ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN CAO THĂNG
Tên đề tài:
KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
TẠI CÔNG TY BIA VICCOBA THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy
Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm
Khoa : CNSH-CNTP
Khoá : 2010 – 2014
Thái Nguyên, 2014 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
nguồn gốc.
Thái nguyên, ngày 04 tháng 06 năm 2014
Sinh viên
Nguyễn Cao Thăng
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của thầy cô và bạn bè trong
những năm học vừa qua đặc biệt là thời gian làm thực tập tốt nghiệp. Luận văn tốt
nghiệp này được hoàn thành, ngoài sự cố gắng của bản thân, tôi đã được thầy cô
trong khoa Công nghệ Sinh học – Công nghệ Thực phẩm giúp đỡ rất nhiều.
Tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới thầy Nguyễn Hữu Nghị giảng viên
khoa Công nghệ Sinh học – Công nghệ Thực phẩm trường Đại học Nông Lâm –
Thái Nguyên, người đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận
văn tốt nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc kỹ sư Nông Thị Hằng – Phó giám đốc sản
xuất Công ty cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên cùng toàn thể cán bộ công
nhân viên, kỹ thuật viên trong công ty đã tận tình chỉ bảo, tạo điều kiện giúp đỡ tôi
trong suốt thời gian thực tập tại công ty.
Một lần nữa, tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến toàn thể thầy cô, gia
đình, người thân và bạn bè đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt thời gian thực tập
tốt nghiệp.
Thái Nguyên, ngày 05 tháng 06 năm 2014
Sinh viên
Nguyễn Cao Thăng
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
o
S Độ đường
Hình 2.1: Sơ đồ bộ máy tổ chức 4
Hình 2.2: Sơ đồ mặt bằng công ty 5
Hình 2.3: Biểu đồ phân chia lượng bia tiêu thụ theo vùng (2004) 19
Hình 4.1. Sơ đồ quy trình sản xuất bia 31
Hình 4.2: Máy nghiền trục 49
Hình 4.3: Máy nghiền búa 49
Hình 4.4: Nồi nấu 50
Hình 4.5: Thiết bị lọc đáy bằng 51
Hình 4.6: Nồi nấu hoa 52
Hình 4.7: Thiết bị lắng xoáy Whirlpool 53
Hình 4.8: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm 53
Hình 4.9: Tank lên men 54
Hình 4.10: Thiết bị lọc ống 55
MỤC LỤC
Trang
PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1
1.1. Đặt vấn đề 1
1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 2
1.2.1. Mục đích của đề tài 2
1.2.2. Yêu cầu 2
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
2.1. Giới thiệu chung về công ty cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên (Bia-
Vicoba) 3
2.1.1. Lịch sử hình thành và phát triển của công ty 3
2.1.2. Tổ chức bộ máy của công ty 4
2.1.3. Vệ sinh an toàn thực phẩm và an toàn lao động 6
2.2. Tổng quan về sản phẩm bia 7
2.2.1. Sơ lược về lịch sử ngành bia 7
3.3.1.1. Nguyên liệu 26
3.3.1.2. Nghiền nguyên liệu 26
3.3.1.3. Nấu 26
3.3.1.4. Lên men 26
3.3.1.5. Lọc trong 26
3.3.1.6. Hoàn thiện 26
3.3.2. Tìm hiểu các thông số kỹ thuật và cách vận hành của thiết bị chính trong dây
chuyền sản xuất 26
3.3.2.1. Máy nghiền 26
3.3.2.2. Nồi nấu 27
3.3.2.3. Thiết bị lọc dịch đường 27
3.3.2.4. Thiết bị lắng xoáy 27
3.3.2.5. Thiết bị làm lạnh nhanh 27
3.3.2.6. Tank lên men 27
3.3.2.7. Thiết bị lọc trong bia 27
3.3.3. Tìm hiểu các phương pháp đánh giá và kiểm tra bán thành phẩm và chất
lượng bia thành phẩm 27
3.3.3.1. Kiểm tra bán thành phẩm 27
3.3.3.2. Đánh giá chất lượng bia thành phẩm 27
3.3.4. Tính toán cân bằng sản phẩm 27
3.4. Phương pháp nghiên cứu 27
3.4.1. Phương pháp thu thập thông tin 27
3.4.2. Phương pháp lấy mẫu 27
3.4.3. Phương pháp phân tích 27
3.4.4. Phương pháp đánh giá bằng cảm quan 29
PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 31
