Thuyết minh quy trình công nghệ sẩn xuất bia

Website: Email : Tel : 0918.775.368

phần I
mở đầu
Bia là một loại đồ uống sảng khoái, mát và bổ. Có độ cồn thấp, có CO
2
thu đ-
ợc sau khi lên men dịch chiết của matl , đại mạch và các hạt giàu tinh bột, protein...
nh gạo, ngô, đại mạch... cùng với nớc và hoa houblon. Chính vì vậy bia có hơng
thơm, vị đắng và màu sắc đặc trng do nguyên liệu và CO
2
tạo nên. Đặc biệt trong
bia có hàm lợng CO
2
bão hoà có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát và hạ nhiệt độ
nhanh trong cơ thể ngời dùng bia. Ngoài các u điểm trên việc uống bia còn đem lại
cho ngời dùng bia một hàm lợng các chất vi lợng, khoáng chất từ nguyên liệu nh
Natri, kali, phospho, canxi, mangan, các vitamin B
1
, B
2
, B
5
, B
12
, B
6
, PP, các chất đạm
và các axít amin, đặc biệt là các axít amin không thay thế, hơn nữa một lít bia còn
cung cấp khoảng 400 ữ 600Kcalo cho ngời sử dụng tuỳ thuộc loại bia. Vì vậy mà
bia đợc sử dụng rộng rãi khắp thế giớ và sản lợng của nó ngày càng tăng.

Theo dấu tích tìm đợc trên đá, các nhà khoa học đã chứng minh đợc bia đã xuất hiện
vào khoảng 7000 năm trớc công nguyên, nguồn gốc của bia vốn là men dịch cháo
ngũ cốc và rất đợc a chuộng ở Babilon, Sumcric, Ai cập... Với các tên gọi về bia
khác nhau tuỳ địa danh: Sikanu , Shekar hay... kỹ thuật sản xuất bia sau thời kỳ này
đợc các tầng lớp giáo sĩ ở Châu âu tiếp thu vào thế kỷ XIII sau công nguyên. Họ đã
đa ra công nghệ, kỹ thuật cùng với sự cải tiến là sử dụng hoa houblon để cải thiện h-
ơng thơm và mùi vị thay thế cho các gia vị khác tạo tính chất đặc trng của bia có sử
dụng hoa houblon mà không một nguyên liệu nào ngoài hoa houblon có thể có đợc.
Năm 1875 nhà bác học Pháp Louis Pasteur đã khám phá và khẳng định nấm
men là sinh vật duy nhất mà hoạt động sống của nó đã làm lên quá trình lên men
bia. Từ đó cộng nghệ, thiết bị sản xuất bia luôn đợc cải tiến nhờ ứng dụng các thành
tựu khoa học kỹ thuật nh: Sử dụng máy lạnh, phân lập nuôi cấy nấm men thuần
khiết, sử dụng các hoá chất để tăng thời gian bảo quản cho bia nh axít ascrorbic,
H
2
O, dietyl Cacbonat...
ở nớc ta lịch sử phát triển ngành bia còn non trẻ, sản lợng bia còn thấp, tính
đến năm 1997 sản lợng bia của cả nớc mới chỉ đạt 670 triệu lít/năm.
Với mức tiêu thụ này thì bình quân tiêu thụ đầu ngời chỉ đạt 8ữ9 lít/ng-
ời/năm. Trong khi đó ở một số nớc phát triển trên thế giới đạt từ 130ữ200 lít/ng-
ời/năm nh Mỹ, Séc - Slovakia, Hà lan,Pháp. Mặc dù tốc độ phát triển sản lợng bia ở
nớc ta tăng nhanh trong những năm gần đây nhng vẫn cha đáp ứng đợc đầy đủ nhu
cầu ngời tiêu dùng.
Năm 1990 sản lợng bia ở nớc ta là 100 triệu lít/năm đến năm 1997 sản lợng
670 triệu lít/năm, mức tăng trởng sản lợng trong 8 năm là 670%.
Chính vì những lý do trên mà việc xây dựng một nhà máy bia là cần thiết để
đáp ứng nhu cầu sử dụng bia của nhân dân và chắc chắn đem lại hiệu quả kinh tế
cao.

- 1 -

Website: Email : Tel : 0918.775.368

phần II
Lập luận kinh tế và chọn địa điểm xây dựng nhà máy.
A. Lập luận kinh tế.
Từ tình hình phát triển và nhu cầu tiêu thụ bia của nớc ta hiện nay. Cũng nh
giá trị dinh dỡng của bia mang lại thì việc thiết kế một nhà máy bia là có hiệu quả.
Nớc ta với số dân khoảng 80 triệu ngời, đất nớc lại nằm trong vùng khí hậu
nhiệt đới,gió mùa nhng hiện nay mức bình quân tiêu thụ đầu ngời còn rất thấp, kém
xa so với các nớc phát triển trên thế giới.
Trong khi đó mức sống của nhân dân đang ngày càng cải thiện. Do đó bia
không đợc xem là đồ uống xa xỉ nữa mà là một nhu cầu hởng thụ của ngời lao động.
Cùng với chiến lợc nhà nớc khuyến khích phát triển ngành nớc giải khát nói chung
và ngành bia nói riêng từ nay đến năm 2010 nâng mức bình quân tiêu thụ bia theo
đầu ngời lên 15 lít/ngời /năm nhằm đáp ứng nhu cầu và thị hiếu ngời dùng bia của
xã hội đồng thời cải thiện mức sống của nhân dân.
Trên thực tế hiện nay có ba nhà máy bia có năng suất ở tầm cỡ trung bình là
nhà máy bia Hà nội với năng suất 100 triệu lít /năm , nhà máy bia Sài gòn năng suất
100 triệu lít/năm , nhà máy bia việt nam năng suất trên 50 triệu lít/năm .Ngoài ba
nhà máy kể trên còn có các nhà máy bia vừa và nhỏ nh Tiger, Halida, heninger
,Huda Huế... Mặc dù vậy tổng sản lợng bia của cả nớc cũng cha đáp ứng đợc thị
phần ngày càng tăng của xã hột nên việc thiết kế một nhà máy bia là phù hợp với
tình hình hiện nay của nớc ta , đáp ứng đợc nhu cầu của ngời dân giải quết việc làm
cho nhân dân địa phơng, tăng thu nhập ngân sách quốc gia.
Do vậy việc thiết kế và thực thi xây dựng một nhà máy bia với năng xuất phù
hợp là hoàn toàn hợp lý, đúng đắn, nhà máy có thể hoạt động lâu dài và đem lại lợi
ích kinh tế .
B. Chọn địa điểm xây dựng nhà máy:
Nguyên tắc chọn địa điểm xây dựng:
Gần nguồn nguyên liệu và nhiên liệu.

Đủ diện tích bố trí các công trình xây dựng đồng thời đảm bảo vận chuyển
thuận lợi, có đủ diện tích để đảm bảo mở rộng sau này.
Tơng đối bằng phẳng, để thoát nớc không ngập lụt.
Mực nớc ngầm dới đất đủ sâu để giảm chi phí nền móng.
Gần đờng giao thông vận tải (thuỷ, bộ) để dễ vận chuyển, không phải xây
dựng đờng mới giảm chi phí làm đờng giao thông.
Gần nguồn nớc cấp, gần các nhà máy khác để hợp tác sản xuất.
Sử dụng đợc mạng điện quốc gia để giảm chi phí lắp đặt đờng dây, máy phát điện.

- 2 -
Website: Email : Tel : 0918.775.368

- Gần nơi đông dân c để tuyển lựa công nhân và tiêu thụ sản phẩm đợc dễ
dàng.
Từ các nguyên tắc chọn địa điểm đợc nêu trên, việc thiết kế một nhà máy bia
năng suất 10 triệu lít/năm tại khu công nghiệp Sông Công,Thái Nguyên là hoàn toàn
thực thi vì lý do sau:
- Đây là nơi tập trung đông dân c, chủ yếu là nhân dân lao động trong các nhà
máy, xí nghiệp thuộc khu chế xuất mới thành lập của tỉnh , hứa hẹn một tiềm năng
về con ngời và nguồn tiêu thụ lớn,mặc dù trong khu vực có nhà máy bia Sông Công
năng xuất 10 triệu lít/năm, với mức thu nhập khá cao, đời sống ngày càng đợc cải
thiện, trong tơng lai không xa sẽ là một thành phố.
- Khu vực này nằm cạnh đờng Quốc lộ 3 chạy dài xuyên suốt các tỉnh nên hết
sức thuận lợi, đó cũng là những khu tập trung dân c đông đúc thuận lợi cho việc tiêu
thụ và phân phối sản phẩm.
- Có thể dễ dàng thuê địa điểm sản xuất trong khu công nghiệp là nơi đã có
cơ sở hạ tầng khá hoàn thiện.
Từ những lý do trên tôi chọn địa điểm đặt nhà máy tại khu công nghiệp trên,
với năng suất thiết kế ban đầu là 10 triệu lít/năm. Nhà máy sử dụng nguyên liệu
thay thế là gạo với tỷ lệ 30%.

