TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY
Giới thiệu về công ty
- Tên giao dịch: CÔNG TY CỔ PHẦN BIA SÀI GÒN –VĨNH LONG
- Địa chỉ: Ấp Tân Vĩnh Thuận, Xã Tân Ngãi, Thành phố Vĩnh Long, Tỉnh Vĩnh Long
- Email: info@savibeco.com.vn
- Đại diện pháp luật: Bà PHẠM THỊ HỒNG HẠNH
- Chức vụ: Chủ tịch Hội đồng Quản trị
- Giám đốc điều hành: Ông NGUYỄN DUY PHONG
Hình 1.1: Công ty cổ phần bia Sài Gòn –Vĩnh Long
Cơ sở pháp lý
- Công ty Cổ phần Bia Sài Gòn –Vĩnh Long được thành lập theo Quyết định số 10/2012/QĐ-SAVIBECO-HĐQT ngày 09/08/2012 của Chủ tịch Hội đồng Quản trị
- Giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh số: 1500482064 do Sở Kế hoạch và Đầu tư Tỉnh Vĩnh Long, cấp ngày 29/03/2007, đăng ký thay đổi lần 1 ngày14/08/2012
Quy mô đầu tư xây dựng
UBND tỉnh Vĩnh Long đã giao tổng diện tích 44 hecta cho việc đầu tư, trong đó 12,26 hecta dành cho xây dựng Nhà máy bia SAVIBECO dự định hợp tác với các đối tác nước ngoài để mở rộng nhà máy, tối ưu hóa diện tích đất được giao và nâng cao công suất sản xuất bia hàng năm, nhằm phục vụ tốt hơn cho nhu cầu của khách hàng.
Ngành nghề kinh doanh chủ yếu
- Kinh doanh bia, rượu và nước giải khát
- Dịch vụ cho thuê kho bãi
- Cung cấp dịch vụ vận chuyển hàng hóa bằng đường bộ
Vị trí địa lý
Tổng diện tích khu đất Công ty tọa lạc khoảng 45 ha, gần Cầu Mỹ Thuận
- Phía Bắc giáp Sông Tiền
- Phía Nam giáp Quốc lộ 1A
- Phía Đông giáp Đường 36 m do Tỉnh Vĩnh Long đầu tư
- Phía Tây giáp ranh giới Cầu Mỹ Thuận
Hình 1.2: Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Vĩnh Long từ trên cao
Vị trí giao thông
Thành phố Hồ Chí Minh nằm cách khoảng 130km về hướng Đông Bắc theo Quốc lộ 1A, trong khi Thành phố Cần Thơ cách đó khoảng 40km về hướng Nam cũng theo Quốc lộ 1A.
Lịch sử hình thành và phát triển Công ty
Công ty cổ phần bia Sài Gòn –Vĩnh Long là công ty thành viên trực thuộc Tổng công ty cổ phần Bia – Rượu – Nước giải khát Sài Gòn (SABECO)
- Ngày 06 tháng 09 năm 2012, Công ty đã khởi công xây dựng Nhà máy bia Sài Gòn –Vĩnh Long
- Ngày 26 tháng 11 năm 2013, Công ty tổ chức nấu mẻ bia thương hiệu Bia Sài Gòn đầu tiên
- Ngày 17 tháng 12 năm 2013, Công ty tổ chức chiết mẻ bia thương hiệu Bia Sài Gòn thương mại đầu tiên
Vào ngày 24 tháng 04 năm 2015, Công ty đã tổ chức Lễ Khánh thành Nhà máy bia Sài Gòn - Vĩnh Long, đánh dấu một cột mốc quan trọng sau hơn một năm hoạt động sản xuất kinh doanh ổn định.
- Năm 2016, Công ty đã nâng công suất lên 75 triệu lít
- Năm 2018, Công ty đã nâng công suất lên 100 triệu lít/năm
Năm 2019, công ty đã thực hiện cải tiến tự động hóa trong quy trình sản xuất, nâng cao năng lực thiết bị lên 100 triệu lít/năm Điều này giúp đáp ứng nhu cầu sản xuất cho thương hiệu Bia Sài Gòn, bao gồm các sản phẩm như Bia lon SaiGon Special, Bia lon SaiGon Lager, Bia chai SaiGon Special, Bia chai SaiGon Export và Bia chai SaiGon Lager.
Tổ chức của Công ty
1.8.1 Sơ đồ tổ chức Công ty
Hình 1.3: Cơ cấu quản lý Công ty Bia Sài Gòn - Vĩnh Long
1.8.2 Tổng số lao động trong Công ty
Tổng số lao động trong Công ty: 134 người, trong đó:
- Hội đồng quản trị: 05 người
- Kế toán trưởng kiêm Trưởng phòng Tài chính – Kế toán: 01 người
- Phòng Hành chính – Tổng hợp: 28 người
- Phòng Tài chính – Kế toán: 05 người
- Phòng Kỹ thuật – Chất lượng: 18 người
- Xưởng Nấu – Lên men: 22 người
- Xưởng Động lực – Bảo trì: 26 người
- Xưởng Chiết – Đóng gói: 31 người
Tầm nhìn - Sứ mệnh - Giá trị cốt lõi
SABECO hướng tới việc trở thành nhà máy hàng đầu trong lĩnh vực đảm bảo chất lượng, an toàn thực phẩm và tiết kiệm năng lượng theo tiêu chuẩn quốc tế Nhà máy cam kết hoạt động theo tiêu chí Xanh - Sạch - Đẹp và áp dụng thành công chương trình phát triển bền vững uy tín trong ngành.
- Thực hiện tôn chỉ Kỹ thuật -Chất lượng do SABECO đưa ra
- Mang lại lợi ích thiết thực cho cổ đông, khách hàng, đối tác, người lao động và xã hội
- Trách nhiệm với xã hội
- Hợp tác cùng phát triển
- Sản xuất kinh doanh gắn liền với bảo vệ môi trường.
Chính sách Chất lượng - An toàn thực phẩm - Môi trường
- Nâng cao chất lượng cuộc sống thông qua việc cung cấp các sản phẩm Bia Sài
Gòn chất lượng cao, an toàn và bổ dưỡng
Chúng tôi luôn nỗ lực cải tiến chất lượng sản phẩm, đảm bảo đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt của SABECO Mục tiêu của chúng tôi là cung cấp những sản phẩm an toàn và phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng, từ đó góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống cho cộng đồng.
Chúng tôi cam kết bảo vệ môi trường và giảm thiểu ô nhiễm, đồng thời xây dựng một môi trường Xanh - Sạch - Đẹp trong mọi hoạt động hàng ngày Đây là trách nhiệm của chúng tôi đối với thế hệ tương lai.
Chúng tôi cam kết tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu pháp lý, tiêu chuẩn chất lượng và an toàn thực phẩm, cùng với các yếu tố môi trường liên quan trong quá trình sản xuất và cung cấp sản phẩm Bia Sài Gòn đến tay người tiêu dùng.
Các loại sản phẩm
Nhà máy bia Sài Gòn – Vĩnh Long chuyên sản xuất các loại bia Lager nổi bật như SAIGON SPECIAL, SAIGON LAGER và BIA 333 Export Hiện tại, sản phẩm được phân phối chủ yếu dưới hai dạng: chai 450mL và lon 330mL, đáp ứng nhu cầu và sở thích của người tiêu dùng Bia có độ cồn từ 4,9% đến 5% thể tích, với sự đa dạng về thành phần và hương vị.
Hình 1.4: Các loại bia sản xuất hiện nay
1.11.1 Bia lon Saigon 333 Ç Chủng loại sản phẩm: Bia Lager Ç Độ cồn 5,3% thể tích Ç Dung tích 330ml Ç Thành phần: nước, malt đại mạch, ngũ cốc, hoa bia
9 Ç Bao bì: đóng trong lon thiếc, 24 lon/thùng carton
Hình 1.5: Bia lon Saigon 333 Bảng 1.3: Tiêu chuẩn kỹ thuật bia thành phần Bia lon 333
1.11.2 Bia chai Saigon Export Ç Chủng loại sản phẩm: Bia Lager Ç Độ cồn 4,9% thể tích Ç Dung tích 355ml Ç Thành phần: nước, malt (75%), gạo, hoa bia
STT TÊN CHỈ TIỂU ĐVT GTMM TIÊU CHUẨN
2 Độ hòa tan nguyên thủy o P 12,1 11,8 ÷ 12,7
5 Hàm lượng CO2 hòa tan g/L 5,3 4,6 ÷ 6,2
10 Ç Bao bì: đóng trong chai thủy tinh màu nâu
Hình 1.6: Bia chai Saigon Export
Bảng 1.4: Tiêu chuẩn kỹ thuật bia thành phần Bia chai Saigon Export
STT TÊN CHỈ TIỂU ĐVT GTMM TIÊU CHUẨN
2 Độ hòa tan nguyên thủy o P 11,1 11 ÷ 11,8
5 Hàm lượng CO2 hòa tan g/L 5,3 4,5 ÷ 6,2
1.11.3 Bia chai Saigon Special và bia lon Saigon Special Ç Chủng loại sản phẩm: Bia Lager Ç Độ cồn : 4,9% thể tích (độ cồn mong muốn) Ç Dung tích : 330ml Ç Thành phần: Nước, malt, hoa bia
• Đóng trong chai thủy tinh màu xanh
• Đóng trong lon màu xanh
Hình 1.7: Bia chai Saigon Specical Hình 1.8: Bia lon Saigon Special
Bảng 1.5: Tiêu chuẩn kỹ thuật bia thành phần Bia chai và lon Saigon Special
STT TÊN CHỈ TIỂU ĐVT GTMM TIÊU CHUẨN
2 Độ hòa tàn nguyên thủy o P 11,4 11,1 ÷ 11,9
5 Hàm lượng CO2 hòa tan g/L 5,3 4,5 ÷ 6,2
1.11.4 Bia chai Saigon Lager và bia lon Saigon Lager Ç Chủng loại sản phẩm: Bia Lager Ç Độ cồn: 4,3% thể tích Ç Dung tích: 450ml đối với chai thủy tinh và 330ml với lon thiếc Ç Thành phần: Nước, malt, gạo, hoa bia.Bao bì:
• Đóng trong chai thủy tinh màu nâu, 20 chai/két nhựa
• Đóng trong lon thiếc, 24 lon/thùng carton Ç Công bố hợp quy số: 01/2012
Hình 1.9: Bia chai Saigon Lager Hình 1.10: Bia lon Saigon Lager
NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT
Nước
- Nước là một trong những nguyên liệu chính để sản xuất bia
- Trong bia nước chiếm khoảng 80% và có ảnh hưởng quan trọng đến chất lượng của bia
- Nước đóng vai trò là môi trường cho quá trình thủy phân và hòa tan
- Nếu trong nước có chứa nhiều ion hòa tan với hàm lượng thích hợp thì sẽ ảnh hưởng tới thành phẩm
Nước có chứa nhiều ion sắt sẽ tạo ra vị tanh, dễ bị oxy hóa và làm đục bia, từ đó ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của sản phẩm.
