Trƣờng Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh
Khoa Kỹ thuật Hóa học
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
 Đồ án môn học

THIẾT KẾ PHÂN XƢỞNG
LÊN MEN BIA
NĂNG SUẤT 30 TRIỆU LÍT/NĂM

GVHD : PGS., TS. Đống Thị Anh Đào
Sinh vieân : Leâ Anh Dũng
MSSV : 60700417 Naêm hoïc : 2010 – 2011

ii
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG v
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 2
1.1 Giới thiệu về bia 2
1.2 Malt đại mạch 2
1.3 Thế liệu 4
1.3.1 Mục đích 4
1.3.2 Yêu cầu kỹ thuật của thế liệu 4
1.3.3 Chọn thế liệu 4

2.3.1 Yêu cầu về cảm quan 23
2.3.2 Yêu cầu về hóa học 23
2.3.3 Giới hạn hàm lƣợng kim loại nặng 24
2.3.4 Yêu cầu về vi sinh vật 24
CHƢƠNG 3: CÂN BẰNG VẬT CHẤT 25
3.1 Thông số của nguyên liệu ban đầu 25
3.2 Tính cho phân xƣởng nấu 25
3.2.1 Đối với malt 25
3.2.2 Đối với gạo 25
3.2.3 Tổng cộng 25
3.3 Tính cho phân xƣởng lên men 26
3.3.1 Thông số ban đầu 26
3.3.2 Tính cân bằng vật chất cho 100 lít bia 26
3.4 Tính cho một năm 26
3.4.1 Lƣợng nguyên liệu sử dụng cho 1 mẻ 27
3.4.2 Lƣợng nguyên liệu sử dụng cho 1 ngày 27
3.4.3 Lƣợng nguyên liệu sử dụng cho 1 năm 27
3.4.4 Thể tích nguyên liệu chiếm chỗ trong 1 mẻ 27
3.4.5 Lƣợng dịch đƣờng đun sôi trong 1 mẻ 28
3.4.6 Lƣợng bia thu đƣợc sau quá trình lọc 28
3.4.7 Lƣợng bia thành phẩm 28
3.4.8 Lƣợng nƣớc sử dụng 28
3.4.9 Các phụ phẩm 29
3.4.10 Số chai 29
3.4.11 Số két, pallet 30
3.4.12 Số nắp 30
3.4.13 Lƣợng diatomit trong quá trình lọc bia 30
3.4.14 Phụ liệu trong quá trình vệ sinh thiết bị 30
3.4.15 Phụ liệu trong quá trình rửa chai 30


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1-1: Thành phần hoá học của malt đại mạch 3
Bảng 1-2: Thành phần hóa học của gạo 5
Bảng 1-3: Thành phần hoá học của hoa houblon 5
Bảng 2-1: Yêu cầu cảm quan của bia 23
Bảng 2-2: Yêu cầu đối với các chỉ tiêu hoá học của bia 23
Bảng 2-3: Giới hạn tối đa hàm lƣợng kim loại nặng của bia 24
Bảng 2-4: Các chỉ tiêu vi sinh vật của bia 24
Bảng 4-1: Thông số kỹ thuật của thiết bị làm lạnh 31
Bảng 4-2: Thông số kỹ thuật của tank lên men 32
Bảng 4-3: Thông số kỹ thuật của thùng chứa nấm men bẩn 32
Bảng 4-4: Thông số kỹ thuật của thùng bảo quản nấm men sạch 33
Bảng 4-5: Thông số kỹ thuật của thiết bị lên men giống 33
Bảng 4-6: Thông số kỹ thuật của thiết bị lọc 34
Bảng 4-7: Thông số kỹ thuật của bơm 34
Bảng 4-8: Thông số kỹ thuật của thiết bị làm lạnh 34
Bảng 4-9: Thông số kỹ thuật của máy bão hòa CO
2
35
Bảng 4-10: Thông số kỹ thuật của tank tàng trữ bia 35
Bảng 4-11: Thông số kỹ thuật của bơm (từ tank tàng trữ đến bộ phận chiết) 36
Bảng 4-12: Thông số kỹ thuật của thiết bị gắp chai 36
Bảng 4-13:: Thông số kỹ thuật của thiết bị rửa chai 36
Bảng 4-14: Thông số kỹ thuật của thiết bị đóng nắp 37
Bảng 4-15: Thông số kỹ thuật của thiết bị thanh trùng 37
Bảng 4-16: Thông số kỹ thuật của thiết bị dán nhãn 37

