LỜI MỞ ĐẦU
Bia là một loại nước giải khát lên men có độ cồn thấp, rất hấp dẫn với hương
thơm đặc trưng và vị đắng dễ chịu của hoa houblon. Ngoài tác dụng giải khát, bia
còn cung cấp một lượng lớn các chất dinh dưỡng, các chất giúp tăng cường tiêu hoá
đặc biệt là nhóm enzim kích thích tiêu hóa amylaza và các vitamin, nhất là các
vitamin nhóm B.
Bia được đưa vào Việt Nam từ nửa cuối thế kỷ 19. Ban đầu, nó được coi là
thức uống xa xỉ, chỉ có giới thượng lưu, giàu có mới sử dung. Nhưng đến nay, một
phần là do đời sống của nhân dân ta so với trước đây đã tiến bộ hơn rất nhiều, một
phần là do đã có nhiều nhà máy bia được xây dựng trên đất nước ta nên bia dần dần
được sử dụng rộng rãi trong nhân dân.Trong những cuộc gặp gỡ, sum họp gia đình,
trong các cuộc gặp mặt liên hoan, trong các buổi tiệc không thể thiếu bia bởi một
lẻ, nó giúp cho không khí vui vẻ, sôi động hơn rất nhiều.
Ở nước ta trong khoảng 10 năm trở lại đây, ngành công nghiệp thực phẩm
nói chung và công nghiệp sản xuất bia nói riêng đã có một diện mạo mới với nhiều
nhà máy bia ra đời, nhiều sản phẩm mới được giới thiệu rộng rãi nhưng vẫn
không đáp ứng được nhu cầu tiêu thụ bia đang ngày càng tăng.
Để khắc phục tình trạng này chúng ta phải đề ra các cách giải quyết để đáp
ứng nhu cầu ngày càng cao. Do đó tôi chọn đề tài tốt nghiệp là:"
!"# $%&!"'()*+,!-.)"
nhằm cung cấp được một lượng bia khá lớn cho thị trường đang ngày càng mở
rộng, hạn chế việc nhập khẩu bia đồng thời tiến đến xuất khẩu ra nước ngoài thu
ngoại tệ cho đất nước.
/ !"#!"'()*+,!-.)
01234/53+*02)6++7
6
CHƯƠNG I: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT
1.1.Sự cần thiết phải đầu tư:
Đà Nẵng hiện nay đã trở thành đô thị loại I của đất nước, nền kinh tế đã có
những bước phát triển vượt bậc, dân cư tập trung đông đúc. Thêm vào đó, các điểm
Nguyên liệu thay thế là gạo được mua từ các tỉnh trong nước như: Quảng
Nam, Quảng Ngãi, Thừa Thiên Huế, Bình Định, , các vùng nguyên liệu này có
khả năng đáp ứng nhu cầu của nhà máy một cách đầy đủ và kịp thời
1.3.3.Nguồn cung cấp điện:
Nhà máy sử dụng nguồn điện lấy từ lưới điện quốc gia qua máy biến áp riêng
của nhà máy. Ngoài ra nhà máy còn trang bị máy phát điện dự phòng dùng trong
các thời điểm cao điểm và phòng khi mất điện.
1.3.4. Nguồn cung cấp hơi và nhiên liệu:
Nhà máy dùng lò hơi để cấp hơi, nhiên liệu dùng cho lò hơi là dầu FO.
1.3.5.Nguồn cung cấp nước:
Nhà máy lấy nước chủ yếu từ nguồn của nhà máy nước cung cấp cho khu
công nghiệp Hòa Khánh.
1.3.6.Hệ thống thoát nước:
Nước thải sau khi được xử lý sẽ theo đường ống dẫn đến nơi chứa nước thải
đã xử lý của khu công nghiệp, sau đó được dẫn ra sông.
1.3.7.Nguồn tiêu thụ sản phẩm:
Thị trường tiêu thụ trong nước đặc biệt là thị trường miền Trung. Bên cạnh
đó, các nước như Indonesia, Malaysia, Philipin là các thị trường có triển vọng lớn .
1.3.8.Nguồn nhân lực:
Đà Nẵng tập trung đội ngũ công nhân lành nghề kỹ thuật cao, đội ngũ cán
bộ, kỹ sư giỏi thuận lợi cho phát triển của nhà máy.
/ !"#!"'()*+,!-.)
