KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA VÀNG ĐÓNG BOCK TẠI NHÀ MÁY BIA VINAKEN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TÀO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM

KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA VÀNG ĐÓNG
BOCK TẠI NHÀ MÁY BIA VINAKEN

Họ và tên sinh viên: PHẠM THỊ BÍCH AN
Ngành: BẢO QUẢN VÀ CHẾ BIẾN NÔNG SẢN THỰC PHẨM
Niên khóa: 2007 - 2011

Tháng 08/2011


KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA VÀNG ĐÓNG BOCK
TẠI NHÀ MÁY BIA VINAKEN

Tác giả
Phạm Thị Bích An

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư ngành
Bảo quản và chế biến nông sản thực phẩm

Giáo viên hướng dẫn
Th.S Nguyễn Minh Hiền

Tháng 08/2011
i


LỜI CÁM ƠN
Em cảm ơn Ban giám đốc, các cô chú và anh chị trong nhà máy bia Vinaken đã

tạo điều kiện và giúp em trong suốt thời gian thực tập tại nhà máy.
Con xin gửi lòng biết ơn sâu sắc đến ba mẹ, người đã có công sinh thành và yêu
thương con. Cảm ơn gia đình đã luôn bên cạnh, giúp đỡ và động viên con.
Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, quý thầy cô khoa Công Nghệ Thực
Phẩm và thầy cô trường Đại Học Nông Lâm Tp.HCM, đặc biệt em chân thành cảm ơn
cô Nguyễn Minh Hiền, người đã trực tiếp hướng dẫn tận tình trong suốt quá trình học
và thực hiện đề tại tốt nghiệp.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn các bạn lớp DH07BQ, bạn thân đã nhiệt tình giúp tôi
trong thời gian thực tập.
Do những hạn chế về kiến thức cũng như kinh nghiệm thực tế nên cuốn luận
văn không tránh khỏi những thiếu sót, chúng tôi rất mong nhận được những ý kiến
đóng góp chỉ dẫn của các thầy cô, các cô chú và các bạn.
Thủ Đức, tháng 8 năm 2011
Sinh viên

Phạm Thị Bích An

ii


TÓM TẮT
Bia là nước giải khát được lên men từ các loại đường có trong dịch đường
houblon hóa thông qua hoạt động của chủng nấm men Saccharomyces. Loại nước giải
khát này có độ cồn thấp, có gas (CO 2 ), nhiều bọt mịn xốp, vị đắng dễ chịu và hương vị
đặc trưng. Bia được làm từ các nguyên liệu như: malt đại mạch, hoa houblon, men và
nước. Ngoài ra trong sản xuất bia để giảm giá thành, cải thiện mùi vị và tăng thời gian
bảo quản của bia nên người ta thường bổ sung thế liệu (thường dùng gạo).
Trong thời gian 4 tháng tôi thực tập tại nhà máy bia Vinaken và thực hiện khóa
luận tốt nghiệp tại nhà máy với tên đề tài: “Khảo sát quy trình sản xuất bia vàng đóng
bock tại nhà máy bia Vinaken”. Bia vàng của nhà máy Vinaken không qua giai đoạn

lọc và thanh trùng. Nó cũng được sản xuất từ malt đại mạch, gạo, hoa houblon, men và
nước.
Trong quy trình sản xuất bia vàng tại nhà máy gồm có:
- Nghiền nguyên liệu (gạo và malt).
- Quá trình nấu nguyên liệu (đường hóa).
- Lọc bã malt thu được dịch đường.
- Đun sôi dịch đường với hoa houblon.
- Lắng trong và làm lạnh nhanh dịch đường houblon hóa.
- Lên men dịch đường houblon hóa (gồm lên men chính và phụ).
- Bão hòa CO 2 và chiết bia vào bock.

iii


MỤC LỤC
TRANG TỰA ................................................................................................................. i
LỜI CÁM ƠN ................................................................................................................. ii
TÓM TẮT...................................................................................................................... iii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iv
DANH SÁCH BẢNG................................................................................................... vii
DANH SÁCH HÌNH ................................................................................................... viii
Chương 1 MỞ ĐẦU ........................................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề ..............................................................................................................1
1.2 Mục đích đề tài .......................................................................................................2
Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...............................................................................3
2.1 Giới thiệu Nhà máy bia Vinaken............................................................................3
2.2 Cơ sở khoa học của quá trình sản xuất bia .............................................................4
2.2.1 Quá trình đường hóa (nấu)...............................................................................4
2.2.2 Lọc trong thu hồi dịch đường ..........................................................................5
2.2.3 Quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon ...............................................5

2.2.4 Lắng trong và làm lạnh dịch đường .................................................................6
2.2.5 Quá trình lên men ............................................................................................6
2.2.5.1 Quá trình lên men chính ............................................................................6
2.2.5.2 Lên men phụ và tàng trữ............................................................................9
2.2.6 Hoàn thiện sản phẩm .....................................................................................10
2.2.6.1 Lọc trong bia ...........................................................................................10
2.2.6.2 Bão hòa CO 2 ............................................................................................10
2.2.6.3 Chiết bia vào chai và thanh trùng ............................................................10
Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................11
3.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu ........................................................................11
3.2 Nội dung ...............................................................................................................11
3.2.1 Khảo sát quy trình sản xuất ...........................................................................11
3.2.2 Tìm hiểu KCS đối với quy trình sản xuất bia vàng đóng bock .....................11

iv


3.2.3 Tìm hiểu một số thiết bị sử dụng trong quy trình sản xuất ............................11
3.2.4 Vệ sinh và an toàn trong khu vực sản xuất ....................................................12
3.2.5 Phương pháp khảo sát ....................................................................................12
3.2.5.1 Phương pháp lấy mẫu ..............................................................................12
3.2.5.2 Phương pháp xác định các chỉ tiêu ở công đoạn nấu và lên men............13
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................................16
4.1 Kết quả khảo sát quy trình sản xuất bia vàng đóng bock tại Nhà máy bia Vinaken. 16