Đồ án môn học công nghệ thực phẩm Thiết kế phân xƣởng lên men bia
SVTH: Lê Anh Dũng Trang 1
LỜI MỞ ĐẦU

kế phân xƣởng lên men bia năng suất 30 triệu lít/năm” với tỉ lệ malt : thế liệu gạo là 3 : 1. Đồ án môn học công nghệ thực phẩm Thiết kế phân xƣởng lên men bia
SVTH: Lê Anh Dũng Trang 2
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu về bia
Bia là một loại nƣớc giải khát có gas, có độ cồn rất thấp, giàu chất dinh dƣỡng, vị đắng và
hƣơng thơm rất đặc trƣng. Bia là sản phẩm của quá trình lên men ethanol từ dịch nha, không
qua chƣng cất, dịch nha đƣợc nấu từ malt đại mạch, các hạt giàu tinh bột, protein (nhƣ gạo,
ngô, đại mạch…), hoa houblon và nƣớc.
So với các loại thức uống khác bia có nhiều ƣu điểm nhƣ:
 So với các loại rƣợu uống thì bia có nồng độ cồn rất thấp (2 – 6%). Do đó nếu sử dụng
bia đúng mức sẽ giúp cơ thể cảm thấy thoải mái, dễ chịu và tăng sức lực cho cơ thể.
 So với trà, cà phê thì bia không có chứa các kim loại có hại.
 Bia là nguồn cung cấp năng lƣợng cho cơ thể, 1 lít bia có thể cung cấp 400 – 800 kcal.
 Với hàm lƣợng CO
2
khá cao (5 – 6 g/l), bia giúp cơ thể giảm nhanh cơn khát, kích
thích quá trình tiêu hóa tốt hơn.
 Khoảng 80% chất hòa tan trong bia là glucid, 8 – 10% là các hợp chất chứa nitơ, 3 –
4% là các chất khoáng. Ngoài ra trong bia còn có chất chát, chất đắng, glycerin, acid
hữu cơ, một số vitamin nhƣ B1, B2, PP.
 Ngoài ra, những nghiên cứu gần đây nhận thấy rằng nếu uống một lƣợng bia vừa phải
mỗi ngày thì sẽ có tác dụng tốt cho tim mạch và não, giúp cơ thể hƣng phấn hơn và
hiệu quả làm việc cao hơn.
Nhờ có những ƣu điểm này mà bia đƣợc sản xuất ở khắp nơi trên thế giới với sản lƣợng và
chất lƣợng ngày càng đƣợc nâng cao.
1.2 Malt đại mạch
Malt đại mạch đƣợc xem là nguyên liệu chính sản xuất bia. Đại mạch là một loại ngũ cốc

Các đƣờng khác
2
Hemicellulose
6 – 8
Cellulose
5
Lipid
2 – 3
Protein
8 – 11
Acid amin và peptit
3 – 4
Các hợp chất khác
6 – 7
Tro
2,2
Một số chỉ tiêu chất lƣợng đối với malt đại mạch:
 Màu sắc : màu vàng nhạt
 Mùi : mùi đặc trƣng
 Độ sạch : hạt gãy < 0.5%
tạp chất < 1%
 Cỡ hạt : > 85% hạt có kích thƣớc > 2.5 mm

Đồ án môn học công nghệ thực phẩm Thiết kế phân xƣởng lên men bia
SVTH: Lê Anh Dũng Trang 4
 Độ xốp : 82%
 Độ ẩm : 5%
 Thời gian đƣờng hóa : 10 – 15 phút
 Hàm lƣợng chất chiết : 78%
 Hoạt lực amylase : > 2500

Màu sắc đồng nhất.
Tạp chất  2%.
Độ ẩm: 12 – 14 %.
Độ trích ly: 75 – 85%
Bảng 1-2: Thành phần hóa học của gạo
Thành phần
% chất khô
Tinh bột
75
Protein
6 – 8
Chất béo
1 – 1,5
Cellulose
0,5 – 0,8
Chất khoáng
1 – 1,2
1.4 Houblon
Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản có tầm quan trọng thứ hai sau malt trong sản xuất bia,
hiện chƣa có nguyên liệu nào có thể thay thế đƣợc. Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu,
hƣơng thơm rất đặc trƣng, làm tăng khả năng tạo và giữ bọt, tăng độ bền keo và ổn định thành
phần sinh học của bia. Các hợp chất có giá trị trong hoa phải kể đến chất đắng, polyphenol và
tinh dầu thơm ngoài ra còn một số hợp phần khác.
Houblon là dạng cây leo (tên khoa học là Humulus iupulus), cao 5 – 7 m, thƣờng chỉ sử
dụng hoa cái chƣa thụ phấn trong sản xuất bia.
Bảng 1-3: Thành phần hoá học của hoa houblon
Thành phần
% chất khô
Độ ẩm
10 – 11

