TÌM HIỂU QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA SAI GÒN


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG CAO ĐẲNG TT ĐỨC TRÍ

KHOA CNSH – MT

ĐỀ TÀI:TÌM HIỂU QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA SAI GÒN

GVHD:NGUYỄN THI PHƯƠNG THẢO

NGÀNH:NÔNG LÂM THỦY SẢN
Công ty ược chính thức đ
khởi công và xây dựng
tháng 8/95 với một dây
chuyền thiết bò đồng bộ
sản xuất Bia hiện đại của
cộng hoà liên bang Đức
với công suất 100 triệu lít
bia/năm.

Tháng 9 năm 1996 nhà máy đi vào
sản xuất thử và đến đầu năm 1997 có
sản phẩm chính thức lưu thông trên
thò trường. Là một thương hiệu mời
trong hoàn cảnh mặt hàng – rượu –
Bia – nước giải khát đang cạnh tranh
gay gắt thì việc thâm nhập vào thò
trường không phải dễ dàng tuy nhiên
với chất lượng sản phẩm không ngừng

được nâng cao, giá cả hợp lý, phục vụ
tận tình, chỉ trong một thời gian ngắn
đã thuyết phục được người tiêu dùng
chẳn những trong tỉnh mà còn hầu hết
các tỉnh Miền Trung – Tây Nguyên và
Tp Hồ Chí Minh…
Hàng năm công ty nộp
vào ngân sách như sau:
Năm 1997 10 tỷ đồng,
năm 1998 23 tỷ đồng,
năm 1999 31 tỷ đồng,
năm 2000 là 41 tỷ
đồng. Năm 2001 là 44
tỷ đồng.
SƠ ĐỒ HOẠT ĐỘNG C.TY CỔ PHẦN BIA SÀI GÒN – QUY NHƠN
ĐẠI HỘI CỔ ĐÔNG
HỘI ĐỒNG Q.TRỊ BAN GIÁM SÁT
TỔNG GIÁM ĐỐC
PHÓ TỔNG GIÁM ĐỐC KĨ THUẬT PHÓ TỔNG KINH DOANH GIÁM
ĐỐC
PHÒN
G KỸ
THUẬ
T
PHÂN
XƯỞN
G
CÔNG
NGHE
Ä

PHÂN
XƯỞN
G CƠ
ĐIỆN
PHÂN
XƯỞN
G
CHIẾT
RÓT
PHÒN
G KẾ
TOÁN
TÀI
VỤ
PHÒN
G TỔ
CHỨC
HÀN
HC
HÍNH
PHÒN
G
KINH
DOAN
H
QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
Malt
Máy
nghiền
malt

Malt xay

Mash
copper
bồn gia
nhiệt
Mash
TVN
bồn trộn
nấu
Nước
nóng
Wart
copper
Bồn đun
sôi nén

Huplon
Bã hèm
Hèm
Lauter tun
Bồn lọc
Whirt pool
Hèm
nóng

Không khí
Máy làm
lạnh nén
Hèm

lạnh
Men
Bồn
lên
men
Bia
non
Lager
tunk
Bồn
chứa
bia
trong
Thiết
bò lọc
bia
Deposit
s
QUY TRÌNH SƠ ĐỒ XƯỞNG GÂY MẠCH NHA
SCHEMATIC LAY – OUT OF THE MALTHOUSE
Malt poliser
NHỮNG THÙNG
CHỨA LÚA MẠCH
SẠCH
SILOS
FOR
CLEAN
BARIEY
BỂ NGÂM
STEEPING

TANK
AIR INLETS
Những lối
nạp khí nào
Không tủ lò
Grerminating Box
Bồn nảy mầm
Hot air from heater
Khí nóng gia nhiệt
Lò gây
mạch nha
kiln to dry
the malted
berley
Cleaner renove
the barley roots
Máy dùng để
làm sạch rễ con
Malt Silos
Thùng chứa mạch nha
Mạch nha được đưa tới
xưởng ủ bia
Collecting
tank with
scales
Máy
làm
sạch
mạch
nha

Bể nhận và
cân mạch nha
NHỮNG THÙNG CHỨA
LÚA MẠCH SẠCH

Từ “Beer” bắt nguồn từ nguyên mẫu tiếng
la tinh “Bibere” có nghóa là “uống”. Các tu
viện thời trung cổ đã làm bia và tất nhiên
với nhiệm vụ hỗ trợ cho sự truyền bá ảnh
hưởng của họ sang các vùng Trung u.