4.1.1 Sơ đồ quy trình sản xuất bia vàng đóng bock ................................................16
4.1.2 Thuyết minh quy trình sản xuất bia vàng đóng bock ....................................18
4.1.2.1 Tiếp nhận nguyên liệu .............................................................................18
4.1.2.2 Nghiền malt, gạo .....................................................................................20
4.1.2.3 Đường hóa nguyên liệu ...........................................................................21

4.1.2.4 Lọc trong và thu hồi dịch đường .............................................................23
4.1.2.5 Nấu dịch đường với hoa houblon ............................................................24
4.1.2.6 Lắng trong và làm lạnh dịch đường ........................................................25
4.1.2.7 Công đoạn lên men ..................................................................................25
4.1.2.8 Bão hòa CO 2 ............................................................................................26
4.1.2.9 Chiết bia vào bock ...................................................................................27
4.2 KCS tại công đoạn nấu và lên men ......................................................................27
4.2.1 Nhiệm vụ, vai trò của KCS ............................................................................27
4.2.2 Kết quả kiểm tra công đoạn nấu ....................................................................28
4.2.3 Kết quả kiểm tra công đoạn lên men của KCS ..............................................29
4.4 Một số thiết bị sử dụng trong công đoạn nấu và lên men ....................................33
4.3.1 Máy nghiền malt và gạo ................................................................................33
4.3.2 Thiết bị nấu gạo và malt ................................................................................35
4.3.3 Thiết bị lọc bã malt ........................................................................................35
4.3.4 Thiết bị đun sôi dịch đường với hoa houblon ...............................................36
4.3.5 Thiết bị lắng xoáy .........................................................................................36
4.3.6 Thiết bị làm lạnh nhanh .................................................................................37
4.3 Tình hình vệ sinh và an toàn trong khu vực sản xuất ..........................................37
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..........................................................................39
v


5.1 Kết luận ................................................................................................................39
5.2 Kiến nghị ..............................................................................................................39
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................40

vi


DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1: Một số sản phẩm của nhà máy .......................................................................4
Bảng 3.1: Kiểm tra công đoạn nấu ................................................................................13
Bảng 3.2: Kiểm tra công lên men ..................................................................................13
Bảng 4.1: Yêu cầu chất lượng của gạo ..........................................................................18
Bảng 4.2: Kết quả kiểm tra công đoạn nấu của mẻ 1, 2 vào ngày 22/5/2011 ...............28
Bảng 4.3: Yêu cầu dịch đường houblon hóa trước lúc lên men ....................................29
Bảng 4.4: Kết quả kiểm tra độ đường, pH của tank 1 và 2 ...........................................30
Bảng 4.5: Kết quả kiểm tra tổng số tế bào, tỷ lệ tế bào nảy chồi và chết .....................31
Bảng 4.6: Kết quả kiểm tra nhiệt độ, áp suất của tank 1 và 2 .......................................32
Bảng 4.7: một số thiết bị sử dụng trong công đoạn nấu và lên men .............................33

vii


DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1: Sơ đồ cơ cấu tổ chức nhà máy Vinaken ..........................................................3
Hình 4.1: Quy trình sản xuất bia vàng đóng bock ở Nhà máy bia Vinaken..................17
Hình 4.2: Giản đồ nấu bia vàng đóng bock ...................................................................21
Hình 4.3: Máy nghiền búa .............................................................................................34
Hình 4.4: Máy nghiền trục.............................................................................................34
Hình 4.5: Thiết bị nấu gạo và malt ................................................................................35
Hình 4.6: Nồi lọc bã malt ..............................................................................................36
Hình 4.7: Nồi houblon hóa ............................................................................................36
Hình 4.8: Thiết bị lắng xoáy whirlpool .........................................................................37
Hình 4.9: Thiết bị làm lạnh nhanh .................................................................................37

viii


Chương 1

MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Bia là nước giải khát có độ cồn thấp, có gas, nhiều bọt mịn xốp, vị đắng dễ
chịu, hương vị đặc trưng và với một lượng đường còn sót lại ở một tỷ lệ cân đối. Loại
nước giải khát này giàu dinh dưỡng, nó chứa enzyme phong phú và với hàm lượng
CO 2 bão hòa khá cao giúp cơ thể giảm nhanh cơn khát, kích thích sự lưu thông máu,
hệ thần kinh và tiêu hóa… Bia có tính chất cảm quan đặc biệt như vậy là do đặc tính
của nguyên liệu và tính chất quy trình sản xuất bia. Nguyên liệu sản xuất bia là malt
đại mạch, hoa houblon, men bia và nước. Trong quy trình sản xuất có nhiều công đoạn
như nghiền nguyên liệu, nấu, houblon hóa, lên men, lọc…
Trong những năm gần đây ngành sản xuất bia ở nước ta có bước phát triển
mạnh mẽ thông qua việc đầu tư và mở rộng các nhà máy. Lượng bia sản xuất ngày
càng tăng cùng với thiết bị và công nghệ sản xuất hiện đại nhằm đáp ứng nhu cầu của
người tiêu dùng. Sản phẩm này đa dạng hóa về mặt chủng loại như bia chai, lon, hơi,
tươi…với bao bì hiện đại, tiện dụng cho người tiêu dùng. Thị trường sản xuất và tiêu
thụ bia ở nước ta không ngừng phát triển.
Cùng với xu thế phát triển đó nhà máy bia Vinaken đã khẳng định vị thế của
mình và chiếm được lòng tin người tiêu dùng. Về mặt công nghệ nhà máy không
ngừng cải tiến kỹ thuật để tạo bia có chất lượng đặc trưng riêng, ổn định sản phẩm.
Trong đó, bia vàng là một loại bia tươi chất lượng cao, đã được những người tiêu dùng
ưa chuộng từ lâu bởi hương vị thơm ngon và rất bổ dưỡng. Loại bia này được sản xuất
từ những nguyên liệu cao cấp, không qua lọc và thanh trùng nên còn giữ được nhiều
chất dinh dưỡng và hệ enzyme phong phú có lợi cho tiêu hóa. Vì thế bia vàng ngày
càng được nhiều người tiêu dùng yêu thích.