prehomulone (1-10%) và posthumulone (1-5%).
- -acid: gồm lupulone (30-55%), colupulone (20-55%), adlupulone (5-10%),
prelupulone (1-3%), postlupulone (7% ).
- -acid có độ đắng thấp hơn -acid nhƣng độ hoà tan lại tốt hơn. Do vậy, khi trích
ly quan tâm đến -acid nhiều hơn.
 Tinh dầu: hơn 200 chất (terpen, ether, hợp chất chứa lƣu huỳnh…) tạo cho bia có một
mùi thơm đặc trƣng, rất nhẹ nhàng và dễ chịu.
 Polyphenol: dùng để kết lắng và loại bỏ các hợp chất protid cao phân tử ra khỏi dịch
đƣờng, làm ổn định thành phần và tăng độ bền keo của bia thành phẩm.
Các dạng sản phẩm hoa houblon:
 Hoa tƣơi: có độ ẩm cao(75 – 80%), khó bảo quản nên ít sử dụng.
 Hoa khô: Hoa tƣơi đƣợc sấy khô ở nhiệt độ nhỏ hơn 55
o
C, đến độ ẩm 8-10%. Thƣờng
đƣợc bào quản ở nhiệt độ 0
o
C, trong kho kín để hạn chế mất mùi.
 Bột hoa khô: Hoa khô đƣợc sấy về độ ẩm 4 – 6%, sau đó nghiền, rây (2 – 8 mm), cuối
cùng bao gói trong bao bì chân không hoặc sử dụng CO
2
hay N
2
.
 Hoa viên: dùng bột hoa khô tiến hành định hình tạo viên.
 Cao hoa: dùng một số dung môi hữu cơ thích hợp (ethanol, chlorua methylene, hexane,
CO
2
lỏng…) để trích ly chất đắng trong hoa ra. Sau đó dùng biện pháp thích hợp tách
dung môi ra thu đƣợc dung dịch đậm đặc chất đắng đem cô đặc ta đƣợc hoa cao. Hàm
lƣợng chất đắng trong cao hoa nhiều hơn, sử dụng thuận tiện hơn và hiệu quả hơn. Giá

o
C nhƣng có thể phát triển đƣợc ở 2 – 3
o
C.
Kích thƣớc trung bình 6 – 9 m. Nấm men sinh sản dƣới hình thức nẩy chồi và thuộc loại
hiếu khí không bắt buộc. Trong điều kiện có oxy chúng tiến hành quá trình tăng sinh khối là
chính. Trong điều kiện không có oxy chúng tham gia quá trình lên men để tạo C
2
H
5
OH, các
sản phẩm lên men khác nhƣ: rƣợu bậc cao, ester, aldehyde, acid hữu cơ… và CO
2
.
Sử dụng nấm men chìm Saccharomyces cerevisiae có đặc điểm:
 Lên men nhanh.
 Quá trình lên men xảy ra trong lòng môi trƣờng.

Đồ án môn học công nghệ thực phẩm Thiết kế phân xƣởng lên men bia
SVTH: Lê Anh Dũng Trang 8
 Nhiệt độ lên men 0 – 10
o
C.
 Lên men đƣợc glucose, mannose, galactose, fructose, sacarose, maltose, melibiose.
 Lên men ôn hòa nhƣng triệt để. Có khả năng lên men 100% đƣờng rafinose. Từ giống
thuần chủng, nấm men sẽ đƣợc cho qua hệ thống nhân giống rồi đƣa vào sản xuất.
Nấm men đƣợc thu hồi có thể tái sử dụng đến đời thứ 7, thứ 8.
 Các tế bào nấm men có khả năng kết chùm hoặc chuỗi và lắng nhanh xuống đáy, giúp
quá trình tự làm trong của bia nhanh hơn, tốt hơn.
1.7 Các chất phụ gia

