Báo cáo chuyên đề

ĐẶT VẤN ĐỀ
Bia là một loại thực phẩm khá được ưa chuộng trong đời sống hàng ngày
của con người, có tác dung giải khát,cung cấp năng lượng, giúp ngon miệng Bia
còn cung cấp một lượng calo khá lớn, trong bia còn chứa các hệ enzim , đặc biệt là
nhóm enzim kích thích tiêu hóa amylaza. Được sản xuất từ các nguyên liệu chính
là đại mạch ươm mầm, hoa houblon và nước với một quy trình công nghệ khá đặc
biệt, cho nên bia có tính chất cảm quan rất hấp dẫn đối với con người: hương thơm
đặc trưng, vị đắng dịu, lớp bọt trắng mịn, với hàm lượng

khá cao (4 – 5g/l)

giúp giải khát. Nước ta nói chung và đặc biệt ở các tỉnh miền trung có khi hậu oi
nóng du cầu sử dụng các loại sản phẩm giải khát khá lớn đặc biệt là các loại sản
phẩm bia. Trong khi đó số lượng các nhà máy sản xuất bia long trong địa bàn chưa
nhiều nắm được các điều đó công ty Bia-Rượu Hà Nội Habaco đã tiến hành đầu tư
xây dựng nhà máy bia Hà Nội – Quảng Trị có quy trình sản xuất bia hiện đại tạo ra
sản phẩm bia chất lượng. Được các cán bộ ở công ty cổ phần Bia Hà Nội – Quảng
Trị tạo điều kiện và sự hướng dẫn của cô Nguyễn Thỵ Đan Huyền giúp tôi tìm
thông tin chi tiết về công nghệ sản xuất bia nói chung cũng như quá trình lên men
bia nói riêng tại công ty Bia Hà Nội – Quảng Trị. Trong quá trình tìm hiểu và thu
nhận thông tin sẽ không tránh khỏi được những sai sót. Do đó, em mong nhận
được những ý kiến đóng góp của Cô để có thể hoàn thiện đề cương chuyên đề tốt
nghiệp về quy trình sản xuất bia và các thiết bị chính tại công ty cổ phẩn Bia Hà
Nội – Quảng Trị.

NỘI DUNG THỰC HIỆN
SVTT: Lý Văn Sáu

1

đầu quá trình đổi mới thiết bị nâng công suất lên 50 triệu lít/năm.
- Năm 2003: Tổng Công ty Bia – Rượu – NGK Hà Nội được thành lập trên cơ
sở xắp xếp lại Công ty Bia Hà Nội và thành viên.

SVTT: Lý Văn Sáu

2


Báo cáo chuyên đề

- Năm 2004: dự án đầu tư chiều sâu đổi mới thiết bị công nghệ, nâng công
suất bia Hà Nội lên 100 triệu lít/năm đã hoàn thành và đưa vào sử dụng, đáp ứng
được nhu cầu ngày càng tăng của người tiêu dùng cả về số lượng lẫn chất lượng.
Ngành nghề chủ yếu của Tổng công ty gồm: Sản xuất, kinh doanh Bia - Rượu Nước giải khát và Bao bì; Xuất nhập khẩu nguyên liệu, vật tư, thiết bị, phụ tùng,
phụ liệu, hoá chất; Dịch vụ khoa học công nghệ, tư vấn đầu tư, tạo nguồn vốn đầu
tư, tổ chức vùng nguyên liệu, kinh doanh bất động sản,…
Tốc độ tăng trưởng bình quân trong những năm gần đây bình quân là 20%.
Doanh thu bình quân tăng mỗi năm 30%. Nộp ngân sách cho nhà nước bình quân
tăng hơn 20%. Lợi nhuận mỗi năm tăng 12%.
Trong chặng đường hình thành và phát triển, tập thể CBCNV Tổng Công ty
Bia – Rượu – NGK Hà Nội đã được Đảng Và Nhà Nước trao tặng nhiều Huân
chương chiến công, Huân chương lao động, nhiều bằng khen, giấy khen của các
ngành các cấp và nhiều giải thưởng lớn về chất lượng.
Tháng 6/2002, hệ thống quản lý chất lượng của Tổng Công ty được tổ chức TUV
NORD của CHLB Đức chứng nhận đạt tiêu chuẩn ISO 9001:2000.
Năm 2005, HABECO được chấp nhận áp dụng hệ thống quản lý môi trường
đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn ISO 14000:2004.
Năm 2006, HABECO xây dựng và áp dụng hiệu quả hệ thống quản lý an
toàn thực phẩm theo tiêu chuẩn ISO22000:2005.