- Ngoài ra, nước còn được dùng ở các quá trình khác như: làm lạnh, làm nóng, rửa dụng cụ thiết bị, vệ sinh khu vực sản xuất
- Nước được lấy từ hệ thống giếng nước ngầm sau đó xử lý nước đầu vào bằng công nghệ trao đổi ion để sản xuất nước nấu bia
Bảng 2.1: Yêu cầu kỹ thuật nước nấu bia
STT Chỉ tiêu kiểm soát Đơn vị
Giới hạn tới hạn Mức mong muốn
1 Mùi, vị - Không có mùi, vị lạ
7 Hàm lượng chlor tự do Ppm ≤0,05
Các chỉ tiêu vi sinh: § Nấm men, nấm mốc § Tổng số vi khuẩn hiếu khí § Coliforms và E.coli mg/l ≤ 10
Malt
- Trong bia, malt là nguyên liệu chính rất quan trọng, ảnh hưởng tiên quyết đến chất lượng sản phẩm
- Malt đại mạch là loại hạt được cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo, sau đó sấy khô và tách mầm từ hạt đại mạch
Malt sau khi nảy mầm là nguồn protein phong phú, chứa hệ enzyme quan trọng, giúp xúc tác cho các quá trình sinh học trong nấu nướng và lên men, tạo ra sản phẩm với hương vị đặc trưng.
- Ở nước ta, do điều kiện khí hậu không thích hợp cho đại mạch phát triển nên malt trong sản xuất bia thường nhập ở các nước Đông Âu
Công ty Cổ phần Bia Sài Gòn - Vĩnh Long cung cấp malt từ Tổng Công ty Bia - Rượu - Nước giải khát Sài Gòn, đồng thời nhập khẩu malt chủ yếu từ các quốc gia như Đức, Úc và Pháp.
Malt được đóng gói kín trong bao 50kg và vận chuyển bằng container đến nhà máy Sau khi trải qua quy trình kiểm tra chất lượng, malt sẽ được bảo quản an toàn trong các silo.
- Nhà máy có 3 silo bảo quản malt với sức chứa từ 200 – 300 tấn
Bảng 2.2: Yêu cầu kỹ thuật malt đại mạch
STT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Tiêu chuẩn
1 Ngoại quan - § Màu vàng rơm § Không sâu mọt, ẩm mốc § Không mùi vị lạ § Không lẫn tạp chất khác § Kích thước đồng đều và hình dạng đầy đặn
Cỡ hạt < 2,2mm bao gồm bụi, hạt gãy % ≤1,5
5 Thời gian đường hóa Phút ≤15,0
Gạo
- Gạo là nguyên liệu dạng hạt được dùng để thay thế một phần malt nhằm mục đích giảm giá thành sản phẩm
- Gạo chứa nhiều tinh bột và protein đồng thời cũng là nguồn nguyên liệu rất dồi dào tại Việt Nam
Bảng 2.3: Yêu cầu kỹ thuật gạo
STT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Tiêu chuẩn
6 Ngoại cảm % Không ẩm mốc, không mùi lạ, không có sâu mọt
Houblon
- Hoa Houblon là nguyên liệu cơ bản đứng thứ hai trong công nghệ sản xuất bia
Hạt lupulin trong hoa houblon chứa các chất tạo vị đắng quan trọng, chiếm 85 ÷ 95% lượng đắng trong bia Ngoài ra, hạt lupulin còn có tính kháng khuẩn mạnh, giúp ức chế sự phát triển của vi sinh vật.
Hoa houblon có vai trò quan trọng trong sản xuất bia, bao gồm việc mang lại vị đắng dịu, tạo hương thơm đặc trưng và tăng khả năng tạo bọt cũng như giữ bọt lâu hơn Ngoài ra, hoa houblon còn giúp tăng độ bền keo và ổn định các thành phần sinh học trong sản phẩm, đồng thời có tác dụng kháng khuẩn hiệu quả.
Công ty Cổ phần Bia Sài Gòn – Vĩnh Long hiện đang sử dụng hai loại chế phẩm từ Houblon, bao gồm Houblon viên và Houblon cao Trong đó, Houblon viên được chia thành hai loại chính là HPE và một loại khác.
#HPE HPE có thể thay thế cho #HPE nhưng không thể thay thế ngược lại vì HPE có mùi thơm hơn
- Tỉ lệ: ặ Houblon cao sẽ chiếm từ 64 ữ 66% ặ Houblon viờn 34 ữ 36%, trong đú HPE là 15%, cũn lại là #HPE
Hoa houblon mà SABECO cung cấp đã được kiểm soát chất lượng thông qua phiếu kết quả phân tích (CA) và giấy chứng nhận nguồn gốc xuất xứ (CO) Nguồn gốc của hoa houblon này được nhập khẩu từ các khu vực như Châu Âu, Bắc Mỹ và Châu Úc.
Bảng 2.4: Yêu cầu kỹ thuật Houblon viên
STT Tên tiêu chuẩn Tiêu chuẩn
1 Hàm lượng 𝛼 acid Mong muốn 8,0% (w/w)
2 Xuất xứ Vùng Hallertau – Đức, Slovenia
3 Ngoại quan Màu xanh oliu, mùi thơm đặc trưng của
Bảng 2.5: Yêu cầu kỹ thuật Houblon cao
STT Tên tiêu chuẩn Tiêu chuẩn
2 Xuất xứ Châu Âu, Bắc Mỹ, Châu Úc
3 Ngoại quan Màu vàng sậm hoặc xanh oliu, mùi thơm đặc trưng của Houblon
Nấm men
- Nấm men là loại nguyên liệu không thể thiếu được trong quá trình lên men dịch đường
- Nhiệt độ lên men thấp (0 – 14 o C)
- Nấm men được sử dụng chủ yếu trong lên men chìm là Saccharomyces carlbergensis
Công ty Cổ phần Bia Sài Gòn – Vĩnh Long sử dụng nấm men giống được cung cấp bởi SABECO thay vì tự nhân giống Men bia có thể tái sử dụng lên đến 9 đời, cải tiến từ 7 đời trước đó nhằm tiết kiệm chi phí sản xuất.
- Nhà máy chứa men bằng hai tank bảo quản men , và tank này có thể chứa 1500kg men giống
Tank chứa men là bồn lạnh được làm mát bằng hệ thống glycol, đi kèm với một cân để xác định khối lượng bên trong, đảm bảo việc cấp men chính xác Nhiệt độ trong tank được duy trì ổn định ở mức 2-5 độ C.
Nguyên liệu phụ gia cho quá trình nấu bia
Các phụ gia làm chất liệu phụ để tăng giá trị cảm quan và chất lượng của bia Trong quá trình nấu và lọc sử dụng các phụ gia:
Acid lactic đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh pH trong quá trình hồ hóa và đường hóa, giúp giảm độ cứng của nước Điều này tạo ra môi trường lý tưởng cho các enzyme hoạt động, đồng thời góp phần tạo nên hương vị đặc trưng cho bia.
CaCl2 được sử dụng trong quá trình đường hóa để điều chỉnh pH và tăng cường hoạt tính của enzyme, giúp enzyme bền nhiệt hơn Việc bổ sung một lượng Ca2+ cũng hỗ trợ quá trình kết lắng của men, đảm bảo tính ổn định và cải thiện hương vị của bia.
Enzyme Laminex Maxflow 4g là chất xúc tác quan trọng trong quá trình nấu malt, giúp giảm độ nhớt của dịch nha và nâng cao hiệu suất lọc Thành phần chính của sản phẩm bao gồm nước với tỷ lệ từ 43,3% đến 60,2% (w/w).
