Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia năng suất 45riệu lít/năm
Mục lục
Trang
Mục lục ...................................................................................................................................... 1
Lời nói đầu .................................................................................................................................. 5
Phần I: TỔNG QUAN ................................................................................................................ 6
I. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia tại Việt Nam và trên thế giới ....................................... 6
II. Lựa chọn loại bia sản xuất, địa điểm xây dựng, vùng nguyên liệu và thị trường ............ 7
1.Lựa chọn loại bia sản xuất ............................................................................................... 7
2. Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy ........................................................................... 7
3. Vùng nguyên liệu ............................................................................................................ 8
4. Vùng tiêu thụ sản phẩm .................................................................................................. 8
5. Nguồn cung cấp điện, nước, lạnh ................................................................................... 8
6. Nguồn cung cấp nhiên liệu ............................................................................................. 8
7. Nguồn nhân lực .............................................................................................................. 9
8. Giao thông vận tải .......................................................................................................... 9
Phần II: Lựa chọn phương pháp sản xuất và dây chuyền công nghệ ..................................... 10
I. Chọn nguyên liệu ............................................................................................................... 10
1. Malt đại mạch ............................................................................................................... 10
2. Gạo ................................................................................................................................ 11
3. Hoa houblon .................................................................................................................. 11
4. Nước ............................................................................................................................. 12
5. Nguyên liệu phụ trợ khác ............................................................................................. 13
II. Chọn phương pháp nấu .................................................................................................... 14
1. Nghiền nguyên liệu ....................................................................................................... 14
2. Hồ hoá và đường hoá ................................................................................................... 15
3. Lọc dịch đường ............................................................................................................. 15
4. Nấu hoa ......................................................................................................................... 16
5. Lắng trong và làm lạnh dịch đường houblon hoá ........................................................ 16
III. Chọn chủng nấm men và phương pháp lên men ............................................................ 18
2. Lên men sản phẩm bia chai .......................................................................................... 18

5. Các nguyên liệu khác .................................................................................................... 34
II. Tính cân bằng sản phẩm cho 1000l bia hơi ..................................................................... 39
1. Tính lượng gạo và lượng malt ...................................................................................... 39
2. Lượng bã gạo và bã malt .............................................................................................. 39
3. Lượng nước dùng trong nấu và rửa bã ......................................................................... 40
4. Lượng hoa houblon sử dụng ........................................................................................ 41
5. Các nguyên liệu khác .................................................................................................... 42
III. Hoá chất vệ sinh: ............................................................................................................ 46
1. Hóa chất vệ sinh các nồi nấu: ....................................................................................... 46
2. Hóa chất vệ sinh các thiết bị lên men, tàng trữ bia: ..................................................... 46
Phần IV: Tính và chọn thiết bị ................................................................................................. 48
I. Tính và chọn thiết bị cho phân xưởng nấu ....................................................................... 48
1. Cân, gầu tải ................................................................................................................... 48
2. Máy nghiền ................................................................................................................... 48
3. Nồi hồ hoá .................................................................................................................... 48
4. Nồi đường hoá .............................................................................................................. 49
5. Thùng lọc đáy bằng ...................................................................................................... 50
6. Nồi nấu hoa ................................................................................................................... 52
7. Thùng lắng xoáy ........................................................................................................... 53
8. Thiết bị lạnh nhanh và sục khí ..................................................................................... 53
9. Thùng nước nấu ............................................................................................................ 54
10. Hệ thống cip nấu ......................................................................................................... 54
