Tìm hiểu công nghệ và thiết bị trong công đoạn đường hóa, houblon hóa tại nhà máy bia huế

ĐẶT VẤN ĐỀ
Bia là một trong các loại đồ uống lâu đời nhất mà loài người đã tạo
ra, có niên đại ít nhất là từ thiên niên kỷ 5 Trước Công Nguyên và đã được
ghi chép lại trong các thư tịch cổ của Ai Cập cổ đại và Lưỡng Hà
(Mesopotamia) Bia được sản xuất từ các loại
nguyên liệu chính là nước, malt, gạo, hoa houblon. Trải qua quá trình lên
men, do hoạt động chuyển hóa của nấm men, sẽ cho ra một loại đồ uống
giàu dinh dưỡng, có hương thơm đặc trưng, độ cồn thấp, vị đắng dịu và lớp
bọt trắng mịn với hàm lượng CO
2
phù hợp được hình thành. Bia còn
chứa một hệ enzyme khá phong phú, đặc biệt là nhóm enzyme kích
thích tiêu hoá amylase và được mọi người dân trên thế giới rất ưa chuộng.
Nó đã trở thành thứ đồ uống hấp dẫn không thể thiếu được trong cuộc sống
của chúng ta. Chính vì vậy công nghệ sản xuất bia có vị trí và vai trò hết
sức quan trọng trong đời sống con người.
Nhà máy bia Huda Huế là một trong những nhà máy đi đầu trong
công nghiệp sản xuất bia của nước ta. Lượng bia sản xuất ngày càng tăng
cùng với thiết bị và công nghệ sản xuất ngày càng hiện đại nhằm đáp ứng
nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng.
Với vai trò to lớn của ngành sản xuất bia đem lại, là một sinh viên
với kiến thức đã học được từ nhà trường, nên tôi muốn được tìm hiểu đề tài
“Tìm hiểu công nghệ và thiết bị trong công đoạn đường hóa, houblon
hóa tại nhà máy Bia Huế”. Với đề tài này, tôi có thể nâng cao hiểu biết
của bản thân cũng như vận dụng các kiến thức ở nhà trường vào thực tế
trước khi đi vào làm việc thực tế.
1
1. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY BIA HUẾ
1.1. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA NHÀ MÁY
Nhà máy bia Huế được thành lập ngày 20/10/1990 với quyết định số
905/QĐ/UB của ủy ban nhân dân tỉnh Thừa Thiên Huế. Nhà máy ra đời

theo hình thức liên doanh có vốn góp từ các đơn vị kinh tế quốc doanh
trong tỉnh và vốn vay ngân hàng với số vốn đầu tư ban đầu là 2,4 triệu USD
và công suất 3 triệu lit/năm.
Nhà máy được xây dựng trên khu đất có diện tích 67000 m
2
, nằm ở
mặt tiền đường Nguyễn Sinh Cung, huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế.
Phía Tây giáp sông Hương, cách cảng Thuận An khoảng 7 Km, cạnh quốc
lộ 1A do đó rất thuận tiện trong việc giao thông và vận chuyển hàng hoá.
Sau 10 tháng xây dựng, từ tháng 2/1990 đến 11/1990. Sản phẩm của nhà
máy bia Huda ra đời vào cuối tháng 11/1990.
Bia Huda được sản suất theo quy trình công nghệ tiên tiến nhất của
Hãng DANBREWCONSULT-Đan Mạch cung cấp thiết bị và kỹ thuật
công nghệ. Sự ra đời của việc liên doanh giữa nhà máy bia Huế với hãng
TUBORG INTERNATIONAL A/S (TIAS) và quỹ công nghiệp hoá dành
cho các nước phát triển (IUF Đan Mạch) gọi là công ty bia Huế, từ đó giúp
công ty giới thiệu loại bia có chất lượng và tiêu chuẩn quốc tế.
Chất lượng cao và giá cả hợp lý với người tiêu dùng là chiến lược lâu
dài của công ty Bia Huế, nhất là đối với sản phẩm bia Huda đã đưa nhà
máy phát triển vượt bậc. Công suất của nhà máy không ngừng tăng, với tốc
độ tăng trưởng như sau:
STT Năm Công Suất
1 1991 3 triệu lít/ năm
2 1992 6 triệu lít/ năm
3 1993 12 triệu lít/ năm
4 1995 30 triệu lít/ năm
5 1998 50 triệu lít/ năm
6 2007 100 triệu lít/ năm
7 2009 150 triệu lít/ năm
Hiện nay, Công ty Bia Huế đang triển khai các dự án nhằm nâng

