Thiết kế phân xưởng lên men công suất 10triệutấn/năm
MỤC LỤC
Mở đầu.
Phần I. Lập luận kinh tế kỹ thuật
Phần II. Chọn và thuyết minh phân xưởng lên men.
II.1.Chọn dây chuyền
1. Nguyên liệu
2. Chọn phương pháp lên men
3. Chọn phương thức lên men
II.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ lên men bia.
Phần III. Tính cân bằng sản phẩm.
Tính cân bằng sản phẩm cho 100 lít bia hơi.
Phần IV. Lập kế hoạch sản xuất.
Phần V. Tính thiết bị trong phân xưởng lên men.
Phần VI. Tính mặt bằng xây dựng.
Kết luận.
2
3
6
6
6
10
11
13
21
26
28
34
37

1

nghệ, thiết bị, vốn đầu tư và các nhà máy bia khác có trên địa bàn.
Trước hết ta nói về tình hình sản xuất bia tạI Việt Nam và trên thế giới .
I.1 Tình hình sản xuất, tiêu thụ bia ở nước ta và thế giới.
I1.1 Trên thế giới.
Hàng năm trên thế giới sản xuất một lượng bia tương đối lớn tập trung vào
một số hãng bia hàng đầu thế giới (heneken, interbrew, miler….) chiếm khoảng
70% lượng bia trên thế giới là ở những nước phát triển ví dụ như Đức, Đan
Mạch, Pháp….
Châu Á là khu vực có số dân đông nhất của thế giới, do vậy đây là một thị
trường tiêu thụ đầy tiềm năng. Tuy nhiên do mức sống của người dân chưa cao
nên mức tiêu thụ của người dân chưa cao, ở một số nước có nền kinh tế phát triển
đời sống của người dân khá hơn thì mức tiêu thụ bia cao hơn. Ví dụ :
Nhật Bản :50l/người/năm.
Singapo :20l/người/năm.
Trung Quốc :17l/ người/ năm.
Mặc dù vậy nhưng trong những năm gân đây thì tốc độ tăng năng suất bia của
khu vực Châu Á tăng nhanh hơn Châu Âu. Mức độ tăng trung bình của Châu á
tăng 7% trong khi đó ở Châu Âu lạI giảm 4%.
I.1.2 Tại Việt Nam.

3
Thiết kế phân xưởng lên men công suất 10triệutấn/năm
Bia có mặt tạI Việt Nam vào những năm 1890 do người Pháp đưa vào . Lúc
đó chỉ có 2 nhà máy bia nhỏ (nhà máy bia Hà Nội và nhà máy bia SàI Gòn) .
Sau khi giảI phóng miền nam thống nhất đất nước, nước ta đI lên chủ nghĩa xã
hội các ngành công nghiệp được phát triển trong đó có công nghiệp bia.
Đặc đIểm của ngành công nghiệp sản xuất bia của Viêtn Nam là cũng dựa
trên nguyên liệu chính là malt đạI mạch. Trước đây chúng ta nhập hoàn toàn của
nước ngoàI còn hiện nay đã có nhà máy sản xuất malt ở Tiên Sơn_ Bắc Ninh đã
cung cấp một phần nào đó nguyên liệu cho sản xuất tuy nhiên còn rất hạn chế.

người dân thành phố mà ở nông thôn bộ mặt kinh tế cũng đang dần thay đổi ,đời
sống của những người lao động dần được cảI thiện và nâng cao . Vói một môi
trường dồi dào nguồn nhân lực như vậy sự ra đời của một nhà máy bia có thể giúp
giải quyết công ăn việc làm cho một số người lao động góp phần nâng cao chất
lượng cuộc sống người lao động và làm giàu cho quê hương.
I.2.2 Địa điểm xây dựng
Khu công nghiệp Lễ Môn nằm cách thành phố Thanh Hoá 4km ,trên đường
đi Sầm Sơn -một địa điểm du lịch nổi tiếng .Là một nơi có địa hình bằng phẳng
,giao thông thuận tiện .
I.2.3 Về nhân lực
Thanh Hoá là một tỉnh đông dân do vậy nguồn lao động sẵn có , nhà máy đặt
tại địa phương giảm được khâu chuẩn bị cơ sở hạ tầng nhà ở cho công nhân .
I.2.4Về cung cấp nguyên liệu
Malt đại mạch được nhập từ úc , Pháp ,hoa houblon được nhập từ đức .Gạo
được nhập từ các công ty cung ứng trong tỉnh .Sử dụng điện ,nước thành phố .
I.2.5Tình hình sản xuất bia trong tỉnh
Nhà máy bia lớn nhất là nhà máy bia Thanh Hoá với công suất 30 triệu l
/năm(cho cả bia hơI và bia chai ) với khoảng 12triệu l bia hơi/năm.ngoài ra còn
một vài xưởng bia tư nhân với công suất nhỏ.như vậy ,với lượng tiêu thụ tính theo
đầu người là 15l/người/nămvà dân số trong tỉnh lớn như (chưa kể các tỉnh lân
cận) thì tình hình sản xuất bia trong tỉnh như hiện nay là chưa đủ để đáp ứng nhu
cầu tiêu thụ .