Từ “Beer” được biểu hiện bằng ngôn từ
xưa nhất của người Đức là “Boer” và cùng
tồn tại song song với cổ gốc Anh ngữ là
“Beer”. Vậy con ngừời đã biết sản xuất và
sử dụng bia từ lúc nào?
Ngày xưa, ở các tu viện thời Trung Cổ và các cơ sở khác
cũng đã sản xuất bia bằng đại mạch và houblon như hiện
nay ta đã biết. Tuy nhiên các thức uống được chế biến từ
các hạt ngủ cốc lên men, không phải bắt đầu từ thời Trung
Cổ, mà con người đã biết làm từ thời tiền sử.
Các cổ vật đã được tìm thấy từ những phế tích trong
các thành phố cổ chứng tỏ rằng việc sản xuất bia đã tồn
tại cách đây hơn 5000 năm. Một mẩu hoa văn được nung
ẩn trong một mẫu gốm sứ khai quật ở mésopotania thể hiện
hind ảnh của hai người thợ đang khuấy trộn các nguyên
liệu để làm bia trong một cái chum bằng hai thanh gỗ dài.
Theo ước tính, cổ vật này được sản xuất vào thế kỷ thứ 37
trước công nguyên. Trong quyển sách “Book of the dead”
của người Ai Cập ước tính đã được viết trước đây khoảng

5000 năm có đề cập đến việc chế biến bia từ đại mạch.
Một số lượng đáng kể các minh họa và bút tích tìm thấy từ
thời Ai Cập cổ đại, có phát họa chi tiết về việc sản xuất và
phân phối bia trong lónh vực thương mại của mặt hàng này.

Cũng có một bằng chứng phát
hiện rằng, một loại bia có tên là
“kiu” do người Trung Quốc sản
xuất cách đây khoảng 4000
năm. Bia do người Trung Quốc
thường sản xuất từ đại mạch,
bột mì, lúa mì, hạt dẻ và cả lúa
gạo, nhưng trong lónh vực sản
xuất bia người Ai Cập cổ đại và
người Nam u thì thích dùng lúa
mì hơn cả.
Trở lại thời tiền sử, chúng ta đã có bằng chứng
gián tiếp chứng tỏ bằng con người đã biết lên
men các chất có chứa hàm lượng đường tự nhiên
rất lâu trước khi họ biết làm bánh mì và làm bia
từ các loại ngũ cốc. Chúng ta có thể nói rằng,
loài người đã biết lên men nước cho hàng trăm
năm trước khi họ biết lên men các loại hạt có
tinh bột, cũng như biết cách sử dụng các thế
liệu như lên men từ mật ong và nhựa các loại
thực vật,…

NGUYÊN LIỆU CHÍNH DÙNG ĐỂ SẢN XUẤT BIA

Nguyên liệu chính dùng để sản xuất Bia gồm có:


-Nước

-Đại mạch

-Houblon

-Nấm men

I .NƯỚC:

Là nguyên liệu cơ bản nhất trong số các nguyên liệu
thô để sản xuất Bia, thành phần hoá học của nước
ảnh hưởng đến đặc điểm tính chất sau cùng của Bia,
do nó tác động trong suốt các quá trình chế biến của
công nghệ sản xuất Bia, lượng nước sử dụng trong
Bia rất đáng kể, ngoài việc dùng cho nấu, còn dùng
cho các công đoạn khác như: làm nguội dòch đường,
làm mát máy lạnh, cung cấp cho nối hơi, vệ sinh
thiết bò, rửa chai, nhà xưởng….

b.Thành phần hoá học của nước:

Thành phần hoá học của nước phụ thuộc vào nguồn nước cung cấp, thông thường ngoài HOH
trong đó còn có các thành phần như sau:

Cặn khô: 200 – 500 mg/lít.

