Báo cáo tiểu luận Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm ĐỀ TÀI XÂY DỰNG LUẬN CHỨNG KINH TẾ KỸ THUẬT CHO NHÀ MÁY BIA

Rất nhiều nhà máy cũng như cơ sở sản xuất bia được thành lậptrên khắp cả nước tập trung nhiều nhất là ở thành phố Hồ Chí Minh nhưng vẫnchưa đáp ứng hết được nhu cầu thị trường cả về chấ

BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

THUẬT CHO NHÀ MÁY BIA

GVHD: NGUYỄN HỮU QUYỀN

SVTH: NHÓM 1

NGUYỄN NGỌC HUYỀN MY – 2005191602 – 10DHTP10

NGUYỄN THỊ XUÂN PHƯƠNG – 2005190520 – 10DHTP10

NGUYỄN LÊ THANH QUYÊN – 2005191236 – 10DHTP10

HUỲNH THỊ KIM TRÚC – 2005191327 – 10DHTP10

DƯƠNG TRẦN LAN NHI – 2005191194 – 10DHTP2

BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

THUẬT CHO NHÀ MÁY BIA

GVHD: NGUYỄN HỮU QUYỀN

SVTH: NHÓM 1

NGUYỄN NGỌC HUYỀN MY – 2005191602 – 10DHTP10

NGUYỄN THỊ XUÂN PHƯƠNG – 2005190520 – 10DHTP10

NGUYỄN LÊ THANH QUYÊN – 2005191236 – 10DHTP10

HUỲNH THỊ KIM TRÚC – 2005191327 – 10DHTP10

DƯƠNG TRẦN LAN NHI – 2005191194 – 10DHTP2

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH i

DANH MỤC BẢNG ii

LỜI MỞ ĐẦU iii

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ BIA 1

1.1 Lịch sử hình thành bia 1

1.1.1 Nguồn gốc 1

1.1.2 Lịch sử phát triển của bia 2

1.1.3 Các loại bia 4

1.2 Vai trò sản phẩm 4

1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia hiện nay trên thế giới và tại Việt Nam 5

1.3.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ trên thế giới 5

1.3.2 Tình hình sản xuất tại Việt Nam 7

1.3.3 Tình hình tiêu thụ trong thời dịch 8

CHƯƠNG 2 LUẬN CHỨNG XÂY DỰNG NHÀ MÁY BIA 12

I CÁC LUẬN CHỨNG KỸ THUẬT TRONG XÂY DỰNG NHÀ MÁY BIA 12

2.1 Lựa chọn nguyên liệu 12

2.1.1 Malt đại mạch 12

2.1.2 Gạo 13

2.1.3 Hoa houblon 14

2.1.4 Nước 16

2.1.5 Nấm men bia 17

2.1.6 Các nguyên liệu khác 19

2.2 Lựa chọn loại bia sản xuất 19

2.3 Quy trình công nghệ sản xuất 20

2.3.1 QUY TRÌNH 1 20

2.3.2 QUY TRÌNH 2 23

2.3.4 Thuyết minh quy trình 27

II LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 56

2.4 Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy 56

2.5 Vùng nguyên liệu 58

2.6 Thị trường tiêu thụ 60

2.7 Nguồn cung cấp điện và hệ thống thoát nước 60

2.8 Nguồn cung cấp nhiên liệu 61

2.9 Nguồn nhân lực 61

2.10 Giao thông vận tải 61

CHƯƠNG 3 LẬP KẾ HOẠCH SẢN XUẤT VÀ TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT .63

III LẬP KẾ HOẠCH SẢN XUẤT 63

3.1 Sơ đồ nhập nguyên liệu 63

3.2 Biểu đồ sản xuất 65

3.2.1 Số lượng sản phẩm dự định sản xuất 69

3.3 Yêu cầu về nhân lực 70

3.4 Ca làm việc 71

3.5 Kế hoạch bảo trì máy móc thiết bị 71

3.5.1 Những điều cần lưu ý: 71

3.5.2 Lợi ích của bảo dưỡng, bảo trì máy móc 72

3.5.3 Thiết bị được bảo trì theo phân loại 72

3.5.4 Cơ cấu nhân sự để tham gia quy trình sửa chữa máy móc thiết bị 73

IV TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 75

3.6 Tính toán tổn thất 75

3.6.1 Tổn thất trong các quá trình 75

3.6.2 Tính lượng gạo và lượng malt 76

3.6.3 Tính lượng hoa houblon sử dụng 78

3.6.4 Tính lượng bã gạo, bã malt, bã hoa 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1-1: Hoa bia (hoa houblon) 3

