Quy trình công nghệ sản xuất bia

Bia là loại đồ uống chứa cồn được sản xuất bằng quá trình lên men của đường lơ lửng trong môi trường lỏng và không được chưng cất sau quá trình lên men.

Những sản phẩm lên men đầu tiên được biết đến từ 8000 năm trước công nguyên, từ 4000 nghìn năm TCN, những người Ai Cập đã có những loại bia được xếp hạng cao. Cho đến ngày nay thì bia được phân loại thành nhiều loại: bia lager, bia ale, bia hỗn hợp, bia lên men tự nhiên..

1. Nguyên liệu để sản xuất bia

Malt là nguyên liệu chính để nấu bia, là nguồn cung cấp tinh bột cho quá tình đường hóa và nói chung rất giàu protein. Ngoài mailt từ đại mạch còn thể sử dụng các hạt thay thế một phần malt đại mạch như hạt lứa mì, gạo.

Hoa Houblon dùng để tạo vị đắng và các chất thơm trong bia. Trong quá trình  sản xuất bia sử dụng hoa khô của cây hoa cái.

Nước là yếu tố rất quan trọng trong quy trình sản xuất bia, chất lượng của nước phần nào quyết định chất lượng của bia. Nước dùng để nấu bia phải đảm bảo các tiêu chuẩn về độ cứng, kim loại nặng…và phải được xử lý trước khi vào nấu bia.

Nấm men dùng trong sản xuất bia thuộc chi Saccharomyces, lên men nổi: chủng Saccharomyces cerevisiae, lên men chìm: chủng Saccharomyces carlsbergensis.

Saccharomyces cerevisiae sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ cao, nhiệt độ lên men từ 10-25°C. Khi quá trình lên men kết thúc, tế bào kết chùm thành chuỗi tạo lớp dày nổi lên bề mặt cùng với bọt bia làm cho khả năng tự trong của bia rất chậm, khả năng lắng yếu nên phải lọc cẩn thận.

Saccharomyces carlsbergensis sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ thấp, nhiệt độ lên men từ 6-8° C, nấm men chết ở nhiệt độ 50-60° C, phân bố ở tầng sâu trong thiết bị, dễ kết lắng và dễ tách lớp.

Các nguyên liệu khác: các chế phẩm enzyme bổ sung hổ trợ thủy phân đường nếu dùng nguyên liệu thay thế, nhóm chất dùng để oxy hóa cho bia, nhóm chất dung đê xử lí nước như sunfit, sunfat natri, nhóm chất dùng cho quá trình thu hồi bia, nhóm chất trợ lọc làm trong dịch đường, bia, nước.

2. Quy trình sản xuất bia

Quy trình sản xuất bia
Quá trình sản xuất bia

Quá trình nghiền

Mục đích: phá vỡ cấu trúc của tế bào hạt nhằm tạo kích cỡ hạt nghiền thích hợp, tăng bề mặt tiếp xúc với nước và enzyme. Ngoài ra tạo điều kiện cho quá trình đường hóa, hoạt động của enzyme thủy phân ở quá trình nấu nhanh và triệt để hơn.

Quá trình nấu

Là quá trình xảy ra quá trình đường hóa, chuyển tinh bột thành đường hóa, và thủy phân các thành phần khác thành các thành phần thiết yếu của bia nhờ vào hệ enzyme có sẵn trong malt hoặc nếu có nguyên liệu thay thế thì cần bổ sung enzyme vào để quá trình nấu triệt để.

Quá trình lọc dung dịch sau nấu

Quá trình đường hóa tạo ra dịch đường chứa các chất giàu nitơ dễ đồng hóa. Mục đích của việc lọc là tách dịch đường với vỏ và phần nội nhũ của hạt không tan. Ngoài ra người ta cũng muốn lọc đi những chất không mong muốn như kim loại nặng, tanin, lipit,…

Quá trình lọc chia thành 2 giai đoạn:

+ Giai đoạn 1: Lọc dịch đầu là giai đoạn tách dịch ra khỏi bã. Trong suốt quá trình lọc, bã đóng vai trò như một lớp trợ lọc.

 + Giai đoạn 2: Rửa bã, sau khi tách dịch ra khỏi bã, trong bã còn giữ lại một lượng chất hòa tan đặc biệt là dịch đường. Mục đích của rửa bã là thu hồi những chất chiết này. Rửa bã bằng nước nóng 78oC và rửa cho đến khi nồng độ chất không tan trong bã nhỏ hơn 1% thì dừng. Nếu tiếp tục rửa thì hiệu suất thu hồi sẽ giảm và sẽ hòa tan những hợp chất không mong muốn, đặc biệt là các polyphenol làm cho bia có vị chát.

Quá trình Houblon hóa

Mục đích của quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon là nhằm ổn định thành phần và tạo cho bia có mùi thơm và vị đắng đặc trưng của hoa houblon. Ngoài ra quá trình này còn dùng để thanh trùng dịch nha, biến tính và keo tụ protein, tạo độ bền bọt cho bia, tạo phản ứng melanoidin, hình thành nên các chất có màu và hương đặc trưng, cô đặc dịch đường, đuổi các chất bay hơi có mùi hôi như dimetyl sulfua (DMS).

