt nhằm phá vỡ cấu trúc tinh bột của hạt, nghiền hạt thành nhiều
mảnh nhỏ để tăng bề mặt tiếp xúc với nước, giúp cho sự xâm nhập của nước vào
các thành phần nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy quá trình hồ hóa và các quá trình thủy
phân khác nhanh và triệt để hơn.
Đối với gạo thì được nghiền càng mịn càng tốt khả năng tiếp xúc giữa cơ chất và
enzyme càng cao, hiệu quả thủy phân càng triệt để.
11
Đối với Malt, có một lớp vỏ trấu bên ngoài, nếu nghiền quá thô sẽ có lợi cho việc
lọc bã Malt nhưng độ đường hóa sẽ không hoàn toàn. Ngược lại nếu nghiền quá
mịn vỏ trấu sẽ bị nát, khả năng lọc sẽ kém và trong quá trình nấu và lọc các chất
trong vỏ trấu (tannin, polyphenol, lignin…) sẽ ảnh hưởng tới chất lượng bia thành
phẩm.
Nguyên liệu theo hệ thống gàu tải vào thùng chứa rồi vào máy nghiền búa. Sau khi
qua máy nghiền nhờ động lực của quạt hút dưới máy nghiền, nguyên liệu được hút
qua cửa vào, qua phần gờ hình tam giác. Ở đây gió được thổi vuông góc với dòng
nguyên liệu để những nguyên liệu nhẹ sẽ thay đổi góc rơi, rơi vào thùng nghiền
còn những hạt sanh và tạp chất nặng sẽ được giữ lại và rơi vào thùng chứa tạp chất
của máy.
Nguyên liệu xuống phía dưới bị đập nát bởi các búa đập với vận tốc 3000 vòng/
phút. Để tránh trường hợp búa đập bị mòn một phía, máy có hộp đổi chiều để thay
đổi chiều quay của búa.
Bột gạo và bột Malt sau đó sẽ được đưa vào thùng chứa trung gian để chuẩn bị cho
quá trình hồ hóa và đạm hóa.
3.2.1.4. Hồ hóa
Trước khi nhập liệu bột gạo, cho nước vào nhằm chống cháy Malt (lúc này cánh
khuấy trong nồi bắt đầu hoạt động). Sau đó cho một lượng Malt lót vào (bằng
10% trọng lượng gạo) và được chia làm hai lần. Lần thứ nhất cho khoảng 53,85%
tổng số Malt lót (140kg Malt) giúp cho sự hồ hóa tinh bột dễ dàng hơn. Vì trong
Malt có hệ enzyme amylaza, đặc biệt là ở gai đoạn đầu có enzyme α–amylase,

enzyme này cắt phân tử tinh bột thành những phần mạch ngắn hơn, làm cho nồi
gạo không bị vón cục, tránh khê, khét. Thời gian xuống Malt lót khoảng 1 phút.
Sau khi xuống Malt lót xong tiến hành nhập liệu gạo.Gạo và nước được xuống
cùng một lúc với áp lực mạnh nhằm hòa tan bột gạo trong nước, tránh hiện tượng
gạo bị vón cục. Thời gian để xuống hết 2500kg gạo khoảng 12 phút và nhiệt độ
12
của nồi gạo sau khi xong công đoạn pha bột gạo, nhiệt độ khoảng 46
0
C. Do trong
công thức nấu tỷ lệ bột gạo là 25% nên ph dịch bột tăng lên, do đó bổ sung 100ml
H
2
SO
4
(2%) để điều chỉnh ph dịch bột về khoảng 5,2→5,6, là ph tối ưu cho enzime
amylase hoạt động, rút ngắn thời gian lọc, nâng cao hiệu suất đường hoá, đồng
thời làm cho quá trình kết tủa protein sau này triệt để hơn. Tăng giảm nhiệt độ phù
hợp nhiều lần để hồ hóa tinh bột.
3.2.1.5. Đường hóa
Đường hoá là quá trình chuyển tối đa những chất không hoà tan dự trữ trong Malt,
thông qua các hệ thống enzyme (amylaza, proteaza) có sẵn trong hạt Malt bằng
con đường thuỷ phân.
Mục đích quá trình đường hoá là chiết tối đa các chất có thể hoà tan trong nguyên
liệu và thuỷ phân các chất có phân tử lượng cao, tạo thành những chất đơn giản,
hoà tan được với nước tạo thành dịch đường hoá.
Khi nhiệt độ nồi gạo lên 88
0
C, đồng thời lúc này nồi Malt bắt đầu hoạt động. Bột
Malt và nước được phun vào cùng một ống dẫn với áp lực lớn, nhằm hoà tan bột
Malt vào nước, tránh hiện tượng vón cục. Đồng thời lúc này cánh khuấy bắt đầu

