Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành sản xuất bia tại Việt Nam là một trong những ngành công nghiệp thực phẩm có tốc độ tăng trưởng cao, với hệ thống phân phối rộng khắp từ đô thị đến nông thôn. Bên cạnh các doanh nghiệp quy mô lớn như Tổng công ty Bia - Rượu - Nước giải khát Sài Gòn (Sabeco), Tổng công ty Bia - Rượu - Nước giải khát Hà Nội (Habeco) hay Công ty Liên doanh Nhà máy Bia Việt Nam, thị trường còn có sự tham gia của các cơ sở sản xuất và công ty cổ phần quy mô vừa và nhỏ nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu thụ đa dạng của từng địa phương.

Công ty Cổ phần Bia Hải Đà (tiền thân là cơ sở sản xuất Bia – Nước giải khát thành lập ngày 02/6/1990 theo Quyết định số 176/QĐ-UB của UBND thị xã Hải Dương, sau đó chuyển đổi thành Hợp tác xã Hải Đà năm 2002 theo Quyết định số 49/QĐ-UB và mở rộng xây dựng nhà máy trên diện tích 6.300 m² năm 2004) là đơn vị sản xuất bia phục vụ thị trường tỉnh Hải Dương và các khu vực lân cận. Nhằm hệ thống hóa dây chuyền công nghệ và nâng cao hiệu quả vận hành thực tế, đề tài "Khảo sát quy trình sản xuất bia Lager của Công ty Cổ phần Bia Hải Đà thuộc tỉnh Hải Dương" được thực hiện.

Mục tiêu nghiên cứu của khóa luận được xác định cụ thể:

  1. Mục tiêu tổng quát: Tìm hiểu về tổ chức nhà máy và khảo sát toàn diện quy trình sản xuất bia Lager tại Công ty Cổ phần Bia Hải Đà.
  2. Mục tiêu cụ thể:
    • Khảo sát cơ cấu tổ chức, mặt bằng và dây chuyền thiết bị sản xuất của nhà máy.
    • Khảo sát tiêu chuẩn các nguồn nguyên liệu đầu vào phục vụ sản xuất bia.
    • Khảo sát chi tiết các thông số kỹ thuật trong từng công đoạn công nghệ chính (nghiền, nấu - đường hóa, lọc bã, đun hoa houblon, lắng, làm lạnh, lên men và hoàn thiện).
    • Tìm hiểu và thực hiện các phương pháp đánh giá chỉ tiêu cảm quan, hóa lý và vi sinh của sản phẩm bia thành phẩm.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Quy trình công nghệ, hệ thống thiết bị và các chỉ tiêu chất lượng của dòng sản phẩm bia Lager sản xuất tại doanh nghiệp.
  • Phạm vi nghiên cứu: Toàn bộ dây chuyền sản xuất và phòng kiểm nghiệm chất lượng tại nhà máy của Công ty Cổ phần Bia Hải Đà, tỉnh Hải Dương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và tiêu chuẩn nguyên liệu

Bia Lager là loại đồ uống lên men chìm ở nhiệt độ thấp (thông thường từ 7 - 12°C ở pha lên men chính và 0 - 4°C ở pha lên men phụ/lager hóa), sử dụng nấm men chìm Saccharomyces carlbergensis. Khóa luận dựa trên lý thuyết công nghệ sản xuất bia và các tiêu chuẩn nguyên liệu áp dụng tại nhà máy:

  • Malt đại mạch: Là nguyên liệu chính cung cấp chất hòa tan và hệ enzyme thủy phân (amylase, protease). Yêu cầu kỹ thuật: độ ẩm 4 – 5%, độ hòa tan theo chất khô 80%, hàm lượng protein hòa tan 4,3%, hoạt lực diastase 300 – 320 WK, độ màu 2,5 – 3 EBC, kích thước hạt đạt 90% trên sàng 2,5 mm và 99% trên sàng 2,2 mm. Thành phần chất khô gồm 58% tinh bột, 10% protid, 8% pentosan, 5% saccharose, 4% đường khử, 2,5% lipid, 2,5% chất khoáng và 6% cellulose.
  • Gạo (Nguyên liệu thay thế): Sử dụng gạo miền Nam thay thế 20% lượng malt nhằm hạ giá thành sản phẩm. Yêu cầu kỹ thuật: độ ẩm 13 – 13,5%, tỷ lệ tinh bột 76% chất khô, protein 8%, tro 1,1%, chất béo 1,6%, cellulose 5,8%, tỷ lệ tạp chất dưới 2%.
  • Nước sản xuất: Chiếm 92 – 94% khối lượng sản phẩm, được xử lý qua hệ thống trao đổi ion cation để kiểm soát độ cứng. Tiêu chuẩn nước nấu: pH từ 6,5 – 7,2; độ cứng tổng $\le 5^\circ\text{F}$; độ kiềm tổng TAC $\le 40^\circ\text{F}$; độ đục $\le 20\text{ NP}$.
  • Hoa Houblon (Humulus lupulus L.): Tạo vị đắng dịu, hương thơm, tăng độ bền bọt và ổn định sinh học. Nhà máy kết hợp sử dụng cao hoa (hàm lượng $\alpha$-axit khoảng 30%) và hoa viên (hàm lượng $\alpha$-axit khoảng 8 – 10%), định mức nạp từ 1,2 – 1,5 g/lít dịch đường.
  • Nấm men giống: Chủng nấm men chìm Saccharomyces carlbergensis, tế bào hình oval/elip (dài 9 – 10 $\mu\text{m}$, rộng 2 – 7 $\mu\text{m}$). Tiêu chuẩn dịch men giống: tỷ lệ sống $> 98%$ (men chết $< 2%$), tỷ lệ nảy chồi $> 10%$, mật độ nạp $10 - 20 \times 10^6$ tế bào/ml dịch đường, giới hạn sử dụng 6 – 10 chu kỳ lên men.

Phương pháp nghiên cứu

Khóa luận kết hợp các phương pháp khảo sát thực nghiệm và phân tích kiểm nghiệm:

  • Phương pháp quan sát và mô tả: Ghi nhận trực tiếp cấu tạo, nguyên lý vận hành của thiết bị cơ khí và sơ đồ dòng công nghệ trong phân xưởng sản xuất.
  • Phương pháp thu thập thông tin: Tập hợp các thông số kỹ thuật vận hành thực tế (chế độ nhiệt, áp suất, thời gian, định lượng phối liệu, xử lý nước, hóa chất CIP).
  • Phương pháp đánh giá cảm quan: Đánh giá độ trong, màu sắc, bọt, độ bền bọt, mùi và vị theo thang điểm cảm quan chuẩn trong phòng thử nếm chuyên dụng (mỗi phiên thử không quá 10 mẫu, thanh vị bằng bánh mì nhạt và nước tráng).
  • Phương pháp phân tích hóa lý:
    • Xác định hàm lượng $\text{CO}_2$: Phương pháp chuẩn độ thể tích bằng phản ứng giữa $\text{H}_2\text{CO}_3$ với $\text{NaOH } 2\text{N}$, trung hòa lượng kiềm dư bằng $\text{HCl } 0,1\text{N}$ với chỉ thị phenolphtalein và metyl da cam; kết hợp đối chứng bằng máy đo chuyên dụng.
    • Xác định độ chua toàn phần: Chuẩn độ bằng $\text{NaOH } 0,1\text{N}$ đến điểm chuyển màu tương đương $\text{pH} = 8,2$ (tính theo công thức $A_x = 2 \times n$, đơn vị $\text{ml NaOH } 1\text{N}/100\text{ ml}$ bia).
    • Đo độ đường (độ Plato): Sử dụng Saccarometer kế chuẩn hóa ở nhiệt độ $20^\circ\text{C}$ sau khi đã đuổi hết khí $\text{CO}_2$.
    • Đo độ pH và độ đục: Đo bằng máy đo điện cực pH (hiệu chuẩn tại $\text{pH } 4,01$ và $7,01$ ở $25^\circ\text{C}$) và máy đo độ đục quang học.
    • Đo độ mặn ($\text{NaCl}$): Chuẩn độ kết tủa bằng $\text{AgNO}_3\ 0,1\text{N}$ với chỉ thị $\text{K}_2\text{CrO}_4\ 5%$ đến khi xuất hiện kết tủa đỏ gạch $\text{Ag}_2\text{CrO}_4$.
    • Xác định tinh bột còn sót: Thử phản ứng màu đặc trưng với thuốc thử iot ($\text{I}_2\ 0,1\text{N}$) sau khi kết tủa dịch mẫu bằng cồn $90^\circ$.
  • Phương pháp kiểm tra vi sinh:
    • Tổng số vi sinh vật hiếu khí: Nuôi cấy trên môi trường thạch thường (Meat extract agar) ở $37^\circ\text{C}$ trong 24 – 48 giờ.
    • Tổng số Coliforms và E. coli: Cấy trên môi trường canh thang BGBL 2%, phân lập trên thạch Endo và kiểm tra phản ứng sinh hóa IMViC (thử khả năng sinh Indol bằng thuốc thử Kovacs).
    • Tổng số nấm men, nấm mốc: Nuôi cấy trên môi trường thạch Sabouraud ở $25 - 30^\circ\text{C}$ trong 3 ngày.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Tác giả trình bày tính cấp thiết của ngành công nghiệp sản xuất bia tại Việt Nam, lý do lựa chọn nghiên cứu quy trình sản xuất bia Lager tại Công ty Cổ phần Bia Hải Đà, mục tiêu nghiên cứu tổng quát, mục tiêu cụ thể, ý nghĩa khoa học và thực tiễn trong việc gắn kết lý thuyết công nghệ sau thu hoạch với thực tế vận hành nhà máy.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Chương này tổng hợp nguồn gốc lịch sử sản xuất bia từ nền văn minh Babylon cổ đại (7000 năm TCN), Ai Cập, Hy Lạp qua các giai đoạn khám phá vai trò của hoa houblon (thế kỷ IX) và phát hiện bản chất lên men do nấm men của Louis Pasteur (1857). Tác giả cung cấp số liệu thống kê sản lượng bia thế giới và thị trường Việt Nam (giai đoạn 2005 - 2010), phân loại các nhóm bia chính (Lager, Ale, bia hỗn hợp). Đồng thời, chương này giới thiệu lịch sử phát triển, mô hình quản lý của Công ty Cổ phần Bia Hải Đà, bao gồm Hội đồng quản trị, Ban Giám đốc và các phòng chức năng (Kế toán tài chính, Tổ chức hành chính, Kỹ thuật, Kinh doanh, Phân xưởng sản xuất bia).

Bộ phận / Chức danh Nhân sự phụ trách Định biên / Cơ cấu
Hội đồng quản trị Bà Nguyễn Thị Nhung (Chủ tịch HĐQT) Cùng các thành viên: Ông Nguyễn Văn Ninh, Ông Nguyễn Thế Phương
Ban Giám đốc Ông Nguyễn Thế Phương (Giám đốc)
Ông Nguyễn Xuân Thành (Phó Giám đốc)		 Điều hành trực tiếp toàn diện hoạt động sản xuất kinh doanh
Phòng Kế toán tài chính Ông Nguyễn Đình Dũng (Kế toán trưởng) 03 nhân viên
Phòng Tổ chức hành chính Ông Nguyễn Xuân Thành (Trưởng phòng) Phụ trách nhân sự, lao động, đối nội, đối ngoại
Phòng Kỹ thuật Ông Nguyễn Xuân Thành (Phụ trách) 04 nhân viên (giám sát dây chuyền, kiêm nhiệm tổ lên men)
Phòng Kinh doanh Ông Nguyễn Xuân Nhị (Điều hành) 10 nhân viên (02 thị trường, 03 lái xe, 03 giao hàng, 02 bán hàng)
Phân xưởng sản xuất bia Ông Phạm Xuân Thành (Quản đốc) - Tổ nấu + xay nghiền + nồi hơi: 04 lao động
- Tổ lọc: 02 lao động
- Tổ vệ sinh công nghiệp: 02 lao động
- Tổ xuất hàng: 05 lao động (tuyển thêm 10 vào mùa vụ)
- Tổ cơ khí: 02 lao động
- Tổ bảo vệ: 03 lao động

Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết đối tượng khảo sát là quy trình sản xuất bia Lager, 4 nội dung nghiên cứu trọng tâm và các quy trình thao tác chuẩn (SOP) trong phân tích kiểm nghiệm chất lượng sản phẩm (cảm quan, hóa lý, vi sinh vật).