- Enzyme Termamyl SC (bổ sung vào nồi trung gian) giúp cho quá trình thủy phân tinh bột thành đường một cách triệt để Gồm: Alpha-amylase
- Caramel bằng cách cho vào dịch nha khi đun sôi có thể giúp tăng độ đậm màu cho bia, giữ cho bia có độ bền màu
Việc bổ sung ZnSO4 sau khi kết thúc quá trình đun sôi dịch nha giúp nấm men tăng cường sinh khối, trở nên khỏe mạnh và phát triển mạnh mẽ trong quá trình lên men chính, đồng thời tạo ra hương vị đậm đà cho bia.
- Maturex được sử dụng trong thời kỳ lên men phụ, ngăn ngừa sự tạo thành diacetyl bằng cách xúc tác phản ứng decacboxyl hóa của α -acetolactat tạo thành acetoin.
Nguyên liệu phụ gia cho quá trình lọc bia
- Bột FW14 tạo lớp bột lọc thô cho máy lọc KG, là chất dùng làm trong và ổn định bia trong quá trình lọc
Bột trợ lọc lần 2 (Standard Super cel Z/Celatom FP3) được sử dụng để tạo lớp bột lọc tinh bên ngoài lớp bột FW14 cho máy lọc KG, giúp làm trong và ổn định bia trong quá trình lọc.
- Bột PVPP tạo lớp bột lọc cho máy lọc đĩa, chất dùng làm trong và ổn định bia trong quá trình lọc
QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
Các bước thực hiện của quy trình nấu bia
Sau khi kiểm tra kỹ thuật, gạo và malt đạt yêu cầu sẽ được bộ phận kho nhập vào silo để bảo quản và cung cấp cho quá trình sản xuất Hệ thống nhập liệu bao gồm cân, hố nhập liệu, hệ thống xích tải và gầu tải sẽ vận chuyển nguyên liệu vào silo.
- Công ty có 3 silo chứa malt với thể tích chứa 500 m 3 /silo và 1 silo chứa gạo với thể tích chứa 200m 3 /silo
- Hệ thống nhập liệu gạo công suất 10 tấn/h, hệ thống nhập liệu malt công suất 25tấn/giờ
3.1.2 Tách tạp chất (rác, sạn, kim loại):
Trước khi sản xuất, gạo malt sẽ được xử lý qua hệ thống sàng tách rác, máy tách kim loại và sàng tách sạn nhằm loại bỏ các tạp chất như dây nilon, rơm rạ, sạn và kim loại lẫn trong nguyên liệu.
- Hệ thống sàng tách rác, máy tách kim loại và sàng tách sạn của gạo có công suất
- Hệ thống sàng tách rác, máy tách kim loại và sàng tách sạn của malt có công suất
Trong quá trình chế biến nguyên liệu, hệ thống hút bụi kín được lắp đặt tại các thiết bị và đường ống để loại bỏ bụi không mong muốn trong gạo malt.
23 trước khi đưa vào sản xuất và bảo vệ môi trường Hệ thống hút bụi hoạt động tự động và đưa bụi về cyclon để thu hồi
Hình 3.2: Máy sàng tách rác
Phá vỡ hạt gạo thành kích thước nhỏ hơn sẽ tăng bề mặt tiếp xúc giữa bột và nước, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho các biến đổi lý – sinh hóa trong quá trình hồ hóa và dịch hóa, giúp thu được nhiều chất hòa tan hơn.
Khi sử dụng gạo làm nguyên liệu, cần nghiền gạo trước khi cân để tránh hao hụt đáng kể sau khi nghiền Nếu cân gạo trước khi nghiền, lượng bột gạo sẽ không đủ theo công thức nấu bia Do đó, để đảm bảo số lượng bột gạo cần thiết cho quá trình nấu bia, hãy cân gạo sau khi đã nghiền.
- Đối với bia lon Saigon Special, bia chai Saigon Special không có công đoạn nghiền gạo vì sử dụng 100% malt
Bột gạo sau khi nghiền sẽ được chuyển đến phễu cân tự động, nơi sẽ cân một lượng chính xác cần thiết cho việc nấu bia Số lượng gạo cần thiết đã được cài đặt sẵn trong chương trình điều khiển cho từng loại bia cụ thể.
Sau khi qua hệ thống xử lý, nguyên liệu sẽ được chuyển đến phễu cân tự động, đảm bảo số lượng phù hợp với các công thức nấu đã được cài đặt trong chương trình điều khiển.
- Cân đủ số lượng theo công thức nấu:
+ 75% malt: 5715kg malt (gồm cả malt lót), 2985 kg gạo
- Từ bồn chứa malt, malt được sử dụng đi qua 2 hướng là qua thiết bị xay nghiền malt lót và malt ướt
- Nghiền malt lót: được chia làm 2 lần nghiền
Trong quá trình sản xuất, lần đầu tiên cho 170kg malt (chiếm khoảng 5,69% khối lượng gạo) vào bồn chứa 7 hectolít nước để tiến hành nghiền khô và xả xuống bồn pha bột Sau đó, khi nồi gạo nâng lên 83 độ C, tiếp tục nghiền khô thêm 150kg malt (chiếm khoảng 5,02% khối lượng gạo) như lần đầu.
- Nghiền malt ướt: phần còn lại khoảng hơn 5,3 tấn malt đem đi nghiền malt ướt
+ Nhiệt độ nước phun vào khoang làm ẩm malt: 60 ÷ 65 o C
+ Nhiệt độ nước phun vào khoang nghiền: 33 ÷ 37 o C
+ Độ hở trục nghiền malt: 0,25 ÷ 0,28 mm
Khi nghiền malt lót, quá trình này tạo ra bột mịn nhưng có nhược điểm là làm nát vỏ trấu, dẫn đến việc giải phóng chất tanin gây chát Mặc dù chất lượng bia có thể bị ảnh hưởng, nhưng do lượng malt lót chiếm tỷ lệ nhỏ, tác động đến chất lượng bia không đáng kể.
Máy nghiền malt khô (malt bin) có một số nhược điểm, vì vậy các nhà máy đã chuyển sang sử dụng máy nghiền malt ướt (Variomill), sử dụng nước trong quá trình nghiền Phương pháp này giúp hạt malt trở nên dẻo, đồng thời tách vỏ trấu ra mà không làm nghiền nát chúng, đảm bảo rằng malt được nghiền mịn và đạt chất lượng cao cho quá trình nấu bia.
Công đoạn phối trộn được thực hiện theo trình tự sau:
- Pha bột malt lót lần 1 và bơm vào nồi nấu gạo theo đường ống từ đáy nồi
- Bổ sung acid lactic (khi bắt đầu pha bột gạo) với liều lượng 40 - 50ml/tấn nguyên liệu nhằm mục đích điều chỉnh pH dịch nấu
Hệ thống vít tải chuyển bột gạo đến van phối liệu để trộn đều với nước trước khi đưa xuống nồi Tỉ lệ nước pha bột gạo là 2,3 - 3,0hl nước/100kg bột gạo, nhằm tránh hiện tượng vón cục do bột gạo quá mịn.
- Nhiệt độ khối dịch trong nồi sau khi pha bột gạo: ≤ 50 o C
- Đối với bia Saigon Special không có công đoạn phối trộn vì sử dụng 100% malt
Khi hạt tinh bột tiếp xúc với nước nóng, chúng sẽ hút nước, trương nở và vỡ ra, tạo thành một khối dịch sệt Quá trình này giải phóng các phân tử tinh bột như amylose và amylopectin, giúp enzym amylase thủy phân thành các phân tử ngắn hơn.
- Quá trình hồ hóa được thực hiện theo trình tự sau:
Để đạt được nhiệt độ 72°C, sau khi hoàn thành pha bột gạo, cần nâng nhiệt khối dịch lên mức này với tốc độ khoảng 1°C mỗi phút.
- Giữ nhiệt ở 72°C (lần 1): Khi nhiệt độ đạt 72°C, thực hiện giữ ở nhiệt độ này
Trong 25 phút, enzyme amylase có trong malt lót (được bổ sung lần 1) sẽ phân cắt amylose và amylopectin thành các phân tử mạch ngắn hơn.
Nâng nhiệt độ của khối cháo lên 83°C và giữ ở mức này trong 5 phút giúp tinh bột được hồ hóa hoàn toàn, làm tăng độ nhớt và khiến khối dịch trở nên sệt hơn.
Các bước thực hiện của quy trình lên men bia
- Hệ số chứa đầy của tank lên men trong quá trình lên men dịch nha ≤ 80%
Trong quá trình lên men, nấm men cần oxy để phát triển sinh khối, do đó việc cung cấp oxy là rất quan trọng Khí vô trùng sẽ được cung cấp khi dịch nha được làm lạnh nhanh, và lượng khí này sẽ cùng dịch nha vào tank lên men, đảm bảo đủ oxy cho nấm men hoạt động hiệu quả.
Trong quá trình nhập dịch vào tank lên men, nấm men sẽ sử dụng đường và oxy có trong dịch nha để tạo ra sinh khối thông qua quá trình sinh sản.
