Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Công Nghệ Thực Phẩm

MỤC LỤC
MỤC LỤC ...................................................................................................................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN...................................................................................................................................................................................... iv
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .......................................................................................................................................... v
DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................................................................................... vi
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .............................................................................................................................. viii
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................................................................................ ix
LỜI MỞ ĐẦU........................................................................................................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................................................................................. 2
1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ...................................................................................................................... 2
1.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới..................................................... 2
1.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia tại việt nam ..................................................... 8
1.2. Công nghệ sản xuất bia ................................................................................................................................................ 11
1.2.1. Nguyên liệu trong sản xuất bia .......................................................................... 11
1.2.2. Quy trình công nghệ sản xuất bia........................................................................ 21
1.2.3. Tổn thất vật chất trong quá trình sản xuất bia ..................................................... 26
CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................. 29
2.1. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị........................................................................................................................ 29
2.1.1. Nguyên liệu ......................................................................................................... 29
2.1.2. Hóa chất .............................................................................................................. 29
2.1.3. Thiết bị nghiên cứu ............................................................................................. 29
2.2. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................................................................... 30
2.2.1. Phương pháp hóa lý ............................................................................................ 30
2.2.2. Phương pháp vi sinh vật . .................................................................................... 42
2.2.3. Phương pháp cảm quan đánh giá chất lượng bia: Phương pháp cho điểm theo
TCVN 3215-75.............................................................................................................. 45
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN........................................................ 48

3.4.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ gạo đến chất lượng dịch đường ......................................... 64
3.4.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu thay thế đến quá trình lên men bia ................ 65
3.4.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu thay thế đến chỉ tiêu hóa lý và cảm quan của
bia thành phẩm. ............................................................................................................. 65
3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ nước pha bột gạo ........................................................... 67
3.6. Sản xuất thử nghiệm theo các giải pháp cải tiến tại công ty cổ phần bia Sài
Gòn – Hà Nội ....................................................................................................................................................................................... 67
3.6.1. Quy trình nấu cải tiến sau khi ứng dụng các giải pháp ....................................... 68
3.6.2. Đánh giá về các chỉ tiêu hóa lý ........................................................................... 70
3.6.3. Đánh giá về các chỉ tiêu cảm quan ...................................................................... 71
3.6.4. Đánh giá về tính kinh tế của các giải pháp ......................................................... 71
KẾT LUẬN ........................................................................................................................................................................................... 73

Đào Đình Quyết

ii

Luận văn cao học


Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Công Nghệ Thực Phẩm

KIẾN NGHỊ ......................................................................................................................................................................................... 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................................................................... 75
PHỤ LỤC ................................................................................................................................................................................................ 78

Đào Đình Quyết


Khoa Công Nghệ Thực Phẩm

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Kí hiệu viết tắt

Diễn giải

PVPP

Bột trợ lọc Poly Vinyl Poly Pryrrolidone

CIP

Clean in place: Quá trình vệ sinh, tẩy rửa, sát trùng tại chỗ

MĐTB

Mật độ tế bào

PTN

Phòng thí nghiệm

BRICs

Nhóm nước Braxin, Nga, Ấn Độ, Trung Quốc

VBL

Nhà máy bia Việt Nam


1.3

Tình hình tiêu thụ bia của các nước trên thế giới năm 2010

7

1.4

Yêu cầu kỹ thuật của malt vàng trong sản xuất bia

13

1.5

Yêu cầu cảm quan đối với hoa houblon

14

1.6

Yêu cầu đối với nước dùng trong sản xuất bia

16

3.1

Chất lượng quá trình lọc dịch đường

50

Ảnh hưởng của nồng độ enzym Ultraflo Max tới chất lượng dịch
đường

57
58

3.8

Kết quả theo dõi quá trình lên men

59

3.9

Ảnh hưởng của enzym Ultraflo Max tới quá trình lọc bia

61

3.10
3.11
3.12
3.13
3.14

Đánh giá chất lượng bia thành phẩm khi bổ sung enzym ultraflo
Max.
Kết quả đánh giá cảm quan của bia thành phẩm khi bổ sung
enzym ultraflo Max
Ảnh hưởng của thời gian lưu tại nhiệt độ 50oC
đường

Kết quả đánh giá cảm quan bia thành phẩm với các tỷ lệ nguyên
liệu thay thế khác nhau
Ảnh hưởng của nhiệt độ nước pha bột gạo
với bia 333 nấu theo phương pháp cũ
Kết quả đánh giá cảm quan của bia 333 nấu theo phương pháp