đổi lần thứ tư, ngày 28/06/2013.
-

Phát triển Công ty theo hướng kinh doanh đa ngành, đa sở hữu với lĩnh vực

chính là sản xuất: Bia, Rượu, NGK.
1.2.

Chức năng, nhiệm vụ, đặc điểm hoạt động sản xuất kinh doanh của nhà máy

Bia Hà Nội - Quảng Trị.
a) Chức năng, nhiệm vụ.
- Tổ chức sản xuất, tiêu thụ sản phẩm trên địa bàn.
- Đãm bảo chất lượng tốt nhất của sản phẩm.
b) Đặc điểm hoạt động sản xuất kinh doanh của nhà máy.
- Sản xuất một ngày 3 ca.
- Sản xuất hai loại sản phẩm chính là bia long và bia tươi.
1.3.

Tổ chức sản xuất kinh doanh và tổ chức quản lý nhà máy.
a) Sơ đồ sản xuất kinh doanh của nhà máy.

Đại hội đồng cổ
đông

Hội đồng quản trị

SVTT: Lý Văn Sáu

4


Phòng
tổ
chức
hành
chính

Phòng
kĩ
thuật KCS

Phân
xưởng
sản
xuất

c) Chức năng nhiệm vụ của các bộ phận trong công ty
• Giám đốc: Ông Nguyễn Minh Tuấn.
Điều hành tổ chức và đề ra phương hướng hoạt động của công ty.
Trực tiếp quản lý và điều hành hoạt động sản xuất kinh doanh của công ty.
Là người đại diện hợp pháp của công ty trong các mối quan hệ, giao dịch kinh
tế.
Là người chịu trách nhiệm trước nhà nước và các quyền hành pháp lý.
•

Phó giám đốc kinh doanh:

Đẩy mạnh công tác tìm kiếm thị trường.
Quản lý điều hành việc phân phối, tiêu thụ sản phẩm



Hệ thống lọc

Nhà bảo quản nen

Phòng điều khiển

- Để quản lý tốt hệ thống men lọc này mọi hoạt động liên kết với nhau từ phòng

điều khiển đến các tank lên men.
- Quản lý công nghệ nhà men: Anh Phạm Xuân Hoàng
- Tổ trưởng tổ men lọc: Anh Trần Duy Dũng.
-Thành viên trong tổ dưới sự giám sát và chỉ đạo của 2 người này. Mọi công
việc làm hằng ngày được theo dõi trên máy tính và ghi chép sổ sách rõ ràng.
SVTT: Lý Văn Sáu

6


Báo cáo chuyên đề

- Mọi người trong tổ phải có trách nhiệm, tinh thần tự giác cao, chủ động trong
công việc vận hành thiết bị.
- Có đức tính giúp dỡ nhau trong công việc để mang lại hiệu quả đạt nâng suất
bia thành phẩm tốt. Tổ men – lọc được coi là khâu quan trọng và vất vả nhất.
1.5.

Tình hình sản xuất và kinh doanh của nhà máy.
Quý 3/2014, nhà máy đã tiến hành nấu thử và sản xuất ra sản phẩm đầu tiên.
Công suất nhà máy 25 triệu lít 1 năm.

mầm là để hoạt hóa, tích lũy về khối lượng và hoạt lực của hệ Enzim có trong hạt
Đại Mạch. Khi được hoạt hóa hệ Enzim có trong hạt

