Sự linh hoạt và kỹ thuật hiện đại trong sản xuất bia
Thứ ba, 30 Tháng 4 2013 10:02
Sự linh hoạt và kỹ thuật hiện đại trong sản xuất bia
1. Giới thiệu chung
Ngày nay, mỗi nhà máy bia muốn tồn tại và phát triển đều phải đáp ứng, thỏa mãnmọi yêu cầu của khách hàng. Nhìn bề ngoài, sản xuất bia có vẻ cố định, bất biến nhưng mà trên thực tế nó biến đổi liên tục:
-    Thiết lập quy trình phù hợp với sự thay đổi của nguyên liệu ban đầu.
-    Các cải tiến nhờ nghiên cứu phản ứng và hiện tượng hóa sinh cho phép quy trình được thiết lập phù hợp với điều kiện sản xuất mới.
Các thành tựu trong nghiên cứu khoa học liên tục mang lại phương pháp quả lý tốt hơn và chất lượng bia ổn định, đồng thời đưa ra các công nghệ, kĩ thuật và trang thiết bị sản xuất tiên tiến. Tuy rằng chất lượng và quy trình sản xuất đều được kiểm soát nghiêm ngặt trong các nhà máy bia hiện đại nhưng nó vẫn không thể mang lại hiệu quả kinh tế lớn nhất. Bởi lẽ hiện nay các nhà sản xuất bia bán hàng theo xu hướng tiêu dùng của khách hàng và theo định hướng sản phẩm của marketing.Tiếng nói của người tiêu dùng và marketing quyết định sản lượng tiêu dùng cũng như hương vị, thói quen xã hội.Tổng sản lượng tiêu thụ bia trên thế giới vẫn đang tăng trưởng, trong đó lượng tiêu thụ bia lager giảm còn các loại bia “đặc biệt”  có xu hướng tăng lên. Điều này có thể được lý giải do một số nguyên nhân:
-    Khách hàng đã nhàm chán với các loại bia thông thường cho dù nó có thương hiệu và được sản xuất bởi các công ty khác nhau.
-    Sự khác biệt giữa các thế hệ đã thúc đẩy giới trẻ sống và hành xử khác với cha mẹ.
-    Tâm lý “trở lại sản phẩm truyền thống” ví dụ bia từ lúa mì của Hoegaarden biến mất hoàn toàn 50 năm trước lại có sự phục hồi nhanh chóng trong 15 năm trở lại đây với lượng tiêu thụ tăng 30% năm. Điều tương tự diễn ra với nhãn hiệu Erdinger Weisse của Đức.
-    Sự thay đổi từ uống tại quán thành uống tại nhà do sự ưa thích các chương trình truyền hình, gia đình ấm cúng, tránh lái xe khi uống chất có cồn... Việc uống tại nhà đã giới hạn lượng tiêu thụ do kiểm soát được lượng đã uống dễ dàng. Do vậy, những người uống tại nhà thường uống ít hơn, chú trọng nhiều tới chất lượng bia hơn. Bia phải có hương vị đậm đà hơn, nồng độ cồn cao hơn, hay nói cách khác chúng ta đang nhắc tới các loại bia “đặc biệt”.
Khi có sự thay đổi liên tục trong thói quen tiêu dùng và khách hàng đòi hỏi cao đối với hương vị, chất lượng bia, nhà sản xuất phải đáp ứng tức thời các mong muốn đó để đảm bảo chiếm lĩnh được thị phần và duy trì sự tồn tại của nhà máy.
Cùng với sự thay đổi của người tiêu dùng là sự cân đối của các công ty bia và khu vực sản xuất, sự khó khăn trong vận chuyển gia tăng khi thị trường phức tạp hơn đối với các nhà máy quy mô lớn. Tuy rằng sản xuất quy mô nhỏ cũng là một giải pháp nhưng nó không phải là hướng phát triển lâu dài. Cái chúng ta cần là một hệ thống sản xuất ổn định, linh hoạt, có thể sản xuất nhiều loại bia trong thời gian ngắn với giá thành hợp lý, chất lượng tốt từ nguyên liệu tự nhiên.