4.1. Tìm hiểu các công đoạn trong quy trình công nghệ sản xuất bia 32
4.1.1. Nguyên liệu 32
4.1.1.1. Malt đại mạch 32
4.1.1.2. Gạo 32
4.2.5. Thiết bị lắng 52
4.2.6. Thiết bị làm lạnh nhanh 53
4.2.7. Thiết bị lên men 54
4.2.8. Thiết bị lọc bia 55
4.3. Tìm hiểu các phương pháp đánh giá và kiểm tra bán thành phẩm và chất lượng
bia thành phẩm 56
4.3.1. Kết quả kiểm tra bán thành phẩm 56
4.3.2. Đánh giá chất lượng bia thành phẩm 60
4.4. Tính toán cân bằng sản phẩm 61
4.4.1. Tính lượng chất hòa tan và bã 62
4.4.2. Tính lượng sản phẩm trung gian qua các giai đoạn: 63
4.4.3. Tính lượng men giống 64
4.4.4. Tính toán lượng bã malt và gạo 64
4.4.6. Tính toán lượng nước dùng trong quá trình nấu 65
4.4.7. Tính toán nguyên liệu khác 65
4.4.7. Lượng chế phẩm enzym 65
4.4.8. Lượng bột trợ lọc diatomit 65
4.4.9. Tính sản phẩm phụ 66
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68
5.1. Kết luận 68
5.2. Đề nghị 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO 69
1
PHẦN 1: MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Bia là loại đồ uống có độ cồn thấp, giàu dinh dưỡng, thu nhận được bằng
cách lên men dịch đường ở nhiệt độ thấp. Ngoài việc cung cấp một lượng năng
lượng khá lớn, trong bia còn chứa nhiều vitamin và một lượng enzyme khá phong
phú, đặc biệt là nhóm enzyme kích thích tiêu hóa thuộc nhóm amylase [1].
Bia được sản xuất từ các nguyên liệu chính là đại mạch ươm mầm, hoa
Xuất phát từ thực tế, tình hình trên, tôi thực hiện đề tài: “Khảo sát quy trình
sản xuất bia tại công ty bia Vicoba Thái Nguyên”.
1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài
1.2.1. Mục đích của đề tài
- Tìm hiểu các công đoạn trong quy trình công nghệ sản xuất bia
- Tìm hiểu các thông số kỹ thuật và cách vận hành của các thiết bị trong dây
chuyền sản xuất
- Tìm hiểu các phương pháp đánh giá và kiểm tra chất lượng bán thành phẩm
và bia thành phẩm
- Tính toán cân bằng sản phẩm
1.2.2. Yêu cầu
- Thu thập thông tin về quản lý, tổ chức sản xuất
- Quan sát, ghi chép được toàn bộ quá trình sản xuất
- Miêu tả được sự vận hành của các máy móc và thiết bị
- Thu thập các thông số kỹ thuật trong dây chuyền sản xuất
- Đánh giá, kiểm tra chất lượng bán thành phẩm và bia thành phẩm
3
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu chung về công ty cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên
(Bia-Vicoba)
2.1.1. Lịch sử hình thành và phát triển của công ty
Công ty cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên được xây dựng tại địa chỉ
158 – đường Minh Cầu – phường Phan Đình Phùng – thành phố Thái Nguyên.
Công ty cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên (Bia Vicoba) hiện đang có 60 lao
động. Lao động gián tiếp có 13 người, còn lại là lực lượng sản xuất và phụ trợ.
Tiền thân của công ty là “xí nghiệp bánh kẹo Bắc Thái”, được xây dựng năm
1973, năm 1975 đi vào hoạt động. Sau hơn chục năm sản xuất bánh kẹo do thiết bị
thủ công nên xí nghiệp bánh kẹo không tiêu thụ được hành. Năm 1992 sở công
Hình 2.1: Sơ đồ bộ máy tổ chức
Hội đồng cổ đông
Hội đồng quản trị
Chủ tịch HĐQT
Ban kiểm soát
Giám đốc
Phó giám đốc
Phòng tổ chức
Hình 2.2: Sơ đồ mặt bằng công ty
Phòng
với chính sách: “Chất lượng sản phẩm và sức khỏe người tiêu dùng là mục tiêu
hàng đầu của công ty”. Nên trước khi sản xuất công ty tiến hành vệ sinh sạch sẽ nồi
sản xuất chế biến, vệ sinh cá nhân, vệ sinh dụng cụ và vệ sinh thực phẩm, xử lý các
chất thải bỏ một cách triệt để, phòng chống các loại côn trùng trung gian truyền
bệnh như ruồi, nhặng, chuột, gián… từ đó mới đảm bảo được uy tín cho người tiêu
dùng và nâng cao được thu nhập.