01234/53+*02)6++7
*
1.3.9.Hợp tác hoá:
Hiện nay, có các khu công nghiệp phát triển mạnh của miền Trung như Hoà
Khánh - Liên Chiểu - Đà Nẵng, khu công nghiệp Điện Ngọc - Điện Bàn - Quảng
Nam, khu công nghiệp Dung Quất - Bình Sơn - Quảng Ngãi. Đây là điều kiện tốt
cho sự hợp tác - liên hợp hoá giữa các khu công nghiệp, tạo ra sự đa dạng sản phẩm,
rút ngắn thời gian hoàn vốn xây dựng nhà máy, giảm giá thành sản phẩm.
vườn hoa houblon.
Hoa houblon là nguyên liệu đứng vị trí thứ hai sau malt đại mạch trong sản
xuất bia. Nó truyền cho bia vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng, nó làm tăng khả
năng giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm.
Nhà máy sử dụng hoa viên để sản xuất bia vì ưu điểm là dễ bảo quản, chất
lượng tốt.
/ !"#!"'()*+,!-.)
01234/53+*02)6++7
:
2.2.1.Thành phần hóa học của hoa houblon :
2.2.1.1.Nhựa houblon :
Nhựa houblon là thành phần chính và rất quan trọng của hoa, bao gồm nhựa
cứng và nhựa mềm. Trong đó nhựa mềm có các axit đắng như : α - axít đắng
(gumulon), β - axít đắng (lupulon), γ - axít đắng (gumulinon) và σ - axít đắng
(gulupon), nhựa cứng gồm σ - nhựa cứng và γ - nhựa cứng.Các chất đắng ngoài tác
dụng truyền vị cho bia còn có tác dụng sát trùng. Trong các nhựa thì quan trọng hơn
cả là nhựa mềm và chủ yếu nhất là α -axit đắng
2.2.1.2.Các tanin :
Tanin của hoa dễ hòa tan trong nước và trong dịch đường, do đó trong quá
trình houblon hóa các tanin cũng dễ hòa tan vào dịch đường và dễ dàng liên kết với
protein cao phân tử để tạo thành các phức chất không hòa tan. Nhờ đó mà loại trừ
được các cấu tử protein khó biến tính và kết lắng ra khỏi dịch đường.
Tanin của hoa dễ bị oxi hoá nên nó bảo vệ nhựa houblon mà đặc biệt là α -
axit đắng khỏi bị oxi hoá. Mặt khác, tanin tham gia vào việc hoàn thiện vị cho bia
và có ảnh hưởng đến quá trình nấu bia.
2.2.1.3.Tinh dầu:
Tinh dầu hoa houblon là một hỗn hợp phức tạp bao gồm trên 100 hợp chất
khác nhau, phần lớn là những terpen, rượu, xeton, alehit, ester và axit. Nó không
hoà tan trong nước nhưng rất dễ bay hơi theo hơi nước. Hơn 90% lượng tinh dầu
bay đi trong quá trình houblon hoá. Một ít tinh dầu đã hoà tan trong dịch đường sẽ
Một lượng nhỏ đường saccarozo bổ sung vào nồi houblon nhằm tăng độ
đường cho dịch lên men sau này. Đường là chất hòa tan có thể lên men được.
/ !"#!"'()*+,!-.)
01234/53+*02)6++7
<
2.4.Chất hỗ trợ kỹ thuật:
2.4.1.Chế phẩm Enzim:
- Nồi malt: dùng enzim Ceremix, là enzim proteaza hoạt động ở nhiệt độ
tương đối thấp, hỗ trợ cho quá trình đạm hóa là chính.
- Nồi gạo: bổ sung enzim Termamyl. Termamyl 120L: là enzim α – amylaza,
chúng cắt ngẫu nhiên chất nền tinh bột, qua đó tạo ra các dãy dextrin khác nhau
không có khả năng lên men được. Các dextrin này này không tác động đến đường
hóa và hầu như không ảnh hưởng đến khả năng lên men sau này. Enzim này hoạt
động tốt ở: T
0
opt= 90
0
C, pH opt= 6.
2.4.2.Các loại hóa chất:
- Dùng axit lactic để điều chỉnh pH
- CaCl
2
, CaSO
4
: bổ sung vào trong quá trình hồ hóa .