* Nguồn cung cấp nguyên liệu:
Nguyên liệu chính để sản xuất bia: malt, hoa houblon, chế phẩm Termamyl
đợc nhập trực tiết qua công ty xuất nhập khẩu từ các nớc Đan Mạch, Séc - Slovakia,
Đức, Pháp, Tiệp, úc.
Nguyên liệu thay thế: Nhà máy sử dụng nguyên liệu thay thế là gạo, với tỷ lệ
30%. Lợng gạo thu mua tại địa phơng một cách dễ dàng vì nớc ta là nớc sản xuất
gạo.
Nguồn điện:
Điện là nhu cầu quan trọng cho bất kỳ nhà máy nào, điện phải đảm bảo 24/24
giờ. Nhà máy sử dụng điện từ mạng điện từ mạng lới điện quốc gia, đặt máy biến
thế và đặt thêm máy phát điện loại TM320/6 công suất máy phát 250kVA để phòng
khi mất điện lới.
*Nguồn nhiên liệu:
Nhiên liệu dùng trong nhà máy chủ yếu là để cung cấp cho nồi hơi phục vụ
cho các mục đích nh sản xuất, vệ sinh thiết bị nhà xởng, thanh trùng, phục vụ tắm
giặt...
Nhiên liệu sử dụng là than đợc cung cấp từ tổng công ty than Việt Nam.
Nguồn n ớc:
Nguồn nớc phục vụ cho nhà máy đợc lấy từ Nhà máy nớc của khu công
nghiệp nằm gần địa điểm xây dựng nhà máy,và dùng nguồn ghiếng khoan tại nhà
máy làm nớc dự phòng.
Hệ thống thoát n ớc:

- 3 -
Website: Email : Tel : 0918.775.368

Nhà máy thải ra lợng nớc lớn, là nớc thải thực phẩm nên trớc khi thải đi phải
qua xử lý và đợc thải ra ngoài qua hệ thống nớc thải của khu chế xuất.
*Nguồn nhân lực:
Năng suất nhà máy 10 triệu lít/năm có nhu cầu sử dụng lao động rất lớn nên

vấn đề này cần đợc coi trọng. Đối với công nhân sử dụng nguồn nhân công tại địa
phơng khi đã đợc chọn lựa . Còn cán bộ kỹ thuật và điều hành có thể thi tuyển chọn.
Bia hơi tiêu thụ tại địa phơng, bia chai có thể tiêu thụ thêm tại thị trờng trong và
ngoài tỉnh.

- 4 -
Website: Email : Tel : 0918.775.368

Phần III
Nguyên liệu chính và phụ để sản xuất bia:
Nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt đại mạch, hoa houblon và nớc. Nh-
ng hiện nay ngời ta cho phép thay thế một phần malt đại mạch bằng một tỷ lệ và
loại nguyên liệu thay thế sao cho phù hợp với thị thiếu của ngời tiêu dùng, nguyên
liệu thay thế đó là đại mạch, gạo...
Đối với nớc ta cho phép thay thế một phần malt bằng gạo với tỷ lệ nhất định thờng
10ữ50%.
I. Malt đại mạch.
Malt đại mạch đợc nảy mầm ở điều kiện nhiệt độ, độ ẩm thích hợp và qua
khâu sấy, tách rễ, làm sạch và sau đó đánh bóng malt.
Malt đợc tách rễ khi độ ẩm của malt sấy đển w=3,8ữ4,5%. Nớc ta chấp nhận loại
malt đóng bao 50kg và độ ẩm của malt W

7%.
+ Chỉ tiêu chất lợng của malt nh sau:
Cảm quan:
Màu sắc: màu vàng sáng, vàng tơi, vàng óng ánh.
Kích thớc tơng tự hạt đại mạch.
Mùi vị: Thơm đặc trng từng loại malt, không có mùi vị lạ.
Độ sạch: Không tạp chất, hạt không bị vỡ, không có hạt bị bệnh.
Hạt vỡ tối đa: 0,5%

Hạt bị bệnh :1%
Hạt có vết cắt trắng trong từ 2,5ữ5%.
Chỉ số cơ học
Dung lợng: Malt trung bình: 530ữ560g/l
Trọng lợng khô tuyệt đối: Trung bình từ 28ữ38g/1000hạt (theo trọng lợng)
Từ 25ữ37g/1000 hạt (theo chất kho tuyệt đối).
Thành phần hóa lý học.
Độ ẩm: W

7%
Độ hoà tan trung bình: 75ữ80% ( theo % chất khô).
Cờng độ màu: Màu dịch đờng ( trong phòng thí nghiệm). Đợc biểu thị bằng số ml
dung dịch iod 0,1N cần thiết, để nhuộm 100ml nớc đến màu đồng nhất với màu của
dung dịch cần phân tích.
Đối với Malt vàng từ 0,16 ữ 0,25ml iod 0,1N/100ml H
2
O.
Hàm lợng maltoza:
Malt vàng hàm lợng maltoza chiếm 75ữ80% chất hoà tan.
Độ axít: pH dung dịch thí nghiệm 5,5ữ6,5%
+ Các thành phần chính của malt (% chất khô)
Tinh bột: 58% chất béo: 2,5%
Pentoza: 10% chất béo: 2,5%

- 5 -
Website: Email : Tel : 0918.775.368

Xelluloza: 6% Protein: 9ữ10%
Pentoza: 5%
Đờng khử: 4%

Hoạt lực diastaza: 200ữ250
o
WK ( Wildish - Kolbach) hay thời gian đờng hoá malt
vàng từ 10ữ20 phút/70
o
C.
II. Hoa Houblon
Hoa houblon đợc sử dụng để tạo vị đắng dễ chịu và vị thơm đặc trng cho bia.
Hoa houblon là nguyên liệu chính, thứ hai để sản xuất bia. Đồng thời từ hoa chiết ra
những chất có khả năng sát trùng, tăng thời gian bảo quản cho bia, giữ cho bia đợc
ổn định, bọt lâu tan hơn.
+ Thành phần hoá học của hoa houblon mà nhà máy sẽ dùng:
Độ ẩm: 10ữ11%
Chất khô: 89ữ90% ( chất đắng, chất chát và tinh dầu thơm) là ba thành
phần quan trọng của hoa houblon.
- Chất chát: 3% - xenluloza: 12ữ14%
- Chất thơm: 0,4% - Chất chứa nitơ: 10ữ21%
- Chất đắng: 15ữ21% - Chất khoáng: 3ữ8%
- Tinh dầu thơm: 0,3ữ1%
- Chất hoà tan không chứa nitơ: 26ữ28%
+ Yêu cầu hoa houblon:
Hoa có màu vàng óng đến vàng lục, có ít chấm đỏ cà phê trên cánh. Số hoa
có cánh rách < 1,5%. Màu hạt lupulin có màu vàng đến vàng óng, mùi thơm đặc tr-
ng.
Bảo quản: Đóng gói cẩn thận tránh tiếp xúc không khí, ánh sáng nhiệt độ 0 ữ
2
o
C, W = 8ữ10%, nếu không chất lợng hoa sẽ giảm khá nhiều. Muốn bảo quản hoa
trong thời gian khá dài 3ữ4 năm thì ngời ta có thể trích ly bằng cồn 90
o

V sau đó cô
đặc đợc hoa cao.
III. Nớc
Là một trong những nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia. Trong thành
phần bia nớc chiếm 82ữ90%. Nớc đợc dùng trong tất cả các công đoạn sản xuất bia
từ ngâm, ơm mầm cho đại mạch đến nấu, rửa bả, làm lạnh, vệ sinh dụng cụ, thiết bị,
rửa chai, cung cấp cho nồi hơi, vệ sinh nhà xởng... Do đó thành phần và tính chất
của nớc có ảnh hởng trực tiếp đến sản phẩm cuối cùng là bia. Tuy thế mỗt một công
đoạn thì có một yêu cầu chất lợng nớc sao cho phù hợp.
+ Yêu cầu nớc trong sản xuất bia:
- Độ cứng: Từ mềm đến trung bình: 4ữ 8
o
H
- Độ axit: pH: 6,8 ữ 7,2
- Hàm lợng muối cacbonat: <50 mg/lit

- 6 -
Website: Email : Tel : 0918.775.368

- Hàm lợng muối Mg: <100 mg/lit
- Hàm lợng muối Clorua: 75 ữ 100 mg/l
- Hàm lợng muối CaSO
4
: 130 ữ 200 mg/l
- Hàm lợng muối Fe
++
: 0.1 ữ 0.2 mg/l
- Hàm lợng muối NH
3
và NO

2
: không có
- Vi sinh vật tổng số: < 100Tb/ml
- Chỉ số E.coli:

3tb/lít
Có nhiều phơng pháp khác nhau để xử lý nớc nh: kết tủa, đông tụ, trao đổi ion. Tuỳ
thuộc vào mức độ chất lợng nớc cho từng công đoạn mà ta có phơng pháp xử lý nớc
sao cho phù hợp.
Cụ thể: Trong nhà máy xử lý nớc theo phơng pháp trao đổi ion.
IV. Gạo
Là một phần nguyên liệu phụ thay thế cho một phần malt trong quá tình sản
xuất bia nhăm mục đích hạ giá thành sản phẩm hay tạo loại bia phù hợp với thị hiếu,
cải tiến mùi vị, giữ bọt lâu hơn. Gạo chứa nhiều tinh bột chất khô trong gạo có thể
hoà tan từ 83 ữ 90% qua đó ta thấy gạo là nguyên liệu thay thế phù hợp cho sản
xuất bia.
+ Thành phần:
- W

13%.
- Chất chiết: 83 ữ 90% ( so với chất khô)
- Protein: 6 ữ 8%
- Tinh bột: 75 ữ 80%.
+ Phẩm chất: Gạo tẻ, trắng, thơm, không mối mọt, không có tạp chất.
V. Nấm men:
Ta sử dụng chuẩn nấm men thuần khiết, lên men chìm Saccharomyces
Carlsbergensis đợc nuôi cấy và bảo quản vô trùng trong phòng thí nghiệm.
Nguồn sử dụng từ: Nuôi cấy và nhân giống từ phòng thí nghiệm

bán sản xuất

sản xuất và sử dụng nấm men tái sinh qua xử lý và tuyển chọn chát lợng sữa men.
VI. Các hoá chất khác
- HNO
3
, NaOH: Sử dụng để xử lý sữa men.
- NaOH và HNO
3
còn sử dụng để vi sinh thiết bị.
- Chất trợ lọc diatomit: Dùng để lọc bia, tạo thành lớp lọc để lọc cặn bia, nấm
men.
- Termamyl 120L: Sử dụng để dịch hoá nguyên liệu thay thế.
- Hoá chất vệ sinh NaOH và nớc Clo.
- Axít H
2
SO
4
, axít lactri, CaCl
2
để điều chỉnh pH.
- Hoá chất để xử lý CO
2
: Than hoạt tính, KMnO
4
, CaCl
2
khan, H
2
SO

4
.
- HCl và NaOH dùng để xử lý nớc.
- Chất chông ôxy hó: axít ascorbic, H
2
O
2
.

- 7 -
Website: Email : Tel : 0918.775.368

Phần IV
Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ
I. Chọn phơng pháp nấu
Nấu nguyên liệu ( hay đờng hoá ) với mục đích chính là tạo điều kiện thích
hợp cho các hệ enzim trong nguyên liệu hay bổ sung từ bên ngoài hoạt động. Hiện
nay có hai phơng pháp nấu đang đợc sử dụng là phơng pháp ngâm toàn khối dịch và
phơng pháp đun sôi từng phần. Nhìn chung cả hai phơng pháp đều phải có điểm
dừng ở các nhiệt độ phù hợp cho từng enzim hoạt động.
+ Dừng ở 50 ữ 52
o
C là nhiệt độ thích hợp cho enzim Proteaza hoạt động thuỷ phân
protein.
+ Dừng ở 60 ữ 65
o
C là nhiệt độ thích hợp cho

- amylaza hoạt động.
+ Dừng ở 70 ữ 75

o
C là nhiệt độ thích hợp cho

- amylaza hoạt động.
1. Phơng pháp ngâm ( toàn khối)
Đờng hoá toàn khối là phơng pháp cổ điển nhng hiện nay vẫn đợc áp dụng
nhiều trên thế giới đặc biệt là các nớc châu Âu nh: Anh, Bỉ, Pháp... Đặc điểm của
phơng pháp là toàn bộ bột malt đợc trộn đều với nớc, sau khi đánh nhuyễn bột malt
với nớc thì tắt cánh khuấy, để nhiệt độ khối bột malt dừng ở các điểm dừng khác
nhau trong thời gian, nhiệt độ thích hợp. Điểm dừng cuối cùng là 70 ữ 75
o
C trong 1
giờ thì kết thúc đờng hoá.
Ưu điểm: Chế độ công nghệ phơng pháp này đơn giản nên dễ cơ giới hoá và
tự động hoá.
Nhợc điểm: Hiệu suất thu hồi chất chiết không cao.
2. Phơng pháp đun sôi từng phần
Đặc trng của phơng pháp này là từng phần nhỏ riêng rẽ của khối cháo đợc đ-
ờng hoá và đun chín một cách thứ tự sau đó mới hoà lẫn vào khối cháo.
Ưu điểm: Hiệu suất thu chất chiết cao.
Nhợc điểm: Vốn đầu t thiết bị nhiều, thời gian đờng hoá một mẻ dài hơn, tốn
năng lợng hơn.
Phơng pháp đun sôi một phần
Phơng pháp này thờng áp dụng khi chế biến dịch đờng có độ hoà tan thấp.
+ Cách tiến hành nh sau:
Bột malt đợc trộn với nớc ở nhiệt độ 35 ữ 37
o
C nồi phối trộn. Sau đó nâng
nhiệt độ lên 50 ữ 52
o

C, nhiệt độ này trong 30 phút để đạm hoá thì toàn bộ dịch bột
đợc bơm sang nồi đờng hoá và nâng nhiệt độ khối bột lên 62 ữ 63
o
C, dừng cánh
khuấy và để yên trong thời gian 20 phút cho các phần rắn của bột malt lắng xuống.
Phần nớc ở trên gọi là dịch malt chứa nhiều Enzim Amylaza hoạt động. Bơm phần
dịch malt sang nồi phối trộn. Phần đặc còn lại đợc đun sôi khoảng 30 phút sau đó
lại bơm sang nồi phối trộn để hoà lẫn với dịch malt. Nhiệt độ của toàn khối dịch khi

- 8 -
Website: Email : Tel : 0918.775.368

đó khoảng 74 ữ 76
o
C, duy trì nhiệt độ này cho đến khi dịch cháo không làm chuyển
màu dụng dịch iod. Toàn bộ thời gian khoảng 3 - 4 giờ.
Phơng pháp đun sôi hai phần:
Hoà lẫn bột malt với nớc ở nhiệt độ 35 ữ 37
o
C ở nồi phối trộn, và bật cánh khuấy.
Sau đó nâng nhiệt độ lên 50 ữ 52
o
C và cho cánh khuấy ngừng khuấy để yên khoảng
20 phút cho phần rắn lắng xuống. Trong thời gian lắng thì hệ Enzim Proteaza thực
hiện đạm hoá. Tiếp theo khoảng 2/5 lợng hồ malt ở nồi phối trộn đợc bơm sang nồi
đờng hoá và nâng nhiệt độ lên 72 ữ 73
o
C trong 15 ữ 25 phút thì đờng hoá kết thúc
ta tiếp tục đun khối dịch đến nhiệt độ sôi. Cháo malt đợc đun sôi trong khoảng 15 ữ
20 phút thì bơm toàn bộ lợng cháo malt lại nồi phối trộn sao cho nhiệt độ khối dịch

khi bơm xong khoảng 65
o
C cho cánh khuấy ngừng làm việc và để yên 15 ữ 20 phút
cho Enzim

- Amylaza hoạt động. Tiếp tục bơm 1/3 ( lấy cháo phần đặc ) ở nồi
phối trộn sang nồi đờng hoá rồi nâng lên 70 ữ 72
o
C. Sau khoảng 15 ữ 20 phút thì
tiếp tục đun sôi khối cháo trong nồi đờng hoá. Sau đó lại bơm ngợc về nồi phối trộn
để hoà lẫn với phần còn lại, sao cho nhiệt độ khối dịch tăng lên khoảng 74 ữ 76
o
C.
Duy trì nhiệt độ này cho đến khi kết thúc đờng hoá. Toàn bộ thời gian khoảng 4 ữ
4,5 giờ .
Phơng pháp đun sôi 3 phần
Trộn bột malt với lợng nớc cần thiết trong nồi phối trộn sao cho sau phối trộn nhiệt
độ khối dịch khoảng 35 ữ 37
o
C. Để 5 ữ 10 phút rồi bơm 1/3 lợng dịch sang nồi đ-
ờng hoá phần hồ này gọi là phần thứ nhất. Nâng nhiệt độ phần hồ malt lên 50 ữ
52
o
C để đạm hoá trong 5 ữ 10 phút. Sau đó tăng nhiệt độ lên 70 ữ 73
o
C và giữ trong
15 ữ 20 phút tiếp đó đun sôi cháo malt khoảng 20 phút rồi bơm ngợc về nồi phối
trộn. Lúc này cho cánh khuấy hoạt động và khi bơm xong thì nhiệt độ khối cháo
trong nồi phối trộn khoảng 50 ữ 52
o

C để đạm hoá trong 5 ữ 10 phút. Rồi bơm 1/3 l-
ợng dịch sang nồi đờng hoá phần hồ này gọi là phần thứ hai. Tăng nhiệt độ phần hồ
malt lên 70 ữ 72
o
C và giữ trong 15 ữ 20 phút sau đó đun sôi khối dịch trong 20
phút, sau đó cháo đợc bơm ngợc trở lại nồi phối trộn sao cho nhiệt độ tăng lên 62 ữ
63
o
C giữ cho nhiệt độ này 5 ữ 10 phút rồi bơm 1/3 lợng hồ malt sang sồi đờng hoá
( phần thứ 3), tăng nhiệt độ khối dịch cháo lên 72 ữ 75
o
C nhằm đờng hoá lần cuối
cùng rồi đun sôi trong 10 ữ 15 phút và bơm quay về nồi phối trộn. Lúc này nhiệt độ
toàn khối cháo khoảng 75 ữ 77
o
C. Quá trình đờng hoá kết thúc mất khoảng 5 ữ 5,5
giờ.
Qua phân tích các tiến hành từng phơng án nấm nguyên liệu nh trên đồng thời kết
hợp với thực tế sản xuất của nhà máy bia ở nớc ta. Ta sử dụng phơng pháp đun sôi
một phần hay còn gọi là phơng pháp hỗn hợp.
Cụ thể nh sau:
Theo đồ án thiết kế là sử dụng 30% gạo thay thế malt. Nên phơng án đờng hoá là
dùng hai thiết bị gồm nồi hồ hoá và nồi malt.
ở nồi hồ hoá có sử dụng 5% malt lót và Enzyme Termamyl 120L để tăng cờng thuỷ
phân tinh bột.