Hình 1-2: Lượng tiêu thụ đồ uống có cồn giai đoạn 2010-2017 9

Hình 1-3: Lượng tiêu thụ 6 tháng đầu năm 2020 so với 2019 10

Hình 2-1: Sàng rung 29

Hình 2-2: Máy nghiền malt 32

Hình 2-3: Máy nghiền búa 33

Hình 2-4: Nồi nấu dịch nha 37

Hình 2-5: Thiết bị lọc đáy bằng 39

Hình 2-6: Thiết bị houblon hóa 42

Hình 2-7: Thùng lắng xoáy hình trụ 44

Hình 2-8: Hệ thống làm lạnh và sục khí 46

Hình 2-9: Bể chứa men 47

Hình 2-10: Thiết bị lên men 49

Hình 2-11: Máy làm lạnh Glycol 51

Hình 2-12: Hệ thống bão hòa CO2 52

Hình 2-13: Hệ thống máy rửa chai 52

Hình 2-14: Hệ thống chiết rót đẳng áp 54

Hình 2-15: Máy siết nắp 54

Hình 2-16; Máy thanh trùng bia kiểu Tunel phun – tuyến tính 55

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: 10 quốc gia tiêu thụ bình quân cao nhất 5

Bảng 2: 10 thị trường Bia lớn nhất thế giới 6

Bảng 3: Thị trường Bia ASEAN 7

Bảng 4 :Biểu đồ nhập liệu 63

Bảng 5: BẢNG KẾ HOẠCH LÀM VIỆC 70

LỜI MỞ ĐẦU

Bia là loại nước giải khát có truyền thống lâu đời, có giá trị dinh dưỡng cao và độcồn thấp, mùi vị thơm, ngon và bổ dưỡng Uống bia với một lượng thích hợpkhông những có lợi cho sức khỏe, ăn cơm ngon, dễ tiêu hóa mà còn giảm được sựmệt mỏi sau ngày làm việc mệt nhọc Khi đời sống kinh tế, xã hội phát triển nhucầu tiêu thụ bia của con người ngày càng tăng, thậm chí trở thành loại nước giảikhát không thể thiếu hằng ngày đối với mỗi người dân phương Tây

Ở Việt Nam nói chung và thành phố Hồ Chí Minh nói riêng, nhu cầu sử dụng biangày càng tăng Rất nhiều nhà máy cũng như cơ sở sản xuất bia được thành lậptrên khắp cả nước (tập trung nhiều nhất là ở thành phố Hồ Chí Minh ) nhưng vẫnchưa 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 tếquốc dân vì nó là ngành sản xuất đem lại lợi nhuận cao, khả năng thu hồi vốnnhanh, và là nguồn thu quan trọng cho ngân sách quốc gia Xuất phát từ nhu cầuthực tế, mục tiêu đề ra và lợi ích của việc phát triển công nghệ sản xuất bia nênviệc xây dụng thêm các nhà máy bia với cơ cấu tổ chức chặt chẽ cùng các thiết bịcông 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

Về mặt dinh dưỡng, một lít bia có chất lượng trung bình tương đương 25 g thịt bòhoặc 150 g bánh mì loại một, hoặc tương đương với nhiệt lượng là 500 kcal Vìvậy bia được mệnh danh là bánh mì nước

Ngoài ra trong bia còn có vitamin B1, B2, nhiều vitamin PP và axit amin rất cần thiết cho cơ thể Theo Hopkins, trong 100 ml bia 10% chất khô có: 2.5-5 mgvitamin B1, 35-36 mg vitamin B2 và PP Chính vì vậy từ lâu bia đã trở thành thứ

đồ uống quen thuộc được rất nhiều người ưa thích

Trong bải này nhóm em trình bày thiết kế nhà máy bia năng suất 18 triệu lít/nămtại khu trong khu công nghiệp Quang Minh, thuộc huyện Mê Linh, tỉnh VĩnhPhúc Đây là 1 nhà máy với năng suất trung bình, nếu được trang bị và tổ chức hợp

lý sẽ có khả năng thích ứng linh hoạt với qui mô sản xuất trung bình, cũng như cókhả năng mở rộng qui mô sản xuất

I TỔNG QUAN VỀ BIA I.1 Lịch sử hình thành bia

I.1.1 Nguồn gốc

Bia là một trong những đồ uống lâu đời nhất thế giới, có niên đại đến 6000 nămTCN, đã được ghi lại trong văn bản lịch sử của vùng Lưỡng Hà Các tài liệu sớmnhất của người Sumer cũng đề cập tới bia Một lời cầu nguyện tới nữthần Ninkasi còn được gọi là "Thánh ca cho Ninkasi" được dùng như một lời cầunguyện cũng như phương pháp để ghi nhớ công thức làm bia trong một nền vănhóa có rất ít người biết chữ

Như hầu hết các chất có chứa carbohydrat, chủ yếu là đường hoặc tinh bột, có thểlen men tự nhiên, có khả năng đồ uống giống bia được phát minh độc lập giữa cácnền văn hóa khác nhau trên toàn thế giới Việc phát minh ra bánh mì và bia đãđược chứng minh là động lực cho con người phát triển công nghệ và xây dựng nềnvăn minh nhân loại