Đào Đình Quyết

vii

66
67

Kết quả chỉ tiêu hóa lý của bia 333 nấu theo phương pháp cải tiến

cải tiến với bia 333 nấu theo phương pháp cũ

66

70
71

Luận văn cao học


Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Công Nghệ Thực Phẩm

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

1.5

Tăng trưởng sản lượng bia thế giới giai đoạn 1996 - 2007

10

1.6

Thị phần sản lượng các nhà sản xuất bia tại Việt Nam năm 2010

10

1.7

Tiêu thụ bia bình quân đầu người của Việt Nam so với các nước
năm 2005

11

1.8

Cấu trúc của malt và các loại malt

12

1.9

Hoa houblon và các dạng hoa thành phẩm

15


3.3

Ảnh hưởng của enzym ultraflo Max tới quá trình lên men

60

3.4
3.5

Ảnh hưởng của tỷ lệ gạo đến chất nồng độ chất hòa tan trong quá
trình lên men
Quy trình công nghệ sản xuất bia theo phương pháp cải tiến

Đào Đình Quyết

viii

65
69

Luận văn cao học


Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Công Nghệ Thực Phẩm

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong đề tài đều mang

về chất lượng cũng như sản lượng. Trên thế giới có trên 25 nước sản xuất bia với
sản lượng trên 100 tỷ lít/ năm. Theo số liệu thống kê của Bộ Công Thương đến năm
2005 số cơ sở sản xuất chỉ còn 329, nhưng quy mô của các doanh nghiệp đã tăng
lên.
Trong giai đoạn phát triển mạnh mẽ của đất nước, ngành công nghiệp sản
xuất bia đang phát triển mạnh mẽ. Áp lực cạnh tranh giữa các đối thủ trong thị
trường ngày càng khốc liệt. Các đối thủ trong thị trường vận dụng mọi phương pháp
để phát triển tiêu thụ sản phẩm của mình. Trong những biện pháp đó, việc giảm
thiểu chi phí sản xuất nói chung và giảm thiểu nguyên liệu nói riêng để tăng cường
lợi nhuận, giảm giá sản phẩm, tăng sức cạnh tranh của sản phẩm là một vấn đề được
các công ty rất quan tâm và chú trọng thực hiện gắt gao.
Xuất phát từ thực tế trên, tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu các
giải pháp giảm thiểu nguyên liệu trong sản xuất bia” do thầy GS.TS. Hoàng
Đình Hòa hướng dẫn.

Đào Đình Quyết

1

Luận văn cao học


Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Công Nghệ Thực Phẩm

CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN
1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia
1.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới


2009

sản lượng

175.91

174
172
2007

2010

năm

Hình 1.1. Sản lượng bia trên thế giới từ năm 2007 đến năm 2010.

Đào Đình Quyết

2

Luận văn cao học


Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Công Nghệ Thực Phẩm

Theo thống kê của Kirin thì tổng lượng tiêu thụ bia trên thế giới năm 2010 là
182,69 triệu kilolít, tăng 2,4% so với năm 2009 ( 178,37 triệu kilolit). Sản lượng

Lượng

thụ

thị phần

năm

bia tiêu

(1000

(%)