5
Thiết kế phân xưởng lên men công suất 10triệutấn/năm
Với những phân tích như trên cho thấy rằng việc xây dựng một nhà máy bia
công suất 10 triệu l/năm ở khu công nghiệp Lễ Môn Thanh Hoá có tính khả thi và
chắc chắn sẽ đem lại hiệu quả kinh tế.
PHẦN II
CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

chiều dàI hạt (chiếm 75%)

6
Thiết kế phân xưởng lên men công suất 10triệutấn/năm
- Độ trắng đục : 96%
- PH :4,5-6
- Hoạt lực diastaza: >200
- Prôtêin tổng số : 9,5-10,5
- Số Hactông : 4,8-6
- Prôtêin hoà tan : 4,8-5,4
- Prôtêin focmôn : 0,18-8,22%
- Chỉ số Kolback: 36-41%
1.2 Gạo
Ngoài đại mạch, trong công nghiệp sản xuất bia, để giảm giá thành sản
phẩm người ta đưa một số nguyên liệu khác như gạo, ngô... vào để thay thế.
Trong đIều kiện nước ta gạo là nguồn nguyên liệu rất phổ biến vì vậy em chọn
nguyên liệu thay thế là gạo với hàm lượng là 30%. Mặt khác gạo là nguồn nguyên
liệu chứa nhiều tinh bột với độ hoà tan cao.
Y êu cầu chung về gạo
- Đồng nhất về kích thước.
- Màu sắc trắng đồng nhất, không có hạt bị mốc, mối, mọt, mùi hôi.
- Không có sạn, cát (nếu có chỉ cho phép 2%).
- Độ ẩm từ 10 ÷ 13%.
- Độ hoà tan 80 ÷ 85%.
- Hàm lượng chất béo :0,5-0,7%
1.3 Hoa houblon
Hoa houbon được coi là nguyên liệu chính thứ hai không thể thiếu được
trong quá trình sản xuất bia. Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương
thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn
định thành phần sinh học của sản phẩm. Do những tính năng cực kỳ đặc biệt như

STT Thành phần Tính theo % 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 Protít
15 ÷ 21%

8
Thiết kế phân xưởng lên men công suất 10triệutấn/năm
6 Celluloza
12 ÷ 14%
7 Chất khoáng 8%
1.4 Nước
Trong bia thành phẩm nước chiếm khoảng 80- 90%. Như vậy có thể nói
nước là một trong những nguyên liệu chính. Nước giữ vai trò quan trọng trong
việc hình thành vị của sản phẩm cho nên nó phải đáp ứng đầy đủ các chỉ tiêu từ
hoá học đến sinh học.
Nước phải đảm bảo trong suốt, không màu, không mùi, không vị, không có
tạp chất cơ học.
Th ành phần hoá học của nước dùng để sản xuất bia như sau :
- Độ cứng < 10
0
D (từ mềm đến trung bình).
- Hàm lượng muối cacbonat < 400mg/l.
- Hàm lượng muối sunfat ≤ 250mg/l.