Nấu dịch nha
Lọc dịch nha và rửa
bã
Nấu dịch nha với
hoa houblon
Tách bã houblon
Làm lạnh
Cung cấp oxy cho
dịch nha
Cấy giống
Lên men chính
Lên men phụ
Lọc bia
Làm lạnh
Bão hòa CO
2

Rót chai, đóng nắp
Thanh trùng
Nƣớc
Nƣớc
Houblon
CO
2

Nhân giống

Bã malt

Bã houblon

Nƣớc
Malt lót
Amylase

Tạp chất

Nấm men
bia

Dán nhãn
Rửa

Đồ án môn học công nghệ thực phẩm Thiết kế phân xƣởng lên men bia
SVTH: Lê Anh Dũng Trang 10
2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ
2.2.1 Tách tạp chất của malt và gạo
 Mục đích: chuẩn bị: Malt và gạo có thể bị lẫn một số tạp chất nhƣ rơm rạ, bụi, kim
loại… Tách tạp chất là một quá trình làm sạch nguyên liệu trƣớc khi đƣa sản xuất.
 Các biến đổi của nguyên liệu: Quá trình tách tạp chất không gây ra những biến đổi hóa
học bên trong hạt nguyên liệu.
 Thiết bị: Ngƣời ta sử dụng thiết bị làm sạch nguyên liệu với hệ thống rây và quạt. Rây
sẽ tách các tạp chất có kích thƣớc quá lớn hoặc quá nhỏ ra khỏi hạt. Còn quạt sẽ tách đi
các tạp chất nhẹ nhƣ bụi, rơm rạ… Ngoài ra, ngƣời ta còn dùng thiết bị tách từ để loại
bỏ sắt bị lẫn trong nguyên liệu.
2.2.2 Nghiền malt và gạo
 Mục đích: chuẩn bị: Malt và gạo đƣợc nghiền nhỏ, giảm kích thƣớc, tăng diện tích tiếp
xúc với nƣớc giúp quá trình thu nhận chất chiết trong quá trình nấu dịch nha đạt hiệu
quả cao.
 Các biến đổi của nguyên liệu: Trong quá trình nghiền xảy ra các biến đổi vật lý nhƣ
kích thƣớc hạt nguyên liệu giảm, nhiệt độ của khối hạt tăng do ma sát. Các nhà sản

dụng làm mềm vỏ malt, tránh cho vỏ bị nghiền nát nhiều. Vỏ malt không bị
nghiền quá nhỏ sẽ giúp cho quá trình lọc dễ dàng hơn, cũng nhƣ giúp giảm bớt
ảnh hƣởng của các chất đắng và chất chát có trong vỏ malt. Ngoài ra, nhiệt độ
nghiền không cao nên không ảnh hƣởng nhiều đến hoạt tính enzyme, giúp tạo
môi trƣờng pH thích hợp cho dịch đƣờng. Ngƣời ta sử dụng thiết bị nghiền 6
trục, khoảng cách giữa hai trục của cặp trục thứ nhất, thứ hai, thứ ba lần lƣợt là
1,2 – 1,4mm; 0,6 – 0,8mm và 0,3 – 0,5mm. Tỷ lệ các thành phần sau quá trình
nghiền malt nhƣ sau: trấu 15 – 18%, tấm lớn 12 – 15%, tấm nhỏ 30 – 35%, bột
25 – 35%.
 Đối với gạo: sử dụng thiết bị nghiền búa. Tỷ lệ các thành phần sau quá trình
nghiền gạo là: tấm lớn 30 – 35%, tấm nhỏ 40 – 45% và bột 20 – 25%.
2.2.3 Xử lý thế liệu
 Mục đích: chuẩn bị
- Quá trình xử lý thế liệu sẽ hỗ trợ cho quá trình đƣờng hóa tinh bột xảy ra nhanh
hơn và dễ dàng trong quá trình nấu dịch nha kế tiếp. Xử lý thế liệu là thực hiện giai
đoạn hồ hóa và dịch hóa phần tinh bột có trong thế liệu. Các nhà sản xuất có thể sử
dụng chế phẩm enzyme  - amylase từ vi sinh vật hoặc từ trong malt lót để giúp
cho giai đoạn hồ hóa và dịch hóa diễn ra nhanh hơn. Tỷ lệ malt lót sử dụng thƣờng
là 10 – 15% so với khối lƣợng thế liệu.