II. Tính và chọn thiết bị cho phân xưởng lên men ............................................................... 56
1. Tank lên men ................................................................................................................ 56
2. Thiết bị nhân giống cấp II ............................................................................................ 57
3. Thiết bị nhân giống cấp I .............................................................................................. 57
4. Thiết bị rửa men sữa kết lắng ....................................................................................... 58
5. Thiết bị hoạt hoá men ................................................................................................... 58
6. Hệ thống cip lạnh: ........................................................................................................ 59
7. Thùng tàng trữ và bão hoà CO2 ................................................................................... 59

4. Lượng nước dùng cho các hoạt động khác của nhà máy ............................................ 78
IV. Tính điện ......................................................................................................................... 80
1. Phụ tải chiếu sáng ......................................................................................................... 80
2. Phụ tải sản xuất ............................................................................................................. 82
3. Xác định các thông số của hệ thống điện ..................................................................... 83
4. Tính điện năng tiêu thụ hàng năm ................................................................................ 83
a. Điện năng thắp sáng hàng năm ..................................................................................... 83
b. Điện năng tiêu thụ cho sản xuất hàng năm .................................................................. 83
c. Điện năng tiêu thụ cả năm ............................................................................................ 84
Phần VI: Tính toán và thiết kế về xây dựng của nhà máy ....................................................... 85
I. Phân tích và lựa chọn địa điểm xây dựng ......................................................................... 85
II. Tính toán các hạng mục công trình ................................................................................ 86
2. Kho tàng ........................................................................................................................ 87
a. Kho chứa nguyên liệu ................................................................................................... 87
b. Kho chứa thành phẩm ................................................................................................... 87
3. Các phân xưởng phụ trợ sản xuất ................................................................................. 88
a. Trạm biến áp ................................................................................................................. 88
b. Xưởng cơ điện .............................................................................................................. 88
c. Nhà đặt hệ thống lạnh, hệ thống thu hồi CO2 và cấp khí nén ..................................... 88
d. Phân xưởng hơi ............................................................................................................. 88
e. Khu xử lý nước cấp ...................................................................................................... 89
g. Khu xử lý nước thải ...................................................................................................... 89
h. Bãi vỏ chai .................................................................................................................... 89
4. Các công trình khác ...................................................................................................... 89
a. Nhà hành chính ............................................................................................................. 89
b. Nhà giới thiệu sản phẩm ............................................................................................... 90
c. Hội trường ..................................................................................................................... 90
d. Nhà ăn, căng tin ............................................................................................................ 90
e. Gara ô tô ........................................................................................................................ 90
g. Nhà để xe của nhân viên ............................................................................................... 90

nhóm enzyme kích thích tiêu hóa amylaza giúp con người giải khát một cách triệt để
khi uống .Vì vậy bia là loại đồ uống hiện rất được ưa chuộng ở nước ta cũng như
trên thế giới. Được sản xuất từ các nguyên liệu chính là malt đại mạch, hoa hublon...
bia đem lại giá trị dinh dưỡng, một lít bia cung cấp 400 – 450kcal, bia có khả năng
kích thích tiêu hoá, giúp cơ thể khoẻ mạnh khi dùng với liều lượng thích hợp và đặc
biệt còn có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát của người uống nhờ đặc tính bão hoà
CO
2
.
Ở Việt Nam, bia xuất hiện chưa lâu lắm (chỉ khoảng 100 năm), ngành công
nghiệp sản xuất bia vẫn còn rất nhiều tiềm năng phát triển. Trong những năm gần
đây, nhu cầu sử dụng bia ở nước ta ngày càng tăng. Rất nhiều nhà máy cũng như cơ
sở sản xuất bia được thành lập trên khắp cả nước nhưng vẫn chưa đáp ứng hết được
nhu cầu thị trường cả về chất lượng cũng như số lượng. Hơn nữa bia là một ngành
công nghiệp có nhiều đóng góp to lớn cho ngành kinh tế quốc dân vì nó là ngành sản
xuất đem lại lợi nhuận cao, khả năng thu hồi vốn nhanh, và là nguồn thu quan trọng
cho ngân sách quốc gia.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế, mục tiêu đề ra và lợi ích của việc phát triển công
nghệ sản xuất bia nên việc xây dựng thêm các nhà máy bia với cơ cấu tổ chức chặt
chẽ cùng các thiết bị công nghệ hiện đại để cung cấp cho người tiêu dùng các loại bia
có chất lượng cao, giá thành phù hợp là vô cùng cần thiết.
Hiện nay có rất nhiều loại bia khác nhau như bia vàng, bia đen,bia đỏ,bia nồng
độ cồn cao ,thấp…trong các loai bia trên phân thành bia chai,bia lon,bia hơi với
những đặc điểm, hương vị khác nhau nhằm thỏa mãn nhu cầu của nhân dân.Ở nước
ta bia vàng được sử dụng nhiều hơn cả.
