Quy trình công nghệ sản xuất bia.DOC

Website: Email : Tel (: 0918.775.368
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
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
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
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
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 bia
Bão hòa CO
2
Chiết chai
Bia
thành
phẩm
Nước rửa
bã
Rửa bã
Caramen
Cao
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