- Dùng xút để rửa chai, vệ sinh thiết bị
2.5.Nấm men:
Nấm men thuộc nhóm cơ thể đơn bào. Chủng nấm men nhà máy sử dụng là
chủng nấm men chìm. Nấm men chìm thường lên men ở nhiệt độ từ 7 - 15
0
Nước 78
0
C Lọc và rửa bã Bã hèm
Hoa houblon Houblon hoá Hơi
Đường Tách bã hoa Bã hoa
Lắng trong Cặn
Chất tải lạnh Làm lạnh
Nuôi cấy Men giống Lên men chính C0
2
Sữa men Lên men phụ và tàng trữ bia
Men giống Lọc bia
thuần khiết Xử lý
Ổn định bia
Hoạt hoá
Chai đạt tiêu chuẩn Chiết-Đóng nắp
Thanh trùng Dán nhãn Thành phẩm3.2.Thuyết minh dây chuyền công nghệ:
3.2.1.Làm sạch:
3.2.1.1.Mục đích:
Làm sạch để tách hết bụi bẩn, loại bỏ những tạp chất như: lá khô, lông chim,
kim loại lẫn trong nguyên liệu; đối với malt còn để loại bỏ phần rễ, mầm còn sót lại
/ !"#!"'()*+,!-.)
01234/53+*02)6++7
protein,… chuyển sang dạng hoà tan nhanh hơn.
3.2.2.2.Phương pháp thực hiện :
1. Máy nghiền trục (nghiền malt):
a. Cấu tạo: .
b. Nguyên tắc hoạt động:
Malt được đổ vào phễu và được nghiền sơ bộ ở cặp rulô thứ nhất. Khoảng
cách giữa 2 trục nghiền của cặp rulô thứ nhất lớn hơn so với khoảng cách giữa 2
trục nghiền của cặp rulô thứ 2. Sau khi nghiền sơ bộ, bột malt được đưa vào rulô
thứ 2 để nghiền tiếp.
2. Máy nghiền búa:
/ !"#!"'()*+,!-.)
01234/53+*02)6++7
Malt
Trục nghiền
8
a. Cấu tạo:
b. Nguyên tắc hoạt động:
Nguyên liệu được đưa vào máy nghiền búa qua phễu nạp liệu (1). Gạo được
nghiền nát nhờ vào lực va đập của búa nghiền (2) vào thành trong của máy nghiền
búa. Búa được lắp trên đĩa treo số (4), các búa được treo cách đều nhau. Gạo sau khi
được nghiền mịn sẽ đi qua lưới số (3) ra ngoài và được đưa vào bunke chứa.
3.2.3.Nấu bia:
3.2.3.1.Mục đích:
Chuyển các chất có trong nguyên liệu từ trạng thái không hoà tan sang trạng
thái hoà tan nhờ tác động của các hệ enzim thuỷ phân.
3.2.3.2.Phương pháp nấu:
Có hai phương pháp nấu bia là phương pháp ngâm và phương pháp đun sôi,
với mỗi phương pháp có mỗi ưu nhược điểm riêng, Vì nhà máy có sử dụng 40%
nguyên liệu thay thế nên sử dụng phương pháp đun sôi và chỉ đun sôi một lần là
20'
30'
30'
5'
55
*
3.2.3.2.Tiến hành nấu:
+Nồi gạo:
Đầu tiên đóng van xả nồi, bật cánh khuấy, mở van lấy nước vào nồi với tỉ lệ
5lit/1Kg gạo, nước có nhiệt độ khoảng 32
0
C. Sau đó cho vào nồi 1/2 lượng malt lót .
Bột gạo đã nghiền mịn cho vào nồi nấu để khuấy trộn trong 5 phút. Sau khi khuấy
trộn nhiệt độ khối nấu khoảng 30
0
C, bổ sung axit lactic để hạ pH xuống còn 5,6.
Tiếp theo gia để nâng nhiệt từ 30
0
C lên 66
0
C trong khoảng 30 phút. Giữ ở 66
0
C
trong 30 phút để hồ hóa dịch bột. Thêm 50% lượng malt lót còn lại vào và đồng
thời lúc này bổ sung enzim Termamyl để đường hóa tinh bột. Nâng khối nấu lên
đến nhiệt độ sôi trong 30 phút, giữ ở nhiệt độ này trong 20 phút và đem đi hội cháo.
+Nồi malt:
Cho nước ấm 32
0
C vào trước rồi tiến hành xuống bột hoà malt trong 10 phút,
Chú thích:
Cháo gạo
Cháo malt
Dịch cháo hỗn hợp
3.2.3.3.Nồi nấu:
a. Cấu tạo:
/ !"#!"'()*+,!-.)