- 9 -
Website: Email : Tel : 0918.775.368

II. Chọn phơng pháp lên men bia .

Trong quá trình sản xuất bia gồ 3 công đoạn chính: sản xuất malt - chuẩn bị
dịch đờng - lên men bia, có rất nhiều phơng pháp lên men. Vấn đề là ta chọn phơng
pháp nào cho hiệu quả và cho phù hợp với điều kiện cho từng nhà máy.
1. Căn cứ vào chủng nấm men ta có hai phơng pháp lên men
Lên men nổi
Chủng lên men là Saccharomyces Cerevisiae.
Đặc điểm: Lên men ở nhiệt độ cao 18 ữ 25
o
C. Khi lên men chúng nổi trên bề mặt,
thời gian lên men chính kéo dài 5 ữ 7 ngày lên men phụ 15 ữ 20 ngày.
Ưu điểm: Lên men ở nhiệt độ cao, tiết kiệm đợc năng lợng làm lạnh, nấm men có
thể lên men sớm, quá trình lên rất nhanh, rút ngắn chu kỳ sản xuất, tăng năng suất.
Nhợc điểm: Nhiệt độ lên men cao, dễ bị nhiễm tạp, có nhiều sản phẩm phụ bất lợi
sinh ra trong quá trình lên men, khó trong quá trình lọc
Lên men chìm
Chủng lên men là Saccharomyces Carlsbergensis.
Đặc điểm: Lên men ở nhiệt độ thấp hơn, có xu hớng kết lắng xuống đáy thùng nên
tháo sữa men dễ, lên men ở nhiệt độ thấp 6 ữ 10
o
C.
Ưu điểm: Hạn chế nhiễm tạp, ít sản phẩm phụ, bia ngon hơn.
Nhợc điểm: Lên men kéo dài hơn, tốn năng lợng làm lạnh hơn.
2. Dựa vào thiết bị lên men
Lên men cổ điển
Đặc điểm: Hai giai đoạn lên men chính và phụ đợc tiến hành ở hai thiết bị khác
nhau.
Ưu điểm: Thiết bị đơn giản, thao tác vận hành dễ, chất lợng bia tốt.
Nhợc điểm: Tổn hao lạnh, thời gian lên men kéo dài, tổn thất dịch đờng lên men
lớn, dễ tạp nhiễm khi vận chuyển, chuyển thùng.
Lên men gia tốc

Đặc điểm: Lên men chính và phụ thuộc đợc thực hiện ở cùng một thiết bị lên men,
thiết bị thân trụ đáy côn ( CCV) có hệ thống áo làm lạnh hợp lý.
Ưu điểm: Giá thành đầu từ giảm 25 ữ 30%, chi phí vận hành giảm 50 ữ 60%,
tổn thất bia giảm, tổn thất chất đắng giảm, dễ điều chỉnh nhiệt độ lên men, tăng chất
lợng bia.
3. Theo phơng pháp lên men gồm
a. Lên men gián đoạn
Đa một phần dịch đờng lên men vào tank, sau một thời gian lên men bia đợc
đem đi lọc, bão hoà CO
2
, chiết block, chai và đem đi tiêu thụ.

- 10 -
Website: Email : Tel : 0918.775.368

b. Lên men liên tục:
Cho dịch đờng tự chảy qua thiết bị có nấm men đã đợc cố định trên một chất
mang, với lu lợng hợp lý thì dịch ra liên tục chính là bia thành phẩm. Phơng pháp
này cha đợc áp dụng rộng rãi trên qui mô công nghiệp.
c. Lên men theo phơng pháp bán liên tục
Dịch đờng hoa houblon hoá đợc lên men trong các tank kín liên thông với
nhau tạo thành dãy. Mỗi dãy có 6 tank, một tank dùng để lên men sơ bộ và các tank
còn lại dùng để thực hiện quá trình lên men chính. Tất cả tank có thể luân phiên cho
nhau về chức năng.
Qua các phân tích trên ta chọn phơng pháp lên men gián đoạn, sử dụng chủng
nấm men Sac. Carlsbergensis, lên men ở nhiệt độ 12
o
C. Thiết bị lên men thân trụ,
đáy côn, nắp chỏm cầu. Trong quá trình lên men có thu và xử lý CO
2

để bão hoà trở
lại cho bia sau khi lọc bia nhằm bảo đảm đủ lợng CO
2
có trong bia nh đã dự tính.

- 11 -
Website: Email : Tel : 0918.775.368

III. Quy trình Công nghệ sản xuất bia
sơ đồ dây chuyền công nghệ

- 12 -

Malt
Hoa
houlo
n
Nư
ớc
Gạo
Cân Cân
Bã(chăn nuôi)
Nghiền búa
Hồ hoá
enzim
,
maltló
t
Ngâm, đường hoá
Lọc dịch đường

Nghiền trục
Men thải
Thanh trùng
Dán nhãn, xếp thùng
Chiết bock
Xuất xưởng
Khử trùng
Ch
ai
Hublon hoá
Lắng trong dịch
Cặn thải
men
giống
Chiết chai
C
O
2
Kiểm tra
Làm lạnh
Lên men chính
Lên men phụ
Lọc bia
Bão hoà CO
2
Thu hồi
Xử lý
Nạp chai
CO
2

Không
khí vô
trng
Cặn thải
Nhân giống
Rút men
Xử lý
Me
n
sệt
Website: Email : Tel : 0918.775.368

IV. Thuyết minh quy trình công nghệ
A. Phân xởng nấu
1. Nghiền nguyên liệu
Trong khâu nghiền ngoài vấn đề nghiền malt ta còn phải nghiền nguyên liệu
thay thế là gạo.
a. Nghiền malt
Vấn đề nghiền malt ở đây đòi hỏi phải nghiền sao cho ta có thể thu đợc hiệu
suất chất chiết cao khi đờng hoá và đảm bảo yêu cầu với thiết bị lọc sau này.
Hiện nay có ba phơng pháp nghiền malt: nghiền malt khô, nghiền ẩm, và
nghiền ớt.
Để phù hợp với nhà máy đợc thiết kế ta sử dụng phơng pháp nghiền ẩm.
Thành phần cấu tạo chủ yếu của hạt malt là vỏ và nội nhũ. Hai phần này khác
nhau về thành phần, tính chất vật lý, hoá học và khác nhau về chức năng, vai trò
trong công nghệ sản xuất dịch đờng.
Ta biết rằng trong hạt malt luôn có ba khu vực có độ nhuyễn khác nhau do đó
không thể nghiền để đảm bảo cho cả ba khu vực mà chỉ có thể đáp ứng một cách
tổng thể để có hiệu quả nghiền tốt nhất.
Vỏ hạt cấu tạo chủ yếu là Xenluloza, các hợp chất Polyphenol, chất khoáng, chất

màu, chất đắng.
Xenluloza là hợp chất không tan trong nớc và không bị tác dụng bởi hệ Enzim trong
hạt malt. Các chất này hoà tan vào dịch đờng gây bất lợi cho bia sau này. Vì vậy khi
nghiền cần có biện pháp bảo toàn nguyên vỏ malt càng nhiều càng tốt. Mặt khác lớp
vỏ malt này lại tạo lớp màng lọc cho khâu lọc sau này.
Lớp nội nhũ của malt chứa chủ yêu là tinh bột, dextrin đờng, Protein và các sản
phẩm thuỷ phân... Đây là nguồn cung cấp chất hoà tan chính cho dịch đờng. Trong
quá trình chuyển hó chúng đợc Enzyme chuyển hoá thành các chất phần tử lợng
thấp dễ hoà tan.
Thiết bị nghiền malt thích hợp là máy nghiền trục. Số rulô của máy nghiền có thể là
2, 4 hoặc 6. Chỉ số về thành phần cơ học tối u của bột nghiền phụ thuộc vào chất l-
ợng của malt, công nghệ đờng hoá, thiết bị lọc bã... Nhìn chung thì bột nghiền tốt
nếu thành phần cơ học của nó có khối lợng cám bé và bột mịn chiếm u thế, lợng
tấm lớn hiếm, ít vỏ thì đáp ứng đợc yêu cầu công nghệ thiết bị lọc.
+ Yêu cầu bột nghiền:
- Vỏ và tấm lớn: 30 ữ 40%
- Tấm bé và bột: 60 ữ 70%
b. Nghiền gạo
Gạo là nguyên liệu cha ơm mầm để thay thế một phần malt.
Đặc điểm của nó là cấu trúc tinh bột vững chắc, cha đợc tác dụng bởi Enzim
nên khó bị thuỷ phân. Do đó để đảm bảo đợc yêu cầu là chiết đợc nhiều chất chiết
thì ta phải nghiền gạo với mức độ mịn hơn, nhằm tăng diện tích tiếp xúc của bột gạo
với nớc, Enzim, để nấu dễ chín, triệt để hơn.
Ta sử dụng máy nghiền búa để nghiền gạo.

