Công nghệ sản xuất bia: Những gì bạn cần biết

Và điều mà họ quan tâm nhất, đó chính là công nghệ sản xuất bia. Hãy cùng Thiết bị phòng sạch VCR tìm hiểu quy trình này qua bài viết dưới đây.

1. Thông tin tổng quan về bia

Trước khi tìm hiểu về công nghệ sản xuất bia, cùng chúng tôi tìm hiểu sơ qua về nguồn gốc lịch sử và một số loại bia phổ biến.

Bia là gì?

Bia là loại thức uống có cồn, được sản xuất bằng quá trình lên men của đường lơ lửng trong môi trường lỏng và không được chưng cất sau quá trình lên men. Nói cách khác, bia là loại nước giải khát có bọt mịn xốp, mang mùi hương đặc trưng của hoa houblon và có độ cồn thấp.

Đặc biệt, CO2 hòa tan trong bia giúp hỗ trợ quá trình tiêu hóa, giải nhiệt nhanh. Ngoài ra, bia còn chứa một số loại vitamin nhóm B như vitamin PP, B2, B1,...

Nhờ những ưu điểm này, bia được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Đối với nước ta, bia trở thành đồ uống quen thuộc và đã trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn trong ngành công nghiệp Việt Nam.

Nguồn gốc

Vào hàng ngàn năm trước, khi ngũ cốc lần đầu tiên được trồng để làm thức ăn, có niên đại ít nhất là từ thiên niên kỷ 5 TCN và đã được ghi chép lại trong các thư tịch cổ của Lưỡng Hà và Ai Cập cổ đại. Xung quanh nó có nhiều câu chuyện thú vị, điển hình là câu chuyện người ta phát những hạt gạo bị ướt và lên men tạo ra thức uống thơm ngon. Loại bia đầu tiên được phát hiện từ đó.

Tuy nhiên, qua quá trình kiểm định hóa học các bình gốm cổ đã phát hiện, bia được phát minh độc lập giữa các nền văn minh trên toàn thế giới thông qua việc lên men tự nhiên. Tương tự như rượu vang, bia đã được sản xuất khoảng 7.000 năm TCN tại vùng Lưỡng Hà, Iran ngày nay.

Một số loại bia

• Bia Lager: Loại bia này được sản xuất bằng phương pháp lên men chìm, có vị mạch nha. Bia có nhiều ga và màu sáng.
• Bia Ale: Loại bia này được sản xuất bằng phương pháp lên men nổi. Chúng có vị đắng đậm và mùi thơm đặc biệt. Một số loại bia Ale phổ biến gồm: Ale scotch, Ale nhạt, Ale nâu,...
• Bia Stout: Đây là loại bia rang có vị đắng độc đáo. Hương vị này được tạo ra bởi lúa mạch rang không ủ thêm vào nước cốt. Bề mặt của bia Stout thường mịn, xốp.
• Bia Pilsner: Đây là một nhánh của bia Lager. Loại bia này có vị hơi đắng, màu vàng nhạt.

2. Những nguyên liệu cần có để sản xuất bia

Bia được làm từ gì? Cần có những nguyên liệu nào? Cùng tìm hiểu ngay dưới đây.

Lúa mạch

Trong quy trình công nghệ sản xuất bia không thể thiếu nguyên liệu chính là lúa mạch. Đây là loại ngũ cốc chứa glucid và protein thích hợp cho quá trình lên men bia.

Dựa vào đối tượng sử dụng, lúa mạch được chia làm 02 nhóm chính, gồm: Lúa mạch công nghiệp dùng để chế biến thực phẩm, đặc biệt là sản xuất bia và lúa mạch nông nghiệp dùng để chế biến thức ăn gia súc.

Để đảm bảo chất lượng bia, khi lựa chọn lúa mạch cần đảm bảo:

• Hạt màu vàng óng, căng, mẩy và có vỏ mỏng.
• Mùi thơm ngọt dịu.
• Có kích cỡ đồng đều, không lẫn các loại tạp chất khác.

Nước

Bia có chất lượng hay không phụ thuộc rất lớn vào nguyên liệu này. Thực chất, nước chiếm đến 90% khối lượng trong bia. Đây là môi trường quan trọng hỗ trợ quá trình trao đổi nhiệt và lên men.