công suất lên trên 150 triệu lít/ năm.
2
Sản phẩm của công ty bia Huế được khách hàng chấp nhận và ưa
chuộng trong và cả ngoài nước. Bia Huda chiếm vị trí hàng đầu tại các tỉnh
miền Trung như Huế, Quảng Trị, Quảng Bình, Hà Tĩnh, Nghệ An và có
mặt trên cả nước. Ngoài ra sản phẩm của công ty là loại bia đầu tiên xuất
khẩu sang Mỹ. Từ đó đến nay, công ty liên tục xuất khẩu bia sang Mỹ,
Canada, Tây Ban Nha, Pháp, Anh, Lào với nhãn hiệu sản phẩm HUE
BEER tạo nên tiếng vang lớn trên thị trường thế giới, mở ra triển vọng mới,
thúc đẩy sự phát triển mạnh hơn.
Là một trong mười đơn vị liên doanh làm ăn có hiệu quả nhất tại
Việt Nam, với 100% nhân viên là người Việt, Công ty Bia Huế đã chứng tỏ
được năng lực làm việc, khả năng điều hành và niềm tin của đối tác. Với sự
phát triển không ngừng, Công ty Bia Huế dự kiến sẽ đưa nhà máy bia tại
Khu công nghiệp Phú Bài có công suất 100 triệu lít /năm vào hoạt động vào
cuối năm 2007.
Đến đầu năm 2008 Nhà máy bia tại khu công nghiệp Phú Bài đã
chính thức đi vào hoạt động đánh dấu một bước phát triển quan trọng nữa
của nhà máy.
1.2. SẢN PHẨM CỦA CÔNG TY BIA HUẾ
Là loại bia dòng chính, bia HUDA luôn luôn được khách hàng trong
và ngoài nước yêu mến và ủng hộ, chiếm vị trí hàng đầu tại các tỉnh miền
Trung. Hiện nay Bia HUDA đã có những chủng loại khác nhau nhằm phục
vụ ngày càng tốt hơn nhu cầu của người tiêu dùng. Các loại bia đều được
đóng chai, thùng, có bao bì, nhãn mác trang nhã với nồng độ cồn là 4,7 độ,
và sản xuất trên dây chuyền công nghệ tiến tiến nhất của tập đoàn
Carlsberg A/S, Đan Mạch.
3
Bia FESTIVAL ra đời để phục vụ cho các
Festival quốc tế tại Huế vào năm 2000, 2002,

2004, 2006 và được người tiêu dùng rất hoan
nghênh. Hiện nay nhãn hiệu FESTIVAL đang
được khuyếch trương rộng rãi trên khắp cả
nước. Bia FESTIVAL được đóng chai trong
chai 330ml màu ô liu, trang nhã có chất lượng
cao và là nhãn hiệu cao cấp của công ty.
Festival Beer
Bia Carlsberg - loại bia đặc biệt thành công
và nổi tiếng ở Châu Âu, đã có mặt tại Việt
Nam từ nhiều năm nay. Với thông điệp
“Carlsberg chai nổi mới - Đẳng cấp quốc tế”,
Công ty Bia Huế muốn giới thiệu đến những
người sành bia một “thế hệ mới” của bia
Carlsberg với logo dập nổi rất độc đáo và
sành điệu, tạo cho người sử dụng cảm giác
thoải mái khi cầm chai bia trên tay và sự tự
tin khi thưởng thức.
Carlsberg beer
4
Là loại bia dòng chính, bia HUDA
luôn luôn được khách hàng trong và
ngoài nước yêu mến và ủng hộ, chiếm
vị trí hàng đầu tại các tỉnh miền
Trung. Hiện nay bia HUDA đã có
những chủng loại khác nhau nhằm
phục vụ ngày càng tốt hơn nhu cầu
của người tiêu dùng.
Huda Beer
Bia HUDA lon được sản xuất trên hai
loại bao bì: Thùng 12 lon và thùng 24 lon

nhằm tăng sự phong phú trong lựa chọn
của khách hàng đáp ứng tối đa nhu cầu sử
dụng của người tiêu dùng. Với dung tích
là: 330ml/ lon, độ cồn: 4,5 độ sẽ rất thuận
tiện cho khách hàng hơn khi mua sản
phẩm này vì không phải quan tâm đến
việc trả vỏ và két.

Huda Beer lon
5
HUE BEER: là sản phẩm được sản
xuất dùng cho xuất khẩu, được biết
nhiều qua thị trường xuất khẩu tại Hoa
Kỳ. Bia được đóng chai 355ml kèm
theo xách 6 chai rất tiện lợi cho khách
hàng. Hue BEER đã được đăng ký
nhãn hiệu tại Mỹ.
Hue Beer
6
1.3. CƠ CẤU TỔ CHỨC CỦA NHÀ MÁY
7
Phòng nhân
sự
Hội đồng quản
trị
Tổng giám đốc
Giám đốc tài
chính
Giám đốc
Marketing

Phòng
Marketing
Phòng Quảng
Cáo
Trưởng ca
Người vận
hành
Giám đốc kỷ
thuật
Phòng cung
ứng
Nhân viên
PX
Công nghệ
PX
Chiết
PX
Cơ điện
Trưởng ca
Người vận
hành
Trưởng ca
Người vận
hành
1.4. SƠ ĐỒ TỔNG MẶT BẰNG NHÀ MÁY PHÚ BÀI
8
Nhà
xe
Cổng
chính

nhà
máy
Cân
Hơi Co
2
Lạnh
Phân xưởng cơ điện
Xử lý nước
thải
Cổng
Nhà nấu xử lý
nguyên
liệu
Lọc bia
Tank
bia
trong
Lên
men
C.I.P
Kho chứa bia
thành phẩm
Bãi xuất hàng
Phân xưởng
chiết
Khu đất mở rộng Bãi chứa vỏ bia
1.5. AN TOÀN VÀ VỆ SINH LAO ĐỘNG
* An toàn lao động
Tất cả mọi người phải tuân thủ các quy định, tiêu chuẩn về an
toàn lao động, phải mang bảo hộ lao động do công ty cấp.

