Luận văn tốt ngiệp Trang
1PHẦN 1: TỔNG QUAN 1.1

Sự hình thành và phát triển của công nghệ sản xuất bia

Theo nguồn sử liệu Trung Quốc, Hy Lạp cũng như của Babylon nghề làm
bia là những sinh hoạt gia đình bình thường từ 6000 năm trước Công Nguyên
được làm từ quá trình lên men bánh mì.

Khoảng 4000 năm sau, người Ai Cập cổ đại đầu tiên phát minh các loại
nước giải khát có cồn và vò chua được lên men từ hạt Đại Mạch và biến chúng
thành thức uống truyền thống.

Khoảng thế kỷ IX cây Houblon được phát hiện ở Xiberi – Đông Nam nước
Nga, Pháp và một số vùng khác rồi từ đó được dùng trong công nghệ sản xuất bia
bởi sự tạo mùi và vò đặc trưng. Cho đến nay, không có nguyên liệu nào có thể
thay thế hoa Houblon để tạo ra mùi và hương vò đặc trưng cho bia.

Năm 1857, nhà bác học Pháp LOUIS PASTEUR khám phá ra điều bí mật: “
nhân tố nào đã chuyển hóa nguyên liệu thành một loại thức uống tuyệt vời? “ và
ông khẳng đònh: “ nấm men là một loài vi sinh vật duy nhất mà hoạt động sống
của chúng đã làm nên quá trình lên men bia “ nhưng ông chưa làm chứng tỏ được
thực chất hiện tượng lên men bia.

Ngày nay kỹ thuật sản xuất bia được cải tiến không ngừng, rút ngắn thời

2
khá cao, làm cho người uống cảm thấy sản khoái và đã khát khi dùng.

Bia là loại nước uống giải khát thông dụng, nếu sử dụng đúng mức thì nó sẽ
mang lại lợi ích rất lớn đối với cơ thể con người: làm cho cơ thể con người khoẻ
mạnh, ăn ngon, dễ tiêu hoá do trong bia có chứa các enzym kích thích tiêu hoá,
lợi tiểu… bởi vì trong bia có sẵn chất men. Một lít bia có thể cung cấp cho cơ thể
con người khoảng 400 ÷ 450 kcal.

Giá trò kinh tế: Bia là một loại nùc uống được sử dụng rộng rãi trên thế giới
và được ưa chuộng nhiều nhất, dành cho mọi tầng lớp khác nhau. Cho nên giá trò
và lợi nhuận kinh tế mang lại rất lớn.

1.3

Tình hình sản xuất bia hiện nay

Hiện nay trên thế giới có khoảng 125 nước sản xuất bia với sản lượng trên 1
tỷ lit/ năm. Trong đó các nước Mỹ, CHLB Đức, mỗi nước sản xuất trên dưới 10 tỷ
lít/ năm. Sản lượng bình quân tính theo đầu người ở một số nước là 160 lit/năm
như ở CH Sec, CHLB Đức.

Ở nước ta, ngoài hai cơ sở tương đối lớn là nhà máy bia Sài Gòn và nhà máy
bia Hà Nội với tổng công suất hơn 500 triệu lít/ năm, gần đây xuất hiện nhiều cơ
sở sản xuất với quy mô trung bình và nhỏ ở khắp đất nước. Đặc biệt trong những
năm gần đây mức tiêu thụ bia tăng đáng kể, hiện nay tính bình quân mức tiêu thụ
bia của người Việt Nam là 18 lít bia/ người/ năm, trong khi những năm trước con
số đó chỉ là 4 -5 lít/ người/ năm. Chính vì thế mà sự ra đời của các nhà máy bia
vừa và nhỏ ở các tỉnh thành trong cả nước là một vấn đè cấp thiết nhằm tăng khả
năng cung cấp bia cũng như giá thành sản phẩm. Bên cạnh đó, nhu cầu người tiêu

phép kinh doanh số 070133 Sở kế hoạch đầu tư cấp với mục đích chủ yếu là sản
xuất bia.