Phần 4: Kết quả và thảo luận

Chương này tập trung phân tích toàn bộ dây chuyền sản xuất bia Lager tại nhà máy với quy mô mẻ nấu $6.000\text{ lít}$:

1. Công đoạn nghiền nguyên liệu

  • Nghiền malt: Sử dụng máy nghiền 4 trục 1 sàng. Hạt malt được làm ẩm trước khi nghiền nhằm giữ nguyên vỏ trấu tạo lớp màng lọc xốp trợ lọc. Sau khi qua cặp trục thứ nhất, hỗn hợp gồm 30% vỏ, 50% tấm và 20% bột mịn. Bột mịn lọt qua sàng ra ngoài; phần vỏ và hạt thô đi tiếp vào cặp trục thứ hai, cho thành phẩm cuối gồm 20% vỏ, 50% tấm và 30% bột mịn.
  • Nghiền gạo: Gạo cứng chưa hồ hóa được nghiền mịn bằng máy nghiền búa đập tự do (tốc độ búa $30 - 80\text{ m/s}$, đáy côn $60^\circ$, lưới sàng $0,5 - 0,7\text{ mm}$ với mật độ 29 lỗ/$\text{cm}^2$) nhằm giải phóng triệt để hạt tinh bột.

2. Công đoạn nấu và đường hóa (Mẻ nấu $6.000\text{ lít}$ bia)

  • Thiết bị: Nồi nấu vỏ inox 3 lớp cách nhiệt, thể tích $4.000\text{ lít}$, cánh khuấy đặt đáy quay 25 vòng/phút, áp lực hơi đường ống chính $4 - 5\text{ kg/cm}^2$, áp lực áo hơi $2,5 - 3\text{ kg/cm}^2$, ống thoát hơi cao $3\text{ m}$ (đường kính $25\text{ cm}$).
  • Quy trình phối liệu và gia nhiệt:
    • Nồi cháo (gạo): Phối trộn $1.100\text{ lít}$ nước $+ 300\text{ kg}$ bột gạo $+ 300\text{ ml}$ enzyme cháo (SEBrew HT). Đun nâng nhiệt lên $80^\circ\text{C}$ giữ 10 phút, tiếp tục nâng lên $100^\circ\text{C}$ giữ 40 phút để hồ hóa hoàn toàn, sau đó bơm sang nồi malt.
    • Nồi malt: Phối trộn $1.800\text{ lít}$ nước $+ 600\text{ kg}$ bột malt $+ 300\text{ ml}$ enzyme malt (Bioglucanasa Me 1250), ngâm 15 phút. Nâng nhiệt lên $52^\circ\text{C}$ giữ 15 phút (đạm hóa). Nhận dịch cháo bơm sang, nâng nhiệt hỗn hợp lên $65^\circ\text{C}$ giữ 35 phút (đường hóa $\beta$-amylase), nâng lên $75^\circ\text{C}$ giữ 10 phút ($\alpha$-amylase), cuối cùng nâng lên $78^\circ\text{C}$ để vô hoạt enzyme và chuyển sang thùng lọc.

3. Công đoạn lọc bã và rửa bã

Sử dụng thùng lọc đáy giả (đáy đục lỗ mắt sàng cách đáy thật $10 - 15\text{ cm}$, đường kính cửa tháo bã $200 - 300\text{ mm}$, trang bị hệ thống dao cào đảo bã điều khiển thủy lực). Lót đáy bằng $300\text{ lít}$ nước nóng $78^\circ\text{C}$, bơm toàn bộ dịch cháo sang, khuấy tạo màng lọc tự nhiên trong 15 – 20 phút. Lọc rút nước cốt đầu trong 30 phút. Rửa bã 2 lần bằng nước nóng $78^\circ\text{C}$ bơm ngập bề mặt bã $10\text{ cm}$ để thu hồi triệt để chất hòa tan.

