Tìm hiểu hệ thống sản xuất bia hơi 

Sản xuất bia là quá trình lên men dịch đường từ lúa mạch, nấm men, nước, hoa bia…Trải qua nhiều giai đoạn quan trọng như: Nghiền, nấu, lọc dung dịch, quá trình lên men, kiểm định…Trong bài viết này Tuấn Hưng Phát sẽ cùng bạn tìm hiểu về hệ thống sản xuất bia bao gồm: Quy trình, sơ đồ, công nghệ sản xuất, mời bạn tham khảo:

Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bia hơi hiện đại

Thiết bị hệ thống dùng trong nhà máy sản xuất bia

Hệ thống máy móc và thiết bị xử lý mạch nha

• Silo và phễu lưu trữ mạch nha: Dùng để lưu trữ mạch nha, kết hợp với các máy móc và thiết bị khác giúp lưu trữ và xử lý mạch nha một cách thuận tiện.
• Máy nghiền mạch nha: Thiết bị này ép mịn hạt mạch nha, giúp dễ dàng tiếp cận nội nhũ mà không làm hỏng lớp vỏ ngoài của hạt giống như các vật liệu lọc mạch nha.
• Băng tải trục vít: Máy dùng để vận chuyển mạch nha từ kho đến phễu chứa của máy nghiền mạch nha, sau đó đưa tới nhà máy bia và tiếp tục vận chuyển phần hạt mạch nha thải từ nhà máy đến thùng chứa phế liệu.
• Cân malt: Thiết bị dùng để cân chính xác lượng mạch nha trước khi tiến hành ép.

Máy sản xuất bia

• Băng tải trục vít
• Máy pha trà
• Máy làm mát, sục khí
• Hệ thống sưởi ấm, tạo hơi nước nóng
• Hệ thống quản lý nước

Hệ thống bình lên men cho quá trình chính và phụ

• Bể lên men sơ cấp: Bao gồm bể hình trụ, thùng lên men, thiết bị mở thùng lên men.
• Bể lên men thứ cấp: Bao gồm bể hình trụ, bể trưởng thành, máy lên men.
• Bể lên men hoàn chỉnh: Là hệ thống các bình chứa được trang bị CFS, bộ làm mát, xe tăng, hộp điều khiển trung tâm.
• Thiết bị chế biến men: Có chức năng bảo quản và nuôi dưỡng men bia có chất lượng tốt, đạt yêu cầu để tạo men cho bia. Nó bao gồm tàu lưu trữ men, bể cách nhiệt kiểm soát và lưu trữ men, trạm nhân giống men.

Thiết bị rót bia, hoàn thiện thực phẩm

• Bể điều hòa: Bao gồm bồn chứa áp suất đặc biệt, thiết bị chiết các chất thơm, thiết bị cacbon hóa bia trong bể điều hòa, hệ thống đường ống dẫn, bộ lọc bia, bộ lọc nến, bộ lọc vi sinh, khử trùng, thiết bị thanh trùng, khử nhiệt.
• Hops chiết vào bia: Có chức năng chiết xuất các chất dinh dưỡng của hoa bia thành bia lạnh để sản xuất bia. Hệ thống này sẽ gồm có thiết bị chiết hoa bia (Hops vắt), máy chiết hoa bia, máy bơm, thùng bia cách nhiệt hoặc bể điều hòa cách nhiệt giúp làm mát.
• Bia cacbon hóa: Là các thiết bị dùng để cacbon hóa đồ uống, oxy hóa mạch nha bao gồm thiết bị cacbon hóa bia trong bể, thiết bị cacbon hóa bia dòng chảy.
• Thiết bị lọc bia: Có nhiều loại như bộ lọc tấm, bộ lọc bia với k Dieselguhr, bia vi lọc, nến lọc.
• Thiết bị thanh trùng bia: Gồm hệ thống thanh trùng chìm, thuốc hòa tan làm sạch trong phòng, dòng chảy thanh trùng, bộ trao đổi nhiệt.
• Thiết bị rót bia: Có thể đựng bia thành nhiều loại khác nhau như: Thùng thép không gỉ, thùng nhựa Petainers, đóng lon, chai thủy tinh, chai nhựa…Với mỗi loại chai, thùng đựng bia sẽ có kiểu máy rót khác nhau, tuy nhiên vẫn cần đảm bảo chai đựng được vệ sinh, làm sạch kỹ càng, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm và giữ được hơi, chất lượng của bia.