Trước kia, nhà máy là một công ty chuyên sản xuất về mặt hàng cơ khí điện
tử, nhưng do nắm bắt được nhu cầu cuộc sống, sau quá trình điều tra và nghiên
cứu ban giám đốc đã chuyển sang kinh doanh nước giải khát đó là bia.

Lúc đầu, sản phẩm nhà máy sản xuất đó là bia tươi và bia hơi, nhưng chủ
yếu là bia hơi. Sau một thời gian sản xuất, đến năm 2003 do nhu cầu thò trường
người tiêu dùng nhà máy đã cho ra một loại bia mới có tên là bia Seagame.

Hiện nay, Ban Giám Đốc nhà máy xây dựng thêm nhà máy với quy mô lớn
liên kết với Công Ty Bia-Rượu-NGK Sài Gòn để gia công các loại bia như: Bia
Lon 333, Bia Sài Gòn Xanh, Sài Gòn Đỏ… Tuy nhà máy hoạt động chưa lâu
nhưng thò trường phân phối và tiêu thụ tương đối rộâng như ở TP HCM, các tỉnh
miền Tây và Đông Nam Bộ.

Sau gần 7 năm phát triển và hoạt động dưới sự lãnh đạo của giám đốc công
ty là ông Võ Đăng Linh thì sự tăng trưởng của nhà máy ngày càng đi lên, được
nhiều người tiêu dùng biết đến, số lượng bán ra ngày càng nhiều, mỗi năm trung
GVHD: KS H
oàng Lân Huynh SVTH:Đoàn Thò Ngọc Hà

Luận văn tốt ngiệp Trang
4

bình khoảng 7.300.000 lít bia được tiêu thụ, nên doanh thu của nhà máy ngày mỗi
tăng.

1.4..2 Sơ lược về cơ cấu tổ chức của công ty bia LiDa


Bảo trì
Chiết, vận
chuyển.

Hình 1.1 : Sơ đồ tổ chức của công ty bia Lida.

Nhiệm vụ của từng bộ phận:

 Ban giám đốc: (1 người) là ban quản lý, chỉ đạo toàn bộ mọi hoạt động của
công ty.

 Quản đốc sản xuất:(1 người) giám sát điều hành sản xuất, bố trí công nhân
thực hiện công việc trên từng công đoạn, đôn đốc kiểm tra qúa trình làm việc của
công nhân, quản lý máy móc thiết bò sản xuất, tổ chức đời sống sinh hoạt của
công nhân.

 Bộ phận kinh doanh: (2 người) có nhiệm vụ tìm hiểu nhu cầu thò trường,
phân phối sản phẩm, đề xuất sản xuất các mặt hàng chính theo từng thời gian cụ
thể, tìm hiểu và mở rộng thò trường.
GVHD: KS H
oàng Lân Huynh SVTH:Đoàn Thò Ngọc Hà

Luận văn tốt ngiệp Trang
5 Phòng tài chính kế toán: (3 người) có trách nhiệm quản lý toàn bộ hoạt
động tài chính của công ty, ghi chép các nguồn thu và chi phí của công ty, lập các
bảngï báo cáo tình hình tài chính của công ty, chòu trách nhiệm báo cáo thu nhập

GVHD: KS H
oàng Lân Huynh SVTH:Đoàn Thò Ngọc Hà

Luận văn tốt ngiệp Trang
6

1.4.3 Sơ đồ mặt bằng
Hoà nhập với xu thế đổi mới công ty đang cố gắng chuyển từ công ty TNHH
sang công ty cổ phần .

Kế hoạch tương lai của công ty là: nổ lực mở thò trường của xí nghiệp, đồng
thời nâng cao chất lượng sản phẩm, xây dựng dự án mở rộng qui mô xưởng và
mỗi ngày đạt năng xuất 8000-10000 lit/ngày (hiện nay là 7000 lit/ngày).

Bên cạnh đó công ty cũng phấn đấu xây dựng quy trình sản xuất sản phẩm
đạt tiêu chuẩn ISO.