Các thực nghiệm hóa học sớm nhất đã cho thấy bia lúa mạch được phát hiện tạiGodin Tepe ở miền trung dãy núi Zagros của Iran có niên đại khoảng 3400-3000năm TCN

Bia có thể đã được biết đến ở châu Âu thời kỳ đồ đá mới khoảng 3000 nămTCN, được ủ chủ yếu trong gia đình

Có một câu chuyện khá thú vụ về nguồn gốc của bia Chuyện kể rằng, bia đượcphát hiện bỏi một bệnh nhân nghèo, trong một lần bỏ bánh mì cứng vào nước chomềm để ăn, nhưng lại để quên đến vài ngày sau Khi đó, bánh mì đã lên men trong

ly, do quá đói nên ông vẫn cố ăn và có cảm giác ngây ngất vì hơi men Vài ngàysau, ông khỏi bệnh Nhận thấy được sự kì diệu mà thức uống này mang đến, ông

đã kiên trì làm thí nghiệm với mong muốn tạo ra phương thức chữa bệnh giúp chongành y khoa.

Tuy nhiên, thuật ngữ “bia” không xuất hiện sớm Từ Tiếng Anh “beer” được cho rằng xuất phát từ từ “beor” - ngôn ngữ Celtic, có nghĩa là một loại mạch nha được

pha bởi các nhà sư tại tu viện vùng Bắc Gaul

I.1.2 Lịch sử phát triển của bia

Mở đầu là người Sumeria, họ có đến 20 hãng sản xuất bia Ở thời điểm đó, dokhông được lọc nên bia có màu đục, khi uống phải dùng ống hút Dần dần, ngànhnấu bia được phổ biến sang các nước lân cận trong vùng Lưỡng Hà Ở triều đạiBabylon cổ, vua Hammurabi có đạo luật sản xuất bia phân phối cho mọi người nhưmột phần ăn, không được bán mà chỉ trao đổi bằng lúa mạch

Ở thời Cộng hòa La Mã, bia từng được yêu thích lại bị hất hủi sau khi có sự xuấthiện của rượu vang Ở thời Trung cổ các tu viện được coi là nơi sản xuất bia hàngđầu, khi pha chế các tu sĩ thường thêm nhiều loại thảo mộc khác nhau vào bia đểcải thiện hương vị, bảo quản lâu hơn

Hoa bia bắt đầu được trồng và khai thác tại Pháp vào thế kỷ thứ 9, giống hoa nàytạo nên vị đắng và bảo quản hương vị lâu hơn Từ thời Trung cổ ở châu Âu, biathường được sản xuất trong hộ gia đình, đến khoảng thế kỷ 14 và 15 thì chuyểnsang hoạt động thủ công

Ở Anh trong thế kỷ 15, loại bia không chứa hoa bia thường được gọi là ale, bia cóchứa hoa bia thì gọi là “bia” (beer) Đến thế kỷ 16, các loại bia có nồng độ cao vàbia sử dụng hoa bia đều được gọi là ale

William IV, Công tước xứ Bavaria, đã thông qua Reinheitsgebot (Luật tinh khiết)vào năm 1516 Trước năm 1857, Reinheitsgebot quy định thành phần của bia chỉbao gồm nước, lúa mạch hoa bia Đến năm 1857 được bổ sung thêm men bia sauphát kiến của Louis Pasteur (1822-1895)

Thời gian sau Reinheitsgebot của người Bavaria đã được áp dụng trong cả nướcĐức và đến ngày nay, Reinheitsgebot vẫn được coi là tiêu chuẩn của độ tinh khiếtcho bia, mặc dù vẫn còn nhiều tranh cãi xung quanh nó Đến thế kỷ 16, trong mộtlần tình cờ khi bia được lưu trữ ở hầm lạnh một thời gian dài, nhờ vậy dòng bialager (bia lạnh) đã được phát hiện và sản xuất nhiều hơn ale

Vào cuối thế kỷ 19, trong các cuộc cách mạng công nghiệp, việc sản xuất bia nhỏ

lẻ không còn đáng kể và được chuyển từ thủ công sang công nghiệp Đồng thời sự

ra đời và phát triển của phù kế - nhiệt kế cũng đã thay đổi việc làm bia Ngày nay,bia đã trở thành một loại thức uống phổ biến được ưa thích nhất trên thế giới,ngành công nghiệp bia phát triển vượt bật, nó trở thành một nền kinh doanh toàncầu

I.1.3 Các loại bia

Bia ngày một đa dạng hơn về hình thức cũng như chủng loại, mỗi loại đều có mộthương vị cũng như đặc trưng riêng