Nguyên liệu và bảo quản nguyên liệu
Để tiến hành sản xuất thì nguyên liệu là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến
chất lượng sản phẩm. Do vậy khi đưa nguyên liệu vào sản xuất cũng như nhập kho
để dự trữ công ty kiểm tra nghiêm ngặt các chỉ tiêu của nguyên liệu và có phương
pháp xử lý kịp thời không để các biến đổi xảy ra. Với nguyên liệu là malt, gạo tẻ,
hoa houblon… để tránh các vi sinh vật gây hại làm thiếu hụt trong quá trình sản
xuất công ty bảo quản malt, gạo và hoa houblon trong kho bảo quản ở nhiệt độ
thường có hệ thống thông gió tự nhiên.
Nguồn nước và xử lý nguồn nước: Vì nước cũng là nguyên liệu chính quyết
định đến chất lượng của bia. Và nếu nguồn nước không ổn định sẽ gây ảnh hưởng
đến sức khỏe của người tiêu dùng.Vậy nên nước dùng cho sản xuất được kiểm soát
và xử lý một cách tuyệt đối không để nhiễm bẩn.
Trang thiết bị và nhà xưởng: Công ty tiến hành vệ sinh thiết bị, nhà xưởng
thường xuyên và theo định kỳ trước và sau mỗi mẻ nấu theo quy trình CIP. Luôn
đảm bảo gọn gàng sạch sẽ, dễ lấy dễ thấy, dễ kiểm tra.
Kiểm tra chất lượng sản phẩm, bán thành phẩm và các thông số kỹ thuật: Để
thực hiện nhiệm vụ theo dõi hàng ngày tiếp diễn của công ty. Đây là bộ phận của
phòng kỹ thuật và cán bộ KCS. Trong quá trình sản xuất, điều chỉnh các thông số
kỹ thuật nhằm tạo ra chất lượng sản phẩm và bán thành phẩm như mong muốn.
Hàng ngày các cán bộ kỹ thuật thường xuyên kiểm tra giám sát theo dõi từng công
đoạn trong quy trình sản xuất, đặc biệt là công đoạn lên men. Kiểm tra lấy mẫu,
7
theo dõi hoạt lực của nấm men, thúc đẩy quá trình lên men đảm bảo chất lượng bia
thành phẩm.
bia sản lượng 100 tỷ lít trên năm. Trong đó Mỹ, Đức mỗi nước sản xuất trên dưới
10 tỷ lít [1]. Tuy nhiên con số này còn tăng cao hơn nữa ở những năm tiếp theo.
Ở Việt Nam trải qua gần 100 năm phát triển cùng với ứng dụng những tiến
bộ của công nghệ sản xuất bia trên thế giới, ngành sản xuất bia Việt Nam đã nhanh
chóng bắt nhịp với tiến bộ của thế giới. Theo hiệp hội Bia – Rượu – Nước giải
khát Việt Nam, tổng sản lượng bia năm 2003 đạt 1290 triệu lít tăng 20,7% với
năm 2002 [1].
2.2.2. Nguồn gốc của bia
Nhiều tài liệu lịch sử chỉ ra rằng cách đây hơn 500 năm (TCN), người
Sume’rien và Assyrien đã sản xuất được một loại đồ uống lên men từ các loại ngũ
cốc. Từ 400 năm trước công nguyên, theo những bản thảo và di tích khảo cổ ở bảo
tàng Ai Cập học của Bruxelle, những người Ai Cập đã có những loại bia được xếp
hạng cao, như là “Bia của các nhà quý tộc”, “Bia của Ai Cập”. Vào khoảng 200
năm trước công nguyên, dưới thời vua Hammourabi, người Babilon đã viết thành
sách các nguyên tắc nấu bia và quá trình nấu bia được quản lý khá chặt chẽ [1].
Thời trung cổ, những thầy tu là những người đầu tiên công nghiệp hóa việc
sản xuất bia. Ở tu viện của St.Gall, Thụy Sỹ, người ta vẫn còn giữ được những
xưởng bia cổ nhất. Thời kỳ đầu bia được sản xuất thủ công ở gia đình, dần dần phát
triển thành công nghiệp. Cùng với những tiến bộ của các ngành khoa học kỹ thuật,
hóa hữu cơ, vi sinh, vật lý… công nghệ sản xuất bia cũng không ngừng hoàn thiện,
ổn định nguyên liệu, quy trình, hoàn chỉnh về thiết bị và công nghệ cho phép nâng
tỷ lệ thay thế nguyên liệu rút ngắn thời gian, tiêu chuẩn hóa quy trình sản xuất, nâng
cao chất lượng, giảm giá thành bia thành phẩm [1].