1.5 An toàn lao động, phòng cháy chữa cháy, xử lý phế liệu và
vệ sinh công nghiệp.

a) An toàn lao động:
Công ty đã thực hiện theo đúng thông tư 14/ 1998 về vấn đề bảo hộ lao
động.
Ban bảo hộ lao động thường xuyên kiểm tra đònh kỳ, nhắc nhở công nhân
viên của công ty thực hiệncho đúng các quy đònh đã đề ra.

b) Phòng cháy chữa cháy (PCCC):
Công ty trang bò bình CO
2
để sẳn sàng ứng phó với các tình huống nhằm hạn
chế tới mức thấp nhất thiệt hại cho công ty nếu xảy ra sự cố.

c) Vệ sinh công nghiệp, xử lý phế liệu
Trong nhà máy vấn đề vệ sinh công nghiệp nhất là vệ sinh khâu lên men có
ý nghóa hết sức quan trọng vì nếu vệ sinh không đảm bảo sẽ tạo điều kiện cho vi
sinh vật lạ phát triển ảnh hưởng đến chất lượng của bia.


Cuối cùng xả nước từ 3-10 phút chạy tuần hoàn trong 30 phút, đóng van
xả, cấp lạnh chuẩn bò cho quá trình lên men mẽ sau
.

- Xử lý phế liệu
Phế liệu trong quá trình sản xuất nhà máy là bã hèm, là loại dễ nhiễm bẩn
dễ gây men sau mỗi mẽ thải ra ngoài và nhà máy bán cho cho các nhà máy, trại
chăn nuôi gia súc. GVHD: KS H
oàng Lân Huynh SVTH:Đoàn Thò Ngọc Hà

Luận văn tốt ngiệp Trang
9PHẦN 2: QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA TẠI
NHÀ MÁY BIA LIDA
2
O dùng trong sản xuất.

Mùi vò :tinh khiết, không mùi
pH :6.5-8.0
Hàm lượng Clorua :75-150mg/lit
Hàm lượng CaSO
4
:130-200mg/lit
GVHD: KS H
oàng Lân Huynh SVTH:Đoàn Thò Ngọc Hà

Luận văn tốt ngiệp Trang
10 Hàm lượng Fe
2+
:<0.3mg/lit
NH
3
, các muối NO
2
,NO
3
:không có
Vi sinh vật :<100tế bào/1cm
3
nước
Chỉ số E.Coli ( trực khuẩn) :<3 tế bào/lit
GVHD: KS H
oàng Lân Huynh SVTH:Đoàn Thò Ngọc Hà

Luận văn tốt ngiệp Trang
11

Quạt sạch
Ngâm
Tách tạp chất
Ươm mầm
Sấy khô
Tách rễ
Đóng gói
Bảo quản

Đại mạch
Thành phẩm
Phân loại

Hình 2.1 : Sơ đồ qui trình sản xuất malt GVHD: KS H
oàng Lân Huynh SVTH:Đoàn Thò Ngọc Hà

Luận văn tốt ngiệp Trang
12b. Vai trò trong công nghệ

Là một nguyên liệu chính để sản xuất bia, sử dụng malt chính là sử dụng
nguồn enzim proteaza và enzym amylaza nhằm phục vụ cho quá trình thuỷ phân
tinh bột, protein… Các sản phẩm thuỷ phân tinh bột là cơ chất cơ bản cho quá
trình lên men, tạo cho bia có màu sắc và hương vò đặc trưng.

Các thành phần trong nội nhủ của malt như tinh bột, đường, protein, khoáng,
enzym là nguồn cung cấp chất hoà tan cho dòch đường lên men, hình thành các
tính chất đặc trưng cho bia các loại.

Bên cạnh đó, các enzym amylaza, enzym proteaza… lại là động lực quan
trọng thiết yếu để chuyển hoá các hợp chất cao phân tử không hoà tan thành các
hợp chất phân tử thấp hoà tan của quá trình thuỷ phân trong công nghệ sản xuất
bia.


Bảng 2.1: Tính theo % trọng lượng chất khô.