- Mật độ men sau 1 giờ nhập dịch đầy tank 15 ÷ 25 triệu tế bào/ml dịch nha trong tank
• Khối lượng men giới hạn là 2200-2400kg
• Đối với tank dạng đứng K= 20
• Đối với tank dạng nằm K= 19
Trong quá trình nhập dịch vào tank lên men, nhà máy bổ sung enzyme Alphalase Advance 4000 hoặc Maturex nhằm hạn chế hình thành diacetyl và rút ngắn thời gian loại bỏ diacetyl trong bia.
Diacetyl trong bia nếu vượt mức cho phép (> 0.01) có thể gây nhức đầu cho người tiêu dùng Mặc dù diacetyl sẽ tự giảm và mất đi theo thời gian, quá trình này đòi hỏi thời gian dài, dẫn đến tốn kém năng lượng bảo quản Do đó, việc sử dụng enzyme sẽ giúp hạn chế sự hình thành diacetyl và rút ngắn thời gian giảm lượng diacetyl trong bia, từ đó tiết kiệm năng lượng hiệu quả.
Quá trình lên men chủ yếu sản xuất cồn etylic và CO2 nhờ vào sự trao đổi chất và năng lượng của nấm men từ các loại đường như fructose, glucose, maltose và maltotriose Phương trình chuyển hóa của quá trình này rất quan trọng để hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động của nấm men trong sản xuất cồn.
- Nhiệt độ lên men chính từ 8-10℃ (thông thường sẽ là 9℃)
- Áp suất trong quá trình lên men chính: 0 bar, về cuối giai đoạn lên men chính có thể cài áp ở mức 0,3 bar
- Thời gian lên men chính là 04 ÷ 07 ngày, được thu hồi khi độ tinh khiết đạt ≥ 99,97% thường thì sau 15- 16 giờ tính từ lúc nhập dịch nha đầy tank thì
CO2 sẽ được tinh chế đạt tiêu chuẩn để thu hồi, sau đó sẽ được đưa về hệ thống xử lý CO2 để lưu trữ và tái sử dụng qua các quy trình chiết xuất và vệ sinh.
- Đối với những tank nằm, trong quá trình lên men độ đường giảm còn khoảng
Quá trình chuyển bia từ tank nằm sang tank đứng sẽ được thực hiện trong khoảng thời gian từ 8 đến 10 giờ, sau đó tiếp tục quá trình lên men.
Trong quá trình lên men chính, cần thực hiện các công việc sau: đo độ đường ít nhất một lần mỗi ngày, đếm men một lần mỗi ngày và xả cặn một lần mỗi ngày Đặc biệt, lấy mẫu kiểm tra vào ngày lên men thứ hai.
- Điều kiện để kết thúc quá trình lên men chính : ặ Thời gian: ớt nhất 5 ngày, trễ nhất là 7 ngày ặ Độ hũa tan là 2,9 o P
- Các sản phẩm phụ trong quá trình lên men bao gồm: diacetyl, rượu bậc cao, ester, aldehyde, các hợp chất khác chứa lưu huỳnh.
Các bước thực hiện của quy trình lọc bia
Bột trợ lọc đóng vai trò quan trọng trong quá trình lọc bia, hoạt động như một lớp lọc hiệu quả Trong suốt quá trình này, bột trợ lọc không hòa tan vào bia, giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng.
The Saigon-Vinh Long Brewery utilizes two types of filter aids: coarse powder, specifically Hyflo Super Cel Z or Celatom FW14, which is derived from marine diatomite plankton and classified as flux calcined.
33 Ç Bột mịn (Standard Super Cel Z): có nguồn gốc từ Plankton marine Diatomite, loại Calcined (FP3)
Bột trợ lọc FW14 và FP3, được chiết xuất từ tảo biển thân thiện với môi trường, có khả năng làm trong bia và giữ lại các cặn men Tỷ lệ pha trộn lý tưởng giữa bột FW14 và FP3 là 1:1, giúp bia đi qua màng lọc một cách hiệu quả.
Trong quá trình lọc bia TBF, DARACLAR được sử dụng với liều lượng từ 10-20 g/hl tùy thuộc vào loại bia Silicagel được áp dụng để loại bỏ các protein bậc cao còn sót lại, nhằm ngăn chặn sự kết hợp giữa protein và polyphenol, từ đó giảm thiểu hiện tượng đục và kéo dài tuổi thọ lưu trữ của bia.
- Nước pha bột trợ lọc là nước khử khí (khử oxy)
Thiết bị pha bột trợ lọc là một hệ thống kín với nắp đậy và cánh khuấy hoạt động liên tục, giúp khuấy đều bột và định lượng chính xác để ngăn ngừa hiện tượng lắng đọng Trong suốt quá trình định lượng, CO2 tinh khiết được cung cấp liên tục nhằm bảo vệ bia khỏi sự xâm nhập của oxy.
- Bia từ tank về sẽ qua thiết bị làm lạnh nhanh được làm lạnh bởi glycol lạnh và nhiệt độ mong muốn để tiếp tục quá trình lọc là -0,5 o C
Bồn đệm BTU được sử dụng để chứa bia sau quá trình làm lạnh và ổn định áp lực dòng bia trước khi đưa vào máy lọc KG Việc ổn định áp lực dòng bia là cần thiết để duy trì sự ổn định trong ống, tránh tình trạng bia bơm không kịp do hết bia.
Lọc trong bia có mục đích loại bỏ tế bào men, các chất gây đục và các hợp chất có khả năng kết tủa, nhằm đảm bảo bia ổn định và trong suốt trong thời gian dài.
- Thiết bị lọc trong là thiết bị dạng ống (nén), bia đục đi bên ngoài các ống, bia trong sau lọc đi trong ống
Quy trình lọc trong bao gồm các bước sau: đầu tiên, tạo màng lọc xung quanh các ống lọc bằng cách pha bột trợ lọc ở bồn và bơm vào thiết bị lọc theo thứ tự bột thô trước, bột mịn sau Trong quá trình bơm bột trợ lọc, cần tuần hoàn trong máy lọc để đảm bảo bột bám đều trên bề mặt ống lọc và màng lọc được ổn định Khi màng lọc đã hoàn thành, bia sẽ được cấp vào máy lọc KG từ đáy, trong khi bột trợ lọc được định lượng liên tục trong suốt quá trình lọc Bia sẽ được tuần hoàn trong máy lọc cho đến khi độ đục đạt ≤ 12% Nepth, sau đó sẽ chuyển sang công đoạn lọc tinh.
Mục đích chính của việc giữ lại các hạt bột trợ lọc là để ngăn chặn sự lẫn lộn từ thiết bị lọc bên trong, đặc biệt khi ống lọc trong bị cong, dẫn đến sự thay đổi trong khe lọc.
Lọc tinh là thiết bị lọc dạng ống, nơi bia từ máy lọc được cấp vào bên ngoài các ống lọc Sau khi qua quá trình lọc tinh, bia sẽ đi vào bên trong ống Các ống lọc tinh được chế tạo từ sợi polypropylene với kích thước lọc 0,1 micromet.
Hạt PVPP được cung cấp với nồng độ độ khô từ 3,5-5% Loại PVPP này có khả năng hoàn nguyên, cho phép tái sử dụng sau khi sử dụng bằng dung dịch xút NaOH 2%.
Huyền phù PVPP cần đáp ứng một số yêu cầu kĩ thuật quan trọng, bao gồm nồng độ sau hoàn nguyên từ 3,5-5% độ khô, pH nằm trong khoảng 4 đến 7, khả năng hấp phụ catechin đạt trên 40% Ngoài ra, nấm men, mốc và tạp trùng phải ở mức 0 khuẩn lạc/ml, trong khi vi khuẩn hiếu khí không vượt quá 10% khuẩn lạc/ml.
Bia từ thiết bị lọc tinh được đưa vào thiết bị lọc PVPP, nơi hạt PVPP được định lượng liên tục theo dòng bia trong suốt quá trình lọc Quá trình này sẽ tuần hoàn cho đến khi độ đục của bia đạt ≤ 10% Nepth, sau đó bia sẽ được chuyển sang công đoạn tiếp theo.
- Mục đích của lọc PVPP là nhằm mục đích cho PVPP hấp phụ Polyphenol Liều lượng PVPP sử dụng: 20 – 35g/hl bia TBF (tùy theo loại bia)
Trong mỗi quy trình sản xuất, kỹ thuật đuổi đầu và đuổi cuối đóng vai trò quan trọng Đuổi đầu là giai đoạn đầu tiên, trong đó nước khử khí được sử dụng để đẩy nước ra khỏi đường ống, khởi đầu cho quá trình lọc mẻ mới Ngược lại, đuổi cuối diễn ra khi kết thúc quá trình lọc, khi lượng bia cũ còn lại trong đường ống được nước khử khí đẩy vào bồn chứa, từ đó tái sử dụng qua việc gia giảm phụ gia.
Chất chống oxy hóa được sử dụng trong quy trình lọc bia nhằm kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm và ngăn chặn quá trình oxy hóa.
- Nhà máy sử dụng phụ gia chống oxy hóa cho bia là Isona K (Kali Pyrosunfit với liều lượng 1 – 1,5g/hl bia TBF) (tùy theo loại bia)
THIẾT BỊ
Máy tách sạn
- Tách các tạp chất trong nguyên liệu đầu vào Thường đối là đất đá
Khi hoạt động, sàng dao động theo chiều dọc trên trục nhờ cấu trúc lệch tâm lắp trên trục truyền động chính Tần số dao động tương ứng với vận tốc quay của trục và dao động trong khoảng 300 – 400 chu kỳ/phút.