hoạt động để bột malt không lắng xuống đáy, tránh hiện tượng cháy, khét và
chống vón cục. Cùng lúc với quá trình pha bột Malt, tiến hành bổ sung thêm
0.07% CaCl
2
.2H
2
O (5,3kg) nhằm làm mềm nước và hạ nhiệt độ của nước. Ngoài
ra Ca
2+
có tác dụng làm tăng tính bền và tăng tính hoạt động của enzim α-amylaza,
cải thiện sự kết lắng của nấm men. Ngoài ra còn bổ sung 5,66kg acid lactic để điều
chỉnh pH của môi trường về pH=5,2→5,6, thích hợp cho enzyme amylaza hoạt
động. Thời gian để pha 7500kg bột malt khoảng 18 phút, khi đó
nhiệt độ nồi malt khoảng 45
0
C.
Nâng nhiệt độ lên 50
0
C trong thời gian khoảng 8 phút và giữa ở nhiệt độ này
khoảng 2 phút (tuỳ theo hàm lượng acid amin trong Malt mà thời gian đạm hoá dài
hay ngắn, nhưng thông thường thời gian này khoảng 0→30 phút). Trong giai đoạn
này xảy ra sự thuỷ phân protein do tác động của enzyme proteaza sẽ diễn ra
13
theo trình tự sau:
Protein → albumose → polypeptide → peptone và acid amin
Nâng nhiệt độ hỗn hợp lên 75
0
C trong vòng 12→13 phút vàgiữ nhiệt độ này trong
khoảng thời gian 19 phút. Đây là nhiệt độ thích hợp cho α-amylaza tác dụng lên
amylose và amylopeptin của tinh bột tạo thành nhiều gốc glucose và các gốc này

sẽ tạo thành những phân tử dextrin khác nhau. Sản phẩm chủ yếu của công đoạn
này là dextrin (chính các dextrin này sẽ tạo độ keo của bọt, độbền và độ dày của
bọt). Đến đây quá trình đường hoá kết thúc.
Nâng nhiệt độ lên 76
0
C với mục đích làm giảm độ nhớt của hồ malt, tạo điều kiện
thuận lợi cho quá trình lọc. Khi nhiệt độ lên đến 76
0
C thì được bơm ngay qua máy
lọc.
3.2.1.6. Lọc – tách bã
Lọc là quá trình tách dịch đường ra khỏi bã. Để thu kiệt chất hòa tan từ bã sang
dịch đường, quá trình lọc sẽ tiến hành theo hai bước: lọc để tách dịch đường ra
khỏ bã và rửa bã.
Lọc được tiến hành trên máy lọc khung bản, nhiệt độ dịch lọc 76
0
C vì nhiệt độ này
là yêu cầu tối ưu về độ nhớt và tạo điều kiện cho α-amylaza tiết tục hoạt động, tốc
độ lọc phụ thuộc vào mức độ nghiền Malt, mức độ phân hủy Malt, cấu tạo màng
lọc . . . Ngoài lớp nguyên liệu lọc, bã Malt và đặc biệt vỏ trấu hình thành một lớp
trợ lọc rất tốt.
Nước nha được bơm trải đều thành các lớp lọc trong máy lọc, các lớp cặn bã được
giữ lại trên lớp bể lọc, chỉ có nước nha trong đi qua, chảy ra đường ống hứng và
được bơm lên thùng trung gian. Lúc đầu nước nha còn được cho hoàn lưu lại. Sau
đó tiến hành rửa bã, nước rửa bã là nước trong, nhiệt độ 75→78
0
C, nếu dùng nước
nóng hơn sẽ làm enzym amylaza bị vô hoạt, tinh bột sót đã bị hồ hóa nhưng không
đường hóa được, dẫn đến dịch đường bị đục và sau này làm cho bia khó trong.
3.2.1.7. Houblon hóa