1


Từ những thực tế trên và qua thời gian thực tập tại nhà máy, chúng tôi thực hiện
đề tài tốt nghiệp: “Khảo sát quy trình sản xuất bia vàng đóng bock tại Nhà máy

bia Vinaken”.
1.2 Mục đích đề tài
Tìm hiểu quy trình sản xuất bia vàng đóng bock tại Nhà máy bia Vinaken trong
đó tìm hiểu chi tiết ở công đoạn nấu và lên men.
Tham gia kiểm tra những chỉ tiêu hóa, vi sinh trong quá trình nấu – đường hóa,
lên men.
Đánh giá công đoạn nấu và lên men tại Nhà máy bia Vinaken.
Tìm hiểu một số thiết bị sử dụng trong công đoạn nấu và lên men.
Tìm hiểu tình hình vệ sinh và an toàn trong khu vực sản xuất.

2


Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Giới thiệu Nhà máy bia Vinaken
Nhà máy bia Vinaken được xây dựng năm 2009 với tổng diện tích là 5000 m2
đặt tại 32/28 F, ấp Tiền Lân - Xã Bà Điểm - Huyện Hóc Môn - Thành phố Hồ Chí
Minh, thuộc khu công nghiệp Vĩnh Lộc B.
Với vị trí rất thuận lợi (nằm gần quốc lộ 1A) nhà máy dễ dàng phân phối sản
phẩm đến các quận huyện trong thành phố cũng như một số tỉnh lân cận và nhà hàng.
Nhà máy sản xuất đa dạng các sản phẩm (bia hơi, vàng, đen…), sản phẩm của
nhà máy chủ yếu cung cấp cho tầng lớp bình dân vì giá thành thấp, nhiều sự lựa chọn.
Đặc biệt nhà máy có hệ thống quản lý tổ chức đã đi vào quy cũ, hoàn chỉnh
gồm ban giám đốc nhà máy, phòng kinh doanh, kỹ thuật, thí nghiệm… và một hệ
thống thiết bị dây chuyền hiện đại, giúp cho sản phẩm của nhà máy đứng vững trên thị
trường và ngày càng phát triển. Sơ đồ cơ cấu tổ chức và một số sản phẩm của nhà máy
được trình bày ở Hình 2.1 và Bảng 2.1:

Hình 2.1: Sơ đồ cơ cấu tổ chức nhà máy Vinaken

3


Bảng 2.1: Một số sản phẩm của nhà máy
Sản phẩm

Độ cồn

Quy cách

Bia đen

Đóng bock 30 hoặc 50 lít

5,0 – 5,2

Bia tươi (vàng)

Đóng Bock 30 hoặc 50 lít

5,0 – 5,2

Bia vàng

Bao bì chai pet 0,7 hoặc 1 lít

4,0 – 4,2

Bao bì chai thủy tinh 330 ml

4,7 – 4,9

Tùy theo nhu cầu của người mua

3,5 – 3,6

Bia hơi chưa pha nước

(nguồn: Nhà máy bia Vinaken)
2.2 Cơ sở khoa học của quá trình sản xuất bia
Bia là sản phẩm thu được bằng con đường lên men rượu các loại đường dưới
tác dụng của các enzyme có trong malt (malt được chế biến từ đại mạch nảy mầm).
Trong đó bia phải qua nhiều công đoạn như nghiền, lọc nấu (đường hóa), đun sôi dịch
đường với hoa houblon, lắng trong và làm lạnh nhanh, lên men....
2.2.1 Quá trình đường hóa (nấu)
Bản chất của quá trình đường hóa là thủy phân các chất không tan của bột
nghiền thành dạng hòa tan dưới tác dụng của enzyme (chất xúc tác) và có sự tham gia
của nước trong phản ứng, tạo ra dịch đường hóa (Lê Bạch Tuyết, 1995).
Trước khi thủy phân nguyên liệu malt và thế liệu (nếu có) phải được làm nhỏ,
nhằm thúc đẩy quá trình thủy phân để thu nhiều chất hòa tan (chất chiết có lợi cho sản
xuất và chất lượng bia).
Trong quá trình thủy phân nguyên liệu, tinh bột là cơ chất cơ bản và chất xúc
tác là nhóm enzyme amylase có sẵn trong malt (α – amylase, β – amylase và
amilophosphatase). Sự thủy phân tinh bột bị biến đổi có thể tóm tắt như sau:
Tinh bột → Dextrin →Maltose
Các hợp chất protein có trong nguyên liệu cũng bị thủy phân dưới tác dụng của
enzyme protease (trong malt) được diễn ra theo trình tự sau:
Tất cả các sản phẩm tạo thành trong quá trình thủy phân nguyên liệu, nếu ở
dạng hòa tan sẽ đi vào dịch thủy phân (dịch này trong sản xuất bia được gọi là dịch

nước nha hay dịch nước moult), tạo nên một môi trường dinh dưỡng phù hợp cho nấm
4


