Nếu bạn từng nghe đến cụm từ “cồn làm lạnh trong bia”, bạn có thể nghĩ ngay đến việc pha cồn vào để làm mát. Tuy nhiên, trong công nghiệp sản xuất bia, “cồn làm lạnh” lại là một thuật ngữ kỹ thuật chỉ Ethanol nồng độ cao (90% – 99,5%) được sử dụng làm chất truyền nhiệt (coolant). Bài viết này sẽ làm rõ vai trò thiết yếu của cồn làm lạnh trong bia đối với chất lượng và công nghệ sản xuất hiện đại.
1. Cồn làm lạnh trong Bia là gì?
Cồn làm lạnh (Cooling Ethanol) là Ethanol có độ tinh khiết cao, được sử dụng trong các hệ thống làm lạnh gián tiếp (chiller systems).
- Bản chất: Đây là cồn kỹ thuật dùng để chạy trong hệ thống đường ống, jacket tank, chiller.
- Mục đích: Truyền và duy trì nhiệt độ ổn định, không tiếp xúc trực tiếp với bia thành phẩm.
- Phân biệt: Cần phân biệt rõ với nồng độ cồn tự nhiên (Ethanol) có trong bia thành phẩm (thường 3–7%).
Lưu ý An toàn: Cồn làm lạnh KHÔNG được phép tiếp xúc trực tiếp với bia.
2. Ứng dụng của Cồn làm lạnh trong sản xuất bia công nghiệp
Ethanol nồng độ cao đóng vai trò then chốt trong việc kiểm soát nhiệt độ ở các giai đoạn sản xuất bia:
2.1. Làm lạnh nhanh Wort (Dịch đường)
Sau khi nấu, dịch đường (wort) có nhiệt độ cao (~95°C). Để chuẩn bị cho quá trình lên men, wort cần được làm lạnh nhanh chóng xuống khoảng 8–25°C tùy thuộc vào loại bia (lager hay ale).
Tốc độ làm lạnh nhanh là cực kỳ quan trọng vì nó giúp:
- Ngăn ngừa nhiễm khuẩn: Tránh sự phát triển của vi khuẩn có hại khi wort ở “vùng nguy hiểm” về nhiệt độ.
- Ổn định chất lượng bia: Đảm bảo men được cấy vào ở nhiệt độ lý tưởng, cho ra hương vị ổn định, thơm ngon.
2.2. Sử dụng trong hệ thống Ethanol – Water Chiller
Nhiều nhà máy bia lớn đang chuyển sang sử dụng hệ thống làm lạnh sử dụng hỗn hợp Ethanol + nước làm chất tải lạnh, thay thế cho chất tải lạnh truyền thống như Propylene Glycol:
- Tiết kiệm chi phí: Ethanol thường có chi phí thấp hơn Glycol.
- Hiệu suất truyền nhiệt: Tốc độ trao đổi nhiệt cao hơn, giúp làm lạnh nhanh và hiệu quả.
- Dễ điều chỉnh: Nồng độ cồn làm lạnh dễ dàng được pha chỉnh để đạt mức nhiệt độ yêu cầu.
2.3. Ổn định nhiệt độ trong tank lên men và tank ủ
Men bia hoạt động mạnh mẽ sẽ sinh ra nhiệt. Việc duy trì nhiệt độ ổn định trong suốt quá trình lên men và ủ là điều kiện tiên quyết để đạt được hương vị mong muốn.
- Cồn làm lạnh được bơm qua các jacket tank (lớp vỏ ngoài của tank) để liên tục điều chỉnh và giữ nhiệt độ men hoạt động ổn định.
- Đảm bảo chất lượng bia đồng nhất qua từng mẻ, giữ trọn vẹn hương vị chuẩn mực của nhà sản xuất.