2.2.3. Phân loại bia
Trên thế giới hiện nay sử dụng phổ biến hai loại bia đen và bia vàng. Nước ta
thường sản xuất bia vàng. Xu hướng phát triển trong tương lai của ngành sản xuất
bia trên thế giới là bia có hàm lượng đường thấp.
Bia có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau: theo các tính chất của
sản phẩm (độ cồn, màu sắc), theo phương cách lên men hoặc theo công nghệ sản
xuất [1].
Mạch, Bia Hà Lan, Bia Pháp, Bia Đức, Bia Hungary, Bia Ireland, Bia Italy, Bia
Litva, Bia Macedonia, Bia Na Uy, Bia Ba Lan, Bia Serbia và Montenegro, Bia Tây
Ban Nha, Bia Thụy Sỹ, Bia Thổ Nhĩ Kỳ, Bia ở Vương Quốc Anh và Bắc Ireland,
Bia Anh.
2.2.4. Vai trò của bia trong nền kinh tế quốc dân
Bia là nguồn lợi nhuận rất lớn, đóng góp một phần không nhỏ vào sự phát
triển của nền kinh tế quốc dân. Đối với một số nước có quy trình sản xuất bia hiện
đại và luôn được cải tiến như: Đức, Pháp, Đan Mạch, Úc… thì sản xuất bia là
nguồn thu nhập chính, việc mở rộng thị trường tiêu thụ và chuyển giao công nghệ
sản xuất cho các nước khác đặc biệt là xuất khẩu nguyên liệu để sản xuất bia [1].
Ở Việt Nam ngành bia là một trong những ngành có mức thuế tiêu thụ đặc
biệt (TTĐB) cao nên hàng năm nộp vào ngân sách nhà nước một lượng đáng kể.
Do được chuyển giao công nghệ sản xuất hiện đại của các nước tiên tiến,
ngành bia ở nước ta đã sản xuất được nhiều loại bia giàu giá trị dinh dưỡng (kể cả
màu sắc, mùi vị…).
10
2.2.5. Thành phần hóa học của bia
Trong bia nước chiếm đến 90%. Bia có độ rượu nhẹ (hàm lượng rượu
khoảng 3 – 6%), có gas (hàm lượng CO
2
khoảng 3 – 4g/lít), có bọt mịn xốp, có
hương vị thơm ngon rất đặc trưng [1][2].
Hương và vị của bia là do các hợp chất chiết từ nguyên liệu, cồn, CO
2
và các
sản phẩm lên men khác tạo ra.
Nước là thành phần chính của bia, bên cạnh đó là rượu etylic, axit cacbonic,
một số sản phẩm phụ tạo ra từ quá trình lên men và các chất hòa tan không lên men
còn lại trong bia.
Hàm lượng cồn tạo thành phụ thuộc vào dịch chiết ban đầu và hiệu suất lên
Ngoài ra trong bia còn có vitamin B1, B2, nhiều vitamin PP và axit amine rất
cần thiết cho cơ thể. Theo Hopkins, trong 100ml bia 10% chất khô có: 2,5 – 5mg
vitamin B1, 35 – 36mg vitamin B2 và PP [1].
Đặc biệt CO
2
trong bia có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát cho người
uống, giúp tiêu hóa nhanh thức ăn và ăn uống ngon miệng, giảm mệt mỏi, tăng phần
tỉnh táo nếu sử dụng một liều lượng thích hợp [2].
Hợp chất của bia với thành phần được chiết xuất từ cây houblon (cây hoa
bia) có tác dụng chống đông máu, ngăn ngừa ung thư, giảm tốc độ gia tăng của
bệnh tim và bệnh ung thư [1].
Bia không chỉ tốt cho sức khỏe con người, mà nó còn có thể được dùng trong
chế biến thức ăn, làm các món ăn tăng thêm hương vị: rưới bia lên gà trước khi luộc
sẽ làm thịt ngon hơn, mềm hơn, sử dụng bia khử mùi tanh của cá, khử mùi hôi của
mỡ.