Quá trình lành lạnh dịch đường

Hạ nhiệt độ của dịch nha xuống nhiệt độ phù hợp cho quá trình lên men và tăng khả năng hòa tan khí. Đồng thời nhằm hạn chế khả năng nhiễm vi sinh vật. Đồng thời dịch đường được bơm vào nồi theo phương tiếp tuyến tạo ra vòng lắng xoáy cặn hình thành trong quá trình đun sôi. Thời gian lắng cặn khoảng 15 phút. Nồi cũng là nơi chưa dịch nha trong suốt quá trình làm lạnh.

Quá trình lên men bia

Dưới tác động của các enzyme có trong nấm men, đường chuyển thành rượu và CO2 cùng với một số chất khác góp phần tạo nên hương vị cho sản phẩm.

Quá trình lên men chính là quá trình chuyển hóa các chất đường và destrin thấp trong dịch lên men thành C2H5OH, CO2 và một số chất hữu cơ khác nhờ tác dụng của nấm men.

C6H12O6 -> 2C2H5OH +2CO2+Q

Các sản phẩm phụ đi vào thành phần hòa tan của dịch lên men. Quá trình lên men chia thành 5 pha: pha lag, pha tăng tốc, pha lũy thừa, pha giảm tốc, pha cân bằng động, kết thúc quá trình lên men chính là sản phẩm bia non.

Quá trình lên men phụ thực hiện trong bình kín ở nhiệt độ từ 0-5°C. Quá trình lên men xảy ra chậm, tiêu hao một lượng đường không đáng kể, dịch lên men lắng đọng và bão hòa CO2. Giai đoạn này gọi là quá trình ủ chín bia, kết thúc giai đoạn này ta thu được bia là một sản phẩm ở dạng dung dịch bão hòa CO2, có vị thơm ngon dễ chịu nhờ quá trình chuyển hóa xảy ra ở nhiệt độ thấp.

Tuy nhiên trong quá trình sản xuất thực tế thì quá tình lên men là một dây chuyền sản xuất liên tục qua nhiều giai đoạn và không nói rõ 2 giai đoạn lên men đó, đó chỉ là lý thuyết để hiểu những biến đổi trong quá trình lên men bia.

Quá trình lên men bia nhà máy bia heniken
Quá trình lên men bia nhà máy bia heniken

Quá trình lọc

Trong quá trình lên men và trữ bia lạnh, bia được làm trong một cách tự nhiên nhưng chưa đạt được độ trong cần thiết. Trong bia vẫn còn đục do sự có mặt của nấm men dư thừa, hạt phân tán cơ học, dạng hạt keo, phức chất protein-polyphenol và nhiều loại hạt khác tạo màu đục cho bia có nguồn gốc từ các quá trình đường hóa, đun hoa hay quá trình lên men,…Tất cả cấu tử này nếu tồn tại trong bia sẽ làm giảm độ  bền của bia và giảm giá trị cảm quan. Vậy nên lọc tạo độ trong cho bia, loại bỏ đáng kể số lượng các vi sinh vật bao gồm cả nấm men vẫn còn sót, loại bỏ các phức chất protein, các hạt dạng keo polyphenol, polysacarit và các protein ít tan làm bia trở nên ổn định hơn.

Quá trình đóng chai

Đóng gói để dễ sử dụng, vẩn chuyển , và dễ thanh trùng và bảo quản sản phẩm

Quá trình thanh trùng bia Pasteurizer

Tiêu diệt và ức chế các vi sinh vật trong bia ảnh hưởng đến chất lượng bia thành phẩm (màu sắc, mùi vị), kéo dài thời gian bảo quản của bia.

Thanh trùng bia có nhiều công nghệ trong bao bì và ngoài bao bì. Nếu là thanh trùng ngoài bao bì thường sẽ dùng thiết bị pasteurizer băng chuyền.

Thiết bị thanh trùng sẻ có 10 khoang (3 khoang gia nhiệt, 4 khoang thanh trùng, 3 khoang làm nguội). Bia có nhiệt độ khoảng 0÷8⁰C sẽ được nạp vào đầu của thiết bị, sau đó được băng tải di chuyển lần lượt qua các khoang đến khoang cuối của thiết bị. Mỗi khoang có phun nước ở nhiệt độ khác nhau. Nhiệt độ nước phun của các khoang được bố trí sao cho bia dần dần được nâng nhiệt đến nhiệt độ thanh trùng. Sau đó chai tiếp tục được làm nguội đến nhiệt độ thường. Sự thay đổi nhiệt độ phải được thiết kế với sự gia nhiệt hay giảm nhiệt từ từ giữa các khoang để tránh sự sốc nhiệt làm vỡ chai. Nước từ khoang gia nhiệt được bơm sang khoang làm nguội và đưa về ngược lại.

Chia sẻ điều này:

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*