( amylaza, proteaza,

Sitaza…) là động lực để phân cắt các hợp chất protit, gluxit cao phân tử trong nội
nhũ của hạt thành các sản phẩm thấp phân tử như dextrin bậc thấp, axit amin,
pepton…và nhiều chất khác dễ hòa tan trong nước thành chất chiết của dịch
đường. Muốn Malt có chất lượng tốt phải tạo điều kiện thích hợp về nhiệt độ, độ
ẩm, độ thông thoáng cho khối hạt để phôi phát triển. Sau quá trình nảy mầm mang
sấy khô, tách rễ, làm sạch ta thu được Malt đại mạch để sản xuất Bia.
Tùy vào yêu cầu của quá trình sản xuất mà người ta sử dụng Malt vàng hoặc
Malt đen (Malt vàng và Malt đen chỉ khác nhau ở chế độ sấy).Malt vàng dùng
trong công nghệ sản xuất Bia vàng, Malt đen dùng trong công nghệ sản xuất Bia
đen.
Malt trước khi mang nhập kho phải được kiểm tra chất lượng nếu đạt yêu
cầu công nghệ mới được đưa vào sản xuất. Một só tiêu chuẩn đánh giá cảm quan
-

Màu sắc: Malt có màu vàng tươi

-

Mùi vị: có mùi thơm tự nhiên, không có mùi ẩm mốc, có vị ngọt nhẹ,
dịu, không bị mối mọt, bao bì nguyên vẹn

SVTT: Lý Văn Sáu

8


Saccaroza

3 – 5%

2

Đường khử

2 – 4%

3

Protit

7 – 9%

4

Xenluloza

4 – 6%

5

Đạm hòa tan

3%

6



Protein

6 – 9%

Tinh dầu thơm

0.3 – 1%

Xenluloza

12 – 14%
9


Báo cáo chuyên đề

Chất khoáng

5- 8%

Các hợp chất chứa Nitơ

17.5%

Độ hòa tan

42 – 45%

Bảng 1.1: Bảng thành phần hoá học của hoa Houblon

-CH(CH3)CH2CH3

10-15

Prehumulone

-CH2CH2CH(CH3)2

1-10

Posthumulone

-CH2CH3

1-5

Hình 2.2: Humulone và các đồng phân
Ở dạng tinh thể hình khối, humulone có nhiệt độ nóng chảy là 64,5oC, tan
kém trong nước lã, tan tốt trong este, etylic, hecxan và metanol.

SVTT: Lý Văn Sáu

10


Báo cáo chuyên đề

Humulone là chất gây đắng mạnh nhất (cả số lượng và chất lượng), có độ
hoạt động bề mặt lớn, nhờ đó giúp bia có khả năng tạo bọt tốt; tính kháng sinh
mạnh. Người ta đã chứng minh rằng khoảng 85 – 95% chất đắng trong bia là do

Prelupulone

-CH2CH2CH(CH3)2

1-3

Postlupulone

-CH2CH3

_

Hình 1.3: Lupulone và các đồng phân
Thực tế và thực nghiệm đã chứng minh rằng: khả năng gây đắng hữu ích của
α gấp 9 lần β . Vì vậy tổng độ đắng trong bia = α +

được quy về độ đắng của α .
SVTT: Lý Văn Sáu

11

β
. Chất lượng của hoa houblon
9


Báo cáo chuyên đề

Khả năng kháng sinh của α chỉ bằng 1/3 của β . Nếu cho độ kháng sinh của
α là 1, thì tổng độ kháng sinh gây nên bởi các chất đắng trong bia là: α + 3β .

Báo cáo chuyên đề

-

Màu sắc: Có màu vàng đến vàng óng

-

Tạp chất: ≤ 1.75% (chất khô)

-

Chất đắng: ≥ 15% (chất khô)

-

Chất tro: ≤ 10% (chất khô)

-

Độ ẩm: ≤ 13%

Loại 2:
-

Màu sắc: Có màu vàng lục

-

Tạp chất: ≤ 30% (chất khô)

 Nước
Nước là một trong những nguyên liệu chính dùng để sản xuất Bia. Thành
phần và tính chất của nước có ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình công nghệ
và chất lượng của Bia thành phẩm sau này. Nước trong nhà máy sản xuất Bia dùng
với nhiều mục đích khác nhau: Nước trực tiếp sản xuất Bia (dùng trong quá trình