Khi đời sống kinh tế xã hội phát triển nhu cầu tiêu dùng bia của con người
ngày càng tăng, bia đã trở thành loại nước giải khát không thể thiếu hàng ngày.
2.3. Tổng quan về nguyên liệu sản xuất
2.3.1. Nguyên liệu chính
2.3.1.1. Malt
Malt là sản phẩm được nảy mầm và sấy khô từ hạt đại mạch.Thuộc họ
Fordeum Jessen của nhóm thực vật có hạt. Trong bia malt là nguyên liệu chính, rất
quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Thành phần chủ yếu cấu tạo nên
hạt đại mạch là: vỏ, nội nhũ và phôi trong đó phôi là thành phần sống của hạt mặc
dù phôi chiếm tỉ lệ không đáng kể so với trọng lượng của hạt nhưng nó lại là trạm
hoạt hóa và là nhà máy sản xuất enzyme nếu thiếu nó trên cơ sở lý thuyết quá trình
sản xuất malt coi như sụp đổ. Trải qua một loạt quá trình sản xuất từ hạt đại mạch,
tiểu mạch, thóc, ngô… sau khi cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo và sấy ở độ ẩm
nhất định ở điều kiện bắt buộc ta thu được malt [1].
12
Thuộc họ dây leo, là loài sống lâu năm. Trong sản xuất bia người ta thường
dùng hoa cái vì số lượng phấn hoa nhiều [1].
Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản đứng thứ hai sau malt đại mạch của quy
trình sản xuất bia. Để cho bia có vị đắng dịu, có bọt mịn xốp, có độ bền sinh học
13
cao, có hương thơm đặc trưng riêng cho bia. Trong sản xuất bia yếu tố quan trọng
nhất và có ý nghĩa nhất của hoa houblon là nhựa hoa và tinh dầu. Nhựa hoa tạo nên
vị đắng cho bia còn tinh dầu thơm tạo hương thơm đặc trưng. Các chất này nằm chủ
yếu ở nhụy hoa hay các hạt luputin chiếm khoảng 19 – 20%. Ngoài ra, thành phần
này còn có tính sát khuẩn làm cho bia ổn định về thành phần sinh học, tăng khả
năng tạo bọt và giữ bọt cho bia, tạo độ bền cao và tăng thời gian bảo quản. Vì vậy,
cho đến thời điểm này hoa houblon vẫn giữ vai trò độc tôn mà không loại nguyên
liệu nào có thể thay thế được [2].
Yêu cầu chất lượng của hoa houblon:
- Màu sắc: hoa có màu xanh hơi ngà, cánh hoa phải có màu sáng ngà, không
có màu nâu hoặc màu sẫm đen.
- Mùi vị: có vị đắng, mùi thơm đặc trưng.
- Tạp chất: hàm lượng tạp chất < 17,5%, không lẫn nhiều lá và cuống hoa (có thể
chấp nhận lá và cuống gẫy còn khoảng 3%).
- Hàm lượng ẩm: dùng tay nghiền hoa, hoa không được dính vào nhau hoặc mất lá,
không bị ướt, không bi gãy.
- Hình dáng hoa: các búp hoa phải to đều, các cánh hoa xếp khít lên nhau.
- Các hạt lupulin (nhụy hoa): hoa có càng nhiều lupulin càng tốt, lupulin có màu
vàng chanh tới vàng bóng, dính.
Bảng 2.2: Thành phần hóa học của hoa houblon [1]
Thành phần Hàm lượng (%)
Độ ẩm 10 - 14
Chất đắng 12 - 21
Polyphenol 9 – 15
Tanin 2,5 – 6
chất đắng 8%). Trong quá trình nấu dạng hoa viên này thường được dùng với hàm
lượng lớn và cho vào giai đoạn đầu là 1/2 và giữa quá trình nấu hoa là 1/2 còn
lại.Có hai loại hoa viên là hoa viên 90 và hoa viên 45.
+ Hoa viên 90: 90 có nghĩa là 90kg chứa tất cả các thành phần trong hoa gốc
được chế biến từ 100kg hoa tươi.
+ Hoa viên 45: là loại hoa giàu lupulin trong đó chứa toàn bộ nhựa và tinh
dầu có trong hạt lupulin.
- Dạng cao: có hàm lượng chất đắng thấp nhưng có hàm lượng tinh dầu cao
vì vậy cho cuối quá trình nấu hoa để tránh tổn thất hàm lượng tinh dầu. Cao hoa có
thể bảo quản tốt từ 3 – 5 năm.
Copyright: Tài liệu đại học ©