Thành phần

Đại
mạch
Malt
Tinh bột
Đường sacaroza
Đường khử
Những đường khác
Chất dạng gom
Hemixenlulo
Xenlulo
Lipit
Protein thô (N x 6.25)
Dạng hoà tan thể muối: albumin, globulin
Hordein – protein (prolamin)
Glutein – protein
Axit amin và peptit
Axit nucleit
Tro
Những chất còn lại

63 ÷ 65
1 ÷ 2
0.1 ÷ 0.2
1
1 ÷ 1.5

d. Yêu cầu kỹ thuật của malt dùng trong sản xuất Mùi : có mùi thơm đặc trưng của malt

Màu : phải có màu vàng rơm, tươi sáng.

Vò : có vò ngọt

Độ thuần khiết : không bò lẫn tạp chất, không bò vỡ, hạt bò vỡ
Tối đa là 5%, hạt bò bệnh là 1%
Độ xốp : 82%
Độ ẩm : < 4%
Thời gian đường hóa : 10 – 20 phút
Độ chua nước malt : pH =5,5- 6
Độ nhớt : 1,3 -1,5cp
Trọng lượng vỏ :<7-9% hạt
Hàm lượng protit :8-14% chất khô của hạt
Hàm lượng gluxit : trọng lượng hạt 55-62%
Tỷ lệ trấu bụi :<1%.
Hàm lượng amilo : chiếm 17-24%
Hàm lượng amilopectin :chiếm 76-83%

GVHD: KS H
oàng Lân Huynh SVTH:Đoàn Thò Ngọc Hà

Luận văn tốt ngiệp Trang
14

2.1.3 Gạo(thế liệu)

Cấu trúc : không bò quá nát, sạch không lẫn tạp chất
Hợp chất N : 7,9%
Chất béo : 0,5%
Gluxit : 77,8%
Cenllulose : 0,5%
Tro : 0,7%
Chất khoáng : 1-1,5%
GVHD: KS H
oàng Lân Huynh SVTH:Đoàn Thò Ngọc Hà

Luận văn tốt ngiệp Trang
15

2.1.4 Hoa houblon

a. Vai trò trong công nghệ

Hoa Houblon là một nguyên liệu cơ bản góp phần quan trọng trong việc tạo ra
mùi vò đặc trưng của bia, đồng thời hoa Houblon sử dụng như một tác nhân bảo
quản cho bia như làm tăng khả năng tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn
đònh thành phần sinh học của sản phẩm.
GVHD: KS H
oàng Lân Huynh SVTH:Đoàn Thò Ngọc Hà

Luận văn tốt ngiệp Trang
16

Trong hoa houblon có 3 thành phần cơ bản đó là chất đắng, tinh dầu thơm và
polyphenol

• Chất đắng: làm cho bia có vò đắng dòu, tạo nên vò cảm quan đặc trưng cho
bia. Khi hòa tan vào dung dòch và tồn tại trong bia, chất đắng có hoạt tính sinh
hoạt cao, tạo sức căng bề mặt, giúp bia có khả năng giữ bọt lâu. Ngoài ra, ở nồng
độ thấp chất đắng còn có khả năng ức chế sự phát triển của vi sinh vật, do đó làm
tăng độ bền của bia, giúp bia bảo quản được lâu hơn.

• Tinh dầu thơm: tạo mùi thơm nhẹ, dễ chòu, đặc trưng cho bia. Tinh dầu có
thành phần hóa học là hổn hợp phức tạp của các hydrat cacbon và nhiều hợp chất
chứa oxy dạng terpen, dễ hòa tan nhưng cũng rất dễ bay hơi theo hơi nước ở nhiệt
độ cao. Hơn 90% lượng tinh dầu bò mất đi trong quá trình houblon hóa.

• Polyphenol là hợp chất dễ hòa tan trong nước ở nhiệt độ cao, là hợp chất
không bền, dễ bò oxy hóa và dễ tạo khả năng lắng kết với protein cao phân tử ,

Luận văn tốt ngiệp Trang
17

a. Vai trò của nấm men

Nấm men có vai trò rất quan trọng trong sản xuất bia vì nó tham gia trực
tiếp vào quá trình chuyển hóa dòch đường thành rượu và CO
2
và là thành phần
chính của bia. Ngoài ra nấm men còn có khả năng chuyển hóa các chất phụ khác
như protein, chất khoáng, chất béo… để hình thành các sản phâm phụ như là rượu
bậc cao, glyxerin, các acid hữu cơ, este, andehyt…

Trong điều kiện môi trường có O
2
, nấm men sinh trưởng và phát triển tạo
sinh khối, đến khi môi trường cạn dần O
2
thì nấm men thực hiện quá trình trao
đổi chất tạo sản phẩm .