• Hệ thống làm mát: Dùng để hạ nhiệt dịch đường sau khi nấu từ 80 độ C xuống còn 6-8 độ C nhanh chóng để tránh làm vi khuẩn có hại phát triển và không làm giảm chất lượng của bia. Ngoài ra còn được dùng để bảo quản và nhân men giống hay làm lạnh nước, CO2, hầm bảo quản.
• Hệ thống đo lường và kiểm soát: Đóng vai trò quan trọng trong hệ thống sản xuất bia tự động hóa, tham gia trực tiếp vào các khâu như: Điều khiển máy pha bia, sản xuất bia nóng, theo dõi và kiểm soát nhiệt độ phù hợp của bể chứa, thiết bị hệ thống làm mát sưởi ấm, hệ thống đo lường và phân tích hóa học, điều chỉnh lượng nguyên vật liệu phù hợp.
• Hệ thống làm sạch và khử trùng: Được lắp đặt ở các trạm CIP để làm sạch tuyệt đối các thiết bị, hệ thống, bể chứa, thùng chứa…Có 2 loại trạm CIP được dùng trong nhà máy sản xuất bia như: Trạm CIP di động, trạm CIP tĩnh.
• Hệ thống khí nén: Mục đích lắp đặt và sử dụng hệ thống khí nén là làm sạch các thiết bị máy móc vận chuyển trong nhà máy bia. Hệ thống bao gồm: Máy nén khí, máy sấy khí, bộ lọc khí. Ngoài ra còn có chức năng sục khí, điều chỉnh áp suất, kết hợp với van tự động để hỗ trợ quá trình lên men.
• Thiết bị pha chế bia: Được dùng trong nhà hàng, quán bia, quán rượu…có nhiều loại khác nhau như: Tháp pha chế bia, vòi pha chế bia, máy làm lạnh bia, túi đựng bia.
• Hệ thống nitơ: Có chức năng làm sạch hoàn toàn các thiết bị, tránh quá trình oxy hóa giữa các khâu băng chuyền sản xuất, giúp quá trình vận hành diễn ra liên tục và tự động hóa, tiết kiệm được chi phí và thời gian.
• Hệ thống máy bơm và phụ kiện sản xuất bia: Các phụ kiện cho hệ thống sản xuất bia như: Bể sản xuất, ống, máy bơm, van đóng mở lưu chất như: Van bi dn8, van bi dn10, van bi dn15…Đối với dây chuyền tự động có thể lắp đặt van bi điện, van bi khí nén để điều tiết và kiểm soát lưu lượng chất lỏng trong quá trình vận hành, mang lại hiệu quả sản xuất cao.

Quy trình sản xuất bia hơi chi tiết

1. Chuẩn bị nguyên liệu sản xuất bia

1.1 Lúa mạch

Là một loại ngũ cốc chứa nhiều glucid và protein được sử dụng để lên men trong quá trình sản xuất bia. Lúa mạch cấp đường để con men hấp thụ và tạo ra cồn có trong bia, lượng lúa mạch càng lớn thì nồng độ cồn càng cao.

1.2 Nước

Là thành phần chủ yếu dùng để sản xuất bia, chiến hơn 90% và tham gia vào các giai đoạn sản xuất bia với chức năng hỗ trợ quá trình trao đổi nhiệt và lên men. Chất lượng nguồn nước cần đảm bảo đã qua kiểm định, chứa các icon cần thiết như: Sulfate, natri, clorua, magie, bicarbonat magie, canxi, không có lẫn tạp chất.

1.3 Hoa bia

Là nguyên liệu quan trọng quyết định hương vị và độ đắng của bia. Đồng thời tạo sự ổn định và bảo quản tự nhiên cho bia trong quá trình vận chuyển. Hoa bia nên cho vào giai đoạn sau của quá trình sản xuất để có mùi thơm đậm và vị đắng hơn. Nếu cho vào giai đoạn đầu của quá trình lên men, các tinh dầu của hoa bia sẽ bay hơi và làm giảm hiệu quả, vị ngon của bia.