Trong quá trình sản xuất có thể xảy ra những tai nạn làm ảnh
hưởng đến người vận hành và công việc sản xuất của công ty, cho nên
vấn đề về an toàn lao động có vai trò rất quan trọng, vì vậy ở mọi khâu
mọi phân xưởng sản xuất đều được trang bị dụng cụ bảo hộ lao động
cho người tham gia sản xuất. Vấn đề an toàn lao động luôn được nhà
máy chú ý thường xuyên tuyên truyền phổ biến đến mọi người trong
nhà máy.
- Ở khu vực nhập liệu thường được trang bị khẩu trang chống bụi
vì người làm việc thường tiếp xúc với bụi.
- Ở nhà nấu người lao động thường tiếp xúc với hóa chất như cân
đong hóa chất, cho nên được trang bị khẩu trang găng tay để tránh tiếp
xúc với hóa chất .
- Những người làm việc trong phòng thí nghiệm luôn phải pha chế
hóa chất cho nên được trang bị khẩu trang, găng tay, kính đeo mắt
chống hóa chất.
- Với làm việc ở phân xưởng cơ điện được trang bị giầy cách điện,
găng tay. Đặt biệt giầy cách điện là thiết bị được trang bị cho tất cả các
lao động trong công ty tránh trường hợp bị rò điện.
- Đối với những người làm việc trên cao được trang bị dây thắt
lưng, mũ bảo hiểm.
- Ở phân xưởng chiết để tránh trường hợp bị những mảnh vỡ trừ
các chai bia bị nổ trong quá trình sản xuất, vận hành. Người lao động
được trang bị găng tay, áo bảo vệ cơ thể, các thiết bị vận

hành (máy
9
chiết, máy dán nhãn) đều được lắp đặt các tấm chắn để tránh những
mảnh vỡ văng ra khi các chai bia bị nổ.
- Đặc biệt ở nhà máy trang bị các thiết bị phòng cháy chữa cháy ở
mọi khâu sản xuất vào hệ thống báo cháy ở quanh các phân xưởng sản

xuất của nhà máy.
* Vệ sinh lao động
Trước khi rời nơi làm việc người lao động làm vệ sinh nơi làm việc,
kiểm tra thiết bị, nước tại chỗ.
Người lao động chịu trách nhiệm các thiết bị nơi làm việc đó, người
lao động chịu trách nhiệm cách chặt chẽ các thiết bị đó.
Đối với mọi nhà máy thực phẩm nói chung và nhà máy bia Huda nói
riêng, vấn đề vệ sinh là nhiệm vụ hàng đầu, nhằm bảo đảm vệ sinh tại mọi
vị trí mọi khâu sản xuất, để bảo đảm một sản phẩm an toàn khi đưa ra thị
trường phục vụ người tiêu dùng. Nắm rõ tính chất quan trọng đó nhà máy
đã đề ra những yêu cầu bảo đảm vệ sinh hết sức nghiêm ngặt.
- Đối với công đoạn nhập liệu nguyên liệu được nhập phải bảo đảm
vệ sinh (ít lẫn tạp chất, nhiễm vi sinh vật ), ở đây thường có nhiều bụi cho
nên được trang bị máy hút bụi, quạt thông gió, thiết bị lọc bụi. Các thiết bị
lọc bụi, silo chứa nguyên liệu, quạt thông gió được vệ sinh định kỳ cả bên
trong lẫn bên ngoài.
- Nhà nấu
+ Các thiết bị sàng, nghiền (gạo và malt) được vệ sinh định kỳ. Thiết
bị sàng thường đựơc tháo dở các tấm sàng để vệ sinh. Thiết bị nghiền được
vệ sinh bên ngoài lẫn bên trong trước và sau từng mẻ xay bằng nước nóng
(bên trong).
+ Các nồi nấu luôn được lau chùi bên ngoài và sử dụng hóa chất tẩy
rửa bên trong theo định kỳ, nhằm làm sạch thiết bị và tiêu diệt các vi

sinh
10
vật. Các hóa chất tấy rửa đòi hỏi không ăn mòn thiết bị, không gây độc cho
người và dể rửa sạch.
+ Nền nhà, phòng họp, các tủ vật dụng đều được lâu chùi và vệ sinh
hằng ngày.

- Phân xưởng lên men là khu vực yêu cầu vệ sinh cao nhất vì vậy
sàn nhà và các thiết bị lên men phải được vệ sinh hằng ngày. Sàn nhà
và bên ngoài thiết bị được lâu chùi bằng xà phòng, bên trong được vệ
sinh bằng hoá chất.
- Phân xưởng chiết được vệ sinh cẩn thận trước và sau những ca sản
xuất sàn nhà và các thiết bị được phun rửa sạch sẽ tránh trường hợp vi sinh
vật xâm nhiễm.
- Đối với hệ thống cống rảnh, các đường ống dẫn định kỳ được vệ
sinh bằng hóa chất tẩy rửa và được rửa lại bằng nước sạch với vòi phun áp
lực cao. Đặt biệt nhà máy có hệ thống xử lý nước thải nhằm bảo đảm chất
lượng nước thải không gây ô nhiễm khi thải ra môi trường.
11
2. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA TỔNG QUÁT TẠI NHÀ MÁY BIA
PHÚ BÀI
2.1. Quy trình công nghệ sản xuất
12
Dán nhãn in dateBia thành phẩm Nhãn
Lên men
Men
Thùng tàng trữ men
Thu hồi men
CO
2
Thu hồi
Làm lạnh
Tác nhân lạnh
Nguyên liệu
Làm sạch sơ bộ
Silô chứa gạo
Silô chứa malt