Nguyên liệu được nhập vào qua hệ thống nhập liệu, sau đó trải qua quá trình sàng phân loại dựa trên sự khác biệt về tỉ trọng giữa gạo và tạp chất Các hạt malt và gạo sẽ được hút lên, trong khi các tạp chất có khối lượng lớn hơn sẽ ở lại trên sàng rung và được đẩy ra phía sau máy, rơi xuống máng sạn Sau khi tách tạp chất, malt và gạo sẽ được chuyển đến các công đoạn tiếp theo.
Các yêu cầu vận hành máy tách sạn
- Áp lực chân không trong buồng máy tách sạn: 5÷12 mBar
Mặt sàn cần được vệ sinh sạch sẽ ít nhất một lần mỗi tuần Đặc biệt, đối với mặt sàng gạo, cần loại bỏ hoàn toàn các hạt gạo kẹt và bụi bẩn trong mắt lưới để đảm bảo hiệu quả sử dụng.
- Túi chứa sạn phải được khép kín hoàn toàn trong quá trình hoạt động
- Việc điều chỉnh hoạt động của máy tách sạn dựa trên 2 yếu tố : độ nghiêng và độ hút chân không
- Trường hợp máy không tách được sạn thì giảm độ nghiêng của mặt sàn, hoặc giảm độ hút chân không trong buồng máy
- Trường hợp có quá nhiều malt (gạo) bị loại ra thì: tăng độ nghiêng của mặt sàn hoặc tăng độ hút chân không trong buồng máy
- Vật liệu cấu tạo từ thép không gỉ
- Tần số dao động 300 – 400 chu kỳ/phút
- Kích thước lỗ sàng Ç Đối với lúa:
• Lớp thứ hai: 2,2 mm Ç Đối với gạo:
• Lớp thứ hai: 1,8 mm Ưu điểm
- Thiết bị đơn giản, dễ vận hành, sửa chữa
- Tách các hợp chất vô cơ và hữu cơ để không làm ảnh hưởng chất lượng gạo và giảm hư hỏng thiết bị
- Bị tắc lỗ lưới của sàng làm giảm hiệu quả phân ly
- Nghẹt đường ống nhập liệu
- Gây tiếng ồn khi hoạt động
- Thường xuyên làm sạch lưới, vệ sinh máy, thay đổi các bộ phận hư hỏng
Máy nghiền malt ướt
Hình 4.2: Máy nghiền malt ướt
- Malt từ kho theo gàu tải vận chuyển lên tầng 5 để tiến hành sàng lọc và lưu trữ trong thùng chứa malt ở tầng 4 cho đến khi cần sử dụng
- Kiểm tra tín hiệu điện, motor bơm
- Máy chỉ hoạt động khi nhiệt độ nước nóng > 74 o C, áp suất nước > 3 bar
Để bắt đầu quá trình, hai trục nghiền được khởi động, sau đó malt được lấy từ thùng chứa vào thùng ngâm malt bằng trục gạt cánh khế Tiếp theo, 10 hl nước ở nhiệt độ 63 độ C được bơm vào với tỷ lệ 0,72 hl cho 100 kg malt, giúp đạt độ ẩm khoảng 30% cho malt.
Motor cánh khế vận chuyển malt xuống trục nghiền, nơi hai trục nghiền có rãnh quay ngược chiều nhau để nghiền malt thành bột Bột nghiền sau đó được phối trộn ngay với nước ở nhiệt độ 39°C, tạo ra sữa malt có nhiệt độ 45°C, được bơm qua nồi malt.
Khi đầu dò báo “empty”, hãy bơm nước vào để tráng rửa trong khoảng 2 phút Việc này giúp làm sạch máy và loại bỏ hoàn toàn malt còn sót lại trong nồi Tổng lượng nước cần sử dụng cho quá trình này khoảng 50 hl.
- Xả trống: xả toàn bộ nước còn lại trong máy, đường ống vào cống
- Thùng ngâm malt có cửa malt để nhập nguyên liệu vào
- Ngâm malt với nước ở nhiệt độ 63 o C sau đó cho malt xuống trục nghiền thông qua trục cánh khế gạt malt
- Có cặp trục nghiền xẻ rãnh, khoảng cách giữa 2 khe trục là 0,34 mm
- Thùng nghiền có cửa để thêm nước (39 o C) và cửa để sữa malt ra
- Sau khi hoàn thành xong, sẽ có bộ phận CIP để rửa toàn bộ máy
- Máy nghiền malt ướt đảm bảo giữ nguyên vỏ malt sau nghiền
Mục đích của việc phá nhỏ hạt là để tăng diện tích tiếp xúc với nước, từ đó giúp nước xâm nhập vào các thành phần của nội nhũ nhanh hơn Điều này thúc đẩy quá trình thủy phân của các enzyme, tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng đường hóa ở giai đoạn tiếp theo.
- Giảm các chất không mong muốn từ vỏ malt làm chát bia như tannin, polycophenol xuống 2%
Các yêu cầu chung của máy nghiền malt ướt
- Nam châm tách kim loại phải được làm sạch định kỳ sau mỗi tuần sản xuất
- Khi dừng đột ngột trong quá trình sản xuất, phải đảm bảo hết malt/gạo trong buồng trước khi khởi động lại
- Lưới máy nghiền được kiểm tra định kỳ và thay thế theo đúng kế hoạch
- Máy nghiền phải được tháo ra vệ sinh, kiểm tra định kỳ sau mỗi tuần sản xuất
- Yêu cầu và tỉ lệ bột nghiền như trong kế hoạch kiểm soát chất lượng
- Vật liệu cấu tạo từ thép không gỉ hoặc loại thép tốt Q345B
Sự cố và cách khắc phục
- Sự cố: Vệ sinh chưa đúng cách phần gàu tải dẫn đến làm tắc đường ống dẫnà
Hao hụt nguyên liệu à Giảm năng suất
Để đảm bảo hiệu quả hoạt động, bạn cần vệ sinh toàn bộ hệ thống thay vì chỉ tập trung vào máy Thực hiện kiểm tra định kỳ các đường ống để ngăn ngừa các sự cố không mong muốn xảy ra.
Máy nghiền trục (malt lót)
Nguyên lý hoạt động của máy nghiền trục là sản phẩm được nghiền sẽ đi qua khe hở giữa hai trục nghiền nằm ngang Hai trục này có hình dạng trụ, bề mặt cứng và có thể được thiết kế trơn hoặc gia công tùy thuộc vào loại nguyên liệu Đối với nguyên liệu nghiền thô, bề mặt trục thường có xẻ rãnh để dễ dàng đưa nguyên liệu vào.
Trong trường hợp cần nghiền nguyên liệu thật mịn, bề mặt trục nghiền thường được thiết kế trơn để nguyên liệu có thể dễ dàng đi qua khe hở giữa hai trục và bị ép nhỏ lại Để đảm bảo kích thước hạt sau khi nghiền đạt yêu cầu, có thể thực hiện quá trình nghiền nhiều lần bằng cách hồi lưu sản phẩm hoặc nghiền qua nhiều máy liên tục Hệ thống thoát tải được thiết kế với bộ phận lò xo ép hai trục nghiền lại với nhau, giúp duy trì hiệu quả trong quá trình nghiền.
Khi vật cứng đi qua khe hở của máy nghiền, bộ phận thoát tải sẽ hoạt động, khiến hệ thống lò xo bị ép lại và khe hở lớn ra, cho phép vật cứng đi qua mà không gây hư hại cho máy Điều này chỉ áp dụng cho các máy nghiền thô và trung bình, trong khi các máy nghiền mịn không có bộ phận thoát tải.
- Máy nghiền trục chủ yếu dung để nghiền vừa và nghiền nhỏ các loại vật liệu có độ bền trung bình và các vật liệu kém bền
- Khoảng cách căp trục nghiền: 0,2÷0,35 mm Ưu điểm
- Năng lượng tiêu hao ít
Các yêu cầu vận hành đối với máy nghiền trục:
- Nam cham tách kim loại phải được làm sạch ít nhất 2 lần/tuần sản xuất
- Máy nghiền phải được tháo ra vệ sinh, kiểm tra định kỳ sau mỗi tuần sản xuất
- Yêu cầu về tỉ lệ bột nghiền như trong Kế hoạch kiểm soát chất lượng
Hệ thống nam châm tách sắt và máy tách đá/sạn trong quy trình xay nghiền cần đảm bảo loại bỏ hoàn toàn các vật cứng, nhằm tránh tình trạng mòn, rỗ hay ảnh hưởng tiêu cực đến cặp trục nghiền.
Sự cố hư hỏng và cách khắc phục
Nếu máy đang hoạt động mà dừng đột ngột mà không có tác động từ người dùng, có thể do nguyên liệu bị vướng hoặc phích cắm bị rời khỏi ổ điện Người dùng nên kiểm tra nguồn điện; nếu không bị ngắt, lỗi có thể do nguyên liệu Hãy ngắt nguồn điện, gỡ nguyên liệu bị mắc, và để máy nguội trong vài phút trước khi sử dụng lại.