Hoa bia có chứa dầu và axit, có thể sử dụng loại hoa tươi hoặc hoa khô và cho vào máy lên men giai đoạn sau. Tuy nhiên hiện nay thường sử dụng hoa bia khô bởi dễ bảo quản, ngăn chặn nấm mốc, hư hỏng và không làm mất chất của hoa khi dùng.

1.4 Nấm men

Nấm men là loại nấm Saccharomyces cerevisiae có tác dụng chuyển hóa dịch đường, hấp thụ đường trong lúa mạch và chuyển hóa thành cồn và CO2 tạo cảm giác sảng khoái và say khi uống.

• Nguyên liệu được chuẩn bị đầy đủ rồi tiến hành làm sạch, sàng nguyên liệu. Hệ thống làm sạch sẽ bao gồm sàng tuần hoàn có đầu vào và đầu ra đều hút khí giúp làm sạch sơ bộ nguyên liệu trước khi đi nghiền nhỏ.
• Hỗn hợp được làm sạch chuyển tới sàng sơ bộ thông qua ống nhập liệu rồi chuyển xuống sàng chính bên dưới và lấy ở ở 1. Với những vật có kích thước lớn hơn lỗ sàn sẽ được chuyển ra 2 bằng máng trượt, còn kích thước nhỏ hơn được chuyển xuống sàng dưới thông qua máng trượt và lấy ra ở 3.
• Sau khi phân loại và làm sạch nguyên liệu, hỗn hợp sẽ được chuyển đến hệ thống sấy và tiến hành hút bụi nước còn sót lại.

2. Quá trình tách đá nguyên liệu

• Hệ thống tách đá khỏi nguyên liệu bao gồm 2 tấm sàng rung được đặt chồng lên nhau trong buồng chân không để thực hiện chức năng tách ra khỏi nguyên liệu, giúp làm sạch hoàn toàn, đảm bảo chất lượng nguyên liệu trước khi đưa vào chế biến.
• Hệ thống tách đá hoạt động theo nguyên lý lực trọng trường gồm 3 vùng. Trong đó vùng 1 là 2mm, vùng 2 là 2,5mm, vùng 3 là 1mm.
• Nguyên liệu được đưa vào máy và trải đều trên bề rộng mặt phẳng thông qua máng nhập nguyên liệu và thiết bị phân phối đặt ở đầu vào. Sau đó sẽ có khí thổi từ dưới lên kết hợp với độ rung của hộp D và kích thước các lỗ sàng khác nhau để loại bỏ sỏi, đá, tạp chất nhẹ ra bên ngoài theo khí. Sàng bên dưới có chức năng loại bỏ đá, sỏi nhờ vào hệ thống van kiểm soát và điều chỉnh.

3. Quá trình nghiền nguyên liệu

• Gạo và malt sau khi được làm sạch sẽ được chuyển vào băng nghiền để làm nhỏ các hạt gạo, tạo thành nhiều mảnh nhỏ, tăng độ tiếp xúc với nước, thúc đẩy quá trình phân hủy và đường hóa diễn ra nhanh và hiệu quả hơn.
• Không nên nghiền mịn vỏ malt vì chúng giúp tạo thành màng lọc, tạo độ xốp đủ để tạo thành các mương mao dẫn theo đường ziczac từ trên màng lọc, xuyên qua lớp lọc, tạo độ trong nhất định và giải phóng khỏi hỗn hợp.
• Nếu nghiền quá nhỏ vỏ malt sẽ rút ngắn độ dài của đường ziczac, làm khả năng lọc kém đi, không đạt hiệu quả cao và dễ gây tắc các mương dẫn. Đồng thời trong vỏ malt có chứa các chất đắng sẽ làm hòa tan vào dịch đường và làm cho bia có vị đắng khó uống.
• Ngược lại, nếu vỏ malt không được nghiền nhỏ đạt yêu cầu sẽ làm ảnh hưởng đến quá trình lọc, lọc không được sạch, nhiều cặn, dịch lọc bị đục không đạt yêu cầu.
• Bên cạnh vỏ malt thì yêu cầu nghiền nội nhũ malt đòi hỏi sự cẩn thận và chính xác cao. Trong nội nhũ malt chứa các chất như protein, đường, dextrin, tinh bột, sản phẩm thủy phân của protein…Khi nghiền nội nhũ cần vừa phải, tránh nghiền quá mịn sẽ làm phần cháo trong của màng lọc bị nén chặt, thể tích giữa các vật thể ít, làm ảnh hưởng đến quá trình lọc dịch và không sử dụng triệt để các thành phần dinh dưỡng khi rửa bã. Ngược lại nếu nghiền không kỹ sẽ làm nồng độ đường trong dịch thu được không đạt yêu cầu do thời gian kéo dài đường hóa lâu.