01234/53+*02)6++7
1. Ống hơi
2. Nắp
3. Đèn chiếu
4. Cửa quan sát
5. Lớp trong thùng
6. Lớp cách nhiệt
7. Vỏ ngoài
8. Nước ngưng
9. Dịch cháo ra
10.Motơ
11.Đường hơi vào
12.Cánh khuấy
13.Nước vệ sinh
14.Cửa nguyên liệu vào
25'
:
b. Nguyên tắc hoạt động:
Nguyên liệu được đưa vào nồi qua cửa số (14), hơi đưa vào qua cửa (11).Ban
đầu cánh khuấy số (12) được bật ở tốc độ nhanh sau đó giảm dần tốc độ khi nhiệt
độ đạt 90
nồng độ theo yêu cầu, làm keo tụ các protein, vô hoạt các enzim và thanh trùng dịch
đường.
3.2.5.3.Tiến hành houblon hoá:
a. Thiết bị houblon hoá:
b. Nguyên tắc hoạt động:
Dịch đường đưa vào nồi houblon từ dưới lên theo đường ống số (5). Hơi từ
lò hơi được đưa vào cửa (6) rồi qua bộ trao đổi nhiệt (8) gồm nhiều ống. Sau khi
dịch đường được truyền nhiệt, dịch sôi lên và phun lên khỏi ống chùm. Dịch được
đun sôi trào lên trên, màn chắn sẽ chẻ ra xung quanh rồi đưa đi xuống, hơi nước
được thoát ra ngoài qua cửa (1). Nạp hoa vào qua cửa số (7), nước ngưng được tháo
qua cửa số (9). Dịch đường sau khi houblon hoá được tháo ra ngoài qua đường ống
/ !"#!"'()*+,!-.)
01234/53+*02)6++7
1. Ống thoát hơi
2. Cửa quan sát
3, 4. Đường ống CIP
5. Dịch đường vào, ra
6. Đường hơi vào
7. Cửa nạp hoa
8. Bộ trao đổi nhiệt
9. Nước ngưng ra
7
số (5). Để vệ sinh thiết bị thì nước vệ sinh được đưa vào nồi qua đường ống số (3)
và (4). Đường được bổ sung vào nồi hoa. Tổng thời gian đun sôi là khoảng 2 giờ.
3.2.6.Lắng trong và làm lạnh:
3.2.6.1.Mục đích:
Mục đích của quá trình lắng trong và làm lạnh là hạ nhiệt độ dịch đường đến
nhiệt độ lên men, kết tủa các huyền phù và bão hoà ôxy cho dịch đường.
3.2.6.2.Phương pháp tiến hành lắng trong và làm lạnh:
a. Cấu tạo:
mương dẫn ở phía trên, còn nước lạnh sau khi trao đổi nhiệt với nha nóng thành
nước nóng ra khỏi máy theo mương dẫn ở phía dưới.
3.2.7.Lên men:
3.2.7.1.Lên men chính:
a. Mục đích của quá trình lên men chính:
Nhờ tác động của enzim vi sinh vật để chuyển hoá đường thành rượu, CO
2
và
các sản phẩm khác góp phần tạo nên hương vị cho bia.
b. Các quá trình xảy ra khi lên men chính:
Quá trình sinh lý:
/ !"#!"'()*+,!-.)
01234/53+*02)6++7
Nha lạnh
Nha nóng
vào
Nước nóng
ra
Nước lạnh
6
Quá trình sinh lý thể hiện ở sự sinh sản và phát triển của tế bào nấm men.
Nấm men sinh trưởng mạnh nhất trong thời kỳ đầu của quá trình lên men chính.
Đây là giai đoạn để tăng số lượng tế bào đảm bảo cho quá trình lên men bia.
Quá trình sinh hóa:
Quá trình sinh hoá cơ bản trong lên men chính là sự chuyển các đường lên
men thành rượu và CO
2,
phần không lên men được chủ yếu là dextrin, protein và
các chất khoáng. Ngoài ra còn tạo các sản phẩm phụ: như glyxerin, axít hữu cơ,
rượu bậc cao, este, aldehit
/ !"#!"'()*+,!-.)
01234/53+*02)6++7
66
bổ sung thêm CO
2
cho bia, CO
2
sinh ra khi lên men phần đường còn lại trong bia là
nguồn bổ sung CO
2
cho bia thành phẩm. CO
2
có trong bia tồn tại sự cân bằng động
như sau: CO
2
liên kết ⇔ CO
2
hoà tan ⇔ CO
2
dạng khí.