CaO 80 – 160 mg/l


MgO 20 – 40 mg/l

SO3 50 – 80 mg/l

CL dạng chiết 10 – 40 mg/l

SiO2 5 – 10 mg/l

N2O5 10 mg/l

Các chất hữu cơ 2 mg O2/l

Đáng chú ý, các hàm lượng Ca, Mg và Fe tồn tại trong nước dưới dạng Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2,
CaCO3, Fe(HCO3)2 đều gây ảnh hưởng xấu cho quá trình sản xuất bia. Thành phần nước tự
nhiên thường gồm rất nhiều loại muối đã ion hoá dưới dạng điện tích ( electrically charged
partical) hay là ions. Những ions mang điện tích dương gọi là cations, ngược lại các ions mang
điện tích âm gọi là anions.

Ví dụ: Cations: H+ Anions: OH-

Ca2+ HCO3-

Mg2+ CL-

Na+ NO3-

K+ SO4-

Fe2+ hay Fe3+ SiO32-


AL3+

NH4+

Mn2+

Am+

Điều may mắn là các muối độc hại của chì (Lead), đồng (Copper) và nickel thường ít có trong
nước.

Ý nghóa hoá học của pH trong nước:

Khi đo dung dòch, pH sẽ có một giá trò nằm trong khoảng từ 0 – 14

pH = 7: trung tính

pH >7: có tính kiềm

pH <7 : có tính axid

pH được đònh nghóa như là số của Logarit thập phân nồng độ H+

pH = Log Trong nước có các phân tử của H2O, Hydrogen
ions (H+) và hydroxyl ions (OH-). Dung dòch được gọi là axid hay
kiềm sẽ tuỳ thuộc hoặc nó chứa nhiều H+ hay OH- ions

.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314

Tăng acid Điểm trung bình Tăng kiềm


2.nh hưởng của pH đối với các ions.

pH có ảnh hưởng rất lớn đến các quá trình sản xuất bia.

Ví dụ: Mỗi enzyme đều có mỗi pH tới thích riêng của nó, ở những
pH khác nó sẽ hoạt động kém. Trong giai đoạn đun sôi dòch
đường, các chất đắng của houblon hoà tan cũng phụ thuộc vào
pH. Sự phát triển của các vi khuẩn trong một vài phạm vi cũng
phụ thuộc vào pH. pH trong mẽ nấu dòch đường được tạo thành
bởi các muối và các thành phần hữu cơ từ trong Malt trong nước,
trong gạo, trong houblon mà chúng đã hoà tan.

b.Các chỉ tiêu hoá lý:

Độ ẩm: nếu độ ẩm trong malt > 5% thì chất lượng sẽ bò giảm, bảo quản khó.

Độ hoà tan: Là tổng của tất cả các chất hoà tan vào dòch đường, là cơ sở đánh giá về chất
lượng, cũng như tính toán về hiệu quả của mẽ, nấu. Đối với malt nhạt màu (pale) có độ
hoà tan từ 79 – 82% (tính trên chất khô).

Sai biệt giữa xay thô và xay mòn:

Thể hiện mức độ phân giải của malt (désagrégation)

Thông thường < 1,8% tốt.

> 1,8% vừa

Thời gian đường hoà : Ở nhiệt độ 700C. Không bắc màu với iodine từ 5-10’ hoặc 10-15’


Độ màu: < 4EBC

Tốc độ lọc : nếu < 60’ bình thường, nếu > 60’ gọi là chậm

Trạng thái dòch đường: có 3 mức – Trong – Mờ – Đục.

pH: đựơc đo 30’ sau khi bắt đầu lọc, thông thường từ 5,8 – 6

Hoạt lực > 2800WK.

Mùi của dòch đường : sạch, thơm nhẹ.