2009

thụ

Chiếm
thị phần

kilolit)
1

1

Trung Quốc

44,683


12,170

6,7%

16%

10,490

5,9%

4

4

Nga

9,389

5,1%

-6,2%

10,009

5,6%

5

5


7

Nhật Bản

5,813

3,2%

-2,8%

5,981

3,4%

8

8

Anh

4,587

2,5%

-2,0%

4,681%

2,6%


1,8%

11

11

Nam Phi

3,095

1,7%

4,7%

2,955

1,7%

12

12

Ukraine

2,824

1,5%

5,5%


-0,9%

2,332

1,3%

15

14

Venezuela

2,259

1,2%

-2,0%

2,305%

1,3%

16

16

Colombia

2,022


1,973

1,1%

-1,7%

2,007

1,1%

Đào Đình Quyết

3

Luận văn cao học


Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Công Nghệ Thực Phẩm

19

25

Nigeria

1,875

1,0%


1,0%

-0,4%

1,869

1,0%

22

23

Thái Lan

1,711

0,9%

-2,7%

1,758

1,0%

23

20

Cộng hòa séc


Romania

1,700

0,9%

-3,4%

1,760

1,0%

Nhận xét:
Đứng ở vị trí thứ nhất là Trung Quốc, là nước có tốc độ tăng trưởng cao nhất
suốt 8 năm qua. Năm 2010 tăng 5,9% so với năm 2009.
Braxin tăng 16,0% so với năm 2009 là kết quả của sự tăng trưởng nền kinh tế
và dân số. Những giải đấu bóng đá cũng góp phần đáng kể vào sự tăng trưởng này.
Trong khi đó ở Ấn Độ lượng tiêu thụ bia trên đầu người vẫn duy trì ở mức
thấp. Tổng lượng tiêu thụ bia tăng ở một vài năm gần đây do sự tăng trưởng của nền
kinh tế, hệ thống bán lẻ tăng, mở rộng hệ thống sản xuất và tiêu thụ trên toàn lãnh
thổ. Bên cạch đó cũng có các công ty bia nước ngoài bắt đầu sản xuất tại Ấn Độ. Do
vây, năm 2010 lượng tiêu thụ đã tăng 17,0%.
Lượng tiêu thụ bia của Nga giảm 6,2% so với các năm 2009 ảnh hưởng bởi
sự trì trệ của nền kinh tế và thuế tăng. Nga là nước duy nhất trong nhóm BRICs có
lượng tiêu thụ giảm trong năm 2010.
Nhật Bản vẫn giữ được vị trí thứ 7 trong danh sách 25 nước có lượng tiêu thụ
bia lớn nhất. Măc dù lượng tiêu thụ giảm 2,8% so với năm 2009. Ảnh hưởng bởi tỷ
lệ sinh thấp và sự già hóa của dân số.
Sản lượng tiêu thụ bia giữa các khu vực trên thế giới năm 2010 cũng có


1

Châu Á

61,408

5,3%

33,6%

2

Châu Âu

50,581

-2,4%

27,7%

3

Bắc Mỹ

26,449

-1,4%

14,5%


7

Châu Đại Dương

2,216

-3,5%

1,2%

8

Tổng cộng

182,694

2,4%

100%

Hình 1.2. Biểu đồ phân bố lượng tiêu thụ bia theo khu vực năm 2010 [20]
Lượng tiêu thụ bia của Châu Á vẫn duy trì đà tăng trưởng hơn 10 năm qua,
cụ thể năm 2010 tăng 5,3% so với năm 2009. Châu Á chiếm 33,6% thị phần bia của

Đào Đình Quyết

5

Luận văn cao học

Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Công Nghệ Thực Phẩm

Hình 1.3. Đồ thị chỉ lượng tiêu thụ bia hàng năm từ năm 2001 đến 2010.( 1000
kilolit)
Qua hình 1.3 ta nhận thấy Châu Á có tốc độ tăng trưởng đều nhất. Châu Âu từ năm
2001 đến năm 2007 có tốc độ tăng trưởng đều nhưng đến cuối năm 2008 cho đến
2010 lại có xu hướng giảm dần. Các khu vực khác có tốc độ tăng trưởng chậm.[20].
Tình hình tiêu thụ bia của các nước trên thế giới năm 2010 được chỉ ra ở bảng 1.3.
Bảng 1.3. Tình hình tiêu thụ bia của các nước trên thế giới năm 2010[20]
Lượng
Xếp

Xếp

hạng

hạng

2010

2009

Tên nước

Lượng

tiêu thụ


Đào Đình Quyết

Cộng Hòa
Séc
Đức

bình quân
năm)

131,7

20

22

New zealand

70,5

106,8

21

17

Hungari

70,0

7

103,7

23

26

Canada

68,4

5

5

Estonia

90,6

24

19

Đan Mạch

67,4

`6

15


6

Úc

83,4

27

29

Braxin

65,3

9

9

Venezuela

83,0

28

23

Slovakia

64,3


57,3

12

14

Hoa Kỳ

78,2

31

30

Mexico

57,1

13

12

Bỉ

78,0

32

32


33

Norway

52,1

16

18

Panama

75,0

35

34

Thụy Điển

52,0

17

21

Hà Lan

73,9


50

Trung Quốc

31,5

Từ bảng số liệu trên cho thấy có 3 nước có lượng bia tiêu thụ lớn hơn 100 lít/
người/ năm. Công Hòa Séc mặc dù lượng tiêu thụ bình quân giảm so với năm 2007
(156,9 lít/ người/ năm) nhưng vẫn đứng đầu danh sách với 131,7 lít/ người/ năm.
Trung Quốc tăng lên vị trí thứ 49, còn Nhật bản lại tụt xuống vị trí 38 so với năm
2009.
1.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia tại việt nam
Bia được đưa vào Việt Nam từ năm 1890 với sự ra đời của nhà máy bia Sài
Gòn và nhà máy bia Hà Nội, như vậy lịch sử ngành bia Việt Nam đã có trên 100
năm.
Hiện nay, do nhu cầu thị trường, chỉ trong một thời gian ngắn ngành sản xuất
bia có được bước phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tư và mở rộng các nhà
máy bia đã có và xây dựng các nhà máy bia mới.
Đào Đình Quyết