 Bia Ale: Đây là loại bia được sản xuất bằng lên men nổi, và nó thông thườngđược lên men ở nhiệt độ cao hơn so với bia lager (15-23°C, 60-75°F)

 Bia Lager: Đây là loại bia được tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới Lager cónguồn gốc từ vùng Trung Âu, men bia lager là loại lên men chìm

 Lên men tự nhiên: Để làm bia này người ta thường dùng men bia hoang dã thaycho các loại men bia được nuôi cấy

 Loại bia hỗn hợp: Hay còn được gọi là bia lai, loại bia có đặc trưng pha trộncủa cả ale và lager

I.2 Vai trò sản phẩm

So với các loại thức uống khác, bia có nhiều ưu điểm như:

 So với các loại rượu khác, bia có độ cồn rất thấp (26%) Vì vậy, nếu sử dụngbia đúng cách sẽ giúp cơ thể thoải mái, dễ chịu, tăng sức bền

 So với trà và cà phê, bia không chứa các kim loại có hại

 Bia là nguồn cung cấp năng lượng cho cơ thể, một lít bia có thể cung cấp cho

cơ thể 400-800 Kcal

 Với hàm lượng CO2 khá cao (4 - 5g /L), bia giúp cơ thể giảm nhanh cơn khát

và kích thích tiêu hóa tốt hơn

 Khoảng 80% các chất hòa tan trong bia là cacbohydrat, 8 - 10% là các hợp chấtchứa nitơ, 3 - 4% là các chất khoáng Ngoài ra, bia còn chứa các khác nhưglyxerin, axit hữu cơ, một số vitamin như B1, B2, PP

Ngoài ra, các nghiên cứu gần đây còn phát hiện ra rằng nếu uống một lượng biavừa phải mỗi ngày sẽ có tác dụng tốt cho tim mạch và não bộ, giúp cơ thể hưngphấn và hiệu quả hơn trong công việc.

I.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia hiện nay trên thế giới và tại Việt NamI.3.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ trên thế giới

Cùng với sự tăng trưởng kinh tế tại các nước đang phát triển, thị trường tiêu thụBia đă phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là tại Châu Á Tuy nhiên, dẫn đầu thị trườngBia vẫn là các nước phát triển, đặc biệt là tại các quốc gia Bắc Âu, có truyền thống

về Bia (Theo số liệu thống kê của tổng công ty Bia- Rượu-Nước giải khát Hà Nội)

Bảng 1: 10 quốc gia tiêu thụ bình quân cao nhất

dân số đông nhất thế giới, Châu Á - Trung Đông nay đứng ở vị trí số 2 với tỷ lệ26,5% Tiếp theo là khu vực Bắc Mĩ, Nam Mỹ

Do mức chênh lệch về mặt bằng giá giữa các khu vực khác nhau trên thế giới, cũngnhư những tác động của thương hiệu và hệ thống phân phối tới giá cả, nên khó cóthể đánh giá cơ cấu thị phần Bia thế giới theo thước đo giá trị

Bởi vậy, để hình dung về quy mô thị trường bia thế giới, ta có thể dựa vào chỉ sốsản lượng Hiện nay, tổng sản lượng ngành công nghiệp bia thế giới ước đạt 140 tỉlít/năm

Bảng 2: 10 thị trường Bia lớn nhất thế giới

Những khu vực có mức tiêu dùng cao là Trung Âu, Đông á, Bắc – TrungMỹ Việt Nam cũng là một nước có văn hoá tiêu dùng Bia nhiều, vì thế trongnhững năm tới, khi nền kinh tế đạt tới mặt bằng phát triển nhất định tạo nên sựbùng nổ nhu cầu về Bia lần thứ 2 (lần thứ nhất 1995/1996).

Bảng 3: Thị trường Bia ASEAN

TT Quốc gia Dân số (Triệu

người)

Sản lượng Bia (Triệu lít)

Tiêu dùng bình quân (lít/người/năm)

(Theo số liệu thống kê của Tổng công ty Bia- Rượu-Nước giải khát Hà Nội)

I.3.2 Tình hình sản xuất tại Việt Nam

Năm 2019 tổng sản lượng sản xuất bia đạt hơn 5 tỷ lít (tăng 22.9% so với cùng kỳnăm 2018); tiêu thụ đạt hơn 4 tỷ lít (tăng 29.1% so với cùng kỳ năm trước) Doanhthu thị trường bia đạt hơn 65 tỷ đồng (tăng 0.5% so với cùng kỳ năm trước) Vềchủng loại tiêu thụ, tiêu thụ bia đóng lon chiếm 66.8% tổng tiêu thụ bia tại ViệtNam, tiếp theo là bia đóng chai 29.9%; bia hơi 3.1% và chiếm 1 thị phần khiêm tốn

là bia tươi 0.1%

Về nhập khẩu, sản lượng bia nhập khẩu đạt hơn 37 triệu lít (tăng trưởng 8.9% sovới cùng kỳ năm 2018), 3 nguồn cung ứng bia chính của Việt Nam là Hà Lan(25%), Mexico (17%) và Bỉ (16%) So với lượng tiêu thụ bia tại Việt Nam, nhậpkhẩu bia vào Việt Nam chiếm tỷ trọng khá nhỏ Doanh nghiệp nội địa và FDIchiếm lĩnh thị trường bia trong nước, với ưu thế giá bia rẻ, hợp khẩu vị của đôngđảo bộ phận khách hàng