4. Quá trình chuẩn bị dịch lên men

4.1 Quá trình hồ hóa

Hệ thống hồ hóa sẽ bao gồm: Thiết bị hồ hóa, nồi hồ hóa, động cơ khuấy, hệ thống đường ống cấp thoát hơi, hệ thống van điều khiển (Van bi, van van an toàn, van hơi, van xả đáy…), đồng hồ đo áp suất, đồng hồ đo nhiệt độ, nhiệt kế, áp kế…

Công đoạn này giúp làm chín tinh bột sau khi nghiền nhỏ gạo, tạo điều kiện để enzym thủy phân trong 10% malt lót giúp phân cắt hợp chất cao phân tử có trong gạo, phá vỡ liên kết các tế bào tinh bột, giúp hòa tan trong nước nhanh và dễ dàng hơn, rồi tạo thành chất chiết dịch của đường.

Lưu ý với mỗi loại gạo sẽ có cấu trúc tế bào khác nhau nên cần có cơ chế hồ hóa khác nhau, đảm bảo phù hợp với từng mẻ nguyên liệu.

4.2 Quá trình đường hóa

Tiến hành đường hóa tinh bột sau khi hồ hóa nhằm mục đích tạo điều kiện thích hợp cho hệ thống enzym hoạt động, từ đó giúp quá trình phân cắt các hợp chất cao phân tử trong gạo và malt thành sản phẩm thấp phân tử hòa tan vào dịch đường.

4.3 Quá trình lọc thô

Hỗn hợp sau khi được đường hóa sẽ chuyển sang công đoạn lọc và rửa bã malt.

Mục đích của việc lọc dịch đường là giúp tách pha lỏng hỗn hợp, phục vụ cho các khâu tiếp theo.

Quá trình rửa bã malt gồm 2 giai đoạn: Ép tách dịch lọc và rửa bã để hòa tan và khuếch tán các thành phần còn sót lại bằng nước nóng từ 75 – 78 độ C.

4.4 Quá trình nấu hoa bia

Hoa bia được nấu với dịch đường để hòa trộn vị đắng của hoa với vị ngọt của đường thông qua việc trích ly chất đắng, hợp chất chứa Nitơ, tinh dầu thơm polyphenol và các thành phần khác.

5. Quá trình lên men

5.1 Chủng nấm men

Là quá trình sử dụng nấm men Saccharomyces Carlsbergensis để chuyển hóa đường thành cồn theo phương pháp tự nhiên, mang lại đặc trưng cho bia so với các loại nước uống khác.

5.2 Nhân giống nấm men trong sản xuất

Nhân giống nấm men bằng phương pháp nuôi cấy men trong bình nhằm đem lại lượng giống men chất lượng phục vụ cho quá trình lên men. Nấm men được nhân giống trong phòng thí nghiệm và tiến hành chọn lọc những con chất lượng để đem đi nhân giống sản xuất.

5.3 Lên men chính

Là quá trình nấm men chuyển hóa dịch đường hòa thành rượu etylic để định hình hương vị cho bia.

5.4 Lên men phụ và lưu trữ

Lên men phụ và lưu trữ giúp lên men lượng chất còn sót lại của quá trình lên men chính, giúp lưu trữ ổn định thành phần chất lượng của bia như nồng độ cồn, bọt, hương vị, khử diacetyl, aldehyde.

6. Quá trình hoàn thiện sản phẩm

6.1 Quá trình lọc bia

Giúp loại bỏ chất nhựa đắng, nấm men, hạt phân tán cơ học, chất protein phenol và các tạp chất khác giúp tăng thời gian bảo quản, độ bền, hương vị của bia.