Hai loại nấm men thường được sử dụng trong sản xuất bia là:

• Nhóm nấm men nổi:
Nhiệt độ lên men: 10-25
o
C
Lên men mạnh, quá trình lên men xảy ra trên bề mặt của môi trường.
Thuộc nhóm độc lập: Saccharomyces cerevisiae.
Khả năng lên men đường tam (rafinaza) kém (chỉ đạt 33%), không lên

Hình dạng chủ yếu là hình cầu. Hình 2.5
: Hình ảnh của nấm men Saccharomyces carlsbergensis

Hiện nay một đời lên men giống được sử dụng từ 5-8 chu kỳ lên men. Giống
nấm men trước khi đem tái sử dụng phải được xử lý và kiểm tra kỹ hoạt độ.

Men giống Nhân giống trung gian Lên men bia
Nấm men thu hồi Tách nấm men (men sữa) Xử lý làm sạch Nấm men Lên men mẻ sau

Hình 2.6: Sơ đồ xử lý nấm men

GVHD: KS H
oàng Lân Huynh SVTH:Đoàn Thò Ngọc Hà

Luận văn tốt ngiệp Trang

trình như vậy cứ thế tiếp tục phân chia và phát triển theo cấp số nhân 2
n
.

Thành phần hóa học của nấm men:
Trong nấm men có chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng như: vitamin, protein,
các vitamin nhóm B.
Sinh khối của nấm men chứa khoảng 75-80%là nước, chất khô khoảng 20-
25% trong đó:
• Cacbon : 45-50%
• Nitơ : 7-10%
• Các nguyên tố vô cơ : 5-10%
• Hydro : 5-7%
• Oxy : 25-30%

GVHD: KS H
oàng Lân Huynh SVTH:Đoàn Thò Ngọc Hà

Luận văn tốt ngiệp Trang
20

Hàm lượng protein của tế bào nấm men dao động trong khoảng 40-60%.
Khoảng 20% acid amin có trong protein của nấm men, trong đó có đầy đủ các
acid amin không thể thay thế.

c. Yêu cầu của nấm men trong sản xuất bia.

Nấm men trong sản xuất bia có vai trò rất quan trọng vì quá trình trao đổi cơ
chất của nấm men chính là quá trình chuyển hoá nguyên liệu thành sản phẩm.


, CaSO
4
, CaCl
2
...

c. Sát trùng, tẩy rửa (vệ sinh đường ống, thiết bò, tank lên men, rửa chai…)
Axit, xút, chất diệt khuẩn (vi sinh vật)

d. Sử dụng cho quá trình thu hồi CO
2
GVHD: KS H
oàng Lân Huynh SVTH:Đoàn Thò Ngọc Hà

Luận văn tốt ngiệp Trang
21

Than hoạt tính, H
2
SO
4
, KmnO
4
, CaCl
2
khan…

e. Chống oxi hóa cho bia.
Axit ascorbic, H
2

vào dung dòch nồi malt để thủy phân tinh bột, tạo điều kiện thuận lợi cho quá
trình kiểm soát dòch lên men, ngoài ra fungamyl tăng độ lên men của dung dòch.

g. Các chất trợ lọc :
Bột trợ lọc diatomite: cho vào theo đường ống của bia, đi vào thiết bò lọc,
sau khi lên men phụ, có tác dụng thành lớp màng dày hỗ trợ cho quá trình lọc,
làm trong bia.

h. Các hóa chất ở phòng thí nghiệm: HCl, H
2
SO
4
, Agar,KMnO
4
....
GVHD: KS H
oàng Lân Huynh SVTH:Đoàn Thò Ngọc Hà