SVTT: Lý Văn Sáu

13


Báo cáo chuyên đề

hồ hóa, đường hóa, lọc rửa bã, ngâm Malt và Gạo, nước pha thêm trong quá trình
điều chỉnh nồng độ dịch đường lên men), nước dùng để vệ sinh thiết bị, nhà xuởng.
nước dùng cho sinh hoạt của cán bộ công nhân trong nhà máy.
Do thành phần của nước có ảnh hưởng lớn đến chất lượng của sản phẩm nên
nước dùng trong quá trình sản xuất phải được xử lý và kiểm tra chặt chẽ trước khi
đưa vào sử dụng:
Một số chỉ tiêu của Nước dùng để trực tiếp sản xuất
Chỉ tiêu cảm quan:
-

Màu sắc: Trong suốt không vẩn đục

-

Vị: không có mùi vị lạ

Chỉ tiêu vật lý, hóa học:


ppmCaCO3

20 – 80

6

Độ cứng chung

o

GH

3–8

7

Ca2+

ppmCa

10 – 50

8

Mg2+

ppmMg

< 20


0

13

Chỉ tiêu VSV theo chất

EBC

6.5 - 7.5

lượng 11/CN

SVTT: Lý Văn Sáu

< 0.5

14


Báo cáo chuyên đề

Nước chiếm 80 – 90% trong Bia. Đối với nhà máy bia Hà Nội – Quảng Trị
nguồn nước có vai trò đặc biệt trong công nghệ sản xuất góp phần tạo nên thương
hiệu riêng của công ty.
 Nấm men
Mỗi chủng loại nấm men cho ra một loại bia có hương vị đặc trưng riêng
Nhà máy sử dụng chủng nấm men Sacacharomyces pastorianus (hay
Sacácharomyces carlsbergensis): loài nấm men chìm, được lai giữa 2 loài
Sacácharomyces bayanus và Sacácharomyces cerevisiae, nhằm rút ngắn thơi gian


1

Tinh bột

70 – 75%

2

Các loại đường

2 – 5%

3

Protit

7 – 8%

SVTT: Lý Văn Sáu

15


Báo cáo chuyên đề

4

Chất béo


thủy phân tinh bột.

-

Chất trợ lọc dùng trong quá trình lọc trong Bia là Điatomite ở dạng thô
và tinh.

1.2.

-

Chất bảo quản là Eribate.

-

Nhóm các chất phụ gia như CaCl2, ZnCl2, Caramen.

Tổng quan về tình hình sản xuất và tiêu thụ Bia.
Nhà máy được thiết kế với công suất 25 triệu lít một năm.
Thị trường tiêu thụ chính là Quảng Trị và các tỉnh lanh cạnh.

SVTT: Lý Văn Sáu

16


Báo cáo chuyên đề

Phần 3: Quy Trình Công Nghệ, Thiết Bị Chính Và Đề Xuất Giải Pháp Nâng
Cao Hiệu Quả Cho Nhà Máy