Đồ án môn học công nghệ thực phẩm Thiết kế phân xƣởng lên men bia
SVTH: Lê Anh Dũng Trang 12
 Các biến đổi của nguyên liệu
- Vật lý và hóa lý: dƣới tác dụng của nhiệt, hạt tinh bột sẽ hút nƣớc, trƣơng nở và
làm tăng độ nhớt của khối nguyên liệu. Khi nhiệt độ tăng đến 100
o
C thì cấu trúc hạt
tinh bột bị phá vỡ, giải phóng các sợi amylose và amylopectin ở dạng tự do, đồng
thời độ nhớt khối nguyên liệu sẽ giảm xuống.
- Hóa sinh: các phân tử tinh bột bị thủy phân sơ bộ nhờ hoạt động của  - amylase

trình dịch hóa một phần khối nguyên liệu, giúp giảm độ nhớt. Sau đó tiến hành gia
nhiệt lên đến 90
o
C và giữ ở nhiệt độ này trong vòng 20 phút, nhằm tiếp tục hồ hóa và
dịch hóa khối nguyên liệu với sự tham gia của chế phẩm enzyme Termamyl 120L (do
 - amylase trong malt đã bị vô hoạt). Cuối cùng, gia nhiệt lên đến 100
o
C và đun sôi
trong 20 phút để quá trình hồ hóa và dịch hóa xảy ra hoàn toàn, giúp cho quá trình
đƣờng hóa sau này thuận lợi. Lƣu ý: trong suốt quá trình xử lý thế liệu, cánh khuấy
luôn hoạt động.
2.2.4 Nấu dịch nha
 Mục đích: khai thác: Quá trình nấu dịch nha nhằm mục đích trích ly các chất chiết từ
nguyên liệu vào nƣớc và thủy phân những cơ chất có phân tử lƣợng cao (tinh bột,

Đồ án môn học công nghệ thực phẩm Thiết kế phân xƣởng lên men bia
SVTH: Lê Anh Dũng Trang 13
protein, -glucan…) thành những chất có phân tử lƣợng thấp (đƣờng, acid amin…) để
nấm men bia sử dụng trong quá trình lên men tiếp theo.
 Các biến đổi của nguyên liệu:
- Hóa lý: khi bắt đầu quá trình nấu, sự hòa tan và trích ly các chất có phân tử lƣợng
thấp trong malt vào nƣớc (đƣờng, acid amin, một số vitamin, khoáng…). Khi kết
thúc quá trình nấu, các enzyme sẽ bị đông tụ do tác dụng của nhiệt.
- Hóa sinh: xảy ra nhiều loại phản ứng, quan trọng nhất là phản ứng thuỷ phân.
 Hệ protease xúc tác thủy phân protein tạo sản phẩm là các polypeptid và peptid
(endoenzyme), acid amin (exo-enzyme), t
opt
= 45 – 50
o
C và pH

vào nồi nấu nhằm giúp ổn
định hoạt tính của enzyme -amylase. Gia nhiệt hỗn hơp lên đến 50
o
C và dừng ở
nhiệt độ này trong thời gian 30 phút, thực hiện quá trình đạm hóa. Enzyme protease
sẽ phân cắt protein thành những chất có phân tử lƣợng thấp hơn nhƣ pepton,
polypeptid và acid amin. Pepton, polypeptid góp phần làm cho bia có vị đậm đà,
tham gia vào quá trình tạo và giữ bọt cho bia. Acid amin, dipeptid là nguồn dinh
dƣỡng nitơ rất quan trọng cho nấm men sinh trƣởng và phát triển.

Đồ án môn học công nghệ thực phẩm Thiết kế phân xƣởng lên men bia
SVTH: Lê Anh Dũng Trang 14
- Sau đó, tiến hành phối trộn phần thế liệu gạo đã đƣợc hồ hóa và đun sôi ở 100
o
C
vào thiết bị nấu. Thời gian bơm dịch gạo vào thiết bị nấu khoảng 10 phút. Trong
lúc phối trộn sẽ bổ sung thêm nƣớc để hiệu chỉnh nhiệt độ hỗn hợp trong nồi ở
65
o
C. Tại đây giữ ở nhiệt độ này trong 20 – 30 phút. Ở nhiệt độ này, hai enzyme 
- amylase và  - amylase sẽ cùng tiến hành phân cắt tinh bột thành maltose và
dextrin. Tiếp theo, gia nhiệt hỗn hơp lên 72
o
C và giữ ở 72
o
C cho đến khi kết thúc
quá trình đƣờng hóa (kiểm tra bằng phƣơng pháp thử với dung dịch I
2
0,02N). Sau
cùng gia nhiệt hỗn hợp lên 78