Khi máy nghiền bột khô hoạt động, nếu xuất hiện rung lắc và tiếng ồn lớn, nguyên nhân có thể do mô tơ không khớp với thiết bị nghiền Người dùng nên ngắt điện, điều chỉnh mô tơ sang trái hoặc phải, hoặc thêm miếng lót dưới chân đế để đảm bảo độ đồng tâm của hai trục quay Ngoài ra, nếu máy bị rung nhiều, có thể do ốc vít lỏng; trong trường hợp này, người dùng cần ngắt điện và vặn chặt ốc vít trước khi tiếp tục sử dụng.
Ổ trục của vòng bi quá nóng có thể do trục mô tơ và trục quay không đồng tâm, hoặc do các ổ trục vòng bi kết hợp quá chặt hoặc quá lỏng Ngoài ra, lượng dầu bôi trơn trong ổ trục vòng bi cũng có thể là nguyên nhân, khi quá nhiều hoặc quá ít Người dùng cần ngắt điện và kiểm tra mô tơ cùng trục quay, đồng thời điều chỉnh các ổ trục vòng bi và đảm bảo lượng dầu bôi trơn phù hợp.
Khi gặp tình trạng tắc sàng trong quá trình nghiền, nguyên nhân có thể do gãy trục, lỗ lưới sàng bị bịt kín hoặc bị rách, hoặc do nguyên liệu ướt gây dính Người dùng cần kiểm tra kỹ lưỡng trước khi tiếp tục quá trình nghiền để đảm bảo hiệu quả làm việc.
Máy nghiền búa (nghiền gạo)
- Đường kính lỗ lưới của máy nghiền 2÷3 mm
- Đường kính lỗ lưới của máy nghiền 1,5÷2 mm
- Máy nghiền búa có khả năng nghiền nhỏ vật liệu dựa trên những tác động cơ học như va đập, mài mòn và cắt
Khi roto quay với tốc độ 60-100 vòng/phút, gạo được đưa vào máy nghiền, nơi trục quay và búa phẳng đập mạnh vào hạt gạo, làm cho chúng vỡ ra Những hạt có kích thước nhỏ hơn đạt tiêu chuẩn sẽ lọt xuống sàng và ra ngoài, trong khi những hạt lớn hơn sẽ được giữ lại để tiếp tục nghiền.
Các yêu cầu chung của máy nghiền búa
- Nam châm tách kim loại phải được làm sạch định kỳ sau mỗi tuần sản xuất
- Khi dừng đột ngột trong quá trình sản xuất, phải đảm bảo hết malt/gạo trong buồng trước khi khởi động lại
- Lưới máy nghiền được kiểm tra định kỳ và thay thế theo đúng kế hoạch
- Máy nghiền phải được tháo ra vệ sinh, kiểm tra định kỳ sau mỗi tuần sản xuất
- Yêu cầu và tỉ lệ bột nghiền như trong kế hoạch kiểm soát chất lượng
- Vật liệu cấu tạo từ thép không gỉ hoặc loại thép tốt Q345B
Gạo cần được nghiền mịn hơn malt để đạt hiệu quả tối ưu trong quá trình nấu Độ mịn đồng đều của hạt gạo giúp giảm thời gian đun sôi và cải thiện quá trình hồ hóa tinh bột Kích thước hạt sau khi nghiền nên đạt ≤ 20% cho tầm lớn, ≥ 35% cho tầm bé, và ≥ 75% cho bột mịn, mang lại nhiều ưu điểm trong chế biến.
- Cấu trúc đơn giản, tiêu thụ năng lượng ít, tỉ lệ giảm tốc cao, năng suất cao, tháo lắp và bảo dưỡng sửa chữa dễ dàng
- Phù hợp với cả hai loại nghiền khô và nghiền ướt
- Sản phẩm đầu ra tròn đẹp
- Giá thành máy nghiền búa rẻ hơn các loại máy nghiền khác
Sự cố và cách khắc phục
Trong quá trình nhập liệu, các tạp chất như đá và sỏi có thể làm hỏng lưới máy nghiền, vì vậy cần kiểm tra thường xuyên độ mịn của nguyên liệu sau khi nghiền Nếu lưới bị rách, các hạt nguyên liệu không đạt yêu cầu sẽ thoát ra ngoài, buộc phải tắt máy, thay lưới mới và nghiền lại nguyên liệu Do đó, nhân viên điều khiển cần quan sát để loại bỏ đá sỏi trong nguyên liệu Một giải pháp khác là tiến hành sàng sơ bộ vật liệu trước khi nghiền để loại bỏ tạp chất lớn, tuy nhiên phương pháp này yêu cầu đầu tư máy sàng cho mỗi máy nghiền.
Sau một thời gian sử dụng, búa nghiền sẽ bị mài mòn, vì vậy cần theo dõi tình trạng của chúng để thay thế kịp thời Nếu không thực hiện việc này, hiệu suất của máy sẽ bị giảm sút.
- Hệ thống tháo liệu bị nghẽn dẫn đến ứ liệu, máy quá tải dẫn đến cháy động cơ
- Một sự cố khác thường gặp trong máy nghiền là bể bạc đạn dẫn đến trục máy không quay khi đó phải tắt máy và thay bạc đạn mới
Thiết bị nồi nấu gạo (hồ hóa)
Thiết bị hình trụ được trang bị áo hơi và lớp bảo ôn bằng bông thủy tinh, bao gồm áo hơi đáy và áo hơi xung quanh thân thiết bị Hệ thống này có đường hơi vào và đường hơi ngưng thoát ra, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.
- Bên trong có cách khuấy quay được nhờ motor đặt ở dưới đáy nồi (tránh dầu mỡ chảy vào nồi, giảm trợ lực)
- Đối với nồi gạo, malt lót vào dưới đáy, gạo và nước vào nồi từ trên, dịch cháo bơm qua nồi malt ở cửa ra dưới đáy
Hệ thống bao gồm ống thoát hơi và cửa quan sát đèn chiếu sáng, cùng với các ống CIP vào và CIP hồi Trong quá trình nấu, nhiệt độ được kiểm soát nghiêm ngặt thông qua đầu dò nhiệt độ, bên cạnh đó còn có đầu dò báo mức và đầu dò độ đục để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Gạo sau khi được trộn với nước sẽ được đưa vào nồi qua cửa nguyên liệu Hơi nóng được cấp qua hệ thống đường ống, thực hiện quá trình trao đổi nhiệt qua thành của thùng.
Motor khởi động cho cánh khuấy quay nhanh và sau đó giảm dần, nhằm đảm bảo nguyên liệu tiếp xúc đồng đều với nhiệt và enzyme Điều này không chỉ giúp tránh hiện tượng vón cục mà còn nâng cao hiệu suất nấu Hơi sau sẽ được cấp vào quá trình này.
48 nhiệt tạo thành nước ngưng được thoát ra ngoài qua cửa thoát nước ngưng và được đưa sang lò hơi
- Sau khi hoàn thành quá trình nấu, dịch được đưa ra ngoài qua cửa
- Thiết bị được vệ sinh nhờ đường ống dẫn nước vệ sinh và tiếp tục thực hiện mẻ nấu mới
Công đoạn nấu gạo (hồ hóa) giúp trương nở và phá vỡ các hạt tinh bột trong dịch hồ nóng, tạo điều kiện cho các enzyme amylase tác động hiệu quả hơn Quá trình này rất quan trọng trong công nghệ sản xuất bia, vì tinh bột đã hồ hóa sẽ được đường hóa nhanh chóng hơn.
- Độ bóng bề mặt bên trong nồi đạt Ra ≤ 0,4 μm
- Độ bóng bên ngoài đạt Ra ≤ 0,8 μm
Yêu cầu và chỉ tiêu chất lượng
Để đạt được nhiệt độ lý tưởng cho enzyme hoạt hóa và ngăn ngừa hiện tượng lão hóa tinh bột, cần nâng nhiệt độ hồ hóa từ từ Đồng thời, duy trì hoạt động của cánh khuấy là rất quan trọng để tránh tình trạng vón cục và nóng cục bộ.
Để xác định quá trình hồ hóa đã kết thúc hay chưa, chúng ta sử dụng dung dịch iod để thử nghiệm Nếu dung dịch cháo không còn màu xanh, điều đó có nghĩa là quá trình thủy phân tinh bột đã hoàn tất.
Thiết bị nồi nấu malt (đường hóa)
Cấu tạo của thiết bị hồ hóa và đường hóa tương tự nhau, tuy nhiên thiết bị đường hóa có kích thước lớn hơn do lượng dịch hồ hóa hoặc đun sôi ít hơn tổng lượng dịch hèm.
Nguyên liệu gạo, sau khi được trộn với nước, sẽ được đưa vào nồi qua cửa nguyên liệu Hơi nóng được cấp qua hệ thống đường ống, thực hiện quá trình trao đổi nhiệt qua lớp thành trong của thùng.
Motor truyền động khởi động với tốc độ cao để quay cánh khuấy, sau đó giảm dần nhằm đảm bảo nguyên liệu tiếp xúc đồng đều với nhiệt và enzyme, đồng thời ngăn chặn hiện tượng vón cục và nâng cao hiệu suất nấu Hơi nóng từ quá trình cấp nhiệt tạo ra nước ngưng, được thoát ra ngoài qua cửa thoát nước ngưng và chuyển đến lò hơi.