4. Công đoạn Houblon hóa, lắng trong và làm lạnh

  • Nấu hoa: Nồi houblon hóa sử dụng bộ trao đổi nhiệt ống chùm ngoài, đun sôi dịch đường ở áp suất thấp ($102 - 106^\circ\text{C}$) với tốc độ bốc hơi $7 - 10%/\text{giờ}$. Tổng thời gian đun sôi dịch đường với hoa houblon là 90 phút. Định mức phối trộn cho mẻ nấu gồm: $0,5\text{ kg}$ cao hoa $30%$, $1\text{ kg}$ hoa viên $10%$ và $0,5\text{ kg}$ hoa thơm $3,5%$ (hoa thơm được nạp trước khi kết thúc đun sôi 30 phút để giữ hương).
  • Lắng và làm lạnh: Dịch đường sau đun hoa được đưa sang nồi lắng xoáy lắng cặn trong 30 phút, sau đó làm lạnh nhanh qua thiết bị trao đổi nhiệt bằng nước lạnh $2^\circ\text{C}$ trong 40 phút để đưa dịch về nhiệt độ lên men $10^\circ\text{C}$.
  • Lên men: Bổ sung $50\text{ kg}$ nấm men sữa vào dòng dịch đường lạnh và bơm vào tank lên men dung tích $12.000\text{ lít}$.

5. Công đoạn hoàn thiện sản phẩm và kiểm soát môi trường

Khảo sát các công đoạn lọc trong (loại bỏ cặn mịn và nấm men), bão hòa $\text{CO}_2$, rửa vỏ chai/bom, chiết rót và đóng nắp xuất xưởng. Khóa luận cũng ghi nhận các quy định về vệ sinh an toàn lao động, vệ sinh công nghiệp (CIP) và quy trình xử lý chất thải (nước thải, bã malt, bã hoa) tại nhà máy.

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết các kết quả khảo sát đạt được về thông số công nghệ, hoạt động thiết bị và đề xuất một số giải pháp kỹ thuật nhằm ổn định chất lượng bia Lager tại đơn vị.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật chính

Khóa luận đã định lượng và lập bảng tổng hợp toàn bộ các thông số kỹ thuật cốt lõi trong quy trình sản xuất bia Lager tại Công ty Cổ phần Bia Hải Đà:

Công đoạn công nghệ Thông số kỹ thuật / Thiết bị vận hành Định mức nguyên liệu & Chế độ kiểm soát
Nghiền nguyên liệu - Máy nghiền malt 4 trục 1 sàng
- Máy nghiền búa đập tự do (gạo)		 - Malt: Vỏ 20%, tấm 50%, bột mịn 30%
- Gạo: Tốc độ búa $30 - 80\text{ m/s}$, sàng $0,5 - 0,7\text{ mm}$
Nấu cháo (Gạo) Nồi nấu inox 3 lớp ($4.000\text{ lít}$), cánh khuấy 25 rpm $300\text{ kg}$ gạo $+ 1.100\text{ L}$ nước $+ 300\text{ ml}$ SEBrew HT; $80^\circ\text{C}$ (10 phút) $\rightarrow 100^\circ\text{C}$ (40 phút)
Đường hóa (Malt) Nồi đường hóa inox 3 lớp, cánh khuấy 25 rpm $600\text{ kg}$ malt $+ 1.800\text{ L}$ nước $+ 300\text{ ml}$ Bioglucanasa; $52^\circ\text{C}$ (15') $\rightarrow 65^\circ\text{C}$ (35') $\rightarrow 75^\circ\text{C}$ (10') $\rightarrow 78^\circ\text{C}$
Lọc và rửa bã Thùng lọc 2 đáy, dao cào bã thủy lực Lót $300\text{ L}$ nước $78^\circ\text{C}$; tạo màng 15-20'; lọc 30'; rửa bã 2 lần bằng nước $78^\circ\text{C}$
Houblon hóa Nồi đun sôi áp suất thấp ($102 - 106^\circ\text{C}$) Đun 90 phút; $0,5\text{ kg}$ cao hoa $30% + 1\text{ kg}$ hoa viên $10% + 0,5\text{ kg}$ hoa thơm $3,5%$ (nạp trước khi dừng 30')
Lắng và Làm lạnh Nồi lắng cặn $+$ Thiết bị trao đổi nhiệt Lắng 30 phút; làm lạnh bằng nước $2^\circ\text{C}$ trong 40 phút đưa dịch về $10^\circ\text{C}$
Lên men Tank lên men đứng dung tích $12.000\text{ lít}$ Bổ sung $50\text{ kg}$ men sữa Saccharomyces carlbergensis