Trong bản đồ án này em trình bày thiết kế nhà máy bia năng suất 45triệu
lít/năm .Trong đó 70% là bia chai và 30% là bia hơi với lượng gạo
thay thế là 20%.Đây là nhà máy có năng suất trung bình nếu được trang bị và tổ chức
tốt sẽ có khả năng phát triển tốt và có khả năng mở rộng quy mô sản suất.
Phạm Hồng Thái _CNSH B-K48 5

liệu và thị trường
1.Lựa chọn loại bia sản xuất
Hiện nay ở Việt Nam lượng bia vàng được tiêu thụ mạnh nhất.Do đó em lựa
chọn em lựa chọn loại bia vàng với 70% là bia chai và 30% là bia hơi với 20% lượng
gạo thay thế.Đây là laọi bia có chất lượng khá cao có thể dùng để xuất khẩu nếu đáp
ứng được những yêu cầu kĩ thuật đặt ra .
Sản phẩm bia sản xuất ra phải đảm bảo đạt được các tiêu chuẩn sau:
* Các chỉ tiêu cảm quan:
- Độ bọt: Khi rót bia ra cốc, bia phải có bọt trắng mịn, từ đáy cốc luôn có các bọt khí
li ti nổi dần lên bề mặt. Chiều cao lớp bọt > 2cm, thời gian giữ bọt 5 – 15 phút.
- Mùi và vị: Bia phải có độ đắng đặc trưng và hương thơm dịu nhẹ của hoa houblon,
không quá nhạt, không có mùi vị lạ.
- Màu sắc và độ trong: Bia phải có màu vàng rơm sáng óng ánh, trong suốt, không
được có cặn hay vẩn đục.
* Các chỉ tiêu hoá học:
- Độ cồn: 4,6 ± 0,2
- Hàm lượng đường sót: 1 – 2%
- Hàm lượng CO
2
: 4,5 – 5 g/l
- Hàm lượng diacetyl: ≤ 0,2 mg/l
- Chất khoáng: 0,14 – 0,38%
- Đạm tổng: 3,5 – 5 g/l
- Este: 15 – 50 mg/l
- Aldehyt: 10 – 15 mg/l
2. Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy
Địa điểm được lựa chọn cần đáp ứng được yêu cầu sau:
- Phù hợp với qui hoạch chung của tỉnh, thành phố.
- Gần nguồn cung cấp nguyên liệu và thị trường tiêu thụ sản phẩm.
- Thuận tiện về mặt giao thông.

xử lý đúng kỹ thuật trước khi cấp cho sản xuất.
Bên cạnh đó cần phải xây dựng khu xử lý nước thải để xử lý nước thải của
nhà máy tránh gây ô nhiễm đến môi trường xung quanh.
Nhà máy cũng cần đặt hệ thống lạnh, hệ thống thu hồi CO
2
và cấp khí nén phù
hợp với công suất của nhà máy đủ để cấp lạnh cho hoạt động sản xuất của nhà máy.
Hệ thống lạnh có thể sử dụng tác nhân lạnh là NH
3
hay Freon, chất tải lạnh sử dụng
nước glycol hay nước muối.
Ngoài ra còn có khu chứa chất tẩy rửa,khử trùng như xút,HNO3…
6. Nguồn cung cấp nhiên liệu
Nhiên liệu sử dụng trong nhà máy là cho nồi hơi phục vụ cho các mục đích
khác nhau như nấu nguyên liệu, thanh trùng... Nhà máy sử dụng nhiên liệu là than.
Phạm Hồng Thái _CNSH B-K48 8
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia năng suất 45riệu lít/năm
7. Nguồn nhân lực
Địa điểm xây dựng nhà máy cách không xa các khu dân cư, gần các tuyến
giao thông nên có nguồn nhân lực dồi dào. Các cán bộ, kỹ sư có trình độ tổ chức
chuyên môn phải được đào tạo đủ trình độ quản lý, điều hành. Các công nhân có thể
tuyển chọn lao động phổ thông, học nghề ở các vùng dân cư xung quanh để đảm bảo
được yêu cầu về nơi ở, sinh hoạt.