Nước hầu như xuất hiện trong các công đoạn sản xuất bia, nên để đảm bảo chất lượng cuối cùng, nguồn nước cần đảm bảo những tiêu chuẩn sau:

• Nước không bị nhiễm tạp chất hay một số thành phần khác.
• Nước đã qua kiểm định và chứa 6 loại icon thiết yếu gồm: Sulfate, natri, clorua, magie, bicarbonat magie, canxi.

Hoa bia

Hoa bia có khả năng tạo bọt rất tốt và mang hương thơm đặc trưng. Trong quy trình công nghệ sản xuất bia, việc bổ sung loại hoa này sẽ mang lại hương vị đậm đà cho thức uống của bạn.

Hoa bia được sản xuất thành nhiều loại khác nhau. Với những loại hoa được sấy dưới nền nhiệt 50 độ C và ngâm trực tiếp với bia gọi là hoa sấy nguyên cánh. Ngược lại, với loại hoa được nghiền thành bột và nén gọn lại được gọi là hoa viên.

Nấm men

Đây là loại nấm đơn bào có vai trò quan trọng trong quá trình lên men bia. Kích thước của chúng khoảng 1/100 mm và được tìm thấy tại nhiều vùng đất trồng hoa quả tươi. Tuy nhiên, loại nấm được dùng nhiều nhất để sản xuất bia là Saccharomyces cerevisiae. Loại nấm này cũng thích hợp để sản xuất rượu vang.

Tác dụng của men bia giúp chuyển hóa đường từ các loại ngũ cốc lúa mạch và tạo ra cồn CO2. Trung bình hàm lượng CO2 có trong bia chiếm khoảng 2 - 14%. Đây là yếu tố quyết định đến độ nặng của bia.

3. Chi tiết quy trình công nghệ sản xuất bia

Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bia

Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất bia

Quá trình nghiền

Mục đích công đoạn nghiền nhằm tăng diện tích tiếp xúc của lúa mạch với nước, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đường hóa. Bên cạnh đó, còn hỗ trợ hoạt động của enzym ở quá trình nấu diễn ra nhanh và triệt để hơn.

Quá trình nấu

Công đoạn nấu nhằm mục đích chuyển tinh bột thành đường hoá và thuỷ phân một số thành phần khác thành các thành phần thiết yếu của bia nhờ vào hệ thống enzym có sẵn trong lúa mạch, hoặc nếu có nguyên liệu thay thế, cần bổ sung enzym để quá trình nấu diễn ra nhanh chóng và hiệu quả.

Lọc dung dịch sau nấu

Quá trình đường hóa tạo ra dịch đường chứa các chất giàu nitơ dễ đồng hóa. Mục đích của việc lọc là tách dịch đường với phần nội nhũ và vỏ của hạt không tan. Đồng thời, loại bỏ các chất không mong muốn như lipit, tanin, kim loại nặng,...

Quá trình lọc gồm 2 giai đoạn chính:

• Giai đoạn 1: Thực hiện tách dịch ra khỏi bã. Trong quá trình lọc, vai trò của bã như một lớp trợ lọc.
• Giai đoạn 2: Tiến hành rửa bã. Sau khi tách dịch ra khỏi bã, có một lượng chất hoà tan được giữ lại trong bã, đặc biệt là dịch đường. Mục đích của công đoạn rửa bã nhằm thu hồi những chất chiết này. Sử dụng nước nóng ở 78 độ C để rửa bã và rửa cho đến khi nồng độ chất không tan trong bã nhỏ hơn 1%. Nếu rửa bã quá lâu sẽ làm giảm hiệu suất thu hồi và hoà tan hợp chất không mong muốn, nhất là polyphenol khiến bia có vị chát.

Quá trình houblon hóa

Mục đích quá trình đun sôi houblon và dịch đường nhằm ổn định thành phần và tạo vị đắng đặc trưng của hoa houblon cho bia. Bên cạnh đó, thực hiện công đoạn này nhằm mục đích thanh trùng dịch nha, biến tính và keo tụ protein, tạo phản ứng melanoidin, tạo độ bền bọt cho bia, cô đặc dịch đường, hình thành mùi hương đặc trưng và các chất có màu, loại bỏ các chất bay hơi có mùi hôi như dimethyl sulfide (DMS).