Nghiền gạo
Nghiền malt
Nước 55-60
0
C
Nước 40
0
C
Nồi nấu malt
Nồi nấu gạo
Chế phẩm enzyme
Lọc và rửa bã
Nước 78
0
C
bã
Thức ăn gia súc
Houblon hóa
Lắng trong
Hoa houblon
Bã hoa
2.2. Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất
Nghiền nguyên liệu
Malt và gạo trong quá trình vận chuyển và bảo quản có thể lẫn tạp
chất cho nên cần làm sạch trước khi đưa vào sản xuất.
Sau khi làm sạch nguyên liệu được đưa đến thùng chứa - cân để định
lượng cho một mẻ nấu. Tiếp tục được đưa qua máy nghiền nhằm phá vỡ
cấu trúc của tế bào hạt thành những mảnh nhỏ nhằm làm tăng bề mặt tiếp
xúc tạo điều kiện hồ hoá nhanh và enzyme dễ dàng tiếp cận cơ chất để thực
hiện quá trình thuỷ phân nhanh và triệt để hơn.

Tại nhà máy sử dụng phương pháp nghiền ướt ưu điểm của phương
pháp nghiền ướt:
- Cho nhiều chất chiết hơn nghiền khô.
- Tránh được tiếng ồn và bụi.
- Vỏ trấu được giữ nguyên tạo lớp đệm cho quá trình lọc.
- Phá vỡ hoàn toàn nội nhũ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình
đường hóa.
Tiến hành nấu
13
Lọc thô
Chiết rót
CO
2
Đất diatomit
Thanh trùng
Máy kiểm tra
Máy kiểm tra
Bia thành phẩm
Trong qúa trình này gạo sau khi nghiền xong được bơm qua nồi nấu
và dưới tác dụng của các enzyme ở nhiệt độ nhất định sẽ được hồ hoá trong
“nồi nấu gạo”. Tương tự như vậy, malt sẽ được đường hoá, sau đó được
phối trộn lại với nhau trong nồi nấu malt để được đường hoá trước khi
được bơm sang nồi lọc. Mục đích chính của giai đoạn này là hoà tan hết
chất đường, cũng như một số protein quan trọng phục vụ cho quá trình lên
men ra khỏi những thành phần không hoà tan như vỏ trấu, chất xơ. Dịch
đường thu được sau khi lọc được houblon hoá nhằm trích ly chất đắng, tinh
dầu thơm, polyphenol, các hợp chất chứa nitơ và các thành phần khác của
hoa houblon vào dịch đường để biến đổi nó thành dịch đường có vị đắng và
hương thơm dịu của hoa. Đồng thời, quá trình này cũng giúp tăng độ bền
keo của dịch đường, thành phần sinh học của nó được ổn định và tăng hoạt

tính sức căng bề mặt tham gia vào quá trình tạo và giữ bọt. Sau khi quá
trình đun sôi và houblon hoá kết thúc, toàn bộ lượng oxy đã bay ra ngoài
theo hơi nước và trong dịch đường có rất nhiều cặn. Do đó dịch đường cần
được bơm qua bồn lắng cặn theo phương pháp lắng xoáy, kết quả sẽ làm
chúng lắng tụ vào tâm đáy thùng để tách cặn. Trước khi đưa qua bộ phận
làm lạnh nhanh, dịch houblon hóa được làm nguội đến mức cần thiết phù
hợp với nhiệt độ lên men.
Bổ sung oxy
Ngay sau khi làm lạnh đến nhiệt độ lên men, dịch đường được bổ
sung thêm O
2
với hàm lượng 3,5 - 4 mg/lít dịch đường nhằm tăng sinh khối
nấm men trong quá trình lên men. Đồng thời có bổ sung thêm Maturex
(một dạng chế phẩm của enzyme) để kích hoạt cho nấm men phát triển.
Dịch này tiếp tục được bơm sang tank lên men cùng với nấm men (dạng
men sữa hoặc men sữa tái sử dụng từ mẻ lên men trước).
Lên men là giai đoạn quyết định để chuyển hoá dịch đường houblon
hoá thành bia dưới tác động của nấm men thông qua hoạt động sống của
chúng. Phản ứng sinh học chính của quá trình này tạo cồn và CO
2
. Ngoài
ra, nhà sản xuất còn thu được một dịch lên men có nhiều cấu tử với tỉ lệ về
khối lượng của chúng hài hoà và cân đối.
14
Có thể chia quá trình lên men thành hai giai đoạn: quá trình lên men
chính nhằm thay đổi lớn về lượng và biến đổi sâu sắc về chất trong các cấu
tử hợp thành chất hoà tan của dịch đường, quá trình lên men phụ nhằm
chuyển hoá hết phần đường có khả năng lên men còn tồn tại trong bia non,
đồng thời làm ổn định thành phần và tính chất cảm quan của sản phẩm.
Làm trong bia