8. Giao thông vận tải
Nhà máy nằm gần trục giao thông nên thuận tiện cho vận chuyển nguyên
nhiên vật liệu đến nhà máy, và vận chuyển sản phẩm phân phối cho các đại lý, cửa
hàng tiêu thụ bằng đường bộ.
Phạm Hồng Thái _CNSH B-K48 9
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia năng suất 45riệu lít/năm
Phần II: Lựa chọn phương pháp sản xuất và dây chuyền

- Độ sạch của malt cho phép là 0,5% hạt gãy vỡ, 1% các tạp chất khác.
Chỉ số cơ lý:
- Trọng lượng khô tuyệt đối: 28 – 38g/1000hạt
Phạm Hồng Thái _CNSH B-K48 10
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia năng suất 45riệu lít/năm
- Dung trọng: 530 – 560g/l
- Độ ẩm: 5 – 8%
- Độ hoà tan: 70 – 80%
- Thời gian đường hoá: 10 – 20phút ở 70˚C
- Đường maltose chiếm từ 65 – 70% tổng chất hoà tan, tỷ lệ:
đường maltose/đường phi maltose = 1/0,4 – 1/0,51
TT Thành phần hoá học của malt % chất khô
1 Tinh bột 58 – 65
2 Đường khử 4
3 Saccarose 5
4 Pentose 1
5 Nitơ formol 0,7 – 1
6 Chất khoáng 2,5
7 Pentozan không hoà tan và Hexozan 9
8 Cellulose 6
9 Các chất chứa nitơ 10
10 Các chất chứa nitơ không đông tụ 2,5
11 Chất béo 2,5
2. Gạo
Gạo là nguyên liệu dạng hạt được dùng để thay thế một phần malt nhằm mục
đích giảm giá thành sản phẩm. Các chỉ tiêu kỹ thuật của gạo:
- Đồng nhất về kích thước
- Màu sắc trắng đồng nhất, không có hạt bị mốc, mối, mọt, mùi hôi
- Tạp chất không quá 2%
- Dung trọng 660 – 700g/l

1 kg cao hoa = 7 – 10 kg hoa cánh
Các chỉ tiêu kĩ thuật của hoa:
- Hoa cánh có màu vàng hơi xanh, hoa viên có màu xanh, cao hoa có màu đen hoặc
vàng. Hoa cánh sử dụng là hoa cái chưa thụ phấn, nghiền còn dính.
- Hoa có mùi thơm đặc trưng, không lẫn các tạp chất.
STT Thành phần % chất khô
1 Độ ẩm 11 – 13
2 Chất đắng 15 – 21
3 Polyphenol 2,5 – 6
4 Tinh dầu thơm 0,3 – 1
5 Cellulose 12 – 14
6 Chất khoáng 5 – 8
7 Protein 15 – 21
8 Các hợp chất khác 26 – 28
4. Nước
Trong quá trình sản xuất bia, nước được sử dụng rộng rãi trong mọi khâu, từ
các công đoạn chính như nấu, lọc ... đến các khâu vệ sinh. Trong thành phần bia,
nước cũng chiếm một lượng lớn (80 – 90%), góp phần hình thành nên hương vị của
bia. Bởi vậy, nước dùng trong sản xuất bia phải có chất lượng tốt, đáp ứng được các
chỉ tiêu quan trọng:
- Nước uống phải đảm bảo yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm.
- Nước trong suốt, không màu, không mùi, không vị, không có tạp chất cơ học.
- Độ cứng <10˚H.
Phạm Hồng Thái _CNSH B-K48 12
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia năng suất 45riệu lít/năm
- Hàm lượng các ion: Ca
2+
: < 250mg/lít; Mg
2+
: < 100mg/lít; Na

nhỏ càng tốt. Nhưng lớp vỏ trấu không mang thành phần chất chiết cần thiết của dịch
đường nếu nghiền nhỏ sẽ làm dịch đường đắng chát gây ảnh hưởng đến tính chất
cảm quan của bia thành phẩm, hơn nữa lớp vỏ trấu lại đóng vai trò tạo lớp màng lọc
tích cực trong quá trình lọc dịch đường do đó chỉ nên nghiền thô malt. Thực tế không
có phương án nào thoả mãn tối ưu cho các yêu cầu nêu trên mà để đảm bảo công
nghệ sản xuất ra bia thành phẩm đạt chất lượng cao người ta chọn giải pháp nghiền
thô malt bằng máy nghiền trục.