Luận văn tốt ngiệp Trang
22

2.2 Quy trình công nghệ
Bia
hơi
Nước
Nghiền
Đạm hóa
Nghiền
Hồ hóa
Đường hóa
Lọc, rửa tách bã
Houblon hóa
Lắng trong, làm
lạnh
Lên men chính
Lên men phụ,
tàng trữ
Lọc trong bia
Malt lót
Nước nóng
Caramel,
phụ gia
Bã
Hoa houblon

Cặn
O
2
vô trùng
Men giống
Nhân giống
Cặn

oàng Lân Huynh SVTH:Đoàn Thò Ngọc Hà

Luận văn tốt ngiệp Trang
23

2.2.1 Thuyết minh qui trình

a. Nghiền nguyên liệu.

 Mục đích

Malt và gạo trước khi đưa vào nấu cần phải được xay nhỏ để phá vỡ cấu trúc
tinh bột, giúp cho quá trình đường hóa được thuận lợi, thúc đẩy quá trình sinh hóa
trong nguyên liệu nấu xảy ra nhanh hơn, thu dược dung dòch đường có nồng độ
cao hơn, triệt để hơn.

 Yêu cầu kỹ thuật

Quá trình nghiền ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm, do đó cần
chú ý mức độ nghiền của từng sản phẩm. Nhà máy đã nghiền gạo và malt bằng
phương pháp nghiền khô.

Gạo: có cấu trúc chưa nảy mầm nên rất cứng, do đó yêu cầu mức độ nghiền
càng mòn càng tốt để tăng bề mặt tiếp xúc với nước, làm cho sự tiếp xúc của nước
với nội nhủ nhanh hơn, thúc đẩy quá trình thủy phân diễn ra nhanh hơn.

Thiết bò dùng để xay gạo là máy nghiền búa.

Malt: Có lớp vỏ ngoài tương đối cứng, nên cấn phải nghiền nhỏ thành nhiều
mảnh. để tăng diện tích tiếp xúc của enzym. Tuy nhiên, khi nghiền cần giữ cho

o
C, ta cho cho gạo trong thời gian 10
phút, rồi nâng nhiệt lên 60
o
C. Để quá trình dòch hóa xảy ra dễ dàng thì cho
termamyl vào, giữ trong 30 phút. Để dòch hóa sơ bộ tinh bột, cùng vớiø enzym
amylase có trong malt lót, enzyme sẽ phá vỡ màng ngoài của tinh bột, giúp gạo
trương nở.

Tiếp theo nâng nhiệt lên 83
o
C, dừng lại10 phút để tinh bột trương nở hoàn
toàn, đây là nhiệt độ hồ hóa tốt nhất giúp tinh bột hồ hóa thành dextrin, sau đó
hạ nhiệt độ xuống 72
o
C và dừng lại 25 phút, để tinh bột thủy phân phần tinh bột
còn lại.
Sau đó đưa lên 100
o
C gữi trong vòng 20 phút để phá vỡ hoàn toàn mạch
tinh bột, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đường hóa xảy ra tối đa.

Khi nấu mở cánh khuấy và sục khí CO
2
vào đáy nồi, để khí CO
2
truyền
nhiệt đều khắp nồi cháo, tránh hiện tượng cháy khét dưới đáy nồi. Với tốc độ
cánh khuấy từ 50-60 vòng/ phút.malt lót vào, rồi



Nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho enzyme α -amylase hoạt động, nâng nhiệt
độ lên 75
o
C giữ trong vòng 20 phút để thủy phân tinh bột còn lại. Xong giai đoạn
này tinh bột đã chuyển hoàn toàn thành đường.

Để quá trình lọc tiếp theo được thuận lợi ta nâng nhiệt độ lên 76
o
C, ở nhiệt
độ này độ nhớt của huyền phù giảm xuống, giúp cho quá trình lọc được dễ dàng.

Trong quá trình nấu cần mở cánh khuấy để truyền nhiệt khắp nồi malt, các
quá trình sinh hóa cũng diễn ra đồng đều hơn. Tốc độ cánh khuấy khoảng 50-60
vòng/phút.