Đóng góp thực tiễn của đề tài

  • Hệ thống hóa đầy đủ và chính xác các thông số công nghệ, tỷ lệ phối liệu cho mẻ nấu chuẩn $6.000\text{ lít}$ bia Lager tại cơ sở sản xuất quy mô địa phương.
  • Mô tả chi tiết cấu tạo cơ khí và nguyên lý hoạt động của các thiết bị chuyên dụng (máy nghiền 4 trục, máy nghiền búa, nồi nấu 3 lớp cách nhiệt cánh khuấy đáy, thùng lọc 2 đáy, nồi nấu hoa áp suất thấp).
  • Chuẩn hóa các quy trình thao tác phân tích kiểm nghiệm hóa lý và vi sinh vật phục vụ công tác kiểm soát chất lượng (KCS) tại nhà máy.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Đề tài dừng lại ở mức độ khảo sát, mô tả và ghi nhận quy trình công nghệ, thiết bị hiện hữu tại Công ty Cổ phần Bia Hải Đà; chưa tiến hành các bố trí thí nghiệm đối chứng nhằm tối ưu hóa tỷ lệ thay thế nguyên liệu gạo ở các mức khác nhau ($> 20%$) hoặc thử nghiệm các chế phẩm enzyme mới để rút ngắn thời gian đường hóa.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Khảo sát nâng cao tỷ lệ gạo thay thế kết hợp bổ sung phức hệ enzyme ngoại sinh nhằm tối ưu hóa chi phí sản xuất.
    • Nghiên cứu các giải pháp tự động hóa sâu hơn trong khâu chiết rót, thu hồi triệt để khí $\text{CO}_2$ từ quá trình lên men và nâng cao hiệu suất xử lý nước thải sản xuất bia.

Giá trị tham khảo

Báo cáo khóa luận có giá trị tham khảo thực tế cho:

  • Sinh viên và giảng viên: Chuyên ngành Công nghệ Sau thu hoạch, Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Sinh học làm tài liệu học tập, tham khảo về dây chuyền sản xuất bia công nghiệp thực tế.
  • Kỹ sư và kỹ thuật viên vận hành: Các nhà máy, xưởng sản xuất bia quy mô vừa và nhỏ cần tài liệu tham khảo về thông số nhiệt độ, thời gian đun nấu, tỷ lệ nạp enzyme, định mức hoa houblon và quy trình vận hành thiết bị cơ khí chuyên ngành.
  • Cán bộ phòng kiểm nghiệm (KCS/QC): Tham khảo quy trình chuẩn độ hóa học, phương pháp phân tích độ chua, hàm lượng $\text{CO}_2$, độ đường Plato, độ mặn và kỹ thuật kiểm tra vi sinh vật trong sản phẩm bia.

Câu hỏi thường gặp

1. Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu cho một mẻ nấu $6.000\text{ lít}$ bia Lager tại Công ty Bia Hải Đà là bao nhiêu?

