09/11/2015

SƠ LƯỢC QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
1. Thành phần:
Ban đầu bia được sản xuất từ bốn nguyên liệu chính: nước, malt đại mạch, hoa bia và nấm men. Sau đó, bia phát triển ra toàn thế giới thì tùy thuộc vào đặc trưng nông nghiệp ở mỗi quốc gia mà bia có thêm thế liệu như gạo, lúa mì, bo bo, yến mạch và cả đường tinh luyện. Thế liệu được xem là nguyên liệu phụ để thay thế 1 phần malt đại mạch nhằm giảm chi phí sản xuất và hỗ trợ tiêu thụ sản phẩm nông nghiệp của quốc gia đó.
 
a. Nước:
Nước là thành phần chiếm tỷ lệ cao nhất, thông thường từ 90-95% khối lượng bia. Nước ngoài việc tham gia vào thành phần của bia còn tham gia vào toàn bộ quy trình công nghệ trong quá trình sản xuất. Nước là dung môi hòa tan các hợp chất hóa học (như tinh bột, đường, protein, chất béo, …) trong hạt malt, các hợp chất đắng, thơm trong hoa bia. Các enzym tham gia vào quá trình thủy phân các hợp chất cao phân tử thành các hợp chất đơn giản hơn cho nấm men sử dụng. Sau đó, nấm men tiếp tục sống và phát triển trong môi trường nước.
Bên cạnh đó, các quá trình công nghệ khác trong nhà máy bia cũng sử dụng nước là thành phần chính như: hơi nước bão hòa để truyền nhiệt từ lò hơi đến các thiết bị sử dụng nhiệt, hỗn hợp nước-Glycol dùng để dẫn lạnh, nước dùng trong hệ thống thanh trùng,…
Như vậy, nước có vai trò cực kỳ quan trọng cho sản xuất bia. Tính chất nước tác động đến hương vị của bia. Các loại bia khác nhau yêu cầu nguồn nước đầu vào khác nhau.
 
b. Malt đại mạch:
Bia phải được sản xuất từ malt đại mạch. Malt là nguồn cung cấp các hợp chất cơ bản như đường, protein, chất béo, các loại vitamin,… cho quá trình sản xuất bia. Tại công đoạn nấu, tinh bột trong malt bị thủy phân bởi hệ enzyme amylase thành đường lên men được. Sau đó, nấm men sử dụng đường này để tạo thành CO2 và cồn trong bia.
Có rất nhiều loại malt khác nhau được dùng trong sản xuất bia như malt vàng, malt nâu, malt đen, malt chocolate,… Nhà sản xuất bia có thể phối trộn nhiều loại malt khác nhau để sản xuất ra loại bia mong muốn.
 
c. Hoa Bia:
Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản sau malt. Hoa Houblon làm bia có vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo và giữ bọt làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm. Trong công nghệ sản xuất bia chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn.
Việc sử dụng hoa bia được bắt đầu ở Châu Âu thời trung cổ. Vào khoảng thế kỹ thứ 8 sau công nguyên, các thầy tu tại vùng Hallertau thuộc Bavarian đã sử dụng hoa bia nhằm tạo ra vị đắng thanh và kéo dài thời gian lưu trữ của bia mà không bị chua.
Trong thời trung cổ, khi bắt đầu dùng hoa bia vào sản xuất, các nhà tu nhận thấy bia để được lâu hơn mà không bị chua. Trong hoa bia co chứa một số chất có khả năng kìm hãm và tiêu diệt vi sinh vật. Nhưng lúc đó, chưa một ai có khái niệm về vi sinh vật nên mọi người cũng không giải thích được tại sao việc dùng hoa bia lại có ích lợi như thế.
Nhưng ngày nay, do kỹ thuật trình độ khoa học kỹ thuật phát triển, bia đã được thanh trùng bằng phương pháp Pasteur nên khả năng kháng khuẩn của hoa bia không còn ý nghĩa. Mà các nhà sản xuất bia hiện nay chủ yếu nhằm vào mục đích tạo ra hương vị đặc trưng và ổn định độ bền bọt.
 
d. Nấm men:
Nấm men có vai trò chuyển hóa các hợp chất lên men được trong dịch nha sau nấu thành cồn và khí CO2. Trong quá trình lên men, nấm men sản xuất ra các hợp chất tạo mùi, vị thơm cho bia. Các chủng men khác nhau cho ra hương vị bia đặc trưng. Các hãng bia khác nhau sở hữu chủng nấm men đặc trưng và được các hãng bảo vệ rất nghiêm ngặt.
 