men phát triển. Nếu các sản phẩm thủy phân này ở dạng không hòa tan thì chúng được
loại bỏ ra ngoài bằng quá trình lọc, lắng trong.
2.2.2 Lọc trong thu hồi dịch đường
Sau khi kết thúc đường hóa thu được hỗn hợp gồm hai thành phần: pha rắn và
pha lỏng. Thành phần của pha rắn bao gồm các cấu tử không hòa tan của bột nghiền và
kết tủa, còn pha lỏng gồm nước và các hợp chất thấp phân tử được trích ly từ malt. Pha
rắn được gọi là bã malt, pha lỏng được gọi là dịch đường. Vì vậy quá trình lọc là tách
pha lỏng khỏi hỗn hợp để tiếp tục các bước tiếp theo của tiến trình công nghệ sản xuất
bia, còn pha rắn được loại bỏ ra ngoài.
Quá trình lọc bã malt được tiến hành theo 2 bước: bước đầu tiên là ép để tách
dịch cốt và bước thứ 2 là rửa bã để chiết rút hết tất cả những phần dinh dưỡng còn sót
lại trong bã. Quá trình chiết rút chất hòa tan ở giai đoạn rửa bã dựa vào sự khuếch tán
của các phần tử từ nơi có nồng độ cao đến nồng độ thấp.
2.2.3 Quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon
Mục đích của quá trình này là tạo cho bia có mùi thơm, vị đắng đặc trưng hoa
houblon và ổn định thành phần của dịch đường. Đồng thời quá trình này còn tạo sự kết
tủa (giữa protein kém vững với tanin của hoa houblon) để bia đạt trạng thái bền vững
sinh học, khả năng tạo bọt tốt và điều chỉnh nồng độ dịch đường phù hợp với mỗi yêu
cầu của mỗi loại bia.
Các biến đổi trong quá trình đun sôi với hoa houblon:
Sự hòa tan của các thành phần hoa houblon: làm thay đổi vị của nước từ ngọt
đến ngọt hơi đắng, tạo bia có mùi thơm đặc trưng.
Sự hình thành cặn: dịch đường houblon hóa là một hệ thống keo nhiều lớp phần
lớn ở dạng hòa tan. Khi nhiệt độ tăng sự bền vững keo của cả hệ thống ở dạng hòa tan
bị phá vỡ và các phân tử keo này bị dính lại với nhau xảy ra hiện tượng keo tụ.
Trong dịch đường các chất chát của hoa houblon tạo thành những dung dịch

keo mang điện tích âm, chúng sẽ tác động tương hỗ và hình thành các phức chất tannin
– protein, tạo nên “tủa nóng” và lắng xuống đáy nồi.
Sự gia tăng cường độ màu của dịch đường từ vàng nhạt sang vàng đậm do tạo
thành một lượng đáng kể melanoid trong thời gian đun hoa, sự oxy hóa các hợp chất
polyphenol, các chất màu ở trong hoa houblon hòa tan vào dịch đường.
5


Trong thời gian đun sôi dịch đường ở nhiệt độ cao (>100oC) và thời gian kéo
dài (60 – 90 phút), toàn bộ hệ thống enzyme thủy phân bị phá hủy hoàn toàn, chấm dứt
vai trò xúc tác của chúng để cho quá trình lên men bia theo đúng kỹ thuật (Phạm Hữu
Yên Phương, 2000 và Bùi Ái, 2003).
2.2.4 Lắng trong và làm lạnh dịch đường
Lắng trong là quá trình cơ học để phân riêng một hỗn hợp không đồng nhất (có
trọng lượng khác nhau) bằng trọng lực hay lực li tâm (Lê Bạch Tuyết, 1995).
Làm lạnh dịch đường với mục đích đưa dịch đường về nhiệt độ thích hợp cho
quá trình lên men đồng thời phải làm nhanh tránh sự nhiễm bẩn vi sinh vật vào dịch
đường. Giảm nhiệt độ dịch đường tạo điều kiện thuận lợi cho sự bão hòa O 2 cho quá
trình lên men sau này.
Các biến đổi trong quá trình lắng trong và làm lạnh nhanh ảnh hưởng đến chất
lượng của bia thành phẩm:
Dịch đường được bơm vào thiết bị lắng xoáy theo đường tiếp tuyến tạo vòng
xoáy trong thùng. Cặn, các chất không hòa tan khác sẽ xoáy vào giữa thùng và lắng
xuống theo hình nón. Tuy nhiên thời gian lắng không nên kéo dài vì dễ xảy ra quá
trình oxy hóa làm màu của nước nha sẫm đi.
Sự hình thành và kết lắng chất cặn: cặn to hình thành lúc đun sôi hoa houblon,
loại này thường hấp phụ một lượng khá lớn kim loại nặng vì vậy tránh cho bia bị đục.
Giai đoạn này phải hạ nhiệt độ từ 50 ÷ 20oC phải thực hiện nhanh bằng glycol
vì đây là nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của nhóm vi sinh vật ưa nhiệt.
2.2.5 Quá trình lên men

Quá trình lên men là quá trình lên men rượu các loại đường có trong dịch nước
nha và chuyển hóa các chất đường, dextrin có trong dịch đường thành C 2 H 5 OH, CO 2 ,
một số sản phẩm bay hơi (eser, aldehyd, các rượu bậc cao…), không bay hơi (các axit
hữu cơ, axit amin, glycerin, chất màu, chất chát…) dưới tác động của chủng nấm men
Saccharomyces thông qua hoạt động sống của chúng. Quá trình lên men được chia làm
2 giai đoạn chính: lên men chính và lên men phụ.
2.2.5.1 Quá trình lên men chính
Quá trình lên men chính được bắt đầu khi nấm men đưa vào trong dịch nước
nha. Đặc điểm của quá trình này là chuyển hóa cơ chất mạnh mẽ trong dịch nước nha,
6