Hàm lượng protein % : 9,5 – 11

Hàm lượng protein hoà tan : 4,81

Chỉ số Kolbach <35 độ phân giải kém

35 – 41 độ phân giải tốt

> 41 rất tốt

III. HOA HOUBLON:

Hoa houblon được coi như là nguyên liệu chính thứ 2 dùng sản xuất bia: houblon
tạo cho bia vò đắng đặc trưng và mùi thơm dễ chòu, đồng thời hoa cũng chiết ra những
chất có tác dụng tiệt trùng do đó làm tăng thời gian bảo quản bia và giúp cho các thành
phần bia được ổn đònh và bọt bia được giữ lâu hơn.


Hoa houblon có hoa đực và hoa cái, nhưng chỉ có hoa cái chưa thụ phấn mới dùng
để sản xuất bia. Hoa đực rất bé chứa rất ít lượng lupulin không đạt yêu cầu để sản xuất
bia.

a.Thành phần hoá học của hoa houblon : (theo kolbach)

-Chất đắng = 18,5%

-Tinh dầu = 0,5%

-polyphénol = 3,5%

-Protein = 10%

-Các chất vô cơ = 8%

4.Các dạng hoa houblon :

Có thể tạm chia ra làm 2 loại:

Loại tạo vò : có hàm lượng acid đắng α

VD: -CaO CO2 extrat từ 30 – 100%.

-CaO éthanol extract 30%.

Loại tạo hương: có hàm lượng acid đắng α
thấp nhưng acid cao β

VD: Hoa viên có 3 loại


-Loại 90

-Loại 45

-Loại đã đồng phấn

acid từ 27-10%α

IV.NẤM MEN:

A.CHỦNG NẤM MEN:

Việc lựa chọn được chủng men thích hợp là yếu tố vô cùng
quan trọng để sản xuất bia có chất lượng cao. Hiện nay bia Sài
Gòn đang sử dụng chủng nấm men lên men chìm
Saccharomyces carlsbergencis. Đây là loại nấm men hiếu khí.
Trong điều kiện hiếu khí, khi được cung cấp đầy đủ nấm men
thực hiện quá trình hô hấp và và tăng sinh khối. Trong điều
kiện yếm khí, chúng thực hiện quá trình lên men.

1.Nguồn gốc men tinh khiết:

Men giống được phân lập và từ chủng men hiện có bằng
cách cấy vạch vào hợp petri chứa môi trường mout –agar – 20-
300C sau 2-3 ngày, chọn khuẩn lạc mọc riêng rẽ, to tròn, màu
trắng sữa, soi kính hiển vi xác đònh là men bia.

2.Bảo quản nấm men tinh khiết:


Nấm men sau khi phân lập và đã được kiểm tra hoàn toàn phù
hợp cho sản xuất như cho độ lên men tốt, bia trong sau khi lên
men phụ và cho mùi vò tốt. Nấm men giống được bảo quản theo
2 cách sau:

Trên môi trường thạch nghiên dòch đường agar, men giống được
cấy vào ống nghiệm chứa môi trường thạch nghiên đường agar.
Ủ ở 250C trong 3 ngày rồi được bảo quản ở 2-40C. Sau mỗi 3
tháng sẽ được cấy truyền sang dòch đường mới. Trong môi trường
vô trùng, nấm men được bảo quản ở 50C, sau 15 ngày được cấy
truyền sang môi trường mới.

3.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tăng sinh khối của
nấm men:

Nhiệt độ tối ưu cho quá trình tăng sinh khối là 25-300C, ở
400C nấm men ngưng hoạt động và bắt đầu chết. nhiệt
độ thấp làm ức chế quá trình tăng sinh khối của nấm
men. Việc ức chế này mạnh hay yếu còn thuỳ thuộc vào
chủng nấm men, ngoài ra chủng cũng không bò tiêu diệt
ngay cả ở nhiệt độ -1800C.

-Ở nồng độ dòch đường >=200%, quá trình phát triển
nấm men và lên men ngừng hoạt động. Vì các tế bào bò
huyết tương hoá (lasmolysee) có áp lực thấm thấu cao.

Hàm lượng CO2 cao, làm giảm sự tăng trưởng sinh khối,
trong khí O2, cao là tăng tốc độ phát triển nấm men.