- Sau khi hoàn thành quá trình nấu, dịch được đưa ra ngoài qua cửa
- Thiết bị được vệ sinh nhờ đường ống dẫn nước vệ sinh và tiếp tục thực hiện mẻ nấu mới
Quá trình thủy phân các cao phân tử trong hạt malt giúp chuyển hóa tối đa những chất không hòa tan, tạo ra dịch đường với các phân tử nhỏ hơn.
- Thân nồi hình trụ ∅= 400 mm
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đường hóa:
Nồng độ enzyme đóng vai trò quan trọng trong quá trình đường hóa, vì cường độ của quá trình này phụ thuộc nhiều vào khối lượng enzyme hoạt tính Do đó, việc điều chỉnh khối lượng enzyme một cách hợp lý là cần thiết để tối ưu hóa hiệu quả của quá trình.
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng quyết định hoạt động của enzyme, với mỗi enzyme có mức hoạt động tối ưu khác nhau Khi nhiệt độ thấp hoặc cao hơn mức tối ưu, khả năng hoạt động của enzyme sẽ giảm, dẫn đến quá trình đường hóa diễn ra chậm.
pH là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình đường hóa và nhiệt độ, với mỗi enzyme có pH tối ưu khác nhau, thường nằm trong khoảng 5-6 Nếu pH trong quá trình đường hóa quá thấp hoặc quá cao so với khoảng này, sẽ gây bất lợi cho các phản ứng của enzyme, dẫn đến việc cơ chất không bị cắt triệt để, hiệu suất thu hồi chất hòa tan kém và ảnh hưởng đến quá trình lọc.
- Nồng độ cơ chất: ảnh hưởng khá mạnh đến khối lượng và chất lượng của các sản phẩm thủy phân do sự phân cắt của nhóm enzyme amylase
Thiết bị nồi lọc đáy bằng
Hình 4.7: Nồi lọc đáy bằng
Thùng lọc hình trụ này có hai đáy, bao gồm một đáy thật và một đáy giả được ghép từ nhiều mảnh kim loại đục lỗ Đáy giả được lắp đặt cách đáy thật khoảng 15cm, với hình dạng các mảnh ghép là hình rẻ quạt, bao gồm 6 mảnh bên trong và 8 mảnh bên ngoài Đặc biệt, trên đáy giả có một lỗ hở với đường kính 300 mm để thuận tiện cho việc tháo bã malt ra ngoài.
Hệ thống cánh khuấy và dao cạo bã được thiết kế để cào đảo lớp bã lọc, kết hợp với đường nước cấp và đường ống CIP Các ống dẫn dịch vào và ra khỏi bộ lọc được bố trí hợp lý, với ống thông áp trước bơm tháo dịch nhằm tránh lực hút quá mạnh lên lưới lọc Thiết bị còn được trang bị cửa quan sát, đèn chiếu sáng và ống thoát hơi ở phía trên nắp.
Motor quay và nâng hạ cánh khuấy nằm ở đáy thiết bị lọc, giúp tối ưu hóa quá trình khuấy trộn Thiết bị còn được trang bị các đầu dò để theo dõi mức chất lỏng, nhiệt độ và áp suất, đảm bảo hoạt động hiệu quả và an toàn.
- Sử dụng sự chênh lệch áp suất ở phía trên và phía dưới màng lọc, dịch đường sẽ tự chảy qua lớp lọc để thoát ra ngoài
Khi bơm dịch cháo vào thùng lọc, bã sẽ lắng xuống đáy và tạo thành màng lọc Hệ thống lưỡi dao thực hiện việc cào và đảo lớp bã, giúp tăng hiệu quả lọc Toàn bộ hệ thống có khả năng nâng hạ nhờ xilanh thủy lực và có thể quay nhờ hộp số dưới gầm.
Sự cố và cách khắc phục
Dịch sau lọc có thể bị đục do lưu lượng dịch vào máy lọc quá nhiều, trục vít siết không chặt, hoặc tinh bột còn sót lại Để khắc phục tình trạng này, cần điều chỉnh lưu lượng dịch vào, siết chặt trục vít và thực hiện quá trình thủy phân nguyên liệu một cách kỹ lưỡng hơn.
Đường ống cấp nhiệt bị nghẹt do tích tụ bã thải, dẫn đến tốc độ lọc chậm Để khắc phục tình trạng này, cần thường xuyên vệ sinh thiết bị, tăng áp suất lọc trong giới hạn cho phép và điều chỉnh lưu lượng dịch cháo cho phù hợp.
- Van xả dịch bị nghẹt sau lọc do bã cặn bám v Khắc phục: dùng que kẽm để thông ống
Nồi sôi hoa
- Thiết bị hình trụ đáy cong, gia nhiệt dạng ống chùm, được bọc lớp bảo ôn, dày
Để cách nhiệt, sử dụng lớp 100 mm xung quanh nồi Các cửa vào, ra của dịch và đường hơi, cùng với nước ngưng, nằm dưới đáy nồi, trong khi ống thoát hơi và cửa quan sát được đặt ở phía trên Houblon được sử dụng để lấy mẫu vào nồi, bao gồm hoa cao, caramel, hoa viên, acid lactic và kẽm clorua.
Bộ phận trao đổi nhiệt dạng ống chùm cho phép dịch đường lưu thông trong ống, trong khi hơi nóng bao quanh bên ngoài Dịch đường được tuần hoàn trong nồi và phân tán nhờ các nón chắn, giúp ngăn ngừa hiện tượng tạo bọt Quá trình này cho phép dịch đường nhận nhiệt và sôi, trong khi hơi nóng dần nguội đi và ngưng tụ, thoát ra qua đường nước ngưng.
- Độ búng bề mặt bờn trong nồi đạt Ra ≤ 0,4 àm, độ nhấp nhụ bề mặt bờn trong thiết bị Rz ≤ 0,6 àm
- Độ búng bờn ngoài đạt đến Ra ≤ 0,8 àm, thuận tiện cho việc vệ sinh thiết bị Ưu điểm
- Bộ gia nhiệt trung tâm bên trong nồi dạng chùm ống đảm bảo tốc độ gia nhiệt nhanh, vệ sinh dễ dàng
- Có thể đun sôi ở áp suất đến 1 bar đảm bảo cho kiểu sôi hoa áp suất thấp kết hợp thu hồi năng lượng
- Nón sôi hoa dạng cánh quạt làm tăng bề mặt dịch có nghĩa là làm giảm DMS-P tới 20%
Nồi lắng xoáy
Thiết bị Whirlpool là thùng lắng xoáy với đáy nghiêng, nơi dịch được bơm vào với tốc độ 12-14 m/s theo phương pháp tiếp tuyến Dịch được đưa vào ở 1/3 chiều cao thùng từ đáy, tạo ra chuyển động xoáy giúp cặn tập trung ở giữa đáy Sau 20 phút lắng, ống bên ngoài cho phép theo dõi mức dịch trong thùng Khi mức dịch cao, tiến hành lấy dịch từ trên; khi gần kết thúc, mở van lấy dịch từ dưới để thu được lượng dịch tối đa, sau đó tháo cặn.
Mục đích của việc lắng xoáy
- Loại bỏ phần cặn ra khỏi dịch đường Các cặn này thường ở dạng huyền phù do protein đông tụ hoặc là cặn của hoa houblon hóa
- Khi kết thúc quá trình, dịch đường thu được phải đạt độ trong theo yêu cầu, không có lẫn bã hoa Ưu điểm:
- Thùng lắng whirlpool là thiết bị đơn giản, ít tốn kém cho việc lắp đặt và sử dụng
Tank lên men
Hình 4.9: Các tank lên men
- Dịch bia sẽ theo đường ống vào và ra
Tank lên men là bồn chứa men được làm lạnh bằng hệ thống glycol, trang bị thiết bị cân để xác định khối lượng bên trong, đảm bảo việc cung cấp men chính xác.
Giai đoạn chính của quá trình lên men bia là chuyển đổi hầu hết các loại đường thành rượu nhờ hoạt động của men bia sống Nhiệt độ lên men có thể dao động từ 6°C đến 12°C cho bia lên men ở đáy bể, hoặc từ 15°C đến 24°C cho bia lên men trên bề mặt, trong một môi trường áp lực.
Giai đoạn thứ hai của quá trình lên men bia là sự trưởng thành, diễn ra chậm ở nhiệt độ thấp và dưới áp suất tăng Trong giai đoạn này, bia tự nhiên bão hòa với CO2 nhờ vào hoạt tính của men Thường thì quá trình lên men thứ cấp được thực hiện ở nhiệt độ từ 1-2°C và áp suất từ 0,25-0,3 bar.
- Tank lên men được cấu tạo đứng, đáy hình côn, thân hình trụ, nắp hình chỏm cầu
Tank được chế tạo từ thép không gỉ, bên ngoài được bọc một lớp bảo ôn cách nhiệt, cùng với đó là những tấm thép bảo vệ chắc chắn, đảm bảo độ bền và an toàn cho sản phẩm.
So với các tank lên men hình trụ đơn giản, bể lên men hình nón có cấu trúc phức tạp hơn và giá thành sản xuất cao hơn Tuy nhiên, việc tách men trầm tích khỏi sản phẩm hiệu quả hơn khi sử dụng bể này, giúp giảm thiểu số lần thanh lọc bia Điều này dẫn đến việc giảm hao hụt bia, mang lại lợi ích kinh tế cho quy trình sản xuất.