3. Vì sao Ethanol là chất làm lạnh lý tưởng cho ngành bia?
Ethanol được chọn làm chất tải lạnh trong hệ thống bia nhờ ba đặc tính kỹ thuật vượt trội:
3.1. Điểm đông đặc cực thấp (Frost Resistance)
Đặc điểm này giúp hệ thống hoạt động ổn định ngay cả khi cần làm lạnh sâu (nhiệt độ âm).
- Ethanol 95% có điểm đóng băng ở khoảng –114°C, thấp hơn rất nhiều so với nước (0°C) và các chất tải lạnh khác.
- Điều này cho phép nhà máy bia vận hành hệ thống ở nhiệt độ âm sâu (thường -5°C đến -10°C) mà không lo bị đóng băng, tắc nghẽn đường ống.
3.2. Hiệu suất truyền nhiệt nhanh
- Ethanol có độ nhớt thấp hơn nhiều chất tải lạnh khác.
- Độ nhớt thấp giúp cồn chảy nhanh hơn trong đường ống, tăng tốc độ và hiệu suất trao đổi nhiệt. Kết quả là làm lạnh wort/tank nhanh hơn và tiết kiệm năng lượng.
3.3. Dễ dàng pha chế theo yêu cầu nhiệt độ
Tùy thuộc vào nhiệt độ mục tiêu của hệ thống chiller, cồn làm lạnh có thể được pha loãng với nước ở các tỷ lệ khác nhau. Các mức pha phổ biến thường là: 30%, 40%, 50%, 60%.
4. Lựa chọn loại Cồn nào để làm lạnh trong sản xuất bia?
Việc lựa chọn loại cồn cần dựa trên mục đích sử dụng, ngân sách và yêu cầu an toàn:
| Mục Đích Sử Dụng | Loại Cồn Thường Dùng | Ghi Chú An Toàn |
| Hệ chiller tải lạnh gián tiếp (Không tiếp xúc bia) | Ethanol 96% hoặc 99,5% công nghiệp (Tech Grade) | Tiết kiệm chi phí, bắt buộc không rò rỉ. |
| Quy trình có nguy cơ rò rỉ vào sản phẩm | Ethanol Thực Phẩm (Food Grade) | Đảm bảo an toàn tuyệt đối, tuân thủ QCVN 6-3:2010/BYT hoặc Dược điển. |
| Hệ thống làm lạnh âm sâu | Ethanol 99,5% | Điểm đông đặc thấp nhất, hoạt động ổn định ở nhiệt độ rất thấp. |
5. Lưu ý quan trọng về an toàn PCCC khi dùng Cồn làm lạnh
Vì Ethanol là dung môi dễ cháy, việc sử dụng cồn làm lạnh trong nhà máy bia phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về phòng cháy chữa cháy (PCCC):
- Hệ thống chống cháy nổ: Cần lắp đặt thiết bị chống cháy nổ (Explosion-proof) trong khu vực chứa và vận hành cồn.
- Chống tĩnh điện: Tank chứa và đường ống phải được trang bị hệ thống nối đất, chống tĩnh điện để loại trừ nguy cơ phát sinh tia lửa.
- Kín hoàn toàn: Đường ống, bể chứa phải được thiết kế và lắp đặt kín tuyệt đối, tránh rò rỉ hơi cồn ra môi trường.
- Biển báo & PCCC: Khu vực chứa cồn phải có biển báo nguy hiểm rõ ràng và trang bị đầy đủ phương tiện PCCC theo quy định.
Cồn làm lạnh trong bia là một yếu tố công nghệ quan trọng, giúp các nhà sản xuất bia kiểm soát nhiệt độ chính xác, từ đó tạo ra sản phẩm ổn định và chất lượng cao. Nó là cồn kỹ thuật dùng gián tiếp, hoàn toàn không phải thành phần pha vào bia để uống.
Nếu bạn là nhà sản xuất bia đang tìm kiếm nguồn Ethanol đạt chuẩn để tối ưu hóa hệ thống chiller, hãy liên hệ ngay với Thanh Ngô Phát!