Về xuất khẩu, sản lượng bia xuất khẩu tăng hơn năm trước đạt hơn 46 triệu lít, trịgiá 45.87 triệu USD Mức sản lượng xuất khẩu sụt giảm khoảng 7% so với cùng

kỳ, chủ yếu là do chất lượng bia của Việt Nam chưa được đánh giá cao, chưa tạođược thương hiệu trên thị trường quốc tế Guinea xích đạo (chiếm khoảng 20%) làthị trường tiêu thụ bia Việt Nam lớn nhất Trong khi Mexico và Hà Lan là 2 quốcgia cung cấp bia lớn nhất cho Việt Nam

I.3.3 Tình hình tiêu thụ trong thời dịch

Trước năm 2020:

Forbes dẫn báo cáo nghiên cứu của Tạp chí y khoa Lancet (Anh) về tình trạng sửdụng đồ uống có cồn tại 189 quốc gia và vùng lãnh thổ giai đoạn 1990 - 2017, chothấy tỷ trọng tiêu thụ bia rượu trên toàn cầu đang có xu hướng tăng nhanh, nhất là

ở các quốc gia có thu nhập thấp, trung bình như Việt Nam, Ấn Độ…

Theo báo cáo này, tổng lượng tiêu thụ rượu trên toàn cầu mỗi năm từ 21 tỷ lít năm

1990 lên 35,7 tỷ lít vào 2017, tương đương tăng 70%

Tại khu vực Đông Nam Á, lượng tiêu thụ rượu đã tăng 34% trong vòng 7 năm(2010 - 2017) Ở giai đoạn này, Việt Nam lại là quốc gia có tốc độ tăng tiêu thụrượu lớn nhất thế giới, gần 90% kể từ năm 2010 Mức tăng tại Ấn Độ là 37,2%.Năm 2017 bình quân mỗi người Việt uống gần 9 lít đồ uống có cồn, con số này tại

Ấn Độ là 5,9 lít; Nhật Bản là 7,9 lít

Trong một báo cáo công bố năm 2018, Tổ chức Y tế thế giới (WHO) cũng đánhgiá mức tiêu thụ rượu, bia của người Việt là cao so với các quốc gia khác trong khuvực Ước tính, trung bình mỗi người Việt trên 15 tuổi tiêu thụ 8,3 lít cồn nguyênchất trong một năm, nhiều hơn người Trung Quốc và gấp 4 lần người Singapore

Từ năm 2020 đến nay:

Có thể nói, nửa đầu năm 2020 là khoảng thời gian khó khăn đối với ngành rượu.Nghị định 100 về xử lý vi phạm đối với người tham gia giao thông có sử dụngrượu bia đã phần nào làm giảm lượng tiêu thụ rượu bia trong những tháng đầu năm

2020 Bên cạnh đó, việc bùng phát đại dịch COVID-19 cũng là ảnh hưởng nặng nềđến hoạt động chung của ngành

Hình 1-3: Lượng tiêu thụ 6 tháng đầu năm 2020 so với 2019

Tác động của COVID-19: Ngành bia rất nhạy cảm với đại dịch Năm 2019, kênh

phân phối tiêu dùng tại chỗ (on-premise) chiếm khoảng 70% tổng lượng bia tiêuthụ tại Việt Nam, theo Euromonitor Vào năm 2020, kênh này bị ảnh hưởngnghiêm trọng do giãn cách xã hội Đà phục hồi sẽ tiếp tục, nhưng nhu cầu dự báo

sẽ chỉ trở lại mức trước COVID vào năm 2022 mà không phải 2021

Việt Nam đã xử lý rất tốt các đợt bùng phát COVID-19 Ngành dịch vụ ăn uống vàgiải trí đã được cải thiện và bắt đầu quay trở lại, nhưng vẫn cần nhiều thời gian hơn

để hồi phục về mức trước Covid Xu hướng khách ghé thăm nhà hàng, quán càphê, trung tâm mua sắm, công viên giải trí, bảo tàng,… vẫn còn yếu, giảm 10% so

với mức cơ sở, theo báo cáo tháng 12/2020 của Google Việc thiếu vắng kháchquốc tế cũng góp phần khiến lượng tiêu thụ bia giảm Theo GSO, chi tiêu củakhách du lịch nước ngoài chiếm 5,5% tổng mức bán lẻ năm 2019.