Hàm lượng cồn >=8,5% có ảnh hưởng độc hại cho nấm

men và ảnh hưởng này gia tăng khi nhiệt độ tăng.

Chất kháng sinh, phụ thuộc vào nồng độ chúng sẽ giết
chết nấm men như: Cl2, tự do, florid, H2SO4, formol…

SẢN XUẤT BIA

Chương I

Quá trình sản xuất bia gồm 3 giai đoạn chính như sau:

-Chế biến dòch lên men

-Lên men chính, lên men phụ và tàng trữ

-Lọc bia và chiết bia

Thành phần của malt gồm những chất hoà tan và những
chất không hoà tan được trong nước. Những chất có phân tử
lượng cao không hoà tan được trong nước như tinh bột Pentosan,
protein. Nhờ tác dụng của các men (enzym) trong quá trình nấu
mà chúng chuyển về những dạng có ấu tạo phân tử đơn giản và
hoà tan được trong nước. Những chất mới được hoà tan này cùng
những chất hoà tan có sẵn trong malt tạo nên chất chiết (extract)
của dòch đường.

Dây chuyền công nghệ khâu nấu gồm:

-Tiếp nhận, tồn trữ nguyên liệu (gạo malt)


-Nghiền nguyên liệu

-Trộn bột nguyên liệu với nứớc

-Đường hoá

-Lọc dòch đường

-Đun sôi dòch đường cùng hoa houblon

-Lắng cặn và tách cặn

-Hạ nhiệt độ.

Mục đích của quá trình nghiền là nhằ tạo
ra những điều kiện thuận lợi cho sự tiến
triển của các biến đổi lý, sinh hoá trong
quá trình đường hoá, nhằm làm thế nào thu
được lượng chất hoà tan (extract) lớn nhất.
Thiết lập được một điều kiện thích hợp về
mối liên hệ giữa nước và các thành phần
của bột malt là một điều rất quan trọng, có
như vậy mới giúp cho quá trình lên men
xảy ra tốt và quá trình hình thành các chất
hoà tan hiệu quả nhất.

C.NẤU – ĐƯỜNG HOÁ NGUYÊN LIỆU:

1.Mục đích của quá trình đường hoá là nhằm chuyển về
dạng hoà tan tất cả các chất có phân tử lượng cao nằm dưới dạng

không hoà tan trong bột malt. Chúng sẽ cùng với những chất hoà
tan có sẵn, tạo thành chất chiết (extract).

Quá trình thuỷ phân các chất hữu cơ phức tạp trên là kết
quả của sự tác dụng của hệ thống enzime có dẵn trong malt.

Ta biết rằng trong bột malt chỉ có 15% chất hoà tan và hiệu
suất hoàn tan bình thường trong mã nấu đạt từ 78-80%, như vậy
còn từ 62-65% phải chuyển về dạng hoà tan qua quá trình dưỡng
hoá.

Các chất hoà tan có sẵn trong malt thường là đường,
dextrine, các cấht vô cơ và một phần là protein.

Các chất không hoà tan trong malt cần chuyển hóa gồm
phần lớn là tinh bột, vỏ trấu một phần protein có phần tử lượng
cao và một số chất hổn hợp khác, khi nấu xong sẽ được giữ lại
trong bã hèm.

2.Các thông số trong dòch đường quai về tỷ
lệ %

-Carbohydrate =90 -92%

-Đạm tổng hợp 3-6%

-Muối và chất khoáng 1,5-2%

-Acid tự do (acid lactic) 0,5-1%


-Phénolic substances 0,1-0,2%

-Chất đắng từ houlon

và tinh dầu 0,05-0,1%

-Chất béo 0,03-0,06%

1.Có nhiều phương pháp lọc:

-Lọc bằng thùng lắng (lautertun)

-Lọc bằng khung bản

Các nhà máy bia liên doanh đều
sử dụng máy lọc khung bán Meura
2001, là thiết bò ở thế hệ mới nhất có
công suất và hiệu suất cao (sẽ do
phần thiết bò mô tả).