Có 3 phương pháp nghiền malt thường được dùng là: nghiền khô, nghiền ẩm và
nghiền ướt.
Nghiền khô: có ưu điểm là cấu tạo thiết bị đơn giản vận hành dễ dàng, có thể nghiền
trước một ngày trước khi nấu, có thể nghiền malt có độ nhuyễn kém nhưng có nhược
điểm là vỏ trấu thường bị nát làm dịch đường đắng chát, quá trình lọc khó khăn.
Nghiền ẩm: các thiết bị sử dụng cũng chỉ yêu cầu như nghiền khô, có thể khắc phục
được một phần hiện tượng nát vỏ trấu.
Nghiền ướt: yêu cầu thiết bị chịu ăn mòn, thiết bị có kích thước lớn, vận hành nghiêm
ngặt, nghiền xong phải nấu ngay nhưng có ưu điểm nổi trội là bảo toàn được lớp vỏ
trấu trong quá trình nghiền do đó dịch đường thu được có chất lượng cao, quá trình
lọc thuận lợi.
Căn cứ vào ưu nhược điểm của các phương pháp em chọn phương pháp nghiền malt
là nghiền ướt bằng máy nghiền trục nghiền malt ướt.
Phạm Hồng Thái _CNSH B-K48 14
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia năng suất 45riệu lít/năm
Nghiền gạo: Để đạt được hiệu quả hồ hoá và đường hoá cao yêu cầu gạo phải
được nghiền thật mịn do đó giải pháp nghiền gạo bằng máy nghiền búa là phương
pháp đơn giản mà đạt được hiệu quả cao.
2. Hồ hoá và đường hoá
Vì nấu bia ở đây có sử dụng nguyên liệu thay thế nên không thể sử dụng
phương pháp đường hóa toàn khối liên tục vì phương pháp này chỉ thích hợp khi sử
dụng 100% nguyên liệu là malt có độ nhuyễn tốt và lên men nổi. Nếu sử dụng
phương pháp đường hóa gián đoạn đun sôi từng phần nguyên liệu để tạo bước nhảy

Nấu hoa nhằm mục đích bất hoạt hệ enzyme của malt đồng thời cũng là một
công đoạn để diệt vi sinh vật còn tồn tại trong dịch đường nhằm đảm bảo quá trình
lên men sau này ổn định, đảm bảo chất lượng của bia thành phẩm. Bên cạnh đó quá
trình này cũng trích ly các chất có lợi của hoa vào dịch đường: chất đắng trong hoa
houblon vào dịch đường, thành phần này tạo vị đắng dịu đặc trưng cho bia đồng thời
cũng kìm hãm các vi sinh vật gây đục cho bia thành phẩm; các chất tanin làm kết tủa
đạm cao phân tử tạo màng kéo theo các phần tử dễ kết lắng trong dịch đường; tinh
dầu thơm tạo hương cho bia thành phẩm... Ngoài ra trong quá trình này còn diễn ra
nhiều phản ứng phụ khác như: phản ứng melanoid, phản ứng caramel hoá... Để đảm
bảo cấp nhiệt cho quá trình sôi mãnh liệt của dịch cần thiết kế cả hệ thống ống chùm
gia nhiệt trung tâm đồng thời với vỏ áo hơi.
Kỹ thuật nấu bổ sung hoa 3 lần để đạt hiệu suất trích ly cao:
Phần 1: Bổ sung cao hoa khi dịch sôi khoảng 15 phút. Phần cao hoa này có hàm
lượng axít đắng và tanin cao nhằm tạo vị đắng, kết tủa các đạm cao phân tử trong
dịch đường.
Phần 2: Bổ sung 1/2 lượng hoa viên khi dịch sôi được khoảng 60 phút.
Phần 3: Bổ sung 1/2 lượng hoa viên trước khi đưa sang nồi lắng xoáy 10 phút.
Phần hoa viên có hàm lượng axít đắng thấp hơn cao hoa mà chủ yếu để cung cấp tinh
dầu thơm tạo hương cho bia.