Tác động của Nghị định 100: Người tiêu dùng Việt Nam ngày càng điều chỉnh

thói quen uống rượu của họ, đặc biệt là ở các thành phố lớn (nơi tài xế thườngxuyên được kiểm tra nồng độ khí thở) Người tiêu dùng đã dần quen với việc sửdụng các phương tiện giao thông công cộng (taxi, dịch vụ gọi xe) Tác động củaNghị định 100 có thể sẽ giảm dần khi người tiêu dùng bắt đầu tự giác chấp hànhcác quy định vì sự an toàn của chính họ

II LUẬN CHỨNG XÂY DỰNG NHÀ MÁY BIA

III CÁC LUẬN CHỨNG KỸ THUẬT TRONG XÂY DỰNG NHÀ MÁY BIAQua phân tích đánh giá tình hình sản xuất và tiêu dùng Bia trên thế giới cũng như ởViệt Nam cho thấy thị trường kinh doanh và sản xuất Bia ở Việt Nam có tiềm năngrất lớn.Nó đem lại lợi nhuận lớn cho các nhà kinh doanh và nhà nước, vì Bia đượcxem là một sản phẩm xa xỉ với mức thuế 100% và là loại đồ uống có giá trị dinhdưỡng cao, thích hợp với mọi tầng lớp trong xã hội Do đó việc xây dựng một nhàmáy Bia là hoàn toàn hợp lý

III.1 Lựa chọn nguyên liệu

III.1.1 Malt đại mạch

Malt là một trong các nguyên liệu chính, thiết yếu để sản xuất bia nói chung vàkhông thể thay thế khi sản phẩm là các loại bia truyền thống Thể loại và phẩmchất malt là một trong những yếu tố quan trọng tạo ra sự đặc trưng riêng của biathành phẩm

Khoảng 1/3 đại mạch trên thế giới được trồng để sản xuất bia Đại mạch thuộc họHordeum Sativum, có một số ít thuộc họ H.Muvirum, H.Jubatum Đại mạchthường được gieo trồng vào mùa đông hay mùa xuân, được trồng nhiều ở Nga, Mỹ,Canada, Pháp, Nga…

Đại mạch có giống 2 hàng và đại mạch đa hàng, trong đại mạch đa hàng lại gồm cóđại mạch 4 hàng và đại mạch 6 hàng Tuy nhiên chỉ có đại mạch hai hàng đượcdùng trong sản xuất bia Còn đại mạch đa hàng chỉ dùng trong chăn nuôi và cácmục đích khác

Hạt đại mạch trải qua quá trình ngâm, ươm mầm sẽ trở thành hạt malt tươi; hạtmalt tươi lại tiếp tục qua quá trình sấy, tách rễ và đánh bóng sẽ trở thành hạt malt

khô tiêu chuẩn có thể bảo quản dài ngày trong điều kiện khô, mát và được sử dụng

để sản xuất bia Trong quá trình xử lí hạt đại mạch để trở thành hạt malt hoàn thiện

hệ enzyme trong hạt đã được hoạt hóa và tăng cường hoạt lực, đặc biệt là hệenzyme thủy phân thực hiện quá trình chuyển hóa các chất cao phân tử để tạo rachất chiết của dịch đường

Nhà máy sản xuất bia vàng lên nguyên liệu là malt vàng, ta chọn loại malt có chấtlượng tốt thỏa mãn những chỉ tiêu sau:

 Chỉ tiêu cảm quan

1 Màu sắc Hạt malt có màu vàng rơm, sáng óng ánh

2 Mùi vị Vị đặc trưng cho malt vàng là vị ngọt nhẹ hay ngọt dịu,

có hương thơm nhẹ, không được có mùi vị lạ.

Không lẫn tạp chất, hạt vỡ hay bị sâu bệnh Tỷ lệ hạt vỡ

≤0,5% số hạt, tỷ lệ hạt bị bệnh ≤1% số hạt, tỷ lệ hạt không nảy mầm ≤5% số hạt.

 Chỉ tiêu hóa lý

Nhà máy sử dụng gạo là nguyên liệu dạng hạt được dùng để thay thế một phầnmalt vì gạo là nguyên liệu rẻ, nhiều, dễ dàng chọn lựa và mua tại Việt Nam, sẽgiúp tiêu thụ sản phẩm nông nghiệp

Hàm lượng chất chiết của gạo rất cao, tinh bột nhiều vì vậy sẽ giảm được lượngmalt đáng kể Gạo sẽ làm bia nhẹ và trung tính

 Chỉ tiêu cảm quan

1 Hình thái Đồng nhất về kích thước, không có cám

III.1.3 Hoa houblon

Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản có tầm quan trọng thứ hai sau malt trong sản xuất bia, hiện chưa có nguyên liệu nào có thể thay thế được Hoa houblon góp phần quan trọng tạo

ra mùi vị đặc trưng của bia và tăng độ bền sinh học của bia Các hợp chất có giá trị trong hoa phải kể đến chất đắng, polyphenol và tinh dầu thơm ngoài ra còn một số hợp phần khác nhưng không mang nhiều ý nghĩa trong công nghệ sản xuất bia

Hoa houblon thường được sử dụng dưới 3 dạng: hoa cánh, hoa viên và cao hoa Vì nước

ta không trồng được hoa houblon, nhà máy chí sử dụng hai loại chế phẩm hoa houblon là hoa viên và cao hoa với tỷ lệ 80/20.