- 13 -
Website: Email : Tel : 0918.775.368

+ Yêu cầu bột nghiền nh sau:
- Tấm lớn: 15%

- Tấm bé: 40%
- Bột: 45%
2. Nấu và đờng hoá nguyên liệu
2.1 Mục đích quá trình nấu và đờng hoá nguyên liệu
a. Mục đích quá trình nấu.
Là nhằm phá vỡ cấu tạo màng tinh bột, làm yếu các liên kết của chúng,
chuyển tinh bột thành đồng nhất trong dung dịch.
b. Mục đích quá trình đờng hoá.
Là nhằm tất cả các chất có phân tử lợng cao dới dạng không hoà tan cùng với
chất hoà tan thành chất chiết của dịch đờng.
Cờng độ quá trình thuỷ phân phụ thuộc vào điều kiện khi đờng hoá. Để tiến
hành cờng độ thuỷ phân thành những chất khác nhau theo yêu cầu cần phải điều
chỉnh những điều kiện kỹ thuật phù hợp cho các hệ Enzim hoạt động đồng thời ức
chế các Enzim khác.
Các yếu tổ ảnh hởng đến cờng độ màu và sự tiến triển của các quá tình thuỷ
phân là nhiệt độ, pH, nồng độ dịch cháo... Tuy nhiên việc điều chỉnh nhiệt độ khi đ-
ờng hoá là biện pháp quan trọng và hữu hiệu nhất để điều khiển quá trình thuỷ
phân. Trong quy trình công nghệ ta thiết lập những điều kiện thích hợp cho một số
Enzim cùng với thời gian nghỉ chỉ cần thiết theo thứ tự tăng dần để quá trình thủy
phần đợc tiến hành triệt để.
2.2.Quy trình nấu - đờng hoá
a. Nồi hồ hóa
Mục đích của quá trình nấu hồ hoá nguyên liệu là để xử lý nghiền nguyên
liệu thay thế. Do gạo cha qua quá trình nảy mầm nên tinh bột còn nguyên vẹn, rất
khó phá vỡ. Vì vậy để chuyển tinh bột gạo từ trạng thái không hoà tan sang hoà tan
cần phải nấu chín.
Thiết bị nấu là nồi hai vỏ, bên trong có cánh khuấy. Đầu tiên cho nớc vào nồi
theo tỷ lệ 5/1 đối với bia hơi và 4,5/1 đối với bia chai, sau đó cho toàn bộ lợng bột
gạo và 5% malt lót cùng với lợng Enzim cần thiết. Ta phải đổ từ từ, vừa đổ vừa cho
cánh khuấy hoạt động. Cánh khuấy hoạt động đều trong 15 phút với tốc độ lớn nhất

nhằm mục đích tránh vón cục và bột hút nớc đều. Tiếp đó xả nớc ngng ở đáy nồi,
mở van cấp nhiệt nâng nhiệt độ lên 86
o
C, tốc độ 1
o
C/phút. Giữ ở nhiệt độ trong 30
phút để hồ hoá bột gạo. Sau khi kết thúc giai đoạn hồ hoá dịch cháo loãng ra. Sau
đó nâng nhiệt độ khối cháo lên nhiệt độ sôi và giữ ở nhiệt độ sôi trong 40 phút để
chín nốt phần bột còn lại tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đờng hoá sau này.
Kết thúc quá trình này ta tiến hành bơm dịch cháo sang nồi malt, bơm làm hai lần
thì hết.
b. Nồi malt ( đờng hoá)

- 14 -
Website: Email : Tel : 0918.775.368

Trong quá trình đun sôi nồi cháo ta tiến hành chuẩn bị nồi malt. Nồi malt là
nồi hai vỏ, có tác nhân truyền nhiệt là hơi nớc, bên trong có cánh khuấy. Trộn nớc
và nguyên liệu theo tỷ lệ: 5/1 bia hơi và 4,5/1 bia chai. Sao cho sau phối trộn nhiệt
độ khối dịch malt khoảng 35 ữ 38
o
C và để ngâm ở nhiệt độ này trong 25 phút cho
Enzim đợc giải phóng chuyển sang trạng thái hoà tan mặt khác một số Enzim phân
huỷ vỏ glucan, protit phức tạp bao quanh phân tử tinh bột tạo điều kiện cho Enzim
tấn công vào tinh bột. Trong thời gian này cánh khuấy hoạt động liên tục.
Bơm một phần dịch cháo sang nồi malt sao cho nhiệt độ khối dịch tăng lên
50 ữ 52
o
C, giữ nhiệt độ này trong 20 phút để hệ Enzim proteaza hoạt động phân cắt
protein thành Albumin, pepton, peptit, dipeptit, axit amin. Các sản phẩm thuỷ phân

này giúp cho bia có khả năng giữ bọt tốt, tạo hơng vị đậm đà. Đặc biệt axít amin tạo
thành là nguồn cung cấp thức ăn chứa nitơ cho nấm men sử dụng. Sau đó tiếp tục
bơm nốt phần cháo còn lại ở nồi hồ hoá sang nồi đờng hoá để tăng nhiệt độ khối
dịch lên 63
o
C và giữ ở nhiệt độ này trong 30 phút để Enzim

- Amylaza hoạt động.
Dới tác dụng của

- Amylaza các phần tử Amiloza và amilopectin sẽ bị phân huỷ
thành đờng maltoza và dextrin. Tiếp theo nâng nhiệt độ khối dịch lên 75
o
C và giữ ở
nhiệt độ này cho

- Amylaza hoạt động phân cắt các dextrin bậc cao thành dextrin
có phân tử lợng thấp và một số glucoza. Quá trình này xảy ra khoảng 20 phút.
3. Lọc dịch đờng.
Mục đích của quá trình lọc dịch đờng là tách phần lỏng chứa các chất hoà tan
ra khỏi phần bã rắn.
Quá trình lọc dịch đờng đợc thực hiện qua hai giai đoạn ở cùng một thiết bị.
+ Tách phần lỏng ra khỏi phần rắn ( dịch lọc đầu )
+ Dùng nớc nóng để rửa bã thu các chất hoà tan còn trong bã ( dịch lọc cuối ).
Để thực hiện lọc quá trình này ngời ta hay sử dụng thiết bị lọc là máy lọc
khung bản hay thùng lọc.
Các loại thiết bị lọc có các đặc điểm sau:
Thùng lọc: Có năng suất thấp hơn máy lọc khung bản nhng dịch lọc không bị tiếp
xúc nhiều với không khí, dễ bị tự động hoá.
Máy lọc khung bản: hiệu suất lọc cao do bề mặt lọc lớn có thể kiểm tra quá trình

làm việc, có thể thay đổi đợc năng suất, tuy nhiên khi lọc dịch lọc tiếp xúc nhiều với
không khí gây ảnh hởng không tốt đến dịch lọc. Công nhân thao tác nặng nhọc, tốn
vải lọc. Vậy ta chọn thùng lọc để lọc dịch đờng cho nhà máy.
Trớc khi lọc phải vệ sinh sạch sẽ, đuổi hết không khí ở lớp đáy giả. Khi bơm
chuyển dịch đờng từ nồi đờng hoá sang thùng lọc thì nhiệt độ khối dịch vào khoảng
76
o
C. Ta ủ nhiệt độ này khoảng 30 phút để kết lắng, tạo lớp bã lọc. Sau 30 phút tiến
hành lọc dịch đờng ban đầu ( dịch cốt) dịch đờng chảy ra lúc này còn đục cần phải
hồi lu về thùng lọc, khi nào trong thì lấy dịch sang nồi nấy hoa, thơi gian quá trình
này mất 1,5ữ2 giờ.
Rửa bã: Bã có thể đợc rửa 2 ữ 3 lần. Nhiệt độ của nớc rửa bã 75 ữ 76
o
C để
cho quá trình đờng hoá tiếp tục và tránh sự hồ hoá trở lại của các hạt tinh bột còn

- 15 -
Website: Email : Tel : 0918.775.368

sót trong khối bã, tránh làm tăng độ nhớt của dịch rửa vì đó là nguyên nhân gây đục
dịch đờng. Quá trình rửa bã kết thúc khi dịch lọc có nồng độ chất chiết