5. Lắng trong và làm lạnh dịch đường houblon hoá
Đây là giai đoạn dễ nhiễm tạp nhất đặc biệt là nhiễm các loại vi khuẩn chịu
nhiệt có thể gây cho bia thành phẩm có mùi vị lạ do đó cần thiết kế các thiết bị để
đảm bảo tránh nhiễm tạp cho bia.
Để làm trong dịch đường có thể sử dụng các thiết bị: thùng thấp hở, thùng kín
lọc ly tâm, máy lọc tấm, lắng xoáy... Ở đây em chọn thiết bị lắng xoáy để làm trong
dịch đường. Thiết bị lắng xoáy có cấu tạo đơn giản, vận hành dễ dàng, dựa vào lực ly
tâm và trọng lực nên có thể đạt hiệu quả cao trong việc phân ly bã hoa và các cặn
lắng khác ra khỏi dịch đường. Để tránh nhiễm tạp trong khi lắng xoáy thì ống hơi ở
thùng lắng xoáy thiết kế có đường kính bằng khoảng 1/10 đường kính thùng để dòng
hơi bốc lên đủ mạnh để ngăn ngừa sự nhiễm tạp. Để tăng hiệu quả phân ly thì đường

trisaccharid ví dụ rafinoza . Trong khi nấm men chìm có khả năng tổng hợp enzyme
melibiase nên có thể sử dụng hoàn toàn đường rafinoza thì nấm men nổi chỉ sử dụng
được 1/3 đường này . Ngoài ra chúng còn khác nhau về khả năng hô hấp , khả năng
trao đổi chất khi lên men và khả năng hình thành bào tử . Quá trình trao đổi chất của
nấm men chìm chủ yếu xảy ra trong quá trình lên men còn của nấm men nổi lại chủ
yếu trong quá trình hô hấp . Khả năng tạo bào tử của nấm men chìm lâu hơn và hạn
chế hơn nấm men nổi . Nấm men nổi nổi trên bề mặt dịch tạo lớp bọt xốp trong và
cuối quá trình lên men chính còn nấm men chìm lắng xuống đáy trong và cuối quá
trình lên men chính ; nấm men chìm có thể lên men ở nhiệt độ 4
0
C tới 12
0
C còn
nấm men nổi là từ 14
0
C tới 25
0
C . Nhà máy lựa chọn nấm men chim S.carlbergensis
để lên men cả hai loại sản phẩm bia chai và bia hơi . Đặc điểm của loại nấm men
này : tế bào có hình cầu hay bầu dục , kích thước trung bình 3 Mm tới 15 Mm, sinh
sản chủ yếu bằng phương thức nảy chồi , nấm men tạo được bia có chất lượng cao ,
có độ bền sinh học . S.carlbergensis có khả năng lên men các loại đường glucose ,
fructose , maltose . . ., quá trình tách nấm men sau khi lên men để quay vòng tái sử
dụng diễn ra thuận lợi .
2. Lên men sản phẩm bia chai
Bia chai có nồng độ dịch đường trước lên men là 12˚Bx ở đây em chọn
phương thức lên men gián đoạn theo mẻ, phương pháp lên men gia tốc trong các thiết
bị lên men kín thân trụ đáy côn, sử dụng chủng nấm men thuộc loại Saccharomyces
Phạm Hồng Thái _CNSH B-K48 18
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia năng suất 45riệu lít/năm

Chiết chai
Thanh trùng
Dán nhãn
Xếp két
Nước
Nước
Bã malt
Bã hoa
Không khí
vô trùng
Men giống
Nhân giống cấp I
Nhân giống cấp II
Sục khí
Cấp nấm men
Tàng trữ, ổn định Rửa chai
Rửa két
Thu hồi CO2
Bột trợ lọc
Rửa bock
Chiết bock
Bia hơi
Bia chai
Sơ đồ dây chuyền công nghệ
Phạm Hồng Thái _CNSH B-K48 20
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia năng suất 45riệu lít/năm
1. Nghiền nguyên liệu
a. Nghiền malt
Mục đích: Phá vỡ màng tinh bột để quá trình đường hoá được tốt hơn.