Dạng hoa viên

Để sử dụng thuận tiện đỡ tốn kém trong thời gian bảo quản và vận chuyển, người ta nghiền nát cánh hoa khô thành dạng bột Sau đó cho qua máy ép viên định hình để thu gọn và được bọc trong giấy đặc biệt có nạp thêm khí trơ như hoa cánh khô Giá trị chất lượng được tính theo α-axit đắng của hoa cánh và hoa viên như nhau Song hoa viên có hiệu quả sử dựng cao hơn nên tiết kiêm tốt hơn Loại hoa viên được sủ dụng là loại hoa viên nén có các chỉ tiêu sau :

 Chỉ tiêu cảm quan

 Chỉ tiêu hóa lý

Hàm lượng axit đắng 8±1%

Dạng cao hoa

Hỗn hợp các chất đắng được chiết tách từ hoa và đem cô đặc lại Tuy nhiên khi chỉdùng loại này ta không trích ly được polyphenol Không có lợi cho độ bền của bianhưng chất lượng chất đắng được bảo quản tốt hơn, đồng thời việc sử dụng khi nấuvới dịch đường sẽ thuận lợi và hiệu quả hơn nhiều Thông thường giá trị sử dụngtrong 1kg cao hoa tương đương 5÷6kg hoa cánh hoặc hoa viên.

 Chỉ tiêu cảm quan

1 Màu săc Dạng keo màu vàng hổ phách.

2 Mùi vị Mùi thơm đặc biệt, dễ bay hơi, dễ nhận mùi Vị đắng rõ rệt.

Do phải chi một chi phí khá lớn cho việc sử dụng nước, trung bình 6hl nước để sảnsuất 1hl bia, nhà máy kết hợp sử dụng hệ thống nước của khu công nghiệp và nướcngầm Dù là nước nào thì vẫn cần phải xử lý để đạt yêu cầu cho sản xuất.Tùy mức

độ sạch của nước mà ta xử lý theo 4 giai đoạn:

III.1.5 Nấm men bia

Trong ngành sản xuất bia, các giống nấm men đựơc chia thành 2 nhóm:

 Nhóm nấm men nổi với các đặc tính :

- Nhiệt độ lên men: 15÷25

- Lên men mạnh, quá trình lên men xảy ra trên bề mặt của môi trừơng

- Khi quá trình lên men kết thúc, các tế bào kết chùm, chuỗi, tạo thành lớp dàytrên bề mặt cùng với bọt bia, bia tự trong chậm

- Khả năng lên men đừơng tam (rafinose) kém (chỉ đạt 33%)

 Nhóm nấm men chìm với các đặc tính:

- Nhiệt độ lên men : 6÷10oC

- Quá trình xảy ra trong lòng môi trừơng nên khả năng lên men tốt

- Có khả năng lên men hoàn toàn (vì có thể lên men đường rafinose hoàntoàn)

- Khi lên men xong, các tế bào kết thành chùm hoặc chuỗi kết lắng xuống đáythùng lên men rất nhanh, nhờ vậy bia chóng tự trong hơn hên men nổi

- Nhà máy sử dụng nấm men chìm Saccharomyces carlsbergensis với đầy đủ

các đặc tính của chủng nấm men chìm và nhiều ưu điểm vuợt trội:

 Lên men mạnh trong lòng môi trường; khi hết nguồn cacbon trong môitrường, có xu hướng kết chùm, chuỗi và lắng nhanh xuống đáy thùng lênmen, làm trong bia nhanh

 Lên men được glucose, mannose, galactose, fructose, saccharose, malttose

 Đặc biệt rafinose và các dextrin đơn giản,được lên men tốt, thậm chí ở nhiệt

độ thấp từ 6÷10oC

 Không lên men được các đường: lactose, inulin…

 Ngoài ra chủng nấm men này còn có khả năng tái sử dụng tốt (6-8 đời), tỷ lệ

tế bào chết < 10%

Hiện nay được sử dụng khá phổ biến ở các nhà máy bia trên thế giới là chủng nấmnói trên Sinh sản tốt ở 8-25oC Ở nhiệt độ thấp (2÷8oC) chúng sinh sản chậm,nhưng vẫn lên men mạnh vì khả năng tạo bào tử của nấm men này yếu Trong môitrường có đầy đủ vitamin (đặc biệt là vitamin B6) chúng sẽ phát triển tốt nhưngảnh hưởng của từng loại vitamin lên nấm men là không giống nhau Khả năng kếtlắng của nấm men phụ thuộc vào nhiều yếu tố: cấu tạo thành tế bào nấm men, hàmlựơng nitơ hòa tan trong môi trường, nhiệt độ, trị số diện tích điện của tế bào và pHcủa môi trường.