Theo quy trình công nghệ tại nhà máy, một mẻ nấu $6.000\text{ lít}$ bia sử dụng: $600\text{ kg}$ malt đại mạch, $300\text{ kg}$ gạo (tỷ lệ thay thế 20%), $0,5\text{ kg}$ cao hoa houblon $30%$, $1\text{ kg}$ hoa viên $10%$, $0,5\text{ kg}$ hoa thơm $3,5%$, $300\text{ ml}$ enzyme cháo (SEBrew HT), $300\text{ ml}$ enzyme malt (Bioglucanasa Me 1250), cùng lượng nước ban đầu gồm $1.100\text{ lít}$ cho nồi cháo và $1.800\text{ lít}$ cho nồi malt.

2. Các điểm dừng nhiệt độ và thời gian trong công đoạn đường hóa tại nồi malt được thực hiện như thế nào?

Dịch malt sau khi ngâm 15 phút được nâng nhiệt lên $52^\circ\text{C}$ giữ 15 phút (giai đoạn đạm hóa). Sau khi bơm dịch cháo đã hồ hóa sang, hỗn hợp được nâng lên $65^\circ\text{C}$ giữ 35 phút (đường hóa bởi $\beta$-amylase), nâng tiếp lên $75^\circ\text{C}$ giữ 10 phút (thủy phân tinh bột bởi $\alpha$-amylase), và cuối cùng nâng lên $78^\circ\text{C}$ trước khi chuyển sang thùng lọc để vô hoạt enzyme.

3. Tại sao hoa houblon dạng viên thơm lại được cho vào nồi đun hoa trước khi kết thúc 30 phút?

Hoa viên thơm ($3,5%$ $\alpha$-axit) được nạp vào nồi houblon hóa trước khi kết thúc quá trình đun sôi 30 phút nhằm giữ lại tối đa các tinh dầu thơm dễ bay hơi. Nếu cho vào quá sớm cùng với cao hoa ngay từ đầu mẻ đun (đun sôi kéo dài 90 phút), nhiệt độ cao sẽ làm bay hơi hoàn toàn hương thơm đặc trưng của hoa houblon.

4. Thiết bị nghiền malt và nghiền gạo tại nhà máy có điểm gì khác biệt về cấu tạo và yêu cầu kỹ thuật?

Malt được nghiền bằng máy nghiền 4 trục 1 sàng với mục đích làm vỡ nội nhũ nhưng giữ nguyên vỏ trấu (vỏ chiếm 20% sau nghiền) để làm màng trợ lọc tự nhiên trong thùng lọc đáy giả. Ngược lại, gạo là nguyên liệu có cấu trúc tinh bột cứng chưa hồ hóa nên được nghiền mịn hoàn toàn bằng máy nghiền búa đập tự do (vận tốc va đập $30 - 80\text{ m/s}$, lưới sàng kích thước $0,5 - 0,7\text{ mm}$ mật độ 29 lỗ/$\text{cm}^2$).

5. Tiêu chuẩn chủng nấm men giống đưa vào tank lên men của nhà máy gồm những chỉ tiêu nào?

Nhà máy sử dụng chủng nấm men chìm Saccharomyces carlbergensis. Yêu cầu kỹ thuật trước khi nạp men: tỷ lệ tế bào chết dưới 2%, tỷ lệ nảy chồi lớn hơn 10%, mật độ tế bào nạp vào dịch đường đạt từ $10 - 20 \times 10^6$ tế bào/ml giống, nấm men thuần chủng và một đời men giống được sử dụng tái lặp từ 6 đến 10 chu kỳ lên men.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Lưu Thị Thoa đã khảo sát và mô tả chi tiết, có hệ thống toàn bộ quy trình sản xuất bia Lager tại Công ty Cổ phần Bia Hải Đà. Đề tài cung cấp đầy đủ các thông số công nghệ thực tế từ khâu chuẩn bị, nghiền nguyên liệu, nấu - đường hóa, lọc bã, đun hoa houblon, lắng trong, làm lạnh đến lên men và kiểm soát chất lượng thành phẩm. Đây là tài liệu tổng kết thực tiễn có giá trị chuyên môn cao, phản ánh đúng thực trạng công nghệ sản xuất bia tại một doanh nghiệp công nghiệp thực phẩm địa phương.