bã
Glycol

Lạnh nhanh
Lên men
chính

CO2
Lên men phụ

Diatomite
SVTT: Lý Văn Sáu

Bảo ôn men

Lọc bia
17

Men
Tank bảo quản
Men thu hồi


Báo cáo chuyên đề

Bia trong
Bia lon

Bia hơi



SVTT: Lý Văn Sáu

18


Báo cáo chuyên đề

được nhập về chứa trong các nhà kho, được người đưa lên máng rồi qua làm sạch
bằng các công đoạn sàng, tách kim loại rồi đem đi nghiền
3.2.2 Nghiền nguyên liệu.
Mục đích: mục đích các công đoạn sản xuất dịch đường houblon hoá là
chuyển các hợp chất cao phân tử (tinh bột, protein, hemixenlulozo…) không hoà
tan có trong malt, tạo thành các sản phẩm phân tử để cùng với các chất thấp phân
tử sẵn trong nguyên liệu hoà tan vào nước.
Nghiền Malt đại mạch:
- Mục đích: Điều kiện thuận lợi cho sự biến đổi lý, sinh hoá trong quá trình
đường hoá, nhằm thu được chất cao nhất, yêu cầu về malt: nội nhũ phải mịn nhưng
vỏ trấu chỉ dập để dẽ dàng cho khi lọc. Vì vậy nghiền malt có thể thực hiện theo 2
phương pháp : nghiền khô và nghiền ướt.
- Cách tiến hành: Malt sau khi được cân định lượng (Đủ số lượng theo quy
định từng mẻ ban đầu). Tiếp đến được làm ẩm, sau đó đem đi nghiền.
Thiết bị nghiền malt là máy nghiền trục 1 sàng được cấu tạo bởi 2 trục, phân
bố trên dưới, ở giữa hai cặp trục là sàng dùng để phân laọi mức độ nghiền nhỏ hoặc
to, điều chỉnh khoảng cách gần hay xa giữa 2 trục nghiền có vai trò quan trọng, vì
nghiền nhỏ thì diện tích chịu ảnh hưởng của các enzym lớn, tạo điều kiện cho
enzym thuỷ phân hoạt động nhanh rút ngắn thời gian đường hoá.
Tuy nhiên nếu nghiền thành bột hết thì không tạo được lớp lọc lý tưởng khi
lọc dịch đường ( vì vỏ hạt bị nghiền nhỏ) ảnh hưởng đến chất lượng bia sau này
(có vị chát khó chịu do chất chát trong vỏ trấu hoà tan)

được đem đi nghiền bằng máy nghiền búa.
Thiết bị máy nghiền búa là máy được cấu tạo bởi: thân máy hình trụ, đáy côn
60o, phía trên có roto quay. Roto này được lắp úp trên mặt vỏ máy, phía đầu trục
dưới có lắp 1 đĩa, trên thân đĩa được lắp nhiều búa theo dạng đối xứng. Ngoài đĩa
được bao bởi 1 sàng có lỗ 0.5-0.7mm với mật độ 29 lỗ/cm 2. Sàng được giữ bởi 2
pittong có thể nâng lên hoặc hạ xuống. Trên cùng là 2 cặp vít tải để vận chuyển
xuống, búa đập, những hạt tinh bột nhỏ hơn lỗ sàng văng ra ngoài và được chuyển
xuống, búa đập, những hạt tinh bột nhỏ hơn lỗ sàng văng ra máy có của quan sát và
giảm áp. Toàn bộ thân máy được bắt xuống nên xưởng bằng 4 chân có hệ thống
rung.
3.2.3 Nấu ( Hồ hoá và đường hoá)
Mục đích: Nhằm chuyển về dạng hoà tan tất cả các chất cao phân tử nằm
đưới dạng không hoà tan trong tinh bột, chúng sẽ cùng với những chất hoà tan
trong tinh bột gạo thành chất hoà tan chung của dịch đường nhờ tác động của hệ
thống men sẵn có trong malt.
Các yếu tố:
- Mỗi enzym có một nhiệt độ tối thích :Rất cần thiết cho những quá trình
thuỷ phân được tốt nhằm tạo thêm những chất hoà tan mà yêu cầu kỹ thuật đòi hỏi.
SVTT: Lý Văn Sáu

20


Báo cáo chuyên đề

-pH môi trường thường từ 5-6 trung bình là 5.5.
-pH tăng hay giảm đều làm cản trở sự triến triển của các quá trình men, giảm
hiẹu suất chất hoà tan, dịch thu được bị đục , khó lọc, màu sẫm, vị đắng khó chịu
Nồng độ của dịch đường tăng sẽ hãm các quá trình men, tăng đến quá 18%
hoạt động của men bị chậm lại.

Sự đường hoá (Đạm hoá)
Sự đường hoá :Là biến đổi tinh bột đã dịch hoá thành dextrin và maltoza chỉ
xảy ra được khi cháo đã dịch hoá xong. Sự ðýờng hoá xảy ra dýới tác ðộng của
enzym:
α - amylaza

