Quá trình lên men phụ được tiến hành sau khi lên men chính nhằm chuyển hoá phần đường còn lại sau quá trình lên men chính để tạo thành CO2 và các sản phẩm khác. Ngoài ra, quá trình lên mên phụ còn góp phần ổn định hương vị và độ trong cho bia thành phẩm – Đây cũng là mục đích của quá trình này.
Điều kiện lên men phụ
Quá trình lên men phụ được thực hiện trong các tank lên men, được ổn định nhiệt độ và áp suất. Trong tank lên men có đặt ống dẫn CO2, đồng hồ đo áp lực, van an toàn, đường ống nhập và tháo liệu. Nhiệt độ lên men là -0.5°C với áp suất P=1atm.
Thời gian lên men: tuỳ thuộc vào từng loại bia, mùa sản xuất mà có thời gian lên men khác nhau. Với bia đen hảo hạng thì thời gian lên men phụ dài hơn, để ổn định chất lượng sản phẩm, còn bia vàng thì chỉ lên men phụ 2.5 ngày và ổn định sản phẩm. Hay mùa hè thì nhu cầu bia cao, thời gian lên men phụ và ổn định bia chỉ khoảng 3÷4 ngày, còn mùa đông thì thời gian lên men phụ có thể tới 2 tháng.
Các biến đổi trong quá trình lên men phụ
Những biến đổi trong qúa trình lên men phụ cũng tương tự như các biến đổi trong quá trình lên men chính. Trong đó, có những biến đổi rất quan trọng ảnh hưởng đến những biến đổi bia thành phẩm. Đó là sự chín của bia non kèm theo sự điều chỉnh các tính chất cảm quan của bia thành phẩm như: độ trong, độ bền, đặc trưng keo, màu sắc và hương vị bia.
Sự giảm diacetyl
Trong giai đoạn này, nấm men sử dụng Diacetyl làm cơ chất và chuyển hoá chất này thành aceton và 2,3-butadiol trong điều kiện kỵ khí. Quá trình phân huỷ Diacetyl phụ thuộc vào nhiệt độ, nhiệt độ càng lạnh thì càng chậm. Thông thường, giới hạn cho phép của diacetyl là ≤ 0,2mg/l thì mới được gọi là đã chín.
Sự giảm acetaldehyde
Vì quá trình lên men phụ hàm lượng acetaldehyde tiếp tục giảm xuống do hoạt động trao đổi chất của nấm men.
Sự thay đổi hàm lượng các acid béo dễ bay hơi
Sự tổng hợp các acid béo mặt ngắn (từ C4÷C10) sẽ bị đình chỉ trong giai đoạn đầu của quá trình lên mên phụ. Sau đó, nấm men sẽ kết nối các acid béo mặt ngắn thành triglycide dự trữ trong tế bào. Tuy nhiên, nếu quá trình lên men phụ kéo dài thì hàm lượng acid béo trong dịch lên men sẽ tăng do quá trình thuỷ phân glycide. Sự có mặt các acid béo này ảnh hưởng đến mùi vị của bia thành phẩm.
Sự bão hoà CO2 trong bia
Sự bão hoà CO2 phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất và thời gian lên men phụ. Trong giai đoạn này, quá trình lên men ethanol vẫn tiếp tục diễn ra kèm theo sự giải phóng CO2 vào trong dịch lên men. Tuy nhiên, chỉ có 15% lượng CO2 tạo thành được hấp thụ trong bia, tồn tại ở dạng hoà tan hoặc liên kết với các thành phần khác của dạng lên men.
Trong quá trình lên men phụ có những hợp chất không bền như este của acid cacbonic, chính những chất này làm cho CO2 thất thoát nhanh mỗi khi thay đổi áp suất đột ngột trong tank lên men. Acid cacbonic có thể liên kết với glycerin và glycol tạo nên các este và còn có thể kết hợp với các acid lactic, aceton, 2,3-butylenglycal. Như vậy, trong bia xuất hiện nhiều dạng liên kết hóa học và hoá lý khác nhau của CO2. Do đó, CO2 sinh ra không chỉ tồn tại ở dạng khí, dạng hoà tan mà còn tồn tại ở dạng liên kết, ba dạng này có mối quan hệ qua lại với nhau.
Trong quá trình này, ta nạp thêm CO2 vào tank lên men phụ để đạt áp suất P=0,8÷1,13atm nhằm ngăn cản sự xâm nhập của vi sinh vật lại và tăng khả năng hoà tan của CO2 trong bia.
Sự tự trong của bia
Bia sau khi lên men chính chứa một lượng đáng kể tế bào nấm men và các hạt cặn mịn, các hạt này bao gồm α-glucan, ß-glucan, pentosan, xác vi sinh vật và các muối oxalate calcium. Trong quá trình lên men phụ, dưới tác dụng của nhiệt độ thấp (2÷4°C) và áp suất P=0,8÷1,13atm, các hạt này có xu hướng kết hợp lại với nhau thành những hạt lớn và lắng xuống đáy bồn lên men. Ở điều kiện này, qúa trình đông tụ nhựa houblon, đông tụ các hợp chất tanin-protein cũng diễn ra. Tế bào nấm men cũng chịu ảnh hưởng của nhiệt độ thấp, áp suất cao cũng từ từ lắng xuống đáy thùng.
FOODNK