- Tiến hành rửa bã gián đoạn, nƣớc rửa bã có nhiệt độ 78˚C, pH = 6,5. Sau khi thu
hết dịch đƣờng, khoá van xả dịch, cho lƣợng nƣớc rửa bã vào, cho cánh khuấy
quay với vận tốc 4 – 5 vòng/phút để làm tơi lớp bã giải phóng chất tan còn lƣu
trong bã vào dịch. Sau đó tắt cánh khuấy để yên 10 phút thì tháo dịch, dịch này
cũng đƣợc bơm sang nồi nấu hoa houblon với dịch lọc trƣớc đó. Tiếp tục cho đến
khi hàm lƣợng đƣờng trong bã còn 0,5 – 1˚Bx, thƣờng là rửa 2 – 3 lần. Thời gian
rửa bã khoảng 60 – 120 phút. Lƣợng nƣớc rửa bã đƣợc sử dụng sao cho thu đƣợc
lƣợng thể tích dịch cần.
- Chú ý: chiều cao màng lọc thƣờng là 30 – 60 cm. Tốc độ lọc 0,5 – 4,5 m/s, nƣớc
nha đầu có 16 – 20
o
Pt, 40 – 50% thể tích. Thời gian cho quá trình lọc và rửa bã:
thời gian chuẩn bị 50 – 60 phút, thời gian lọc 60 – 110 phút, thời gian rửa bã 60 –
120 phút, thời gian tháo bã và vệ sinh 30 – 40 phút.
2.2.6 Đun sôi dịch hoa với hoa houblon
 Mục đích: khai thác và chuẩn bị cho quá trình lên men.
- Trích ly các chất đắng, tinh dầu, polyphenol từ houblon vào dịch nha, đồng phân
hóa một số chất đắng để tăng độ hòa tan của chất đắng.
- Góp phần điều chỉnh độ chất khô dịch nha.

Đồ án môn học công nghệ thực phẩm Thiết kế phân xƣởng lên men bia
SVTH: Lê Anh Dũng Trang 16
- Vô hoạt enzyme, đông tụ các protein kém bền nhiệt
- Đƣợc xem nhƣ quá trình thanh trùng: tiêu diệt vi sinh vật.
- Đun sôi ở 100
o
C trong thời gian dài sẽ xảy ra phản ứng Maillard, hình thành một số
hợp chất có lợi làm tăng cƣờng độ màu của bia.
- Tách một số hợp chất dễ bay hơi ảnh hƣởng xấu đến chất lƣợng sản phẩm.
 Các biến đổi của nguyên liệu:

 Mục đích: hoàn thiện
 Các biến đổi của nguyên liệu: đây là quá trình phân riêng để tách bỏ những cấu tử
không tan ra khỏi dịch nha.
 Thiết bị:
- Sử dụng thiết bị lắng xoáy tâm có dạng hình trụ đứng, đáy côn.
- Dịch đƣờng ra khỏi nồi hoa đƣợc bơm vào thùng lắng xoáy theo phƣơng tiếp tuyến
với tiết diện hình tròn của thiết bị với vận tốc 12 – 14m/s. Dƣới tác dụng của lực ly
tâm và trọng lực các cấu tử rắn sẽ chuyển động theo quỹ đạo đƣờng xoắn ốc và
lắng xuống phần đáy hình trụ. Phần dịch lỏng đã tách cặn nằm phía trên sẽ đƣợc
tháo ra khỏi thùng, có nhiệt độ khoảng 95˚C đƣợc bơm sang thiết bị làm lạnh
nhanh. Cặn tập trung ở đáy thùng khi bơm hết dịch đƣợc xối nƣớc xả bã ra ngoài.
Thời gian lắng xoáy khoảng 30 phút.
- Dịch nha thu đƣợc có các chỉ tiêu:
 pH = 5,2 – 5,4.
 Nồng độ chất khô: 10 – 13
o
Pt.
 Hàm lƣợng monosaccharide: glucose 7 – 15g/l, fructose 0,5 – 2g/l.
 Disaccharide: sucrose 2–6g/l, maltose 45–65g/l (maltose là đƣờng khử chủ lực).
 Trisaccharide gồm có maltosetriose, raffinose…
 Dextrin: DP > 10 chiếm 12,5mg/l, DP 4 – 9 chiếm 9,8 mg/l.
 β glucan và gum: 200 – 800 mg/l.
 Nitơ tổng: 500 – 1100mg/l.
 Nitơ amin tự do: 100 – 250mg/l xác định theo phƣơng pháp ninhydrine.
 Phân đoạn nitơ theo Lundin: A (20 – 25%), B (15 – 20%), C (55 – 60%).
 Các chất khác: acid nucleic, vitamin, khoáng, polyphenol…
2.2.8 Làm lạnh dịch nha
 Mục đích: chuẩn bị cho quá trình lên men bia.
 Các biến đổi của nguyên liệu:
- Vật lý: dịch nha đƣợc làm lạnh từ 95