+ Sự làm trong bia: bia non còn chứa nhiều tế bào nấm men và các chất
huyền phù khác cho nên còn đục. Nhiệt độ lên men phụ thấp hơn nhiệt độ lên men
chính nên xảy ra quá trình đông tụ các hợp chất cao phân tử.
+ Quá trình ôxy hoá khử và sự hoàn thiện chất lượng của bia: quá trình tàng
trữ còn xảy ra các phản ứng giữa các chất có trong bia làm tăng thêm hàm lượng
este, rượu bâc cao, và giảm đi hàm lượng diaxetyl có trong bia. Sau khi tàng trữ vị
của bia trở nên mềm và dịu hơn.
3.2.7.3.Phương pháp lên men:
a.Cơ sở lựa chọn phương pháp lên men:
Có nhiều phương pháp lên men nhưng nhà máy dùng phương pháp lên men
men giống từ thùng (4) liên tục được đưa vào thùng lên men chính (6) với tỉ lệ 92:8.
Nồng độ nấm men trong thùng lên men đầu tiên là 70 triệu tế bào/1ml. Các thùng
lên men chính (6) phải nối với nhau sao cho dịch đường đi vào ở phía dưới và đi ra
từ phía trên thùng. Bơm (5) phải điều khiển sao cho dịch đường lưu lại trong mỗi
thùng la 24h.
/ !"#!"'()*+,!-.)
01234/53+*02)6++7
6*
Dịch đường và men giống chảy chuyền từ thùng đầu sang thùng sau và tiến
hành lên men chính ở nhiệt độ 8 - 9
0
C cho đến khi đạt độ lên men cần thiết. Quá
trình lên men chính kéo dài 4 ngày đêm và áp suất 0,2-0,3at.
Sau khi lên men chính xong bia non được tập trung vào thùng chứa (7) rồi
nhờ bơm (8) chuyển vào thiết bị ly tâm kín (9) để tách bia non ra khỏi bã men. Bã
men được đưa vào thùng chứa rồi xử lý, bảo quản và tái sử dụng. Còn bia non chảy
vào thùng chứa (11) và được bổ sung thêm một lượng bia non không qua ly tâm để
đảm bảo nồng độ của nấm men trong bia non là 12 - 15 triệu tế bào /1lit. Sau đó
bơm (12) bơm bia non từ thùng (11) sang thùng lên men phụ đầu tiên cua hệ thống
(13). Các thùng lên men phụ cũng được nối với nhau như các thùng lên men chính
và bia non cũng lưu lại ở mỗi thùng 1 ngày đêm. Số ngày lên men phụ lá 10 ngày,
nhiệt độ lên men phụ 1-2
0
C và áp suất trong thiết bị lên men phụ là 0,5-0,6 at. Bia
từ thùng lên men phụ được chuyển vào thùng chứa (14) và từ đây được đưa đi lọc.
Đối với hệ thống lên men liên tục điều tối kỵ là nhiễm tạp. Nếu ở một khâu
nào đó có xảy ra sự cố thì khả năng bị ảnh hưởng cả hệ thống là rất cao. Do đó, để
đảm bảo dây chuyền làm việc bình thường và thành phẩm có chất lượng cao thì cần
phải đảm bảo vệ sinh thiết bị. Cứ 2 tháng 1 lần phải tiến hành tổng vệ sinh và sát
trùng toàn bộ hệ thống, đồng thời phải tiến hành thường xuyên việc vệ sinh sát
Bia sau khi lọc thì hàm lượng CO
2
bị giảm do đó để khôi phục lại sự bão hoà
CO
2
trong bia thì sau khi lọc, bia được giữ trong thùng chứa ở nhiệt độ 0,5-1
0
C dưới
áp suất của CO
2
là 0,5at và thời gian tối thiểu là 4 giờ. Hàm lượng CO
2
trong bia
thành phẩm phải đạt ít nhất là 0,3% khối lượng; chưa đạt phải bổ sung CO
2
cho bia.
3.2.10.Chiết và đóng nắp:
Bia sau khi ổn định xong được chiết vào chai thuỷ tinh màu xanh đậm, có thể
tích 500ml. Chai đưa vào rót phải có đủ tiêu chuẩn về độ kín, độ nguyên vẹn, về
/ !"#!"'()*+,!-.)
01234/53+*02)6++7
1. Đường ống bia vào
2. Đường ống thông áp
3. Đường ống CIP
4. Đường ống xả đáy
5. Đường ống bia ra
6. Cửa xả
7. Trục máy lọc
8. Lưới lọc
9. Bơm xả bột