6.2 Quá trình bão hòa CO2

Trong quá trình sản xuất, khí CO2 sẽ thải ra ngoài môi trường và một lượng hòa tan vào bia trong quá trình lên men phụ  vì vậy cần bão hòa CO2 để đảm bảo lượng khí cần thiết trong thành phẩm của bia.

6.3 Quá trình chiết rót bia

Thông thường bia sau khi hoàn thiện sẽ được đựng trong thùng block được làm từ kim loại hoặc gỗ, rồi vận chuyển ra thị trường.

Các thiết bị đựng bia cần được vệ sinh kỹ đảm bảo khô ráo, sạch sẽ, an toàn vệ sinh. Sau khi bia được chiết ra chai hoặc lon sẽ chuyển qua băng siết nắp tự động bằng hệ thống máy dập nút và siết nắp.

Ngoài ra để loại bỏ hoàn toàn các tế bào vi sinh còn sống như vi trùng lactic, nấm men thuần chủng, vi sinh vật khác…để tăng thời gian bảo quản và chất lượng của bia hơi.

Các loại băng tải trong dây chuyền sản xuất bia hơi

Bảng tải nghiêng

Băng tải nghiêng là băng tải quan trọng và có thể sử dụng trong mọi dây chuyền sản xuất bia với chức năng vận chuyển nguyên vật liệu, thành phẩm, vật dụng khác đến vị trí cần sử dụng. Băng tải sẽ bao gồm các bánh xe có thể di chuyển linh hoạt, khả năng chịu tải lớn.

Băng tải con lăn

Là băng tải bao gồm các con lăn được gắn cố định với nhau để di chuyển nguyên vật liệu giữa các công đoạn. Ưu điểm của băng tải này là cố định, có khả năng hoạt động liên tục, độ bền cao, tiết kiệm năng lượng và chi phí nhân công, thời gian vận hành.

Băng tải nâng hạ

Chức năng của băng tải nâng hạ là giúp vận chuyển hàng hóa từ các xe tải, nhà kho xuống dây chuyền sản xuất. Với những thùng hàng có kích thước lớn, việc sử dụng băng tải nâng hạ giúp tăng năng suất, tiết kiệm thời gian, giảm thiểu việc sử dụng sức người so với việc khuân vác truyền thống.

Băng tải xích

Băng tải xích thường được làm từ chất liệu inox với thiết kế các mắt xích lưới đan xen vào nhau, có công dụng vận chuyển hàng hóa, vật tư trong quá trình sản xuất. Với công suất hoạt động liên tục, khả năng chịu nhiệt, áp lực, chống hóa chất, băng tải xích thích hợp sử dụng trong hệ thống sản xuất bia hiện đại.

Như vậy chúng ta vừa cùng nhau tìm hiểu về hệ thống sản xuất bia và công nghệ, thiết bị cần thiết trong nhà máy. Để đạt hiệu quả cao, quý khách cần sử dụng các thiết bị vật tư chất lượng, có độ bền và hoạt động tốt.

Đặc biệt trong các hệ thống đường ống, băng chuyền nguyên vật liệu không thể thiếu các loại van công nghiệp, đồng hồ đo để đóng mở dòng chảy, điều tiết lưu lượng, kiểm soát và theo dõi nhiệt độ, áp suất. Tuấn Hưng Phát là đơn vị đã có nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực phân phối van công nghiệp, vật tư đường ống với nhiều mẫu mã, kích thước và chất liệu khác nhau, mang đến nhiều sự lựa chọn phù hợp cho hệ thống của quý khách.

Mỗi sản phẩm đều được Tuấn Hưng Phát nhập khẩu trực tiếp tại nhà máy sản xuất từ các nước lớn trên thế giới như Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc…đạt tiêu chuẩn chất lượng ISO, JIS, ANSI, DIN. Hãy liên hệ ngay với chúng tôi theo thông tin dưới đây để được tư vấn và hỗ trợ nhanh chóng.

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI TUẤN HƯNG PHÁT

• Địa chỉ: LK37/11 KĐT Phú Lương, Phú Lương, Hà Đông, Hà Nội, Việt Nam
• Hotline: 0915.891.666
• Website: https://tuanhungphat.vn/
• Email: Kinhdoanh@tuanhungphat.vn
• Fanpage: FB.com/tuanhungphat.vn