dịch nha từ thiết bị nạp oxy đến thiết bị lên men.
2.2.10 Lên men chính
 Mục đích: chế biến.
 Quá trình lên men chính gồm 4 giai đoạn:
- Giai đoạn 1 (2 ngày đầu tiên): nấm men sẽ nảy chồi, phát triển mạnh dần, sinh khối
đạt cực đại ở cuối ngày thứ hai. Đồng thời là sự giảm dần nồng độ chất hoà tan
trong dịch đƣờng, nhiệt độ tăng dần, xuất hiện nhiều bóng khí to thô bám xung
quanh thùng và ở cuối ngày thứ hai có thể tạo một lớp bọt khí mỏng gồm nhiều
bóng khí CO
2
ở bề mặt môi trƣờng lên men.
- Giai đoạn 2 (2 ngày tiếp theo): quá trình lên men bắt đầu chuyển từ quá trình lên
men hiếu khí (tăng sinh khối nấm men) sang kiểu lên men kị khí (tạo C
2
H
5
OH và

Đồ án môn học công nghệ thực phẩm Thiết kế phân xƣởng lên men bia
SVTH: Lê Anh Dũng Trang 19
CO
2
), bọt bia xuất hiện nhiều và nhanh hơn, bóng khí khô và mịn hơn. Đồng thời là
sự giảm mạnh nồng độ chất hòa tan trong dịch đang lên men và nhiệt độ tăng
nhanh hơn.
- Giai đoạn 3 (2 – 3 ngày tiếp theo): trong giai đoạn này sự lên men xảy ra mãnh liệt
nhất thể hiện rõ qua sự giảm nhanh nồng độ chất hoà tan cùng sự tăng rất nhanh
nhiệt độ lên men. Chính trong giai đoạn này môi trƣờng lên men đang tích luỹ
nhiều diacetyl nhất đồng thời khí CO
2

o
C, áp lực trong thùng lên men đƣợc giữ ở 1,2 – 1,5 kg/cm
2
. Quá trình
lên men chính kết thúc khi hàm lƣợng đƣờng lên men còn khoảng 1%. Trong quá
trình lên men chính có tiến hành thu hồi CO
2
.
- Khi quá trình lên men chính kết thúc thì nấm men bắt đầu kết lắng, áo lạnh ở phần
côn của thùng lên men sẽ làm việc, nhiệt độ ở vùng này giảm cùng với áp suất
trong thùng đƣợc giữ ở 1,2 – 1,5kg/cm
2
sẽ thúc đẩy quá trình kết lắng của nấm men
nhanh và chặt hơn. Mở van ở đáy côn, sinh khối nấm men sẽ đƣợc bơm đến khu
vực xử lý và bảo quản ở 0 – 1
o
C để tái sử dụng. Nấm men có thể tái sử dụng đến
đời thứ 7. Sau khi thu hồi nấm men thì sẽ chuyển sang quá trình lên men phụ.
2.2.11 Lên men phụ
- Mục đích: hoàn thiện: lên men lƣợng đƣờng còn lại, bão hòa CO
2
cho bia tƣơi, ổn
định hƣơng vị, độ trong sản phẩm.
 Các biến đổi xảy ra:
- Ở giai đoạn lên men phụ các quá trình xảy ra hoàn toàn giống giai đoạn lên men
chính nhƣng với tốc độ chậm hơn do hầu hết nấm men đã kết lắng và nhiệt độ thấp
khoảng 0 – 2
o
C. Lên men phụ là tiếp tục quá trình lên men chính, nhằm chuyển hóa
hết phần đƣờng có khả năng lên men còn sót lại trong bia non.