Đây là quá trình tách các hạt dạng keo, nấm men sót, các phức chất
protein – polyphenol, và nhiều loại hạt ly ty khác để tăng thời gian bảo
quản và lưu hành sản phẩm trên thị trường, tăng giá trị cảm quan về độ
trong suốt của bia.
Bia sau khi làm lạnh được đưa qua máy lọc nến. Trong quá trình lọc
có sử dụng đất lọc (diatomit) để quá trình lọc tốt hơn và hiệu suất cao hơn.
* Các công đoạn của quá trình lọc:
 Bơm nước bài khí vào đầy thiết bị để đuổi khí.
 Hòa bột trợ lọc với nước và bơm tuần hoàn vào thiết bị lọc để hình
thành lớp bột trợ lọc trên thân cây nến lọc.
 Tiến hành lọc bia, trong quá trình lọc thường xuyên bổ sung bột trợ lọc.
 Kết thúc quá trình lọc, dùng nước đã bài khí đẩy bia ra khỏi máy lọc.
 Dùng khí nén thổi vào gây rung vỉ gắn nến lọc để tách lớp bột lọc và
cặn bẩn khỏi nến lọc.
Bia sau khi ra khỏi máy lọc thô sẽ được đưa qua tank đệm sau.
Mục đích cho qua tank đệm trước và tank đệm sau là nhằm cân bằng áp
suất. Sau đó được đưa qua thiết bị lọc tinh. Trước khi đưa qua thiết bị lọc
tinh bia được hòa trộn với nước đã bài khí 1- 2
0
C để đảm bảo độ cồn theo
yêu cầu.
Chiết rót
15
* Nguyên tắc: Bia được chiết theo nguyên tắc đẳng áp, diễn ra hai
giai đoạn:
- Thùng chứa được tạo áp suất đối kháng với không khí nén hoặc CO
2
.
- Dòng bia tự chảy nhờ chênh lệch chiều cao khi đã có sự cân bằng
áp suất.

* Tiến hành: Chai sau khi đã đảm bảo yêu cầu được băng tải đưa đến
máy chiết và đóng nắp. Đầu tiên, CO
2
hòa trộn với bia rồi được đưa vào
chai đã được hút chân không. Lượng CO
2
bổ sung rất ít có tác dụng hỗ trợ
cho quá trình chiết.
Nhiệt độ bia nạp vào 2,4 ÷ 2,7
0
C, áp suất chân không trong chai từ
-0,75 ÷ -0,89 bar. Dung tích bia trong chai 0,45lít.
Chai sau khi đã được nạp bia nhanh chóng đưa qua máy đóng nắp.
Trước khi đóng nắp có phun tia nước vào chai bia để loại O
2
và bọt, hàm
lượng nước phun vào rất ít. Nhiệt độ nước phun 83 ÷ 85
0
C, áp suất
phun 4,2 bar.
* Yêu cầu của quá trình chiết bia:
- Không làm tổn thất bia.
- Toàn bộ các chai được rót đủ lượng bia.
- Chất lượng bia không bị ảnh hưởng: tránh sự nhiễm tạp vi sinh vật,
sự xâm nhập O
2
, tổn thất CO
2
.
Thanh trùng và dán nhãn

* Mục đích: Tại cuối quá trình nấu, dịch dường đã được vô trùng, do
vậy các vi sinh vật gây hư hỏng bia chỉ có thể xâm nhập vào sản phẩm do
sự thiếu vệ sinh trong các công đoạn từ lên men đến ra sản phẩm cuối cùng.
Khi xâm nhập vào bia các vi sinh vật phát triển nhanh chóng và làm hư
hỏng sản phẩm do đó bia cần được thanh trùng để tiêu diệt vi sinh vật.
* Phương pháp thanh trùng: Thanh trùng tunnel.
Đây là phương pháp thanh trùng bia sau khi đã chiết bia vào chai.
Trong quá trình này chai được dẫn qua thiết bị thanh trùng trong thời gian
40 phút.
Các chai khi đi qua hầm thanh trùng sẽ được trải qua các chế độ
nhiệt khác nhau trong khoảng thời gian xác định nhờ hệ thống băng tải
chuyển động liên tục.
16
Chai được nạp vào một đầu và được di chuyển dưới các vùng có
phun nước ở các nhiệt độ khác nhau. Nhiệt độ của các khoang được bố trí
sao cho bia dần dần được nâng tới nhiệt độ thanh trùng, sau đó chai tiếp tục
được làm nguội dần xuống nhiệt độ thường.
Nhiệt độ thanh trùng là 65,5
o
C,thời gian thanh trùng là 40 phút, độ
thanh trùng PU = 10÷ 50PU, nhưng khống chế ở 15 ÷ 25PU.
* Nhiệt độ của các vùng làm việc ở máy thanh trùng:
- Vùng 1,8: t
0
= 32
0
C
- Vùng 2,7: t
0
= 45