2. Tính linh hoạt trong công nghệ sản xuất bia
2.1. Lên men dịch đường nồng độ cao (High Gravity Brewing):
Sử dụng công nghệ lên men dịch đường nồng độ cao mang lại một số lợi ích sau:
-    Giảm chi phí vệ sinh
-    Giảm tiêu tốn năng lượng
-    Giảm chi phí nhân công
-    Giảm vốn đầu tư trang thiết bị
-    Giảm chi phí bảo trì, bảo dưỡng thiết bị cho mỗi lit thành phẩm
-    Tăng năng suất dây chuyền (không tăng chi phí đầu tư cho thiết bị)
Trong sản xuất, yếu tố ảnh hưởng tới năng suất là quá trình lọc dịch nha.Dựa theo các tiêu chí của quá trình lọc, thiết bị lọc Model 2001 đáp ứng tốt nhất cho quá trình lên men nồng độ cao:
-    Chu kỳ lọc: 2 giờ/ mẻ
-    Tỷ trọng của dịch cốt: 27oP
-    Lượng nước rửa bã: 25hL/ tấn
-    Tỷ trọng của dịch trước khi sôi hoa > 16oP
-    Hao phí và hiệu suất: đạt tiêu chuẩn của EBC
-    Không phải bổ sung đường để tăng tỷ trọng,giảm thời gian nấu.
-    Sự linh hoạt trong sử dụng nguyên liệu: có thể sử dung tới 70%  đến 90% lúa mạch chưa malt hóa
-    Sự linh hoạt trong điều khiển đạt từ 70 tới 110% so với lý thuyết.
-    Lượng nước thải: không có
-    Tỉ lệ dịch nha (hL/100 Kg) : ổn định từ 1.8 đến 2.2
Theo lý thuyết có thể sử dụng dịch hèm cuối để dùng cho mẻ tiếp theo nhằm tăng hiệu suất, tăng tỷ trọng hèm đầu và tỷ trọng cuối trước khi nấu. Tuy nhiên thành phần hèm cuối rất nghèo nên không thể tái sử dụng cho sản xuất bia, ngược lại có thể sử dụng để sản xuất dịch chiết malt.
2.2. Quá trình lên men
•    Lên men gián đoạn trong tank trụ đáy côn: Lên men dịch hèmnồng độ cao (>17oP) cần có yêu cầu về điều kiện kĩ thuật:
-    Nhiệt độ lên men cao hơn
-    Lượng men bổ sung nhiều hơn
-    Sục ôxy vào men trước khi bơm
-    Tạo áp suất đối kháng
Việc sục khí cho men trước khi bơm vào là cần thiết nhằm đảm bảo tỉ lệ sống của men. Với các thiết bị hiện thời, kết quả lý tưởng khó đạt được do trong quá trình bơm khí, thoát khí,cùng với sự ôxi hóa một phần hèm, khả năng hòa tan trong dịch hèm có tỷ trọng cao của ôxy kém.
 alt
Màng lọc có tác dụng tránh lượng ôxy trong thiết bị quá cao do áp suất hay tần suất bơm cao. Ngoài ra hệ thống nhiều thùng lên men sẽ có quá trình khuấy trộn trong khi lên men. Thời gian khuấy trộn có thể giảm xuống nhờ bổ sung α-acetolactatedecarboxylase.
•    Lên men liên tục với nấm men cố định
Khi so sánh chất lượng bia của quá trình lên men gián đoạn và lên men liên tục ở quy mô phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu không thấy bất cứ sự khác biệt rõ rệt nào. Kết quả tốt nhất là khi lên men với dịch hèm có nồng độ dịch đường 16oP.
alt
Hình 1. Thiết bị sục khí ôxy cho nấm men.
2.3.Chất bổ sung
-    Nước: nhằm đạt được tỷ trọng và nồng độ cồn mong muốn. Yêu cầu sử dụng nước tiệt trùng, bài khí
-    Iso-α-acidđã ổn định nhằm đạt độ đắng phù hợp
-    Dịch chiết malt hoặc hỗn hợp các dịch chiết malt khác nhau để có hương vị, màu sắc đặc trưng. Dịch chiết malt có thể được lên men một phần.
-    Dùng ống hấp thụ chọn lọc tách các chất tạo hương ra khỏi ethanol và bổ sung vào bia.
Sử dụng công nghệ sản xuất mới mang lại hiệu quả kinh tế lớn do:
o    Tỉ lệ dịch hèm lớn (1.8-2)
o    Dịch hèm cũ có thể tái xử lý
o    Lượng nước rửa bã thấp
o    Hiệu suất của hệ thống cao
alt
Hình 2. Hệ thống bioreactor đa chức năng với cột sứ.
Khi sản xuất chỉ còn quan tâm đến hương vị, màu sắc thì sử dụng quy trình trích ly nhiều bước là phù hợp, đặc biệt nếu dùng nguyên liệu là malt rang hay lúa mạch rang dễ gây khó khăn cho quá trình lọc dịch nha nếu không có enzim phân giải amylo.
Sản phẩm cuối không chỉ được chiết chai, lon mà còn có thể bán dưới dang bia tươi tại các quầy bar, tiết kiệm 40% chi phí vận chuyển.

Kết luận
Trong bối cảnh yêu cầu của người tiêu dùng liên tục thay đổi, chu kỳ sản xuất kéo dài và lượng thành phẩm thấp, các nhà máy bia bắt buộc phải lặp đặt một hệ thống sản xuất linh hoạt nhưng ổn định, có thể sản xuất nhiều loại bia , chu kỳ sản xuất ngắn, với giá thành hợp lý và chất phụ gia tự nhiên. Điều này có nghĩa là hệ thống sản xuất có thể sử dụng mọi loại nguyên liệu, quy trình sản xuất nhanh. Hệ thống sẽ bắt đầu cải tiến về công nghệ lên men nồng độ cao. Trong quá trình lọc, nồng độ, màu sắc, hương vị sẽ được điều chỉnh bằng dịch chiết malt. Bia thành phẩm có khả năng bảo quản lâu dài, ổn định khi bảo quản lạnh, có hương vị, màu sắc mong muốn.

M. Melis, Catholic University Leuven, Bỉ

Tin mới hơn:
Tin cũ hơn:

 


Tìm chúng tôi trên Facebook




 



 





Liên kết website

Thống kê truy cập

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterHôm nay4068
mod_vvisit_counterHôm qua18549
mod_vvisit_counterTuần này41009
mod_vvisit_counterTuần trước131447
mod_vvisit_counterTháng này117703
mod_vvisit_counterTháng trước608941
mod_vvisit_counterTất cả32748681
  Hội đồng Biên tập:
Chủ tịch: PGS. TS Nguyễn Văn Việt - Chủ tịch VBA
Các ủy viên:
THS. Nguyễn Tiến Vỵ
Văn Thanh Liêm
GS. TS Đinh Văn Thuận
Nhà sử học Dương Trung Quốc

Phó Tổng biên tập phụ trách:
 
Nhà báo Nguyễn Văn Chương