hàm lượng chất hòa tan ở trong bia thấp hơn so với dịch đường hoa houblon hóa. Kết
thúc quá trình lên men chính dịch đường houblon hóa trở thành bia non. Nấm men trải
qua 4 giai đoạn hay còn gọi là 4 pha: pha thích nghi, pha logarit, pha cực đại, pha thoái
hóa. Mỗi giai đoạn có những đặc điểm khác nhau thể hiện ở bề mặt dịch lên men, hàm
lượng chất hòa tan, màu sắc của dịch:
- Giai đoạn 1 (2 ngày đầu tiên)
Giai đoạn này là pha thích nghi của nấm men. Nấm men lấy oxy từ dịch đường
và bắt đầu hấp thụ các axit amin, các đường đơn để sản sinh năng lượng cần thiết cho
sinh tổng hợp tế bào. Nấm men ở giai đoạn này nảy chồi và phát triển làm giảm lượng
chất hòa tan trong dịch lên men, nhiệt độ tăng dần xuất hiện nhiều bóng khí to, thô
bám xung quanh thùng và cuối ngày thứ 2 tạo ra một lớp bọt mỏng gồm nhiều bóng
khí CO 2 ở bề mặt môi trường lên men.
- Giai đoạn 2 (2 ngày kế tiếp)
Giai đoạn này còn được gọi là pha sinh sản của nấm men và nó sinh sản bằng
cách nảy chồi (số tế bào lớn gấp nhiều lần so với giống men ban đầu). Quá trình lên
men bắt đầu chuyển từ lên men hiếu khí (để tăng sinh khối nấm men) sang lên men kỵ
khí (để tạo thành rượu etylic và CO 2 ). Giai đoạn này bọt bia xuất hiện nhiều và nhanh
hơn, bóng khí mịn hơn, hàm lượng chất hòa tan giảm, nhiệt độ tăng nhanh hơn.

- Giai đoạn 3 (2 ÷ 3 ngày tiếp theo)
Giai đoạn này nấm men phát triển theo pha cân bằng, nấm men ngừng sinh sản
và số tế bào có trong dịch là không đổi. Quá trình lên men diễn ra rất mạnh: men đã
phát triển đến mức độ cực đại, kích thước của bọt to, rất thô, bề mặt bọt trắng dần và
chuyển sang màu nâu (xảy ra sự oxy hóa các chất trên bề mặt), giảm nhanh nồng độ
chất hòa tan cùng với sự tăng rất nhanh của nhiệt độ. Trong giai đoạn này môi trường
lên men tích lũy nhiều hàm lượng diaxetyl và khí CO 2 thoát ra nhiều nhất. Vì vậy cần
theo dõi nhiệt độ của phòng lên men và phải xử lý kịp thời, nhiệt độ phòng lên men
nhỏ hơn to max của phương pháp lên men đang áp dụng.
- Giai đoạn 4 (1 ÷ 2 ngày cuối cùng)
Giai đoạn này nấm men phát triển theo pha suy giảm và bắt đầu kết bông. Giai
đoạn này tốc độ lên men bắt đầu giảm dần là vì hàm lượng chất hòa tan đã bị tiêu hao
nhiều và nhiệt độ có chiều hướng giảm dần. Trong thời gian này nấm men tạo thành
7


những lớp như bông và lắng xuống đáy cùng với những thành phần keo tụ của protein,
tannin, nhựa đắng hoa houblon… bia non dần trong hơn (Bùi Ái, 2003 và Nguyễn Thị
Hiền, 2007).
Quá trình lên men chính để chuyển hóa dịch đường thành bia non thông qua các
quá trình cơ bản sau:
- Quá trình sinh lý: thể hiện ở giai đoạn đầu của quá trình lên men, giai đoạn
tăng sinh khối của nấm men. Đây là quá trình lên men hiếu khí, nấm men thực hiện
trao đổi chất và năng lượng để sinh trưởng, phát triển.
- Quá trình sinh hóa: tăng mạnh dần vào cuối giai đoạn thứ hai. Giai đoạn lên
men hiếu khí chuyển sang lên men kỵ khí. Đây là quá trình chuyển hóa các chất đường
thành C 2 H 5 OH và CO 2 theo phương trình sau:
C 6 H 12 O 6

2C 2 H 5 OH + CO 2 + Q

Nấm men sử dụng các hydrat cacbon theo quy luật đường đơn giản nhất
(glucose, fructose…) nên các đường đơn bị giảm rất nhanh ở giai đoạn đầu. Khi đường
đơn gần hết nấm men sẽ tấn công các đường đôi (saccharose) và chuyển hóa thành
glucose, fructose. Với đường maltose được nấm men chuyển hóa thành glucose hoàn
toàn, còn maltodestrin nấm men chỉ sử dụng một phần, phần còn lại sử dụng trong quá
trình lên men phụ.
- Quá trình lý hóa: trong quá trình lên men chính pH = 5,3 – 5,6 (dịch đường
ban đầu) giảm dần về pH 4,2 – 4,6 (bia non) do sự tạo thành CO 2 và các axit hữu cơ,
pH thấp không ảnh hưởng đến độ chua của bia. pH của dịch lên men giảm đã tạo điều
kiện cho protein đông tụ và kết lắng với tế bào nấm men. Đặc biệt các axit hữu cơ dễ
bay hơi phản ứng với rượu tạo mùi thơm cho bia.
Trong quá trình lên men chính, thế oxy hóa – khử (rH) >20 (dịch đường ban
đầu) giảm dần về rH khoảng 10 (bia non). rH thấp thì hàm lượng O 2 trong bia thấp,
chất lượng tăng dần (mùi, vị, màu sắc), không bị đục, độ bền sinh học của bia tăng.
Thay đổi các tác nhân kỹ thuật như: O 2 , pH, to làm protein bị biến tính gây keo
tụ protein, dẫn đến sự thay đổi đến độ nhớt trong bia, ảnh hưởng đến sự liên kết và độ
mịn của lớp bọt trong bia non (Bùi Ái, 2003).
Trong sản xuất bia sử dụng giống men Saccharomyces có kích thước 6 – 9 µm,
sinh sản bằng cách nảy chồi và thuộc loại hiếu khí bắt buộc. Thông thường các cơ sở
8


sử dụng hai nấm men chính sau: Saccharomyces cerevisiae và Saccharomyces
carlbergenensis. Người ta thường áp dụng hai chế độ nhiệt độ lên men là:
- Lên men nổi: ở nhiệt độ t = 14 – 18oC (t max < 20oC)
- Lên men chìm: ở nhiệt độ t = 6 – 9oC (t max < 10oC)
Dựa vào 2 chế độ lên men trên, trong công nghệ sản xuất bia được chia làm 2
phương pháp lên men chính tương ứng với hai chủng nấm men:
- Phương pháp lên men nổi:

Phương pháp này được thực hiện ở nhiệt độ 14 – 18oC với chủng nấm men S.
cerevisiae. Vì nhiệt độ lên men tương đối cao nên các sản phẩm phụ được hình thành
trong sản phẩm bia, làm ảnh hưởng đến chất lượng của bia.
Lên men mạnh, quá trình lên men xảy ra trên bề mặt môi trường dịch đường
hóa.Vì vậy phương pháp này lên men nhanh hơn so với lên men chìm.
Khi quá trình lên men kết thúc các tế bào nấm men kết chùm, chuỗi, tạo thành
lớp dày nổi trên bề mặt cùng với bọt của bia, bia tự trong chậm.
- Phương pháp lên men chìm:
Phương pháp này được thực hiện ở nhiệt độ 0 – 10oC với chủng nấm men S.
carlbergenensis. Vì nhiệt độ lên men tương đối thấp nên hạn chế việc tạo thành các
sản phẩm phụ, tạo chất lượng cao cho sản phẩm.
Quá trình lên men xảy ra trong lòng môi trường dịch lên men.
Khi quá trình lên men kết thúc, các tế bào cũng kết chùm hoặc chuỗi và lắng
xuống đáy thùng lên men rất nhanh. Vì vậy bia trong nhanh hơn so với phương pháp
lên men nổi (Bùi Ái, 2003).
2.2.5.2 Lên men phụ và tàng trữ
Giai đoạn lên men phụ bắt đầu khi bia non được chuyển vào các thùng lên men
kín, đặt trong điều kiện nhiệt độ thấp (0 – 2oC) và kết thúc khi bia đã có mùi, màu đặc
trưng, trong suốt. Các quá trình sinh hóa trong giai đoạn lên men phụ xảy ra tương tự
như lên men chính nhưng với tốc độ chậm (lượng đường tiêu hao không đáng kể) và
cường độ yếu hơn. Giai đoạn này còn xảy ra quá trình lắng trong, hòa tan CO 2 vào
trong bia ở nhiệt độ thấp (0 – 2oC). Lên men phụ hình thành bọt, vị, quyết định sự bền
vững sinh học của bia thành phẩm, phân hủy diacetyl hình thành khi lên men chính.

9


2.2.6 Hoàn thiện sản phẩm
2.2.6.1 Lọc trong bia
Bia là một hệ thống hỗn dịch phức tạp với thành phần chính là các chất keo hòa

tan. Do tính chất không ổn định của hệ thống keo này nên các chất keo sẽ tách ra khỏi
trạng thái cân bằng xảy ra hiện tượng đục bia. Trong sản xuất bia hiện nay, người ta có
thể áp dụng kỹ thuật khác nhau để thúc đẩy quá trình ổn định chất lượng bia, rút ngắn
thời gian tự lắng trong của bia bằng enzyme, hóa chất hấp phụ…sau đó lọc bia và
mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn.
Mục đích của quá trình lọc:
- Tạo độ trong cho bia.
- Loại bỏ đáng kể số lượng vi sinh vật bao gồm nấm men vẫn tồn tại sau quá
trình tàng trữ và có khả năng làm đục bia.
- Loại bỏ các phức chất protein, các hạt keo polyphenol, polysaccharide và
protein tan, những chất này làm cho bia nhanh đục, nhờ vậy làm cho bia ổn định hơn.
2.2.6.2 Bão hòa CO 2
Các công đoạn lên men, lọc trong bia làm việc ở nhiệt độ cao và áp suất thấp
nên hàm lượng CO 2 bị giảm đi đáng kể. Vì vậy muốn cho bia đủ lượng CO 2 cần thiết
thì phải bão hòa CO 2 cho bia, làm tăng giá trị cảm quan và kéo dài thời gian bảo quản.
2.2.6.3 Chiết bia vào chai và thanh trùng
Chiết rót bia vào chai dựa trên nguyên tắc đẳng áp (áp suất bồn chiết bia và chai
phải đạt trạng thái cân bằng), theo nguyên lý rơi tự do bia có thể tự chảy vào chai một
lượng bằng trọng lượng của nó. Nguyên tắc chiết rót bia đẳng áp với hệ thống hoàn
toàn kín sẽ đảm bảo được sự giảm tổn thất CO 2 , sự xâm nhập O 2 vào trong bia, ổn
định được chất lượng bia.
Thanh trùng mục đích là để đình chỉ hoạt động sống của nấm men, vi sinh vật
còn sống sót, tăng thời gian bảo quản, dễ dàng vận chuyển bia thành phẩm đến nhiều
nơi với số lượng lớn mà vẫn đảm bảo chất lượng và hương vị đặc trưng của bia.