0
C
- Vùng 3,6: t
0
= 57,5
0
C
- Vùng 4: t
0
= 65,5
0
C
- Vùng 5: t
0
= 62
0
C
* Nhãn mác của sản phẩm:
Nhãn mác của sản phẩm có vai trò cung cấp thông tin về sản phẩm,
ngày tháng sản xuất, thành phần nguyên liệu ….
Thông thường trên chai bia thành phẩm gồm các nhãn mác sau:
- Nhãn ở thân chai
- Nhãn phía lưng chai.
- Nhãn cổ chai.
Bia thành phẩm
Để lưu trữ, vận chuyển và phân phối đến người tiêu dùng, bia được bốc
vào két và đưa qua băng tải vận chuyển qua kho rồi xuất hàng.
17
3. CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ TRONG CÔNG ĐOẠN ĐƯỜNG
HÓA VÀ HOUBLON HÓA

3.1. Sơ đồ bố trí phân xưởng nấu

18
Silô chứa malt, gạo
Tiếp nhận,
làm sạch sơ bộ
Xử lý
nguyên liệu
Thùng trung gian
Thùng lắng
Nồi houblon
Thiết bị làm lạnh
Tank dịch yếu
Nồi nấu malt
Nồi nấu gạo
Thùng
chứa bã
Thiết bị lọc
Lắng trong
Hoa houblon Houblon hóa
Nước 78
0
C
Chế phẩm enzyme,
CaSO
4
Lọc và rửa bã
Nồi nấu malt
Nồi nấu gạo
Thức ăn gia súc

Bã hoa
Làm lạnh nhanh
Dịch lên men
Tác nhân lạnh 2
0
Nước 60
0
C
Nước 40
0
C Hexa, Ultraflo
và CaCl
2
Khoảng 20 phút
CaCl
2
, Caramen và
H
3
PO
4
3.2. Sơ đồ công nghệ công đoạn đường hóa và houblon hóa
19
bã
3.3. Thuyết minh sơ đồ công nghệ
3.3.1. Nấu nguyên liệu
Đây là khâu quan trọng trong quy trình sản xuất bia. Do vậy, mọi tính
toán nguyên liệu cho một mẻ nấu là rất quan trọng. Nếu có sử dụng nguyên
liệu thay thế thì phải hồ hóa hoàn toàn trước khi đưa vào nấu chung với
malt vì cấu trúc hạt tinh bột của nó còn rất bền chắc.

Malt và những nguyên liệu thay thế bao gồm những hợp chất
hoà tan và không hoà tan trong nước. Lượng chất hoà tan không
nhiều, chiếm khoảng 10-15% chất khô và khi cho vào nước chúng
nhanh chóng chuyển vào dung dịch mà không cần tác động của
enzyme. Các chất không hoà tan chủ yếu là tinh bột và protein. Để
chuyển các chất này sang trạng thái hoà tan thì phải qua quá trình nấu
dưới tác dụng của hệ enzyme thuỷ phân. Như vậy, bản chất của quá
trình nấu bia là chuyển các chất của malt và nguyên liệu thay thế trạng
thái không hoà tan sang trạng thái hoà tan nhờ tác động của hệ
enzyme thuỷ phân.
 Tiến hành:
* Tại nồi gạo: (hồ hóa)
Gạo sau khi nghiền xong được bơm qua nồi nấu và được hòa với
nước ở 60
0
C. Thời gian cấp bột gạo vào nồi mất 10 phút. Nâng nhiệt độ nồi
nấu lên 90
0
C, giữ ở nhiệt độ này trong 20 phút, tiếp theo nâng nhiệt độ lên
100
0
C (nhiệt độ sôi của dung dịch) trong vòng 10 phút để quá trình hồ hóa
xảy ra hoàn toàn.
Đồng thời lúc này bắt đầu tiến hành xay malt, sao cho khi gạo trong
nồi gạo vừa hồ hóa xong thì malt cũng vừa được xay xong để tiến hành
đường hóa. Sau đó chuyển gạo sang nồi malt để tiến hành đường hóa.
Trong quá trình nấu người ta có bổ sung vào nồi gạo các thành phần sau:
+ CaSO
4
với lượng để điều chỉnh pH và tạo màu sắc cảm quan cho bia.

+ Bổ sung chế phẩm enzyme Amylase và giữ ở 20 phút, giúp quá
trình hồ hóa xảy ra nhanh hơn.
Trong quá trình nấu cánh khuấy làm việc liên tục để tránh khê sít ở
đáy nồi.
20
* Tại nồi malt: (đường hóa)
Sau khi nồi gạo nấu được khoảng 60 phút ta tiến hành bơm hỗn hợp
dịch sữa malt vào nồi nấu, ngâm và hòa với nước ở nhiệt độ 40
0
C trong
thời gian thích hợp. Sau khi quá trình hồ hóa ở nồi gạo kết thúc ta tiến hành
bơm toàn bộ khối dịch sang nồi malt để hội cháo. Nhiệt độ khối cháo đạt
63 ÷ 78
0
C và giữ ở nhiệt độ này trong 60 phút để tạo điều kiện cho enzyme
β
-amylaza thuỷ phân tinh bột. Nâng nhiệt độ khối cháo lên 76
0
C trong 10
phút và giữ ở 76
0
C trong 20 phút để enzyme
α
-amylaza hoạt động. Khi nấu
nồi malt khoảng 10 phút thì bổ sung CaCl
2
và chế phẩm enzyme Ultraflo.
Trong quá trình đường hóa ở nồi malt cần bổ sung thêm các thành
phần sau:
+ CaCl