Yêu cầu của quá trình nghiền malt là vỏ còn nguyên vẹn và tách ra khỏi nội nhũ,

trình đường hoá sau này.
Tiến hành nấu gạo:
Trước khi nấu, tiến hành vệ sinh thiết bị bằng nước nóng. Bột gạo được phối
trộn với nước ấm để đạt nhiệt độ dịch khoảng 45˚C trước khi bơm vào nồi với tỉ lệ:
bột/nước = 1/5. Bật cánh khuấy, bổ sung axít lactics để hạ pH của hỗn dịch xuống
khoảng 5,4 – 5,6. Cho malt lót vào nồi với lượng bằng 20% gạo và bổ sung thêm
nước để tỉ lệ: bột/nước = 1/5. Nhiệt độ của khối dịch giảm xuống khoảng 42 – 43˚C.
Bột được trộn đều và giữ ở nhiệt độ 42 – 45˚C trong khoảng 15 phút để tinh bột hút
nước trương nở, đồng thời hệ enzyme trong malt đặc biệt là peptidase thực hiện quá
trình đạm hoá. Cấp hơi để nâng từ từ nhiệt độ của khối dịch lên 72˚C và giữ trong
khoảng 10 phút. Tiếp tục nâng nhiệt của khối dịch lên 83˚C và giữ trong 30 phút để
thực hiện quá trình hồ hoá tinh bột gạo. Cuối cùng cấp hơi đun sôi khối dịch trong
khoảng 30 phút trước khi bơm sang nồi malt. Thời gian nấu một mẻ khoảng 150
phút.
b. Đường hoá
Mục đích: Tạo điều kiện thích hợp thông qua điều chỉnh nhiệt độ, pH môi
trường để hệ enzyme của malt hoạt động, đặc biệt là hệ enzyme thuỷ phân phân cắt
các hợp chất cao phân tử trong dịch cháo thành các hợp chất thấp phân tử dễ hoà tan
tạo thành chất chiết của dịch đường.
Yêu cầu của quá trình đường hoá là dịch đường thu được chứa hàm lượng
chất chiết tối đa và tỉ lệ giữa các thành phần là 80% đường có khả năng lên men.
Trong quá trình đường hoá, tinh bột được thuỷ phân thành các đường đơn giản
và dextrin bậc thấp dễ tan; protein được thuỷ phân thành các hợp chất chứa nitơ chủ
yếu là có khối lượng phân tử trung bình: peptide, polypeptide, albumose; các hợp
chất chứa phospho như Fitin bị thuỷ phân giải phóng axit phosphoric làm tăng độ
chua và lực đệm của dịch đường. Ngoài các quá trình thuỷ phân bởi enzyme, trong
quá trình đường hóa còn có thể xảy ra các phản ứng phi enzyme như phản ứng
caramel hoá, phản ứng melanoid, sự biến tính protein kém bền nhiệt, hoà tan các chất
trong vỏ malt vào dịch đường...
Tiến hành đường hoá:

được đưa ngay sang nồi nấu hoa. Nếu nồi hoa chưa sẵn sàng thì dịch đường được đưa
sang nồi trung gian có vỏ bảo ôn chứa tạm. Lúc đầu tốc độ lọc nhanh, về sau tốc độ
lọc chậm dần do màng lọc bị bít làm tăng trở lực khi đó cần ngừng quá trình lọc dùng
hệ thống cào bã tạo lại lớp màng lọc. Dùng áp kế để kiểm tra tốc độ lọc. Thời gian ép
dịch lọc khoảng 90 phút. Sau đó tiến hành rửa bã.
Tiến hành rửa bã gián đoạn làm 3 lần, nước rửa bã có nhiệt độ 78˚C. Sau khi
thu hết dịch đường, khoá van xả dịch, cấp 1/3 lượng nước rửa bã, cho cánh khuấy
quay để làm tơi lớp bã giải phóng chất tan còn lưu trong bã vào dịch. Để yên 10 phút
thì tháo dịch, dịch này cũng được bơm sang nồi hoa với dịch lọc trước đó. Kết thúc
quá trình rửa bã hàm lượng đường trong bã còn 0,5 – 1˚Bx. Thời gian rửa bã khoảng
60 phút.
Tổng thời gian lọc khoảng 160 phút.