1%.
4. Nấu hoa
Mục đích quá trình nấu dịch đờng với hoa houblon là nhằm trích ly các thành
phần có trong hoa nh chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol và các thành phần khác
vào dịch đờng để tạo cho bia sau này có hơng vị đặc trng. Mặt khác trong quá trình
đun sôi dịch đờng với hoa cũng làm gia tăng nồng độ dịch đờng, độ axit, cờng độ
màu...
Trong quá trình đun sôi các vi sinh vật, men hoạt động còn sót cũng bị tiêu

diệt, các protein hoà tan sẽ kết hợp với polyphenol, tanin tạo thành hợp chất kết tủa
lắng xuống. Nhờ đó dịch đờng có thành phần hoá học ổn định phù hợp với điều kiện
kỹ thuật của các quá trình sau này.
Thiết bị đun sôi dịch đờng với hoa houblon là nồi hai vỏ làm bằng thép bên
trong có cánh khuấy và dùng hơi nớc để cấp nhiệt. Trong quá tình lọc và rửa bã thì
dịch đợc bơm thẳng vào nồi hoa. Tại đây dịch đợc nâng lên 70 ữ 75
o
C và giữ ở nhiệt
độ này trong 10 phút. Tiếp tục cấp nhiệt để đun sôi khối dịch, giữ sôi khoảng 15
phút thì cho 1/2 lợng hoa viên cần dùng vào. Đun sôi dịch tiếp tục khoảng 30 phút
nữa thì rót nốt 1/2 lợng hoa viên còn lại và 1/2 lợng hoa cánh cần dùng, lợng hoa
cánh này đợc cho vào là để tạo vị đắc đặc trng cho bia ( nhà máy sử dụng 30% hoa
cánh và 70% hoa viên).
Trớc khi quá trình nấu hoa kết thúc 10 phút thì ta cho nốt 1/2 lợng hoa cánh
còn lại để tạo hơng thơm cho bia. Dịch đờng sau khi đun sôi với hoa houblon đợc
lọc bã hoa qua thiết bị lới lọc và bơm sang thùng lắng xoáy để tách cặn nhỏ và kết
tủa.
5. Lắng trong và làm nguội dịch đờng
Mục đích của quá trình lắng trong, làm nguội là loại bỏ một phần cặn thô có
trong dịch đờng nh tủa protein tanin, các cặn nhỏ của bã hoa còn lại. Dịch đờng
đợc bơm vào thùng lắng xoáy theo phơng tiếp tuyến để tạo dòng xoáy làm cho
những dòng kết tủa dễ dàng lắng xuống. Thời gian cần thiết để lấy dịch trong 30 ữ
40 phút.
Toàn bộ thời gian làm việc của lắng xoáy là 1,5 ữ 2 giờ. Nhiệt độ vào thiết bị 100
o
C,
nhiệt độ ra khoảng 90
o
C. Dịch đờng sau khi lắng xoáy đợc bơm sang thiết bị lạnh
nhanh, cặn đợc xả qua van đáy.

6. Làm lạnh nhanh
Mục đích của quá trình làm lạnh nhanh là đa nhiệt độ dịch đờng về nhiệt độ
theo yêu cầu kỹ thuật thích hợp cho quá trình lên men bia. Chủng nấm men sử dụng
lên men là nấm men chìm. Nên nhiệt độ dịch đờng cần làm lạnh xuống 10 ữ 12
o
C.

- 16 -
Website: Email : Tel : 0918.775.368

Dịch đờng đợc hạ nhiệt độ một cách vô trùng sau lắng xoáy khoảng 90
o
C
xuống 12
o
C, sau lạnh nhanh có bộ phận bổ sung O
2
cho dịch đờng cỡ 8mg/l.
Khi làm lạnh nhanh tránh đợc các vi sinh vật trong môi trờng ô nhiễm vào
dịch lên men, làm kết tủa các chất hoà tan trong dịch nóng tránh cho bia bị đục.
Thiết bị lạnh nhanh sử dụng là máy hạ nhiệt kiểu tấm bản hai cấp.
Cấp thứ nhất: Là vùng làm lạnh trung gian hạ nhiệt độ dịch đờng xuống 40
o
ữ
45
o
C, tác nhân lạnh là nớc 20
o
C.
Cấp thứ hai: là vùng hạ nhiệt độ dịch đờng xuống 12

o
C, nhiệt độ lên men
chính. Tác nhân lạnh là nớc muối, cồn hoặc glycol. Ta sử dụng nớc muối ở -10
o
C.
Thao tác: Cho dịch đờng qua thiết bị trao đổi nhiệt hai cấp, tác nhân lạnh cấp
1 là nớc ở 20
o
C, tác nhân lạnh cấp 2 là nớc muối ở -10
o
C.
Ưu điểm:
- Thiết bị gọn - Vận hành đơn giản
- Vô trùng tốt - Dễ thay đổi năng suất
- Hệ số trao đổi nhiệt cao, tiết kiệm năng lợng làm lạnh.
7. Cấp oxy
Mục đích: Cấp đủ lợng oxy cần thiết cho nấm men phát triển sinh khối ở đầu
thời kỳ lên men. Khi dịch đờng đợc lạnh thì ôxy đợc hoà tan tốt hơn.
Thao tác: Không khí sau khi đợc làm sạch và vô trùng thì đợc phun vào đờng
ống cấp dịch đờng cho thùng lên men.
B. Phân xởng lên men
1. Gây men giống và tái sử dụng sữa men
Nhà máy sử dụng chủng nấm men Saccharomyces Carlsbergensis từ hai
nguồn.
- Nhân giống từ phòng thí nghiệm và tái sử dụng sữa men
Gây giống từ phòng thí nghiệm
Dịch đờng sau khi qua lạnh nhanh và cấp đủ ôxy thì một phần đợc bơm đi để men
giống.
+ Yêu cầu canh trờng men giống:
- Phải thuần khiết

- Mật độ tế bào 100 ữ 120 triệu tb/ml.
Nguyên tắc của việc gây men giống là đi từ nhỏ đến lớn với tỷ lệ gây men
1/10.
Nguồn nấm men giống đợc nuôi cấy cố định, vô trùng và là chủng loại thuần
khiết trong ống nghiệm.
Thể tích canh trờng từ phòng thí nghiệm

trung gian

cấp I

cấp II tuỳ
thuộc vào thể tích lợng dịch lên men.
Tóm tắt sơ đồ:

- 17 -
Website: Email : Tel : 0918.775.368

Cấp độ nuôi cấy Thời gian, h Nhiệt độ,
O
C Thiết bị nuôi cấy
+ Phòng thí nghiệm
- 10ml
- 100ml
- 1 lít
24 ữ 36
24
20 ữ 24
25 ữ 30
25 ữ 30

20 ữ 25
Tủ ấm vô trùng
+ Phòng gây men
- 5lít
- 25 lít
16 ữ 18
14 ữ 16
20 ữ 25
16 ữ 20
Cánh khuấy ổn
nhiệt
+ Bán sản xuất
- Trung gian: 125 lít
- Cấp 1: 585 lít
- Cấp 2: 3820 lít
14 ữ 16
12
12
14 ữ 16
12 ữ 14
12
Thiết bị có lớp bảo
ôn, áo lạnh
Môi trờng nuôi cấy từ phòng thí nghiệm từ 10ml 1000ml là dịch chiết malt, có
bổ xung thêm các chất cần thiết nh nớc chiết nấm men.
Từ 10lít trở lên: Môi trờng nuôi cấy là dịch đờng sản xuất đã đợc thanh trùng kỹ
càng.
Tái sử dụng sữa men
Sau khi lên men chính ta hạ nhiệt độ xuống 2 ữ 4
o

C để thu hồi sữa men.Khối kết
lắng đó gồm 3 lớp:
Lớp dới cùng là lớp cặn lạnh
Lớp giữa là lớp nấm men trẻ tốt, màu trắng sữa.
Lớp trên cùng là lớp men chết, già
Thờng thì sữa men đợc sử dụng 6 ữ 7 đời ở điều kiện nớc ta.
Tuy nhiên khi quan sát thấycó dấu hiệu bị nhiễm men dại, vi khuẩn thì không nhất
thiết phải nh vậy,mà phải nhân giống từ phòng thí nghiệm, hoặc nhiễm nhẹ phải xử
lý bằng hoá chất trớc khi tái sử dụng.
+ Cách xử lý sữa men:
Sau khi qua rây nếu nấm men phát triển tốt,sữa men không tạp nhiễm thì chỉ cần
rửa sữa men bằng nớc lạnh từ 0 ữ 2
0
C,rửa 3 ữ 4 lần, mỗi lần cách nhau 3 ữ 4 h là tái
sử dụng đợc.
Nếu có nhiễm tạp thì sử dụng hoá chất H
2
SO
4
1% với lợng 0,3 l/lít sữa men, pH >
2 trong thời gian 40 phút, sau đó trung hoà bằng NaOH 1,8N và rửa lại bằng nớc
lạnh vô trùng 0 ữ 2
o
C.
Trớc khi sử dụng sữa men thì ngời ta thờng hoạt hoá sữa men bằng dịch đờng
và sục khí vô trùng. Khi kiểm tra thấy độ cồn đạt 0,3% thì đem đi sử dụng để lên
men dịch đờng. Tỷ lệ sử dụng sữa men là 1% so với dịch đờng. Nếu sữa men tốt thì
số tế bào đạt 2 tỷ/1ml sữa men, tỷ lệ chết < 5%, nảy chồi từ 60 ữ 70%, tỷ lệ nhiễm
tạp < 3%.
Để xác định đợc thời điểm lên men chính kết thúc thì ta phải kiểm tra độ lên

men. Độ lên men đợc xác định theo công thức:
%100x
e
eE
V

=
V: độ lên men %.