Đáy của tank được thiết kế với hệ thống vít và trục cố định có khả năng đóng mở, giúp dễ dàng quản lý và vận hành Đường ống nối giữa đáy và đỉnh tank dẫn đến một panel, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình kiểm soát và giám sát.
- Tank còn có vòi lấy mẫu, nằm ở mức tương ứng với thể tích dịch khoảng 100 hl
- Bên trong tank có một quả cầu CIP dùng để rửa thiết bị
- Nguồn cấp lạnh cho tank là glycol cấp lạnh vào tank từ bồn chứa glycol
- Trên đỉnh tank có 1 van an toàn dùng để xả khí
- Mỗi tank có một đồng hồ để đo áp suất được gắn trên panel v Hệ thống đường ống và panel:
- Đường thu hồi CO2: là một đường ống liền mạch nhưng có đầu ra ở mỗi panel để có thể thu hồi CO2 theo ý muốn
- Đường cấp CO2: là ống liền mạch có đầu ra ở mỗi panel để cấp CO2 vào tank
Đường CIP cấp là một ống gãy khúc, được kết nối bằng các co nối trên panel Cuối đường CIP cấp có một ống thông nối với đường cấp dịch và đường thu hồi men, nhằm mục đích thực hiện quy trình CIP cho cả hai đường này một cách thuận tiện và nhanh chóng.
- Đường cấp dịch: là một hệ thống gãy khúc, được nối liền với nhau nhờ các co nối trên panel
- Đường CIP hồi: là một đường ống liền mạch nhưng ở mỗi panel đều có 1 đầu ra Đường CIP hồi được nối vào bơm hồi
- Đường lọc bia: gãy khúc và nối với nhau bằng các co nối v Tank chứa men:
Bồn chứa men được thiết kế để giữ lạnh nhờ hệ thống glycol, đi kèm với thiết bị cân để xác định khối lượng bên trong, đảm bảo việc cấp men chính xác.
- Tank có thể chứa 2000kg men giống v Hệ thống điều khiển:
- Dùng phần mềm điều khiển chuyên biệt -kiểm soát nhiệt độ trong tank một cách chặt chẽ
- Ngoài ra, các hệ thống này sẽ giúp phát hiện kịp thời các sự cố
- Tank có đáy côn để nấm men dễ kết lắng, do đó dễ thu hồi, dễ làm vệ sinh, không gây mùi men cho bia
Tank có khả năng cách nhiệt hiệu quả, giúp nhiệt độ bên trong ít bị ảnh hưởng bởi môi trường bên ngoài Thiết kế của tank chiếm ít diện tích và tự bão hòa CO2, đảm bảo độ bền cho bọt.
Sự cố có thể xảy ra –cách xử lý
Trong quá trình lên men, có thể xảy ra sự cố khi không kiểm soát được nhiệt độ trong tank, dẫn đến việc van lạnh mở nhưng nhiệt độ bên trong không đủ lạnh hoặc không đồng đều giữa các khoang Việc duy trì nhiệt độ ổn định là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng.
Để quản lý và điều khiển nhiệt độ trong các tank, cần sử dụng phần mềm điều khiển chuyên biệt Phần mềm này cho phép kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ, bao gồm việc nâng hạ nhiệt độ, đóng mở các van nhiệt độ và xem lại các quá trình đã diễn ra.
Thiết bị làm lạnh nhanh kiểu tấm bản
Hình 4.10: Thiết bị làm lạnh nhanh kiểu tấm bản
Sau khi hoàn tất quá trình lắng cặn, dịch nha với nhiệt độ cao từ 90 o C đến 95 o C sẽ được bơm trực tiếp vào thiết bị làm lạnh nhanh, nhằm chuẩn bị cho quá trình lên men.
- Tác nhân làm lạnh là nước 2 o C và khí vô trùng được sục liên tục vào dịch nha để giúp vi sinh vật lên men Đặc điểm cấu tạo
Thiết bị làm lạnh nhanh kiểu tấm bản được chế tạo từ thép không gỉ với các tấm bản gấp sóng có hình chữ nhật Mỗi tấm có bốn tai ở bốn góc, trên đó được đục lỗ tròn để lắp lên khung máy, tạo thành bốn mương dẫn: dịch nha vào máy, dịch nha ra khỏi máy, tác nhân lạnh vào máy và tác nhân lạnh ra khỏi máy.
- Hạ nhiệt độ dịch nha đến nhiệt độ thích hợp cho nấm men phát triển
- Hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật
- Loại dần các cặn mịn khi làm lạnh
Tác nhân lạnh đi vào từ đầu dưới và thoát ra ở đầu trên, trong khi dịch nha nóng vào từ đầu trên và ra ở đầu dưới Sau khi rời khỏi máy lạnh, dịch nha được cung cấp khí vô trùng trước khi vào tank lên men.
Sau khi lắng cặn, dịch nha được dẫn vào thiết bị trao đổi nhiệt, nơi dịch nha nóng di chuyển qua các rãnh của tấm trao đổi nhiệt Chất tải lạnh di chuyển ngược chiều với dịch nha, giúp giảm dần nhiệt độ của dịch Nhiệt độ làm lạnh tùy thuộc vào từng mẻ, cụ thể mẻ đầu là 7 o C, mẻ sau là 7,5 o C, và bốn mẻ cuối là 8 o C.
- Nước sau khi làm lạnh dịch nha (72-76 o C) được đưa đi dùng làm nước rửa bã malt v Lưu ý
- Đảm bảo dịch đường hoàn toàn vô trùng
- Cung cấp oxy để nấm men phát triển
- Dịch đường phải trong và được loại bỏ kết tủa thô
- Loại bỏ một phần kết tủa mịn hình thành trong quá trình làm lạnh Ưu điểm
- Có khối lượng nhỏ, tổn thất áp suất dòng chảy qua thiết bị cũng thấp hơn so với thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm
- Diện tích trao đổi nhiệt lớn nhưng cấu tạo gọn
- Dễ dàng vệ sinh, sửa chữa, thay thế, thêm bớt một số tấm panel để thay đổi công suất giải nhiệt
Sự cố có thể gây hư hỏng và cách xử lý
Để ngăn chặn tình trạng bám bẩn trên đường nước, cần thường xuyên vệ sinh và chú ý đến chất lượng nước giải nhiệt Việc lắp đặt đồng hồ đo áp suất hoặc đồng hồ đo lưu lượng trên đường nước làm mát là cần thiết để kiểm tra tình trạng bám bẩn của dàn ngưng.
- Rò rỉ đường nước, rò rỉ đường môi chất lạnh à Xử lý : Thay thế, sửa chữa, hàn lại
Thiết bị lọc PVPP
Hình 4.11: Thiết bị lọc PVPP
Thiết bị lọc PVPP là loại thiết bị lọc dạng ống (nến), hoạt động tương tự như thiết bị lọc KG Trong quá trình lọc, huyền phù PVPP được đưa vào bên ngoài các ống, trong khi bia sau khi lọc sẽ chảy vào bên trong ống.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
- Thiết bị lọc được chế tạo bằng thép không gỉ, bên trong có 31 đĩa lọc bao gồm
Thiết bị lọc bia bao gồm 28 đĩa lớn và 3 đĩa nhỏ, với các tấm lưới lọc có kích thước rất nhỏ giúp giữ lớp bột PVPP và cho phép bia đi qua Các đĩa lọc được xếp chồng lên nhau, tạo thành một ống dẫn bia ra ngoài Hệ thống motor dưới đáy thiết bị cho phép các đĩa lọc xoay, hỗ trợ quá trình hoàn nguyên PVPP Thiết bị còn có ống xả đáy, ống hồi bột về bồn chứa PVPP, và ba đường ống cho bia vào và ra Ngoài ra, thiết bị còn được trang bị kính quan sát và đồng hồ đo áp suất, nhiệt độ để theo dõi quá trình lọc.
Bia từ thiết bị lọc tinh được đưa vào thiết bị lọc PVPP, nơi hạt PVPP được định lượng liên tục theo dòng bia trong suốt quá trình lọc Quá trình lọc diễn ra khi bia và huyền phù PVPP được bơm vào thiết bị, tuần hoàn cho đến khi độ đục của bia đạt ≤ 12% Nepth, sau đó bia sẽ được chuyển sang công đoạn tiếp theo.
PVPP đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định chất lượng bia Loại PVPP được sử dụng tại nhà máy là loại hoàn nguyên, cho phép tái sử dụng sau khi đã qua quá trình lọc, bằng dung dịch xút 2%.
Yêu cầu kĩ thuật của nguyên liệu đầu vào:
Polyphenol có khả năng hấp phụ các protein có phân tử lượng trung bình nhờ vào diện tích bề mặt lớn và sự hình thành các liên kết hydro Điều này mang lại nhiều lợi ích trong việc cải thiện chất lượng dinh dưỡng và khả năng hấp thu của thực phẩm.
- Có thể sử dụng cho tất cả các loại bia
- Có hiệu quả cao, chỉ cần sử dụng với một liều lượng rất thấp
- Không ảnh hưởng đến bọt, hương vị và những thông số chất lượng khác
- Có tính chọn lọc cao, chỉ khử polyphenol trong bia.