Phạm Hồng Thái _CNSH B-K48 23
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia năng suất 45riệu lít/năm
4. Nấu hoa
Mục đích: Quá trình nấu hoa có mục đích chính: diệt enzyme của malt, diệt vi sinh
vật; kết lắng các phần tử khó tan phân tán trong dịch đường; trích ly các chất đắng và
tinh dầu thơm trong hoa houblon để đem lại hương vị đặc trưng cho bia thành phẩm.
Trong quá trình đun hoa xảy ra một số biến đổi: sự đồng phân hoá các α-axit
đắng thành izo α-axit đắng có độ hoà tan cao hơn và lực đắng mạnh hơn, vị đắng dịu
hơn; trích ly tinh dầu thơm của hoa tạo hương thơm đặc trưng cho bia vàng; tạo phức
tanin-protein cao phân tử tạo màng kéo theo nhiều phần tử khác kết lắng theo làm
trong dịch đường, tạo độ ổn định keo cho dịch; vô hoạt các protein enzyme của malt
và diệt vi sinh vật tạp làm tăng tính ổn định sinh học của dịch đường đảm bảo quá
trình lên men sau này dịch đường chỉ chuyển hoá bởi hệ enzyme của nấm men. Ngoài
ra trong quá trình nấu hoa do nhiệt độ cao xảy ra các phản ứng melanoid, phản ứng
caramel hoá làm thay đổi tính chất cảm quan của dịch đường đặc biệt là độ màu của
dịch đường. Đun hoa còn có tác dụng làm bay hơi một số chất không mong muốn
như dimethyl sulfua và các dẫn xuất; cô đặc dịch đường nhờ quá trình bay hơi nước;
pH dịch đường cũng giảm từ 0,2 – 0,3.

máy lạnh nhanh kiểu tấm bản. Máy được cấu tạo từ những tấm bản gấp sóng chế tạo
từ thép hay hợp kim Cr – Ni. Các tấm bản có hình chữ nhật, có 4 tai ở 4 góc, trên mỗi
tai có đục lỗ tròn. Kết hợp xen kẽ các tấm bản với các gioăng cao su tạo nên 4 mương
dẫn: dịch đường vào máy, dịch đường ra khỏi máy, chất tải lạnh vào máy, chất tải
lạnh ra khỏi máy. Dịch đường nóng được bơm vào một trong hai mương dẫn phía
trên, chảy thành màng ziczac trên bề mặt các tấm bản trong khoảng trống giữa 2 tấm
bản liền kề, dịch đường chảy các khoảng trống cách nhau 1 khoảng trống xen kẽ bởi
chất tải lạnh, cuối cùng ra khỏi máy ở mương dẫn dưới ngược phía. Nước lạnh 2˚C
được đi theo chiều ngược lại từ mương dẫn vào ở phía dưới qua các khoảng trống mà
dịch đường không đi qua rồi ra ở mương dẫn phía trên đối diện. Nước lạnh qua trao
đổi nhiệt với dịch đường trở thành nước nóng 70 – 80˚C được thu hồi về thùng nước
nóng đưa đi phục vụ cho quá trình nấu.
7. Bão hoà O
2
vào dịch lên men
Mục đích: Bổ sung O
2
vào dịch đường trước khi lên men nhằm đảm bảo cung
cấp đủ lượng O
2
ban đầu cho quá trình phát triển tạo sinh khối của nấm men trong
giai đoạn tiềm phát, thích nghi và phát triển logarit.
Tiến hành bố sung oxy: Sau khi ra khỏi máy lạnh nhanh, dịch đường có nhiệt độ 8˚C
dịch đường được bổ sung oxy dưới dạng không khí nén sục vào đường ống cấp dịch
đường đi lên men. Không khi được hút qua màng lọc, đi qua tháp rửa, qua hấp phụ
bằng than hoạt tính, khử trùng, lọc xốp trước khi nạp vào dịch. Không khí nén sau
làm sạch và khử trùng được bổ sung xuôi theo chiều đường ống dẫn dịch đường vào
thùng lên men.
8. Cấp nấm men và tiến hành lên men
Mục đích: Hòa trộn nấm men với dịch đường để nấm men thực hiện quá trình lên