- 18 -
Website: Email : Tel : 0918.775.368

E: nồng độ chất hoà tan ban đầu.
e: nồng độ chất hoà tan còn lại trong bia non.
Thờng thì V = 50 ữ 60% thì hạ nhiệt độ để thu sữa men và thực hiện quá trình
lên men phụ, tăng trữ lợng.
2. Lên men bia:
Mục đích của quá trình lên men bia là chuyển hoá dịch đờng thành rợu êtylic,
CO
2
và các sản phẩm phụ khác.
Lên men sơ bộ
Mục đích: Nhằm tạo sinh khối, hoạt hoá nấm men tạo điều kiện thích nghi cho sự
phát triển của nấm men, làm sạch bề mặt tế bào nấm men, loại bỏ lợng men già,
chết trong khối men đồng thời tách nốt lợng cặn lạnh mà khi đi qua máy lạnh cha
kết tủa hết.
Tiến hành: Dịch đờng khi ra khỏi máy lạnh nhanh có nhiệt độ 12
o
C thì đợc bơm vào
thùng lên men sơ bộ. Thùng lên men sơ bộ có hệ thống sục khí vô trùng đảm bảo

hàm lợng ôxy là 8mg/l dịch đờng.
Lợng men giống cho vào là 1/10 so với thể tích dịch đờng. Tại đây dịch đờng
đợc giữ 8 giờ để thực hiện quá trình lên men sơ bô. Sau khi kết thúc lên men sơ bộ
thì bơm dịch đờng vào thiết bị lên men chính.
Lên men chính và phụ
Mục đích của quá trình lên men chính là tạo điều kiện tối u cho sự chuyển hoá dịch
đờng nhờ hoạt động của nấm men ở điều kiện nhiệt độ, pH thích hợp. Trong khi lên
men đờng và các dextrin phân tử lợng thấp đợc chuyển thành rợu êtylic và CO
2
đồng
thời tạo một số sản phẩm phụ khác nh: axít hữu cơ, este, aldehyt, glyxerin, diaxety...
tạo thành bia theo yêu cầu kỹ thuật.
Đặc điểm của quá trình lên men chính là tiêu hao cơ chất diễn ra mạnh mẽ, thải ra l-
ợng nhiệt lớn, sản phẩm tạo ra rợu, CO
2
và một số sản phẩm phụ khác theo phơng
trình cơ bản sau:
C
6
H
12
O
6


2C
2
H
5
OH + 2CO

2
+ Q
Đồng thời các quá trình sinh hoá xảy ra do xúc tác sinh học của enzim đợc hình
thành trong quá trình lên men, một số sản phẩm phụ đợc tạo thành. Tất cả những
biến đổi này dẫn đến sự thay đổi về chất và lợng các chất hoà tan có trong dịch lên
men và biến thành bia.
Thời gian lên men chính tuỳ thuộc vào nồng độ chất hoà tan ban đầu của dịch
đờng và yêu cầu chất lợng của từng loại bia. Đối với loại bia ta cần sản xuất thời
gian lên men chính từ 5 ữ 8 ngày, nhiệt độ lên men là 12
o
C, nhiệt độ thùng lên men
đợc xác lập và duy trì nhờ hệ thống áo lạnh, tác nhân lạnh là nớc muối. Kết thúc quá
trình lên men chính nồng độ chất hoà tan còn khoảng 3,0 ữ 3,2
O
Bx.
Sau khi lên men chính ta hạ nhiệt độ bia non xuống 2 ữ 4
O
C và mở van đáy tháo cặn
và lấy sữa men ra. Hạ nhiệt độ tank lên men theo thứ tự từng khoang lạnh và từ dới
lên. Trong quá trình hạ nhiệt độ cặn mịn và men lắng xuống đáy và đợc tháo ra
ngoài. Khi toàn bộ thùng đạt nhiệt độ từ 0 ữ 2
O
C thì nén không khí vô trùng vào
thùng lên men để lấy hêt cặn mịn và sữa men, áp lực nén khoảng 2,5 ữ 3kg/cm
2
. Sau

- 19 -
Website: Email : Tel : 0918.775.368

đó giữ nhiệt độ này để quá trình lên men phụ xảy ra. Thời gian lên men phụ từ 8 ữ
14 ngày tuỳ thuộc theo yêu cầu chất lợng của bia.
Đặc trng của quá trình lên men phụ là lên men rất chậm vì lên men với lợng
đờng nhỏ, nhiệt độ thấp và nồng độ tế bào thấp.
Quá trình lên men phụ có ý nghĩa rất lớn đối với việc tạo vị, bọt và hơng thơm, nó
quyết định tới độ bền vững của bia cũng nh các đặc tính kỹ thuật của bia thành
phẩm. Trong quá trình lên men phụ lợng CO
2
tiếp tục đợc tạo ra và hoà tan vào bia
non, CO
2
chủ yếu nằm ở dạng liên kết và 1 phần nằm ở dạng tự do. Khi lên men phụ
hàm lợng axít hữu cơ tăng không đáng kể, các este đợc tạo thành, thực hiện quá
trình khử diaxetyl đến mức cho phép, rợu bậc cao giảm, tạo aldehyt. Vì vậy hơng
bia đợc hoàn thiện dần.
Trong quá trình lên men phụ các quá trình lắng trong xảy ra từng phần và
dần dần. Reoprotein của nấm men lắng xuống kéo theo một lợng nhựa đắng của hoa
houblon. Men kết lắng ở dạng bụi, các vẩy bụi kết lắng làm bia ngày càng trong
hơn.
Nh vậy mục đích của quá trình lên men phụ là tạo hơng vị cũng nh làm trong
bia, làm giảm lợng diaxetyl xuống mức cho phép.
Kết thúc quá trình lên men bia thì bia đạt hàm lợng:
- Côn: Bia hơi 3,3%

0,2 Bia chai 4,3%

0,2
- Rợu bậc cao: 40 ữ 50mg/l
- Diaxetyl: < 0,2mg/l
- CO

2
: 0,32 ữ 0,35gam/lít
- Độ đắng: 21

3 mg/l
- Độ màu: 4,2

0,1ml I
2
0,1N/100ml H
2
O
- Độ pH: 4,1 ữ 4,2
C.Phân xởng hoàn thiện
Lọc bia:
Mừc đích của quá trình lọc bia là làm tăng độ bền keo của bia.
Để tăng cờng khả năng lọc ngoài lớp vải lọc tốt, nén chặt và khít trong máy
lọc khung bản ta còn sử dụng thêm chất trợ lọc diatomit để tạo thành lớp lọc, sản
phẩm bia sau lọc sẽ có độ trong hơn.
Thao tác:
Máy lọc phải đợc vệ sinh sạch sẽ và vải lọc đợc giặt sạch, sấy khô, vô trùng,
sau đó vải đợc lắp vào khung - bản, vừa lắp vừa nén chặt, khít. Bột trợ lọc đợc hoà
với 1 lợng bia nhất định trong thùng sau đó đợc bơm vào máy lọc khung bản. Quan
sát bia đi ra nếu thấy còn đục thì hồi lu trở lại, thờng khoảng 25 ữ 30 phút thì chất
trợ lọc sẽ bám đều trên bề mặt tấm vải lọc. Nhờ đó lọc tốt và bia trong hơn. áp suất
lọc bia thờng là 2 ữ 3,5 kg/cm
2
áp suất này nhờ bơm ly tâm đa bia vào. Từ thời điểm
thấy bia trong chảy ra, thì bia đợc đa vào thiết bị bão hoà CO
2

. Sau một thời gian lọc
thì lớp bã sẽ dày do đó cản trở quá trình lọc, bia ra giảm dần, nếu tăng áp suất lọc có
thể làm hỏng lớp vải lọc, khi đó ta ngng lọc và tháo để lấy bã ra, vệ sinh lại nh ban
đầu.