8

Luận văn cao học


Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Công Nghệ Thực Phẩm

Tốc độ tăng trưởng ngành bia tại Việt Nam, theo thống kê của các công ty

1.29

1.5

1
0.5
0
2003

2005

2007

2010

2015

Năm

Hình 1.4. Biểu đồ chỉ tăng trưởng sản lượng bia trong nước .
Hình 1.4 cho thấy tốc độ tăng trưởng sản lượng bia của Việt Nam tăng đều qua từng
năm. Nhận thấy từ năm 2010 so với năm 2003 tăng 48,4%. Theo bộ công thương dự
kiến đến năm 2015 sản lượng bia của cả nước đạt con số là 4 tỷ lít/ năm.
So với thế giới sản lượng của bia việt nam có tốc độ tăng trưởng ở mức cao.
Cụ thể là từ năm 1996 đến 2007 tốc độ tăng bình quân là 12%/ năm trong khi mức
bình quân thế giới là 3%/ năm , còn Châu Á là 4,6% được thể hiện tại hình 1.5 [13]
Đào Đình Quyết

9


năm của Trung Quốc và các nước trong khu vực Châu Á tại cùng thời điểm. hình
1.7. [13].

Hình 1.7. Tiêu thụ bia bình quân đầu người của Việt Nam so với các nước năm
2005
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, đời sống được cải thiện hơn, nhu cầu
sử dụng bia cũng ngày càng cao. Do vậy mức tiêu thụ bia bình quân theo đầu người
cũng tăng lên theo từng năm cụ thể là năm 2008 là 18 lít/ người/ năm, năm 2010 là
28 lít/ người năm. [13]
1.2. Công nghệ sản xuất bia
1.2.1. Nguyên liệu trong sản xuất bia [3]
Nguyên liệu chính để sản xuất bia bao gồm: Malt, hoa houblon, nấm men,
nước. Tuy nhiên do tình hình kinh tế chung của nước ta hiện nay để giảm giá thành
sản phẩm ta sử dụng nguyên liệu thay thế là gạo với lượng vừa đủ (40%) để đảm
bảo chất lượng của bia. Để sản xuất ra sản phẩm bia theo đúng yêu cầu và được thị
trường chấp nhận thì điều kiện kiên quyết là nguyên liệu đem sản xuất phải đáp ứng
được yêu cầu kỹ thuật.

Đào Đình Quyết

11

Luận văn cao học


Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Công Nghệ Thực Phẩm

1.2.1.1. Malt đại mạch. Minh họa Malt đại mạch ở hình 1.8

Stt

Chỉ tiêu

Ghi chú

1

Màu sắc

Vàng sáng, vỏ có ánh.

2

Mùi vị

Mùi thơm đặc trưng, vị ngọt dịu.

3

Kích thước

Tương tự đai mạch khô, đồng đều, mẩy, tròn.

4

Độ sạch

5


10

Thời gian đường hóa


Đào Đình Quyết

13

Luận văn cao học


Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Công Nghệ Thực Phẩm

cho nên qua mấy thiên niên kỷ tồn tại và phát triển của ngành bia, hoa houblon vẫn
giữ được vai trò độc tôn và là loại nguyên liệu không thể thay thế trong ngành công
nghiệp bia. Hoa houblon có nhiều chế phẩm như: Hoa cánh, hoa viên và cao hoa. Trước
khi đem vào sản xuất phải chú ý các tiêu chuẩn tại bảng 1.5:
Bảng 1.5. Yêu cầu cảm quan đối với hoa houblon [3]
Stt

Chỉ tiêu

Ghi chú

1

Màu sắc

Hoa có màu xanh hơi vàng, cánh có màu sáng ngà.

2


nhiệt độ bảo quản tốt nhất là 0,5 ÷ 20C.
Thành phần hóa học của hoa houblon (tính theo % chất khô):
Nước: 11÷13
Chất đắng: 15÷21
Polyphenol: 2,5÷6
Protein: 15÷21
Xenlulora: 5÷8
Tinh dầu thơm: 0,3÷1
Các hợp chất khác: 26÷ 28
Trong thành phần hóa học của hoa houblon ta phải đặc biệt chú ý hàm lượng
chất đắng. Các chất nhựa đắng có giá trị nhất và nằm trong các hạt lupulin. Vai trò
của chất trong công nghệ sản xuất bia rất lớn, chúng tạo cho bia vị đắng dịu rất đặc
trưng. Ngoài ra, các chất này còn có hoạt tính sinh học cao, tạo sức căng bề mặt

Đào Đình Quyết

14

Luận văn cao học


Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Công Nghệ Thực Phẩm

giúp bia có khả năng giữ bọt lâu. Với nồng độ khá thấp ở trong bia, các chất đắng
có khả năng ức chế mạnh sự phát triển của vi sinh vật. Hoa houblon và các dạng
hoa thành phẩm được minh họa ở hình 1.9

Hình 1.9. Hoa houblon và các dạng hoa thành phẩm.

Chỉ tiêu

1

Độ cứng

2

Đơn vị
o

Ghi chú

Đ

Từ mềm đến trung bình.

Hàm lượng muối Ca+2

mg/ l



Kim loại nặng( As, Ag…)

tế bào/ ml

Không có

mg/ l