14
Từ thùng trung gian dịch đường được chuyển sang nồi đun. Sau đó nâng dần nhiệt
độ nồi đun lên 96
0
C, tiến hành cấp houblon lần 1 khoảng 1.509% (22.34kg
houblon cao và 28.63kg houblon viên) tổng số gạo và Malt. Đồng thời với quá
trình cấp houblon lần 1, tiến hành nâng nhiệt độ lên 100.4
o
C và giữ ở nhiệt độ này
trong suốt quá trình cấp houblon, thời gian cấp houblon lần 1 khoảng 50 phút.
Trong quá trình cấp houblon được khoảng 45 phút thì bổ sung acid lactic để điều
chỉnh pH. Đồng thời kiểm tra độ balling, nếu như không đạt 13
o
balling thì phải
tăng thời gian đun sôi hoặc giảm bớt lượng nước rửa.
Sau khi kết thúc quá trình cấp houblon lần 1, tiến hành cấp houblon lần 2 khoảng
0.1284% (12.84kg houblon viên) tổng số nguyên liệu gạo và malt. Thời gian cấp
houblon lần hai rất ngắn chỉ khoảng 5 phút. mục đích chính của quá trình cấp
houblon lần 2 là: trích ly tinh dầu trong hoa houblon viên. Vì trong quá trình đun
sôi, phần lớn (77→88%) tinh dầu sẽ bị khuyếch tán trong hơi nước và bay ra
ngoài, phần còn lại có nhiệt độ bay hơi cao hơn, sẽ tồn tại trong dịch đường và sau
đó tiếp tục mất đi trong quá trình lên men (có thể đến 90→96% ), tồn tại một
lượng rất nhỏ ở dạng khá bền và gây cho bia mùi thơm đặc trưng. Sau khi cấp
hoablon lần 2 xong, tiếp tục đun sôi khoảng 20 phút nữa thì kết thúc quá trình
hoablon hóa.
3.2.2.Quy trình công nghệ ở phân xưởng lên men
Quy trình này gồm có các quá trình sau:
3.2.2.1.Lắng trong
Sau khi kết thúc quá trình đun sôi, nước nha được bơm sang thùng lắng cặn nhằm
mục đích tách cặn thô và cặn mịn ra khỏi dịch houblon hóa làm cho dịch nha trong