- 20 -
Website: Email : Tel : 0918.775.368

Việc sử dụng diatomit sẽ đảm bảo đợc độ xốp cần thiết không làm tăng
nhanh trở lực quá trình lọc do đó không phải thay vải lọc nhiều lần. Thông thờng
thiết bị lọc là một hệ thống kín để tránh tổng thất CO
2
và bia.
Bão hoà CO
2
Trong quá trình lọc một lợng CO
2
đã thoát ra vì vậy nhất thiết phải bão hoà thêm
CO
2
để đạt hàm lợng yêu cầu.
Thiết bị bão hoà CO
2
có cấu tạo nh sau: Có lớp bảo ôn và áo lạnh, là một thiết bị kín
có các van, và có Buri bão hoà CO
2
, áp kế...
Khi bão hoà CO
2
thì phải hạ nhiệt độ của bia xuống 0 ữ 1

o
C để bão hoà tốt
hơn. CO
2
từ bình chứa đợc thiết bị phun Buri phun vào với áp lực 2,5 ữ 3 kg/cm
2
.
Khi quan sát thấy áp suất trong thùng đạt 2kg/cm
2
thì dừng và giữ trong 30 ữ 40
phút. Thời gian nạp CO
2
từ 2,5 ữ 3 giờ. Bia sau khi nạp CO
2
xong phải đạt hàm lợng
3,5g/l đối với bia hơi, 4,5 g/l đối với bia chai.
3. Hoàn thiện sản phẩm
Hoàn thiện bia hơi
Bia hơi trớc khi chiết bock phải đợc kiểm tra chất lợng nếu đạt yêu cầu thì
mới cho chiết bock. Bia hơi thành phẩm đợc chiết vào bock có các dung tích
sau:100lít, 50lít, 25lít. Để dễ vận chuyển ta chọn loại bock 50lít.
Bock đợc làm bằng nhôm hay bằng nhựa, có lớp bảo ôn, chịu đợc áp suất d
do CO
2
gây ra. Xung quanh bock có hai đai cao su để khi vận chuyển tránh bị xây
xát, va đập. Chiết bock theo phơng pháp chiết đẳng áp.
Bock đợc cem nh là đảm bảo nếu sau một ngày chiết bock mà nhiệt độ
của bia tăng không tới 1
O
C.

Hoàn thiện bia chai
Chai đựng bia đợc thổi từ các loại thủy tinh chất lợng cao có màu nâu đạm
hay xanh nhạt. Để ngăn cản (hấp thụ) đợc các tia bức xạ mặt trời có thể gây cho bia
mùi lạ. Nguyên nhân là tạo ra CO và các hợp chất chứa nhóm Sunfohydrin. Do các
tia này có khả năng kích thích phản ứng quang hoá trong bia, khử một chất có chứa
lu huỳnh thành Mecaptan có mùi khó chịu.
Chai bia phải chịu đợc áp lực 10kg/cm
2
ở 100
o
C thành chai đều, nhẵn và không có
bọt khí, đáy chai hơi lõm.
Dung tích chai sử dụng là loại 0,5lít chai phải đợc rửa sạch trớc khi chiết bia.
Vệ sinh chai thật sạch nhất là phần cổ chai để không còn cạn, mùi lạ. Sau khi xử lý
chai xong thì chai phải qua bộ phận khiểm tra, các chai đủ tiêu chuẩn mới đem đi
chiết bia.
Biểu đồ quá trình rửa chai
Vùng I: Ngâm nớc ấm 30 ữ 35
o
C để rửa sơ bộ.
Vùng II: Ngâm, phun trong NaOH 2%, áp lực phun 3 kg/cm
2
để rửa các cặn
bẩn ở nhiệt độ 65
o
C.
Vùng III: Phun nớc ấm 30 ữ 35
o
C để tráng sơ bộ.
Vùng IV: Tráng nớc lạnh vô trùng để đa nhiệt độ của chai xuống 8ữ10

o
C và
đa vào thiết bị chiết chai, chiết chai bằng máy chuyên dụng, chiết theo nguyên lý

- 21 -
Website: Email : Tel : 0918.775.368

đẳng áp. Nhiệt độ của bia là 0 ữ 1
o
C. Trong quá trình chiết chai tránh tiếp xúc với
không khí càng triệt để bao nhiêu càng tốt. Vì ôxy là nguyên nhân gây nên hoạt
đống sống của hệ vi sinh vật trong bia nên gây kém bền cho bia, đồng thời O
2
là tác
nhân gây ra phản ứng oxy hoá mà sảng phẩm là các kết tủa gây đục cho bia.
Sơ đồ dây chuyền chiết chai

- 22 -
Cl
2
, H
2
O, NaOH
Chai đóng két
Bỏ chai khỏi két
Lật két
Chai
Máy rửa chai
Két
Bia

tươi
Máy chiết chai, dập nút
Kiểmtra
Kiểm tra
Máy dán nhãn
Xếp chai vào két
Vận chuyển
Nhập kho
Thanh trùng
Soi chai
Website: Email : Tel : 0918.775.368


- 23 -
Website: Email : Tel : 0918.775.368

+ Tiến hành chiết chai
Trớc khi chiết: Vòi chiết ngoạm khít vào cổ chai ( chai đợc hệ thống thuỷ lực
đa vào đầu van chiết). Giữa chai và thùng chứa bia có ống thông với nhau để tạo áp
suất đẳng áp ống này nối giữa cổ chai và mặt thoáng của thùng chứa bia, xi lanh vòi
chiết đợc đa xuống tận gần đáy chai và thực hiện quá trình chiết. Phơng pháp chiết
này tránh đợc sự trào bọt gây tổn thất và tránh bia tiếp xúc nhiều với không khí. Khi
chiết xong bia đợc đi qua khâu kiểm tra mức đầy và dạn nứt nếu có và sau đó qua
bộ phận dập nút. Sau đó bia đợc qua bộ phận thanh trùng. Sau khi thanh trùng bia đ-
ợc kiểm tra, qua băng tải đến máy dán nhãn. Nhãn đợc dán ngay ngắn. Sau khi dán
nhãn, bia đợc xếp vào két, mỗi két 24 chai, và nhập vào kho rồi mang đi tiêu thụ.
Biểu đồ thanh trùng
I II III IV V
t
o

C 35
o
C 65
o
C 75
o
C 65
o
C 35
o
C

(phút) 10 10 10 10 10
4.Thu hồi và xử lý CO
2
Mục đích: Thu và xử lý CO
2
để đợc CO
2
khá tinh khiết nhằm phục vụ cho
việc bão hoà CO
2
sau này cho bia thành phẩm, CO
2
có tính ứng dụng cao trong sản
xuất đồ uống có ga. Do đó còn có thể bán CO
2
ra thị trờng, CO
2
là sản phẩm phụ tạo

ra trong quá trình lên men của nấm men.
Thao tác: CO
2
đợc thu hồi từ các tank lên men trong giai đoạn lên men chính,
theo các đờng ống dẫn CO
2
về túi chứa khí. Tại đây CO
2
đợc xử lý và thu CO
2
khá
tinh khiết. Đầu tiên CO
2
qua bình lọc bông sau đó lần lợt qua các thiết bị chứa nớc,
KMnO
4
, than hoạt tính để xử lý các tạp chất nh hơi nớc, este, axit , rợu, khử mùi...
Sau đó nhờ quạt hút của máy nén khí, CO
2
đợc nén vào bình thép chịu áp lực. Chú ý
khi nén CO
2
cần phải làm mát bình.
D. Vệ sinh thiết bị
Hệ thống CIP gồm 4 thùng:
Thùng 1: NaOH 2%
Thùng 2: HNO
3
0,1%
Thùng 3: Nớc Javen

Thùng 4: Nớc nóng
Thao tác: Dùng NaOH 2% để rửa các chất bẩn hữu cơ, sau đó rửa lại
bằng nớc sạch.
Dùng HNO
3
0,1% để rửa chất bẩn vô cơ, hạn chế sử dụng vì tính ăn mòn thiết bị.
Nớc Javen: Chất tẩy rửa sau đó rửa lại bằng nớc sạch.
Sau khi rửa bằng hoá chất và nớc sạch nếu các thiết bị cần độ vô trùng cao thì ngời
ta rửa lại bằng nớc nóng.
E. Đánh giá chất lợng bia
Chất lợng bia đạt đợc yêu cầu nh sau:

- 24 -
Website: Email : Tel : 0918.775.368

+ Cảm quan:
Màu sắc: vàng, sáng , vàng rơm có màu tự nhiên.
Độ trong: bọt trắng, mịn, thời gian giữ bọt 2 phút ở độ cao bọt 3cm, độ bám cốc tốt,
độ sạch.
Mùi: mùi đặc trng, không mùi lạ.
+ Chỉ tiêu hoá lý
Độ đờng ban đầu: Bia chai 12
o
Bx, bia hơi 10,5
o
Bx.
Hàm lợng cồn:
Bia chai 4,3%

0,2 Bia hơi 3,3%

0,2
Hàm lợng CO
2
:
Bia chai 4,3g/l

0,2 Bia hơi 3,3g/l

0,2
- Hàm lợng axít: 1,53ữ1,8g/l
- Độ màu theo EBC:

7
- Hàm lợng diaxetyl: < 0,2g/l
- Hàm lợng chất đắng: 19 ữ 22 EBC
- Kim loại nặng: không có
+ Chỉ tiêu về vi sinh vật
- Vi khuẩn hiếu khí:

100tb/ml
- vi khuẩn yếm khí: không có
- E.coli: không có
- Vi trùng gây bện đờng ruột: không có
- Nấm mốc:

5tb/ml.

- 25 -