10


Chương 3
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu
Quá trình nghiên cứu được thực hiện tại Nhà máy bia Vinaken. Thời gian từ
1/3/2011 đến 1/7/2011.
3.2 Nội dung
3.2.1 Khảo sát quy trình sản xuất
Khảo sát quy trình sản xuất bia vàng đóng bock (bia tươi) tại Nhà máy bia
Vinaken, cụ thể các công đoạn sau:
- Tiếp nhận nguyên liệu đầu vào.
- Công đoạn nghiền gạo và malt
- Nấu gạo, malt
- Lọc bã malt
- Đun sôi dịch đường với hoa houblon.
- Lắng cặn và làm lạnh nhanh dịch đường houblon hóa.
- Công đoạn lên men dịch đường houblon hóa.
- Bão hòa CO 2 và chiết bia vàng vào bock (thùng bốc)
3.2.2 Tìm hiểu KCS đối với quy trình sản xuất bia vàng đóng bock
Tìm hiểu vai trò và nhiệm vụ của nhân viên kiểm tra chất lượng (KCS) trong
dây chuyền sản xuất.
Tham gia vào dây chuyền sản xuất với tư cách là nhân viên KCS thực hiện
kiểm tra ở công đoạn nấu và lên men.
3.2.3 Tìm hiểu một số thiết bị sử dụng trong quy trình sản xuất
Tìm hiểu nguyên lý làm việc của một số thiết bị sản xuất bia vàng đóng bock.
- Thiết bị nghiền búa và trục dùng để nghiền gạo, malt.
- Nồi nấu để nấu malt và gạo.

11


- Thùng lọc dùng để lọc dịch đường.
- Nồi nấu dùng để đun sôi dịch đường với hoa houblon.

- Thiết bị lắng xoáy dùng để lắng trong dịch đường houblon hóa.
- Thiết bị làm lạnh dùng để làm lạnh nhanh dịch đường houblon hóa.
3.2.4 Vệ sinh và an toàn trong khu vực sản xuất
Tìm hiểu vệ sinh và an toàn lao động trong sản xuất tại Nhà máy bia Vinaken.
Đánh giá vệ sinh và an toàn lao động trong sản xuất tại Nhà máy bia Vinaken.
3.2.5 Phương pháp khảo sát
Khảo sát quy trình sản xuất bia vàng đóng bock bằng cách quan sát, đặt câu hỏi,
nghe và ghi chép thông tin thu nhận được về quy trình và thiết bị.
Tham gia trực tiếp với vai trò là KCS trong việc kiểm tra các chỉ tiêu ở công
đoạn nấu và lên men. Đề ra cách xử lý nếu kiểm tra không đạt yêu cầu ở các công
đoạn.
Quan sát vệ sinh và an toàn trong khu vực sản xuất.
3.2.5.1 Phương pháp lấy mẫu
Lấy mẫu tại công đoạn nấu và lên men. Yêu cầu dụng cụ chứa mẫu phải sạch và
tráng bằng dung dịch mẫu.
Mẫu sau khi lấy xong phải đậy kín và đem phân tích ngay. Khi KCS kiểm tra
các chỉ tiêu của quá trình nấu và lên men (độ đường, pH, độ chua, tinh bột sót, tế bào
nấm men, chết, nảy chồi) thì mẫu phải đưa về nhiệt độ 20oC, sau đó kiểm tra mẫu.
Tại công đoạn nấu: lấy mẫu tại nồi nấu, vòi của máy làm lạnh nhanh.
Tại công đoạn lên men: lấy mẫu trực tiếp từ vòi lấy mẫu riêng của tank lên
men. Trước khi kiểm tra mẫu ở quá trình này thì cần phải loại bỏ CO 2 có trong mẫu,
bằng cách đảo hoặc lắc dung dịch mẫu.
Các chỉ tiêu của quá trình nấu và lên men được thể hiện ở Bảng 3.1 và Bảng
3.2.

12


Bảng 3.1: Kiểm tra công đoạn nấu
Công đoạn

Mẫu kiểm tra

Chỉ tiêu

Thời gian lấy mẫu

Hội cháo

Mẫu hội cháo

pH

15 phút bắt đầu hội cháo.

Đường hóa

Mẫu đường hóa

Tinh bột sót

30 phút từ khi bắt đầu
đường hóa.

Lọc bã malt

Nước rửa bã

Độ đường (oP)

Kiểm tra mẫu khi kết thúc
quá trình lọc bã malt.

Nấu hoa

Dịch sôi đầu

pH, độ đường (oP),

Lấy mẫu khi dịch sôi đều

tinh bột sót
dịch sôi cuối

pH, độ đường (oP),

80 phút từ lúc bắt đầu sôi.

tinh bột sót
Sau làm lạnh

Mẫu làm lạnh

nhanh

nhanh

pH, oP, tinh bột sót

Kiểm tra mẫu khi kết thúc

làm lạnh nhanh.

Bảng 3.2: Kiểm tra công lên men
Chỉ tiêu
Thời gian

Nhiệt độ

Áp suất

Độ đường

pH

Tế bào nấm men
Chết (%)

Nảy chồi (%)

Trong công đoạn lên men các chỉ tiêu được kiểm tra 24 giờ/1 lần.

kiểm tra
3.2.5.2 Phương pháp xác định các chỉ tiêu ở công đoạn nấu và lên men
Các phương pháp xác định những chỉ tiêu kiểm tra công đoạn nấu và lên men
được thực hiện tại Nhà máy bia Vinaken.
a) Xác định nhiệt độ, áp suất, pH ở nấu và lên men
- Công đoạn nấu
Nhiệt độ: theo dõi nhiệt độ gắn trên nồi nấu.
Thời gian: theo dõi đồng hồ có độ chính xác phút.
Lượng dịch bơm: theo dõi thời gian bơm và lượng dung dịch trong nồi.

pH: xác định pH bằng máy đo pH điện tử, tráng đầu cực (đầu cực pH) bằng
mẫu. Đưa mẫu vào đầu cực và đọc giá trị đo được.
- Công đoạn lên men
13