hơn và bảo quản lâu hơn.
Dịch nha ở 98oC được bơm vào thùng theo chiều tiếp tuyến sát thành thùng
nhằm tạo ra lực xoáy hướng tâm, khi đó cặn và các chất không tan sẽ xoáy vào
giữa thùng theo hình nón (thời gian cho quá trình bơm là 20÷25 phút). Sau khi
15
bơm xong để lắng 25÷35phút nhằm ổn định dòng xoáy và tạo điều kiện cho cặn
kết tủa xuống. Sau đó tiến hành chiết rút. Thời gian chiết rút khoảng 25÷30 phút.
Hệ thống gồm hai thùng lắng có thể tích là 600hl.
3.2.2.2.Làm lạnh nước nha
Mục đích: lạnh nhằm tạo điều kiện đưa nhiệt độ về nhiệt độ thích hợp cho quá
trình lên men theo yêu cầu kỹ thuật đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình
bão hòa O2.
- Phải tiệt trùng đường ống trước khi làm lạnh. Trước tiên cho NaOH (2÷2,5%)
hoặc acid (0.5%) qua đường ống trước sau đó rửa lại thật sạch bằng nước sạch.
Trước khi bơm dịch nha tiến hành rửa lại đường ống bằng nước nóng.
- Sau khi nước nha được làm lạnh theo đúng yêu cầu kỹ thuật được bão hòa O2
nhằm đảm bảo cho sự sinh trưởng và phát triển của nấm men. Hàm lượng bão hòa
là 5÷6mgO2/l nước nha.
3.2.2.3. Quá trình lên men
Lên men là quá trình chuyển hóa dịch đường houblon hóa thành rượu etylic
(C
2
H
5
OH), CO
2
và một số sản phẩm phụ khác như alhehyde, axeton, este thơm,…
dướI tác dụng của nấm men. Song song với quá trình lên men rượu thì trong dịch
lên men còn sẩy ra rất nhiều quá trình sinh hóa, sinh lý, hóa lý, hóa học và lý học
phức tạp khác. Những quá trình này đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc

quyết định thành phần và chất lượng của bia.
Quá trình lên men trải qua hai giai đoạn: lên men chính và lên men phụ.
Lên men chính:
Dịch hèm (trong quá trình gây hèm Bia cũng gọi là quá trình đường hóa) ở nhiệt
độ lên men được bơm vào thiết bị lên men (hình trụ đáy côn). Khi dịch hèm bơm
vào được khoảng 25% toàn bộ khối dịch thì nấm men được bổ sung vào để bắt đầu
quá trình lên men.Sau khi bổ sung nấm men khối dịch được bơm vào (đến 80%
dung tích của thiết bị). Chính quá trình bơm dịch này đảo trộn khối dịch đồng đều
16
với nấm men.
Để yên quá trình lên men trong nhiều ngày (8-10 ngày). Sau nhiều giờ ta thấy xuất
hiện bọt ở bề mặt thì tức là quá trình lên men đã chính thức bắt đầu. Quá trình lên
men diễn ra tốt nếu như có một lượng tối đa bọt chắc nịch. Sau vài ngày , bọt trở
nên nâu, bởi các nhựa đắng và tanin của bọt bị oxy hóa , sau đó bọt được rút ra để
không làm biến tính Bia. Sự lên men kết thúc khi – nhờ quan sát bằng kính hiển vi
– người ta thấy rằng nấm men kết bông lại với nhau.
Lên men là quá trình nấm men thực hiện quá trình chuyển hóa đường thành rượu
và CO2, đồng thời tạo ra các chất tạo hượng vị đặc trưng của Bia. Cùng với các
chất dinh dưỡng có lợi cho sức khỏe, quá trình lên men cũng tạo ra các sản phẩm
có hại, trong đó có các chất không mong muốn (gây mùi vị và giá trị cảm quan
không tốt cho Bia như diacetyl, các rượu bậc cao – nhiều rượu bậc cao sẽ làm cho
Bia gây sốc và đau đầu cho người tiêu thụ).
Trong suốt quá trình lên men, nhiệt độ của khối dịch liên tục tăng, để duy trì nhiệt
độ ổn định cho lên men tốt, người ta có thể sử dụng áo lạnh cho thiết bị với chất
tải lanh là Polyglycol có nhiệt độ là 2
0
C. Thiết bị lên men được giữ ở áp suất 0,5-1
atm nhằm bão hòa CO
2
cho Bia.