2
: nhằm tạo thêm độ màu cho bia.
+ Hexa và Ultraflo: nhằm ổn định và tăng độ bền cho bọt bia.
– Sơ đồ nấu:
Nồi Gạo Nồi Malt
Hòa gạo với nước ở 60
0
C Hoà malt với nước 40
0
C
Nâng nhiệt lên 90
0
C: 30 phút Giữ nhiệt ở 40
0
C: 20 phút
Giữ nhiệt ở 90
0
C: 20 phút Hội cháo ở 65
0
C: 5 phút
Nâng nhiệt lên nhiệt độ sôi: 10 phút Giữ nhiệt ở 65
0
C: 60 phút
Giữ nhiệt ở nhiệt độ sôi: 20 phút Nâng nhiệt lên 76
0
C: 10 phút
Giữ nhiệt ở 76
0
C: 20 phút
21

– Sơ đồ biểu diễn quá trình nấu
(phút)
20'
20'
10'
20'
60'
165145
135
20'
C
t
75
70
50
40
10
40
67
76
100
90
60
20
0
Chú thích: Nồi gạo
Nồi malt
Hội cháo
 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nấu
Nhiệt độ: Đây là yếu tố quan trọng nhất trong quá trình nấu có ành

hưởng đến cường độ và sự hoạt hóa của các enzyme thủy phân. Mỗi
enzyme đều có một nhiệt độ tối ưu riêng tức là ở nhiệt độ đó enzyme thể
hiện hoạt tính mạnh nhất. Do đó, nếu nhiệt độ không thích hợp sẽ ức chế
hoạt động của chúng, ảnh hưởng đến chất lượng của bia.
pH: Cũng ảnh hưởng đến hoạt lực của enzyme. Độ pH của môi trường
thấp thường làm chậm quá trình hoạt hóa của enzyme, giảm hiệu suất chất
hòa tan, dịch đường bị đục và khó lọc làm cho bia thành phẩm sẫm màu và
có vị đắng khó chịu.
 Các biện pháp nâng cao hiệu suất đường hoá.
Để nâng cao hiệu suất đường hoá, trong thực tế sản xuất người ta
thường có các giải pháp công nghệ như sau:
- Làm mềm nước và hạ độ kiềm của nó bằng cách bổ sung CaSO
4
hoặc CaCl
2
.
- Hạ pH của dung dịch bằng cách bổ sung acid lactic.
22
- Bổ sung chế phẩm enzyme vào dịch bột nhằm tăng cường khả năng
xúc tác thuỷ phân cơ chất.
3.3.2. Các quá trình sinh hoá xảy ra trong khi nấu
Quá trình sinh hoá quan trọng xảy ra trong quá trình nấu là sự thuỷ
phân các chất dưới tác dụng của enzyme.
* Tinh bột dưới tác dụng của enzyme sẽ tạo thành các đường và các
dextrin với phân tử lượng khác nhau. Các dextrin không lên men được
nhưng nó đóng vai trò quan trọng trong việc hoàn thiện vị của bia.
* Protein có trong malt khi đường hoá cũng chuyển vào dịch đường
khoảng 28-40% hơn một nữa số ngày đã có sẵn trong malt ở dạng hoà tan,
phần còn lại là do bị thuỷ phân dưới tác dụng của các enzyme protease.
Mặc dù hàm lượng protein có trong dịch lên men rất ít (3,1-5,6% so

với các chất chiết được) nhưng nó ảnh hưởng đến chất lượng của bia.
Các sản phẩm thuỷ phân của protein không tách khỏi dung dịch khi
đun sôi và có tính keo. Albumose, pepton và polypeptide tham gia vào việc
tạo bọt và tăng vị cho bia, còn peptid và acid amin tham gia tạo melanoidin
và cần thiết cho dinh dưỡng nấm men.
Do đó, sự tồn tại các chất không lên men và lên men cũng như tỷ lệ
giữa chúng trong dịch đường có ý nghĩa quan trọng và phải được điều
khiển trong khi nấu. Muốn điều khiển quá trình này phải tác động lên các
yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp lên quá trình thuỷ phân, đến hoạt tính của
enzyme như nhiệt độ, pH, nồng độ.
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng nhất có ảnh hưởng đến vận tốc của các
quá trình thuỷ phân và tỷ lệ của các sản phẩm tạo thành. Muốn tạo được tỷ
lệ các sản phẩm thuỷ phân thích hợp thì dựa vào độ bền nhiệt và nhiệt độ
tối thích của các loại enzyme.
Enzym β- amylase tối thích ở nhiệt độ 63-65
0
C , pH khoảng 5,4 – 5,6
tác động lên mạch amylo và mạch nhánh amylopectin, cắt đứt liên kết 1,4 –
glucozit theo kiểu từng đôi một và sản phẩm tạo thành là các đường
maltose và một lượng nhỏ dextrin.
Phương trình tổng quát:
23
(C
6
H
10
O
5
)
n