Quá trình làm lạnh dịch đường

Thực hiện công đoạn này nhằm mục đích giảm nhiệt độ của dịch nha xuống nhiệt độ phù hợp với quá trình lên men và tăng khả năng hòa tan khí. Đồng thời, hạn chế xảy ra tình trạng nhiễm vi sinh vật. Bên cạnh đó, theo phương thức tiếp tuyến, dịch đường được bơm vào nồi tạo ra vòng lắng xoáy cặn trong quá trình đun sôi. Thời gian lắng cặn tầm 15 phút.

Quá trình lên men bia

Đường chuyển thành CO2 và rượu cùng với một số chất khác nhờ tác động của enzym có trong nấm men, tạo nên hương vị đậm đà cho sản phẩm. Quá trình này gồm 02 giai đoạn: Lên men bia và lên men phụ.

Quá trình lên men bia chính là quá trình chuyển hóa dextrin thấp trong dịch lên men và các chất đường thành C₂H₅OH, CO₂ và một số chất hữu cơ khác nhờ tác dụng của nấm men.

Các sản phẩm phụ đi vào thành phần hòa tan của dịch lên men. Quá trình này gồm 05 pha: Pha cân bằng, pha giảm tốc, pha lũy thừa, pha tăng tốc, pha lag. Kết quả thu được sau quá trình lên men là bia non.

Quá trình lên men phụ được thực hiện trong bình kín ở nhiệt độ từ 0 đến 5 độ C. Quá trình này diễn ra chậm, tiêu hao một lượng đường không đáng kể, dịch men lắng đọng và bão hoà CO2. Giai đoạn này gọi tắt là ủ chín bia. Kết thúc công đoạn này sẽ thu được sản phẩm bia ở dạng dung dịch bão hoà CO2, có mùi dễ chịu, hương vị thơm ngon.

Tuy nhiên, trên thực tế, quá trình này thực chất là một dây chuyền sản xuất liên tục qua nhiều giai đoạn. Đây chỉ là lý thuyết giúp bạn đọc hiểu rõ về những biến đổi trong quá trình lên men bia.

Quá trình lọc

Trong quá trình lên men và trữ lạnh bia, mặc dù bia được làm trong nhưng chưa đạt được độ trong cần thiết. Bia vẫn còn đục do có sự xuất hiện của hạt phân tán cơ học, nấm men dư thừa, phức chất protein-polyphenol, dạng hạt keo cùng nhiều chất tạo màu đục cho bia được hình thành từ quá trình lên men hay đường hoá,...

Những cấu tử này sẽ làm giảm giá trị cảm quan và độ bền của bia. Vậy nên, cần lọc bia để tạo độ trong cho bia, hạn chế sự xâm nhập của sinh vật bao gồm nấm men còn sót lại, các hạt dạng keo polyphenol, polysaccharide, phức chất protein cùng các protein ít tan, từ đó làm bia ổn định hơn.

Quá trình đóng chai

Sau khi hoàn tất quá trình đóng chai, đơn vị sản xuất tiền hành đóng chai hoặc lon tuỳ thuộc vào từng thiết kế. Để tạo áp suất và bảo quản bia tươi ngon hơn, người ta tiến hành cấp khí CO2 vào chai bia.

Công đoạn này thường sử dụng máy dán nhãn chai bia tốc độ cao để in ra hàng loạt bao bì có tính thẩm mỹ và độ bền cao.

Kiểm tra chất lượng lần cuối

Sau quá trình sản xuất, doanh nghiệp cần kiểm tra kỹ độ pH, hàm lượng carbon dioxide, đo độ cồn để đảm bảo chất lượng bia đáp ứng đủ tiêu chuẩn. Bên cạnh đó, cần thử và nêm nếm chuyên nghiệp để cảm nhận tổng quát về sản phẩm, nhằm đảm bảo sản phẩm không bị lẫn tạp chất hay các phụ gia nào khác.

Rà soát lại chất lượng bảo quản có trong bia

Cần rà soát lại chất lượng bảo quản có trong bia để đảm bảo rằng bia không chứa chất bảo quản vượt quá mức cho phép. Người kiểm định cần nắm rõ thông tin chất bảo quản đang sử dụng và đảm bảo không ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng.