Giai đoạn cuối quá trình lên men, nấm men chết chìm xuống đáy thiết bị được tách
ra ngoài định kỳ, rửa để tái sử dụng ( có thể sử dụng lại tối đa 7-10 lần tùy theo
chất lượng nấm men và nhu cầu nhà máy VIệt Nam). Khi kiểm tra nồng độ cồn và
nồng độ đường còn lại trong dịch hèm đạt yêu cầu, quá trình lên men chuyển sang
giai đoạn lên men phụ.
Lên men phụ:
Quá trình lên men phụ diễn ra nhằm ổn định chất lượng cho Bia với quá trình kết
tủa các protein phân tử trung bình, giảm lượng rượu bậc cao, lượng diacetyl, ổn
định nồng độ CO2, ổn định hương vị, tăng giá trị cảm quan và chất lượng cho
Bia.Quá trình này có thể tiến hành trong cùng thiết bị với lên men chính hoặc
trong thùng kín chỉ cho CO
2
tiếp xúc để bão hòa CO
2
cho Bia; nhưng ở nhiệt dộ
thấp hơn (khoảng 0
0
C, nhưng không được thấp hơn để nấm men vẫn sản xuất
17
rượu) và thời gian dài hơn (1-5 tuần). Liên tục tách nấm men chết và các chất kết
tủa ra khỏi thiết bị lên men. Cuối quá trình này dịch hèm đã trở thành Bia, thực tế
nó đã có hầu hết vị và bọt.
3.2.2.4. Quá trình lọc
Mục đích của quá trình lọc bia là để loại các tế bào nấm men, các tạp chất
Bia sau khi lên men được gọi là bia non. Bia non tiếp tục đi qua máy lọc khung
bản với chất trợ lọc là đất lọc và giấy lọc. Dung dịch sau khi lọc được thu hồi gọi
là bia trong. Để đo độ trong của bia người ta dựa vào máy đo độ đục.
Sơ đồ khung bản:
Sau khi lọc khoảng 2 tuần người ta tiến hành vệ sinh 1 lần để loại bỏ các cặn bã
của bia non ra ngoài. Bia non sau khi qua thiết bị lọc thu được bia trong thành

phẩm có nồng độ alcol 4,5% và tiếp tục đi qua phân xưởng chiết.
3.2.3.Quy trình công nghệ ở phân xưởng chiết:
Chai thu hồi được đưa qua máy rửa bằng các băng tải. Quá trình rửa chai trong hệ
thống máy rửa như sau: chai được đưa vào bể ngâm khoảng chừng 5 phút để bóc
18
tất cả các dãn hiệu. Sau đó đi vào bể sút khoảng 20 phút để làm sạch chai, tiếp tục
qua máy nước nóng để làm sạch sút, rồi qua nước ẩm, cuối cùng là qua nước lạnh
và qua hệ thống sấy khô. Chai sau khi ra khỏi máy rửa tiếp tục đi qua các băng tải
khác, các băng tải này sẽ đưa chai rửa sạch qua hệ thống đèn soi để thu hồi những
chai còn bẫn và chai vỡ và tiếp tục đi qua máy chiết. Bia trong được chiết vào chai
bằng một thiết bị xoay tròn (mỗi vòng như vậy chiết được 42 chai) và tiếp tục
được đưa qua hệ thống đóng nắp chai. Trước khi đi qua hệ thống đóng nắp, chai
bia đã được sục CO2 (hoá lỏng) vào để tạo ga và đồng thời qua hệ thống bơm
nước nóng để đuổi hết O2 không khí ra ngoài nhằm diệt con men bia. Chai bia sau
khi đã được đóng nắp tiếp tục đi qua hệ thống thanh trùng. Hệ thống thanh trùng
gồm có nhiều ngăn, 2 ngăn lạnh rồi đến 2 ngăn nóng, tiếp theo là 2 ngăn lạnh, mỗi
ngăn như vậy có một nhiệt độ khác nhau, nhiệt độ thấp nhất là 20
0
C, nhiệt độ cao
nhất là 67
0
C. Sở dĩ nhiệt độ lên xuống như vậy là để giảm độ thích nghi của con
men bia và nhiệt độ được giữ không quá 67
0
C vì nếu nhiệt độ cao hơn nhiệt độ này
thì sẽ tạo 1 áp suất lớn trong chai sẽ làm vỡ chai. Bia sau khi được thanh trùng tiếp
tục đi qua bộ phận dán nhãn và đưa vào két, các két đóng xong được đưa vào kho.
Bia ra lò có nhiệt độ khoảng 36
0
C. Ở phân xưởng chiết trong 1 ca quá trình diễn ra

liên tục và hầu như là cơ khí hoàn toàn.
IV.Thiết bị máy móc,vật tư đặc thù trong công nghệ sản xuất bia
4.1. Thiết bị gàu tải:

19
Gàu tải gồm bộ kéo ghép kín với các gàu được gắn chặt. Sử dụng các gàu sâu, có
chiều rộng 135 – 450 mm để vận chuyển nguyên liệu dạng hạt. Băng tải vô tận
phủ lấy tang dẫn động phía trên và tang căng phía dưới. Băng tải được kéo căng
nhờ cơ cấu vít.Tất cả các bộ phận của gàu tải được vỏ ngoài bao phủ, có đầu dẫn
động ở phía trên, guốc hãm phía dưới và phần vỏ giữa có hai ống. Phần dưới của
vỏ có phễu nạp liệu, còn phần trên có ống tháo liệu. Gàu xúc đầy nguyên liệu từ
guốc hãm hay đổ thẳng vào gàu. Gàu chứa nguyên liệu được nâng lên trên và khi
chuyển qua tang trên thì bị lật ngược lại. Dưới tác dụng của lực ly tâm và trọng
lực, nguyên liệu được đổ ra qua ống tháo liệu vào thiết bị chứa.
4.2. Thiết bị tách tạp chất:
Sàng rung là một hệ thống tấm sàng tạo thành hộp sàng, do môtơ chuyển động
truyền lực qua trục liên kết và dây curoa, sinh ra quán tính ly tâm, tác động làm
cho hộp sàng rung. Lưới sàng là những linh kiện dễ bị hỏng nhất. Căn cứ vào vật
liệu yêu cầu của khách hàng, có thể lựa chọn lưới sàng, lỗ sàng bằng thép chất
lượng cao và tấm sang bằng cao su. Tấm sàng có hai loại là một tầng và hai tầng,
trung bình các tấm sàng đều đáp ứng được yêu cầu khác nhau. Loại sàng rung này
được lắp đạt theo hình thức nằm. Góc nghiêng của sàng có thể thay đổi thông qua
việc điều chỉnh vị trí độ cao của lò xo.
20
4.3. Thiết bị nghiền
Máy do động cơ điện, thiết bị
liên trục, rotor, thùng, khung
sàn hợp thành. Động cơ thông
qua thiết bị liên trục làm chuyển
động rotor, lợi dụng nguyên lý

nghiền xung lực, đầu búa
chuyển động quay tròn ở tốc độ
cao đập vào nguyên liệu nhờ có
sự chuyển động ngược chiều
nhau của hai trục rotor làm cho
nguyên liệu bị ép lại, nội nhũ
nhỏ ra, làm cho nó vỡ ra thành
dạng bột. Thông qua máy
nghiền này, tỉ lệ nghiền đạt tiêu
chuẩn vào khoảng 70%-90%.
4.4. Thiết bị đạm hóa, hồ hóa, đường hóa và Houblon hóa
Bề mặt trên của thiết bị đường hóa
21
Thiết bị thuỷ phân có dạng hình trụ,
đáy bằng, thân nồi được bảo ôn bằng
các lớp vật liệu cách nhiệt. Cánh
khuấy, động cơ, hộp giảm tốc được
lắp ở phía dưới. Ở dưới đáy của thiết
bị có lắp đặt hệ thống đường ống giữ
nước nóng, nước lạnh … và các bộ
phận như: cửa quan sát, đồng hồ đo
áp lực, nhiệt kế được lắp đặt ở phía
trên nắp nồi và được theo dõi tại
phòng điều khiển. Bên trong có
đường ống vệ sinh thiết bị.
Mặt cắt của thiết bị đường hóa
4.5. Thiết bị lọc khung bản
Sử dụng lực ép lớn để đưa chất lỏng có hàm lượng cặn cao qua màng lọc khung
bản. Cặn được giữ lại trên các bản và được lấy ra định kỳ. Nước được tháo ra liên
tục qua hệ thống đường ống