e. Thế liệu:
Thế liệu là thành phần phụ tham gia vào sản xuất bia, có vai trò thay thế một tỷ lệ nhất định malt. Thế liệu sản xuất bia rất đa dạng và phong phú, phụ thuộc vào đặc điểm nông nghiệp của từng quốc gia. Các nước vùng Đông Nam Á chủ yếu sử dụng thế liệu là gạo, trong khi đó các quốc gia Châu Phi lại sử dụng bo bo, lúa miến,… Thế liệu là giảm giá thành sản xuất bia, giúp người nông dân địa phương tiêu thụ được các sản phẩm bản địa.
 
2. Quy trình sản xuất:
a. Sơ đồ quy trình sản xuất bia:

quytrinhnaubia.png

b. Thuyết minh công nghệ:
Xay nghiền:
Nghiền nhỏ hạt malt (hoặc hạt gạo) đến kích thước yêu cầu để các thành phần trong nguyên liệu có thể hòa tan vào nước và giải phóng ra enzym để xúc tác quá trình thủy phân sau đó.
Nồi nấu malt
Thủy phân các hợp chất cao phân tử như tinh bột, protein thành các hợp chất lên men được như đường malto, gluco, axit amin,… Kết thúc quá trình nấu tại nồi malt sẽ thu được dịch ngọt nên quy trình này được gọi là quá trình đường hóa.
Nồi lọc dịch hèm
Là quá trình tách võ trấu của hạt malt ra khỏi dịch đường.
Nồi đun sôi
Dịch đường trong được đun sôi với hoa bia để tạo vị đắng đặc trưng, đồng thời quá trình đun sôi cũng làm bay hơi và kết tủa các hợp chất không mong muốn và tiệt trùng dịch nha.
Nồi tách cặn
Loại bỏ các thành phần như cánh hoa bia, các kết tủa hình thành trong quá trình đun sôi.
Giải nhiệt nhanh
 Dịch nha sau đun sôi (100oC) được đưa về nhiệt độ thích hợp cho nấm men hoạt động như 10 – 15oC. Nhiệt độ này tùy thuộc vào chủng loại nấm men và loại bia.
Tank lên men
Dịch nha lạnh cùng với nấm men được đưa vào tank lên men để tiến hành quá trình lên men. Nấm men sẽ sử dụng đường được hình thành trong giai đoạn nấu để tạo thành Cồn và khí CO2. Các hợp chất tạo mùi thơm cho bia cũng được nấm men tạo thành trong giai đoạn này.
Kết thúc quá trình lên men, nấm men sẽ được thu hồi ra khỏi tank lên men để tái sử dụng cho lần lên men tiếp theo. Dịch bia sau lên men sẽ được chuyển sang tank ủ bia để bắt đầu quá trình lên men phụ.
Tank ủ bia
Là quá trình chuyển hóa hoặc loại bỏ các hợp chất không mong muốn hình thành trong quá trình lên men như diacetyl. Quá trình ủ bia kết thúc khi hàm lượng các chất này giảm đến mức mong muốn và đạt thời gian theo yêu cầu của từng loại bia.
Làm lạnh sâu
Bia trước khi qua quá trình lọc sẽ được làm lạnh sâu xuống nhiệt độ -1à-2oC để hình thành cặn lạnh. Các cặn lạnh này sẽ được loại bỏ trong quá trình lọc trong sau đó.
Lọc trong bia
Nấm men, cặn lạnh, … sẽ được loại bỏ để làm cho bia trở nên trong suốt.
Tank bia trong
Bia sau khi lọc được chứa trong tank bia trong để chờ quá trình chiết, đóng gói.
Chiết bia
Là quá trình bia được chiết vào các dạng bao bì khác nhau để đánh ứng nhu cầu sử dụng của khách hàng.
Keg bia có dung dích 2 lít, 5 lit, 20 lít, 30 lít hoặc 50 lit.
Bia được chiết vào lon có dung tích 330ml, 500ml.
Bia chai có dung tích 330ml, 450ml, 500ml, 750ml.
Dung tích bia chai, bia lon phụ thuộc vào chiến lược thị trường và thị hiếu tiêu dùng của từng quốc gia.