Đặc biệt, cần thử nghiệm, kiểm tra và phân tích lượng chất bảo quản trong bia. Đặt sự an toàn của sản phẩm lên hàng đầu và cân đối chất bảo quản phù hợp.

Xem thêm: Những điều bạn cần biết về quy trình sản xuất bia

4. Sử dụng dây chuyền sản xuất bia mang đến những lợi ích gì?

Tăng hiệu quả hoạt động

Áp dụng dây chuyền sản xuất bia giúp doanh nghiệp tăng chất lượng hoạt động, tiết kiệm chi phí và linh hoạt hơn từ khâu xử lý nguyên liệu đến đóng gói. Nhờ ưu điểm này đã làm cho tính cạnh tranh giữa các nhà máy sản xuất bia trở nên mạnh mẽ hơn.

Giúp sản phẩm đạt chất lượng cao nhất

Mặc dù hệ thống dây chuyền giúp tăng công suất hoạt động, nhưng không làm ảnh hưởng đến hương vị, màu, mùi của bia. Từ đó, đáp ứng tối đa nhu cầu của khách hàng. Cho dù sản xuất với số lượng lớn, chất lượng sản phẩm vẫn được đảm bảo tốt.

Đảm bảo an toàn cho con người

Áp dụng dây chuyền sản xuất bia sẽ làm giảm sự tiếp xúc giữa con người với các công đoạn làm việc nguy hiểm, từ đó hạn chế xảy ra tai nạn ngoài ý muốn. Các thiết bị tự động có thể thực hiện các công việc an toàn và chính xác.

Xem thêm: Tổng quan về hệ thống xử lý nước thải sản xuất bia

5. Điểm qua một số loại băng tải sử dụng trong dây chuyền sản xuất bia

Băng tải nghiêng

Một trong những loại băng tải sử dụng phổ biến trong dây chuyền sản xuất bia là băng tải nghiêng. Băng tải nghiêng có thể di chuyển bằng bánh xe hoặc được cố định để thuận tiện cho việc vận chuyển trong nhà máy với khả năng làm việc linh hoạt tại các vị trí khác nhau, giúp tiết kiệm thời gian sản xuất.

Thêm một ưu điểm của loại băng tải này là khả năng chịu tải lớn, vận chuyển được hàng nặng từ nhà xưởng hoặc kho lên xe và ngược lại.

Băng tải con lăn

Loại băng tải này được thiết kế gồm dàn con lăn băng tải cùng cơ cấu truyền động giúp di chuyển vật liệu sản phẩm giữa các công đoạn. Kết cấu của băng tải con lăn khá đơn giản, độ bền cao với khả năng hoạt động liên tục mà không tốn quá nhiều năng lượng.

Băng tải nâng hạ

Với cơ cấu nâng hạ chiều cao, băng tải nâng hạ giúp người dùng lên xuống dễ dàng. Chiều cao nâng hạ được tùy chỉnh bằng vít me, thuỷ lực hoặc cáp tời linh hoạt với xe container, ô tô,... để đảm bảo việc vận chuyển hàng hoá diễn ra nhanh chóng, hiệu quả. Bề mặt băng tải nâng hạ có khả năng bám dính và độ ma sát cao giúp hàng hoá không bị hư hỏng trong quá trình vận chuyển.

Băng tải xích

Băng tải xích inox và băng tải xích nhựa là 02 loại băng tải được sử dụng phổ biến trong ngành sản xuất bia.

Cấu tạo của băng tải xích nhựa khá đơn giản, hiện đại, dễ dàng vận chuyển và tháo lắp. Bên cạnh đó, khả năng chịu mài mòn của băng tải xích nhựa khá tốt, cho phép truyền tải theo đường cong, thẳng, dựng đứng một cách nhanh chóng, dễ dàng. Tương tự như các loại băng tải khác, băng tải xích nhựa góp phần tiết kiệm thời gian tạo ra sản phẩm, tiết kiệm tối đa chi phí vận hành dây chuyền sản xuất và nhân công.