<200mg/l.
- Vi sinh vật không quá 100 tế bào/ml.
- E.Coli và các vi sinh vật độc hại ≤ 3 tế bào/1cm
3
.
.1.5 Nấm men.
Đặc điểm: Nấm men trong sản xuất bia thuộc lớp có khả năng tạo bào tử,
họ Saccharomycetae, chi Saccharomyces. Chi này được phân loại nhờ những tính
chất sau: Tế bào sinh sản theo phương pháp nẩy chồi, tạo giả sợi, bào tử hình tròn
hoặc hình oval có kích thước (4-8
µ
m)x(5-10
µ
m).Saccharomyces thường lên
men rượu và không đồng hoá các nitrat.
Trong sản xuất bia có hai chủng nấm men dùng để nuôI cấy, chúng có
những đặc tính kỹ thuật công nghệ khác nhau do đó kéo theo hai hình thức lên
men khác nhau.
Saccharomyces cerevisiae: Nấm men nổi
Saccharomyces Carlsbergensis: Nấm men chìm
Nguồn men giống: có thể lấy men giống từ nuôi cấy nấm men từ chủng thuần
khiết hay tái sử dụng nấm men từ những lần lên men trước(sữa men).
2. Chọn phương pháp lên men.
Có hai phương pháp lên men: lên men cổ điển và lên men hiện đại.
2.1 Theo thiết bị:
a.Phương pháp lên men cổ điển.
Lên men chính và lên men phụ được tiến hành trong hai thiết bị khác nhau
với hai chế độ lạnh riêng.
* Ưu điểm của phương pháp:


chất lượng bia ổn định và ngon hơn, làm tăng hiệu suất lên men.
Nhược đIểm : thời gian lên men dàI, chi phí cho sản xuất cao.
b. Lên men nổi: chủng nấm men S.cerevisiae nhiệt độ lên men cao hơn, khoảng
14-16
o
C. Nấm men kết thành mảng nổi lên trên bề mặt dịch đường.

11
Thiết kế phân xưởng lên men công suất 10triệutấn/năm
-Ưu đIểm : thời gian lên men thấp, chí phí cho sản xuất thấp
- Nhược đIểm :khó tách căn nấm men.
3. Chọn phương thức lên men.
3.1. Lên men liên tục:
Dịch đường vào liên tục ở phần đầu dây chuyền lên men và bia được lấy ra
liên tục ở cuối dây chuyền. Thời gian dịch đường được giữ trong thiết bị chính là
thời gian lên men.

* Ưu điểm:
Công nghệ khép kín, hao tổn trong qúa trình ít, sản phẩm đồng đều, công
suất sử dụng thiết bị tăng dẫn đến hạ giá thành sản phẩm.
* Nhược điểm:
Thiết bị phức tạp, kỹ thuật cao, đòi hỏi phải theo dõi nghiêm ngặt quá trình
sản xuất, trường hợp bị nhiễm tạp gây nhiễm hàng loạt rất khó xử lý.
3.2. Lên men gián đoạn:
Dịch đường và men giống được đưa vào thiết bị lên men theo từng mẻ và
sản phẩm được lấy ra theo từng mẻ.
* Ưu điểm:
Thiết bị đơn giản, dễ chế tạo. Trong quá trình lên men dễ theo dõi, kiểm
soát. Nếu có sự cố bị nhiễm thì chỉ xảy ra ở một mẻ nên dễ xử lý.
* Nhược điểm:

2
Thu hồi CO
2
Thiết kế phân xưởng lên men công suất 10triệutấn/năm
1. Chuẩn bị men giống.
Để quá trình lên men tốt đảm bảo chất lượng bia thành phẩm thì ngay từ ban
đầu dịch đường phải có một lượng men cho vào với tỷ lệ thích hợp. Mật độ nấm
men ban đầu so với dịch đường phải đạt từ 10 đến 15 triệu tế bào / ml. Lượng
men này được sản sinh ra từ hai nguồn: nhân giống men từ ống thạch nghiêng và
thu hồi men sữa của thế hệ trước để tái sinh.
a. Nhân giống men từ ống thạch nghiêng.
Ống thạch nghiêng ống nghiệm 10 ml bình tam giác 100ml
bình 1000ml bình 10 lít thùng nhân giống cấp 1 thùng nhân giống
cấp 2.
*Đối với việc nhân giống trong phòng thí nghiệm: Nấm men được cấy từ
ống thạch nghiêng sang ống nghiệm 10 ml và nuôi ở điều kiện vô trùng giữ ở 27
đến 30
0
C trong 24 giờ rồi chuyển sang bình tam giác 100 ml ở 25 đến 27
0
C trong
20 giờ. Sau đó là bình tam giác 1000ml với nhiệt độ 20-25
0
C trong 18 giờ. Dịch
dùng để nuôi cấy nấm men đối với 10ml và 100ml là môi trường dịch malt còn
đối với môi trường từ 1lít trở nên ta dùng trực tiếp môi trường dịch đường của nồi
đường hoá.

14