+ n H
2
O = nC
6
H
12
O
6
Khi nhiệt độ lên tới 80 – 85
0
C thì hầu hết các enzyme ngừng hoạt
động, nhiệt độ lúc này đóng vai trò hồ hóa tinh bột, hỗ trợ yếu tố công nghệ
cho giai đoạn sau. Khi nhiệt độ lên tới 100
0
C thì lúc này là lúc nấu chín
hoàn toàn các hạt tinh bột.
Enzyme α-amylase thích hợp ở vùng nhiệt độ 70-75
0
C, pH khoảng
5,6 – 5,8 tác động lên mạch amylose và amylopectin, cắt đứt liên kết 1,4 –
glucozit của phân tử tinh bột và chuyển thành các destrin, một lượng nhỏ
glucose và maltose.
Enzyme protease ở nhiệt độ khoảng 50
0
C sẽ tích luỹ các sản phẩm
thuỷ phân có phân tử lượng nhỏ như acid amin, ở nhiệt độ 60
0
C sẽ tích luỹ
các sản phẩm có thuỷ phân có phân tử lượng lớn như polypeptide.
Như vậy, nâng nhiệt độ cho khối nấu và giữ nó trong một thời gian

thích hợp là một biện pháp hữu hiệu.
- pH của khối nấu cũng ảnh hưởng rất lớn đến quá trình thuỷ phân
của enzyme. Mỗi enzyme có một pH tối thích riêng. Enzyme α-amylase thể
hiện hoạt tính mạnh nhất khi pH=5,7, còn β–amylase khi pH=4,8; enzyme
protease pH=5,6-5,9.
Tuy nhiên, pH tối thích của các enzyme còn phụ thuộc vào nhiệt độ
và ngược lại, pH của môi trường cũng ảnh hưởng đến nhiệt độ tối thích.
Trong quá trình nấu, điều chỉnh pH qua nhiều mức khác nhau rất khó
do đó chỉ cần giữ pH ở mức mà hầu hết các enzyme có thể hiện hoạt độ tốt,
và pH đó thường là 5,6.
Giá trị pH của môi trường phụ thuộc vào nguyên liệu và nước dùng
để nấu. Khi sử dụng nhiều nguyên liệu thay thế hay dùng nước nấu có độ
kiềm cao thì pH của khối nấu có thể đạt 5,9-6,0, lúc đó nên tiến hành acid
hoá để quá trình thuỷ phân xảy ra thuận lợi.
- Nồng độ tinh bột và các chất có trong khối nấu cũng ảnh hưởng đến
hoạt động của enzyme.
Ở nhiệt độ thấp, tiến trình của phản ứng enzyme phụ thuộc vào nồng
độ enzyme, nồng độ cơ chất và của sản phẩm tạo thành. Khi nhiệt độ cao,
enzyme ở trong dịch cháo loãng sẽ bị ức chế mạnh hơn so với dịch cháo đặc.
24
Nồng độ của cơ chất ảnh hưởng khá mạnh đến khối lượng và chất
lượng của sản phẩm thuỷ phân enzyme amylase. Nếu dịch cháo càng loãng,
lượng đường tạo ra càng nhiều, đặc biệt là nhóm đường thấp phân tử. Khi
đường hoá dịch cháo đặc, lượng đường maltose thu được sẽ nhiều hơn so
với dịch cháo loãng. Nguyên nhân của hiện tượng này là ở dịch cháo đặc,
độ bền nhiệt độ β-amylase cao hơn và do nồng độ của cơ chất cao nên thời
gian đường hoá kéo dài. Điều này rất phù hợp cho β–amylase vì tốc độ
phân cắt của chúng nói chung là chậm.
Khác với amylase, khi dịch cháo bị loãng, hoạt động của nhóm
enzyme protease bị kém đi. Trong dịch cháo đặc, khi nhóm enzyme

protease hoạt động, lượng các hợp chất nitơ hoà tan bền vững sẽ tạo ra
nhiều hơn so với dịch cháo loãng.
Cùng với sự thuỷ phân tinh bột và protein, trong quá trình nấu, dưới
tác dụng của hệ enzyme sitase của malt, hemicellulose và một số chất khác
của nguyên liệu cũng bị htuỷ phân tạo thành glucose, xilose, arabinose và
các dextrin. Sự thuỷ phân các polysaccharide làm giảm độ nhớt của dịch
đường do đó làm tăng vận tốc của dịch đường.
Trong quá trình đường hoá, bên cạnh sự thuỷ phân, một phần protein
bị đông tụ dưới tác dụng của nhiệt độ cao đồng thời một phần protein bị kết
tủa do liên kết với tanin của vỏ malt. Quá trình đông tụ và kết tủa này rất
quan trọng đối với các công đoạn công nghệ sau. Để đảm bảo độ bền cho
bia thì trong 100ml dịch lên men nồng độ 12-13% cần chứa 75-100mg nitơ.
Khi đường hoá xảy ra sự phân huỷ các hợp chất phospho dưới tác
dụng của enzyme fitase giải phóng acid phosphoric. Các muối phosphate
vô cơ đóng vai trò quan trọng trong việc tạo pH môi trường đệm và đặc
biệt cần thiết cho sự hoạt động bình thường của enzyme.
3.3.3. Lọc dịch đường
* Mục đích: Nhằm tách triệt để dịch đường ra khỏi bã. Đồng thời
loại bỏ những chất không mong muốn như kim loại nặng, tanin, lipit,
cùng với bã ra khỏi dịch đường.
Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lên men bia sau này.
25