Đối với băng tải xích inox, kết cấu của chúng khá vững chắc, hoạt động tốt trong môi trường khắc nghiệt, khả năng chịu trọng tải lớn, đảm bảo di chuyển nguyên vật liệu có khối lượng lớn mà ít xảy ra hư hỏng.

Xem thêm:

Các thiết bị lọc trong sản xuất bia

Các loại nước sản xuất bia đạt chuẩn

Công nghệ xử lý nước RO sản xuất bia rượu an toàn

6. Uống bia như thế nào là tốt cho sức khỏe?

Nếu như bạn tuân thủ nguyên tắc và sử dụng với liều lượng thích hợp, bia sẽ mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe của bạn.

Thời điểm tốt nhất để uống bia là khi nào?

Bạn nên uống bia trước hoặc trong bữa ăn. Sử dụng một cốc bia trước bữa ăn giúp tạo cảm giác thèm ăn, kích thích tiêu hoá và ăn ngon miệng. Cần lưu ý, sau khi rót bia ra cốc phải sử dụng ngay, tránh để lâu vì nhiệt độ sẽ làm hao hụt chất lượng bia.

Bên cạnh đó, các chuyên gia cũng chỉ ra rằng, việc uống bia trong bữa ăn tốt hơn so với việc chỉ uống bia mà không ăn. Bởi vì thức ăn cung cấp nhiều chất xơ và chất tinh bột giúp ức chế cồn hấp thụ vào máu, giảm tình trạng say xỉn. Ăn trước khi uống bia cũng là cách bảo vệ dạ dày của bạn, ngăn không cho cồn hấp thụ nhanh vào cơ thể.

Cần giới hạn lượng bia tiêu thụ

Uống quá nhiều bia sẽ làm ảnh hưởng đến quá trình loại bỏ độc tố của gan, tăng nguy cơ gây hại cho sức khỏe. Do vậy, các chuyên gia y tế đã đưa ra khuyến nghị về lượng bia tiêu thụ:

• Nam giới: Trong một ngày không nên tiêu thụ 2 cốc bia hơi (mỗi cốc 330ml).
• Nữ giới: Trong một ngày cần hạn chế tiêu thụ không quá 1 cốc bia hơi (mỗi cốc 330ml).

Lưu ý, tuyệt đối không nên uống quá 5 ngày liên tiếp trong một tuần để đảm bảo sức khỏe của bạn.

7. Đối tượng nào không nên sử dụng bia?

Mặc dù mang lại một số lợi ích cho sức khoẻ, nhưng không phải đối tượng nào cũng sử dụng được bia. Dưới đây là một số đối tượng không nên uống bia để đảm bảo sức khỏe của mình:

• Phụ nữ đang mang thai và cho con bú: Uống bia trong thời kỳ mang thai sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển của trẻ, nhất là hai tháng đầu thai kỳ. Bên cạnh đó, uống bia còn làm tăng nguy cơ sảy thai và dị tật thai nhi.
• Người bị mắc các bệnh huyết áp, gút, bệnh tim, đau dạ dày, hen suyễn,... : Uống quá nhiều bia sẽ làm ảnh hưởng đến lượng đường trong máu, khiến bệnh tình nặng hơn.
• Người mắc các bệnh liên quan đến dạ dày: Trong bia có chất kích thích có thể gây khó chịu cho dạ dày, gây ra tình trạng ợ nóng và trào ngược dạ dày thực quản.
• Người đang đói: Uống bia khi đói sẽ khiến bạn say xỉn nhanh hơn. Không những thế, còn làm ảnh hưởng xấu đến dạ dày.
• Người đang cần sự tập trung: Nếu bạn làm trong môi trường yêu cầu cần sự tập trung cao độ, tuyệt đối không nên uống bia để tránh ảnh hưởng đến hiệu suất công việc.
• Người bị rối loạn tâm lý thần kinh: Nếu sử dụng bia, bạn dễ gặp phải các rối loạn tâm thần như cáu giận, cảm xúc không ổn định, lo âu, rối loạn hành vi,... đi kèm với triệu chứng của ngộ độc rượu.

Như vậy, VCR đã cung cấp các thông tin liên quan đến công nghệ sản xuất bia. Hy vọng rằng, những kiến thức trên đây sẽ giúp ích cho bạn trong quá trình sản xuất bia. Chúc bạn thành công!