Thu hồi và tồn trữ nấm men trong sản xuất bia

Trong quá trình sản xuất bia, việc thu hồi và tồn trữ nấm men là vô cùng quan trọng. Điều này đảm bảo nguồn nấm men sẽ luôn có sẵn để sử dụng cho các lần lên men tiếp theo. Chất lượng của nấm men phụ thuộc vào thời điểm thu hồi và cách lưu trữ. Điều này tạo nên đặc trưng riêng cho từng loại bia.

1. Thu hồi và tồn trữ nấm men là gì?

Khi môi trường dịch nha không còn đủ nguồn dinh dưỡng để duy trì hoạt động sống của nấm men, cơ chế vận chuyển qua màng tế bào bị gián đoạn. Màng tế bào mất điện tích, dẫn đến các tế bào men kết dính lại và bắt đầu quá trình lắng. Điều kiện môi trường như nhiệt độ và áp suất cũng ảnh hưởng đến quá trình lắng.

Trong quá trình lắng, mật độ tế bào nấm men trong dịch bia giảm dần. Đây là chỉ số để đánh giá mức độ lắng của từng loại men. Men được lưu trữ lâu trong tank sẽ dẫn đến quá trình tự phân, giải phóng các enzyme nội bào, ảnh hưởng đến mùi vị và độ bền bọt của bia, cũng như tạo ra cặn. Vì vậy, nhà làm bia cần quan tâm đến thời điểm thu hồi men và phương pháp thu hồi để đạt chất lượng nấm men tốt nhất.

2. Thời điểm thu hồi nấm men trong sản xuất bia

Điều kiện môi trường trong bồn lên men đáy côn không phù hợp cho nấm men, vì áp suất cao làm men bị ngộ độc CO2 và không được giữ lạnh đồng đều. Do đó, men có thể bị chết và tự phân, gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng cho bia:

• Nấm men giải phóng các amino axit và enzyme thủy phân protein nội bào, làm giảm độ bền bọt của bia.
• Các axit béo, đặc biệt là các axit béo không no, cũng được giải phóng vào dịch bia, tác động xấu đến độ ổn định mùi và vị của bia.
• Các chất dinh dưỡng khác được giải phóng vào bia, tạo nguồn dinh dưỡng cho vi sinh vật gây hại khi nhiễm vào bia.
• pH của dịch bia tăng lên, đây là dấu hiệu đánh giá mức độ thủy phân của quá trình tự phân của nấm men.

Tuy nhiên, nấm men không lắng một cách lý tưởng như mong muốn. Chỉ có những tế bào men tích lũy đủ chất dinh dưỡng mới mất điện tích, kết dính lại và lắng xuống. Điều này là quan trọng để đảm bảo chất lượng của bia trong quá trình ủ chín.

3. Phương pháp thu hồi nấm men bia

3.1 Đối với bồn lên men thân trụ đáy côn

Nấm men sẽ lắng xuống bến dưới đáy côn của bồn lên men. Vì vậy việc thu hồi nấm men rất đơn giản và hiệu quả. Tốc độ thu hồi men cần được giữ ổn định và có thể tăng áp lực trong bồn lên men hoặc bơm hỗ trợ. Thu hồi men thân trụ đáy côn cần lưu ý:

• Chất lượng men (tỷ lệ sống, sức sống) phân bố không đều trong khối men ở đáy côn. Men chết tập trung chủ yếu ở lớp phía dưới. Đây là những tế bào lắng sớm với đa phần là tế bào già. Phân lớp trên là những tế bào yếu (có thể còn non). Chỉ có phân lớp giữa chiếm khoảng 60-80% tổng khối lượng nấm men là có thể thu hồi và tái sử dụng tiếp theo.

• Khi thu hồi men, người vận hành cần xả bỏ phần men bên dưới và phía trên cùng. Phần men tốt ở đoạn giữa thu hồi về bồn trữ men cần được khuấy trộn đều trước khí cấy vào bồn lên men tiếp theo.
• Hệ thống thiết bị cho thu hồi men cần được vệ sinh công nghiệp và đường ống cần được lấp đầy bằng nước khử khí trước khi thu hồi.
• Men được thu hồi một lần duy nhất cho nhiều bồn lên men. Nấm men cần được bảo quản ở điều kiện phù hợp trong thời gian tái sử dụng.
• Tốc độ thu hồi men yêu cầu ổn định và đủ chậm vì nấm men bia trong đáy côn như những hạt ngũ cốc trong silo cần thời gian để trượt dần xuống đáy. Do đó tốc độ thu hồi nhanh sẽ sót lại phần men trên thành đáy côn.

Phương pháp hỗ trợ quá trình thu hồi men

• Bề mặt đáy côn được đánh bóng bằng điện hóa nhằm giảm ma sát, nấm men dễ trượt xuống.
• Góc đáy côn nhỏ khoảng 60-70° để có độ nghiêng hợp lý.
• Nếu có thể sử dụng thêm bộ rung.

Nấm men trong tank chịu áp suất thủy tĩnh của cột dịch và áp suất giằng tank. Việc đảo trộn đuổi khí CO2 sẽ giúp nấm men khỏe mạnh hơn.

Men thu hồi được chứa trong tank kín có bảo ôn, giải nhiệt và đảo trộn để giữ men ở nhiệt độ 2-4°C. Thời gian lưu trữ men trong tank tối đa 72 giờ. Đời men tái sử dụng từ 6-10 đời.

4. Bảo quản, tồn trữ men

Mục đích

– Thời điểm tái sử dụng men không bao giờ trùng khớp với thời điểm thu hồi men, và cũng không nên để men trong tank quá lâu. Do đó, men cần được thu hồi và bảo quản trong bồn riêng biệt cho đến khi tái sử dụng. Ngoài ra, việc thu hồi men về bồn riêng cũng giúp loại bỏ các phần men không đạt chất lượng và thu được men tốt.

– Nấm men sau khi thu hồi về bồn trữ men sẽ được loại bỏ CO2 và khuấy trộn đều trước khi tái sử dụng.

– Việc thu hồi men về bồn trữ men là điều bắt buộc trong thực tế sản xuất bia.

– Thời gian lưu trữ men phụ thuộc vào điều kiện bảo quản, có nơi lên tới 1 tuần, nhưng trung bình có thể bảo quản tối đa trong 72 giờ, mong muốn càng ít càng tốt.

Điều kiện bảo quản

• Chất lượng men: Tỷ lệ sống/chết và sức sống của men quan trọng. Nấm men trong điều kiện bảo quản rơi vào trạng thái ngủ đông.
• Trong trường hợp bảo quản men dài ngày, cần bảo quản trong điều kiện yếm khí.
• Nhiệt độ: Nhiệt độ ngủ của nấm men là 4±1°C. Ở nhiệt độ này hoạt động nấm men là ít nhất.

Kết luận