dextrin hoá

β - amylaza

maltoza hoá

Mỗi loại enzym có nhiệt độ tối thích nghi là topt amylaza dễ bị biến tính ở
nhiệt độ lớn hơn hoặc bằng 700c.
α - amylaza: toopt= 60-65oc; pHopt= 5.4
β - amylaza : toopt= 70-75oc; pHopt= 5.8
Giải pháp thiết bị cho việc hồ hoá là nấu cháo bình thường ở nồi hồ hoá hai vỏ
hoặc hấp hấp dưới áp suất cao (2,5kg/cm2 và thời hạn 15 phút).
Trong quá trình này dưới tác dụng của proteaza có sẵn trong malt, rotein được
thuỷ phân thành acid amin, các pepton, peptit là những thành phần cần thiết cho
lên men bia sau này. Nhiệt độ tối ưu ở giai đoạn này cho men proteza hoạt động
4.8-5.2 với pH5.5-5.8.
Mục đích: quá trình đường hóa là tạo điều kiện thích hợp về nhiệt độ và pH
của môi trường để hẹ enzym thuỷ phân trong malt chuyển hoá các hợp chất cao
phân tử (chủ yếu là hydatcacbon và protein) thành các sản phẩm thấp phân tử,
hoà tan bền vững, tạo thành chất chiết của dịch đường.
- Trong nồi đường hoá , toàn bộ lượng bột malt còn lại được trộn đều với
nước theo tỉ lệ nguyên liệu/nước là 1/5, nhiệt độ này 30-30 oC, cho acid
photphotphoric ( hoặc acid lactic) vào hoà trộn cùng bột malt tới khi pH khối
dịch đến 5.5 kết hợp cánh khuấy để dịch bột được trộn đều trong thời gian 10


630c-20 đến 30 phút

•

730c-20 đến 30 phút

•

Đun sôi- 10 đến 15 phút
Tỷ lệ phối trộn 1/5 ( Bột/lít nước)
Hình 3.1: Thiết bị nồi đường hóa

3.2.4 Đường hóa dịch lọc đường.
- Mục đích công nghệ: khai thác
- Các biến đổi của nguyên liệu:
Đây là quá trình phân riêng pha lỏng (dịch nha) và pha rắn (bã malt chứa các
hợp chất không tan).
- Thiết bị: Nồi lọc
Cách thực hiện: bơm dịch nha vào thiết bị, cho cánh khuấy hoạt động trong
một thời gian ngắn rồi tắt cánh khuấy để bã malt lắng trên lưới lọc và hình thành
lớp vật liệu lọc. Cần hồi lưu phần dịch lọc đầu tiên cho đến khi dịch lọc đạt độ
trong theo yêu cầu thì bắt đầu thu nhận dịch nha.
Để rửa bã, ta bơm nước nóng (78oC) vào thiết bị. Cho cánh khuấy hoạt động
để đánh tơi bã, giúp hòa tan các chất chiết còn sót lại trong bã vào nước rửa. Sau
đó, tắt cánh khuấy và chờ tái hình thành lớp vật liệu lọc rồi thu nhận phần dịch
lỏng tương tự như trên. Thời gian lọc khoảng 3– 4h/mẻ.
SVTT: Lý Văn Sáu

23

Tất cả các nước nha đầu và cuối được bơm vào nồi nấu houblon. Nồi này
được chế tạo rộng được gọi là nồi đun sôi, khả năng cung cấp nhiệt cao hơn nồi
thuỷ phân, tức là bề mặt tiếp xúc giữa dịch thể với hơi nước bão hoà lớn hơn so
với nồi thuỷ phân. Ở khâu này nước nha được nâng nhiệt nhanh, sôi mạnh, tốcc
độ bốc hơi có thể đạt 7-10% mỗi giờ.
Khi bơm dịch đường vào nồi nấu, ta cho cao, viên houblon vào, đồng thời
cho một bao trợ lọc vào.
Để cho bia có hương thơm và vị đặc trưng ta cho hoa viên vào nồi đun sôi
trứơc 30 phút khi kết thúc quá trình đun sôi. Vì cho vào quá sớm , khi đun sôi
thời hạn quá lâu làm bay hết hương thơm của hoa.
Thiết bị nấu hoa được chế tạo giống như nồi đường hóa nhưng hệ thống cấp
nhiệt cao hơn. Thể tích nồi nấu được tính theo tỉ lệ 650-700lít/100kg nguyên liệu.
Thiết bị này được chế tạo bằng thép không gỉ hoặc các hợp kim khác, có thân
hình trụ, đáy lồi. Nồi có nắp hình bán cầu, ở tâm là ống hơi có bộ phận hướng hơi

SVTT: Lý Văn Sáu

25