Nhiệt độ được xác định trực tiếp bằng nhiệt kế gắn ở tank lên men.
Áp suất: theo dõi áp suất trên đồng hồ thiết bị.
pH: đo bằng máy đo pH điện tử. Đầu cực của máy đo pH được tráng bằng mẫu,
sau đó đưa mẫu vào đầu cực và đọc giá trị đo được.
b) Phương pháp xác định hàm lượng đường (plato) bằng Saccharomatre kế
Cho dung dịch mẫu cần đo vào đầy ống đong 250 ml, sau đó chỉnh dung dịch
mẫu về nhiệt độ 20oC. Thả nhẹ Saccharometre kế vào ống đong, giữ cho
Saccharometre kế ổn định và đọc giá trị trên Saccharometre kế, đơn vị độ đường là
plato.
c) Phương pháp xác định tinh bột sót (phương pháp Windis)
Cho 5 ml dung dịch mẫu vào ống nghiệm với 25 ml cồn 96%, khuấy đều. Để
nghiêng ống nghiệm, dextrin và tinh bột kết tủa trắng và nổi trên bề mặt chất lỏng, ta
tách cồn ra để lại lượng kết tủa.
Cho 10 ml nước cất vào ống nghiệm có chứa lượng kết tủa mới tách, khuấy cho
đến khi toàn bộ kết tủa tan. Nhỏ dung dịch I 2 0,02N vào ống nghiệm, nếu có màu xanh
hoặc tím xanh thì dung dịch vẫn còn tinh bột.
d) Phương pháp xác định độ chua (bằng chuẩn độ)
Dùng pipet hút 10 ml mẫu cho vào bình tam giác đem đun sôi nhẹ và làm
nguội. Thêm khoảng 10 – 15 ml nước cất, 1 đến 2 giọt phenolphthalein và chuẩn độ
bằng dung dịch NaOH 0,1 đến khi xuất hiện màu hồng nhạt bền vững và đọc kết quả
thể tích NaOH chuẩn độ.
Tính kết quả:
Độ chua = số ml NaOH chuẩn độ
e) Phương pháp xác định số tế bào nấm men

Lắc đều canh trường nấm men, dùng pipet chia độ pha loãng canh trường với
H 2 SO 4 10% và mức độ pha loãng tùy theo canh trường.
Dùng pipet lấy canh trường đã pha loãng cho một giọt vào khe hở giữa buồng
đếm và miếng lame (tránh không có bọt khí). Sau đó đếm số tế bào nấm men trong 5 ô
lớn (4 ô lớn ở 4 góc và 1 ô lớn ở giữa).

14


Số tế bào/ml = (a x b x 4000/c) x 1000
Trong đó:
a: số tế bào trong 1 ml dung dịch
b: tỷ lệ pha loãng
c: số ô nhỏ trong 5 ô lớn
f) Phương pháp xác định tế bào nấm men nảy chồi
Tế bào được xem là nảy chồi tức là những tế bào có kích thước nhỏ hơn 1/2 tế
bào mẹ, nếu tế bào con lớn hơn hoặc bằng 1/2 tế bào mẹ thì được tính là 2 tế bào.
Cho một giọt canh trường nấm men và 1 giọt H 2 SO 4 10% lên phiến kính, đậy lá
kính lại tránh có bọt khí, quan sát bằng kính hiển vi.
Đếm số tế bào chung và số tế bào nảy chồi trong 5 kính trường.
Tỷ lệ nấm men nảy chồi = (số tế bào nấm men nảy chồi trong 5 kính
trường/tổng số tế bào trong 5 kính trường) x 100%
g) Phương pháp xác định số tế bào chết
Nguyên tắc: nguyên sinh chết dễ bị bắt màu, thuốc nhuộm đi qua màng tế bào
chết dễ dàng hơn tế bào sống. Vì vậy xanh metylen dùng làm phân biệt được tế bào
chết và sống.
Cho vài giọt canh trường nấm men và một giọt xanh metylen (đã pha loãng 10
lần) lên phiến kính, nhẹ nhàng trộn đều. Đậy lá kính lại (tránh để bọt khí) và quan sát
bằng kính hiển vi.
Đếm số tế bào chết (tế bào bắt màu xanh) và đếm số tế bào nấm men sống

(không màu) trong 5 kính trường.
Tỷ lệ nấm men chết = (a/b) x 100
Trong đó:
a số tế bào nấm men chết.
b là tế bào nấm men sống.

15


Chương 4
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 Kết quả khảo sát quy trình sản xuất bia vàng đóng bock tại Nhà máy bia
Vinaken
Nhà máy bia Vinaken có 4 phân xưởng: nấu, lên men, lọc, chiết chai. Mỗi phân
xưởng có một tổ trưởng kiểm soát hoạt động tại nơi đó. Nhân viên KCS kiểm tra ở tất
cả các công đoạn trong dây chuyền sản xuất. Công nhân và nhân viên KCS làm việc
theo ca, một ngày có 3 ca (ca 1: từ 7 giờ 15 phút đến 14 giờ 15 phút, ca 2: từ 15 giờ 15
phút đến 22 giờ 15 phút, ca 3: từ 22 giờ 15 phút đến 18 giờ 15 phút).
Thị trường tiêu thụ bia vàng đóng bock của nhà máy Vinaken là các nhà hàng,
nên tùy vào đơn đặt hàng mà nhà máy sản xuất loại bia này. Khi có đơn đặt hàng bất
kể nhiều hay ít, nhà máy sẽ nấu nấu 8 mẻ/ngày, mỗi mẻ thu được 5500 lít dịch lên
men.
4.1.1 Sơ đồ quy trình sản xuất bia vàng đóng bock
Quy trình sản xuất sản xuất bia vàng đóng bock tại Nhà máy bia Vinaken được
trình bày ở Hình 4.1.

16