22
4.6. Thiết bị lắng trong
Thiết bị có dạng hình trụ, gồm hệ
thống dao cào, chúng có thể nâng lên
hạ xuống nhờ xilanh thủy lực và có
thể quay được nhờ hộp số đặt ở phần
dưới gầm, có tác dụng bảo vệ lớp bã
lọc, và gồm có hai đáy: Đáy giả và
đáy thật. khoảng cách giữa hai đáy là
10-15cm. Đáy giả bao gồm nhiều
mảnh kim loại đục lỗ mắt sàng ghép
lại, đường kính 200-300mm dùng để
tháo bã Malt ra ngoài. Hệ thống phun
nước rửa bã được thiết kế trong thân
thiết bị. Thiết bị hoạt động nhờ chênh
lệch áp suất phía trên và phía dưới màng lọc để thoát ra ngoài
4.7. Thiết bị làm lạnh nhanh
Máy có cấu tạo là những tấm bản gấp song song, chế tạo từ thép không gỉ, các tấm
bản có hình chữ nhật có tai ở bốn góc, trên mỗi tai có một lỗ thủng một lỗ tròn, khi
lắp trên khung máy thì tạo thành bốn mương dẫn: dịch đường vào máy, tác nhân
lạnh vào máy, tác nhân lạnh ra khỏi máy. Tác nhân lạnh được bơm từ phía trên và
dịch đường từ phía dưới lên ngược chiều, tác nhân lạnh được sử dụng là glycol, tại
đây sử ra thay đổI nhiệt.
4.8.Tank lên men
23
1.Ống đất đèn
2.Van an toàn
3.Ống thoát CO2
4.Cửa quan sát
5.Áp kế

6.Nhiệt kế
7.Lỗ chui người (làm vệ sinh)
8.Ống xả đáy
9.Hệ thống làm lạnh
10.Ống nước muối ra
11.Ống nước muối vào
Thiết bị là một khối hình hộp chữ nhật bằng thép dày 5 mm bên trong có tráng
men và có hệ thống ống lạn chạy xung quanh.Thể tích mỗi bình khoảng 330- 360
hl
4.9. Máy bão hoà CO2
CO2 sau khi làm sạch sẽ được sục vào trong tank chứa bia non cho đến khi bão
hoà với sự trợ lực của máy bơm.
24
Kết luận
Có thể nói rằng bia là một sản phẩm được ưa chuộng trên toàn thế giới, được sử
dụng rộng rãi ở hầu hết các nước với sản lượng ngày càng gia tăng. Đối với nước
ta, bia là một thứ đồ uống quen thuộc và đã trở thành một ngành công nghiệp mũi
nhọn. Trong môi trường cạnh tranh đầy khốc liệt như hiện nay, có rất nhiều doanh
nghiệp sản xuất và cung ứng mặt hàng đồ uống này, nên để gia tăng sức cạnh
tranh của mình đòi hỏi các doanh nghiệp không những phải quan tâm đến nguyên
liệu đầu vào, các chính sách marketing, quảng cáo… mà còn phải chú trọng tới
việc áp dụng khoa học kĩ thuật tiên tiến, đổi mới công nghệ sản xuất nhằm nâng
cao chất lượng và thoả mãn nhiều hơn những nhu cầu từ phía khách hàng. Qua
bài báo cáo trên, nhóm chúng em đã giới thiệu một cách khái quát nhất về công
nghệ sản xuất bia bao gồm khái niệm, các nguyên vật liệu chính, quy trình công
nghệ sản xuất và các thiết bị máy móc vật tư đặc thù. Tuy nhiên trong quá trình
làm nhóm cũng không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế nhất định nên nhóm
chúng em mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy và các bạn để bài báo
cáo này được hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cám ơn!
25