III.1.6 Các nguyên liệu khác

Nguyên liệu phụ trợ dùng trong sản xuất bia chủ yếu là: acid , bột trợ lọc, chất tẩyrửa, chất sát trùng,

III.2 Lựa chọn loại bia sản xuất

Để sản phẩm sản xuất ra có thể tiêu thụ được ( đặc biệt là sản phẩm bia chai ), cóthể chiếm lĩnh được thị trường thì sản phẩm bia phải có chất lượng cao, đáp ứngđược yêu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng Do đó, lựa chọn loại bia sản xuất

có chất lượng cao thuộc loại bia vàng ( là loại bia rất được ưa chuộng hiện nay ) làđiều hợp lý

Sản phẩm bia sản xuất ra phải đảm bảo được các tiêu chuẩn sau :

 Chỉ tiêu cảm quan

1 Màu sắc Màu vàng rơm sáng óng ánh

2 Trạng thái Dạng lỏng, trong suốt, không có cặn, không lẫn tạp chất

3 Độ bọt Bọt trắng, nhỏ, mịn, có độ bám dính thành cốc Chiều cao lớp bọt

>2cm, thời gian giữ bọt 5-15 phút.

4 Mùi Có mùi thơm của Malt đại mạch và hoa Houblon, không có mùi lạ l

5 Vị Có vị đắng nhẹ đặc trưng của hoa Houblon, không có vị lạ.

 Chỉ tiêu hóa lý

1 Hàm lượng chất tan ban đầu % khối lượng 12 0 Bx

III.3 Quy trình công nghệ sản xuất

III.3.1 QUY TRÌNH 1

Nấu dịch nha

Tách bã houblon

Cung cấp oxy cho dịch

nha Cấy giống Lên men chính Lên men phụ

Dán nhãn Thanh trùng

Bia chai

Ưu điểm:

- Quy trình thể hiện đầy đủ, chi tiết và chặt chẽ từng công đoạn

- Thể hiện được nguyên liệu đầu vào và bã thải ra ở các quá trình

- Có quá trình làm lạnh trước khi bão hòa CO2 để hỗ trợ cho sự hấp thụ CO2 vào biađược dễ dàng hơn

- Quy trình này có thêm các công đoạn:

+ “Xử lý thế liệu”: thực hiện giai đoạn hồ hóa và dịch hóa phần tinh bột có trong

thế liệu, hỗ trợ cho giai đoạn đường hóa tinh bột nhanh và dễ dàng trong quá trình

nấu dịch nha tiếp theo

+ “Cung cấp oxy cho dịch nha”: chuẩn bị cho quá trình lên men bia vì quá trìnhnuôi dưỡng nấm men bia là quá trình hiếu khí

+ Ở quá trình “Lên men chính” sẽ tiến hành thu nhận lại lượng CO2 thoát ra và xử

lý thành CO2 tinh khiết để chuẩn bị tiến hành quá trình Bão hòa CO2 → tiết kiệmchi phí cho nhà máy không phải đầu tư mua lại khí CO2 và giảm tác động lên môitrường bằng cách tái chế khí CO2 thải ra

Lọc biaTàng trữLên menLàm lạnh nhanhLắng trongNấu hoa

Thu hồi CO2Men giống

Ưu: Quá trình hồ hóa diễn ra trước giúp thủy phân triệt để lượng tế bào gạo, phá

vỡ thành tế bào để quá trình diễn ra thuận lợi hơn Sơ đồ đơn giản, ngắn gọn

III.3.3 QUY TRÌNH 3

Nhược:

Chưa nêu rõ các chỉ tiêu nguyên liệu cũng như thông số ở từng giai đoạn

Chưa chi tiết hóa các công đoạn trong quy trình như: lọc dịch đường sau khi nấu,cung cấp O2trước khi tiến hành lên men chính, làm lạnh trước khi bão hòa CO2.

Chưa tận dụng được nguồn CO2 thoát ra ở lên men chính để hỗ trợ cho công đoạnbão hòa CO2 phía sau

Chưa thể hiện được cách xử lý cũng như tận các phụ phẩm có thể thải ra môitrường như thế nào

Men giống

Chai, nước, xút, điện

Bão hòa co2 Lọc trong Lên men phụ Lên men chính

Làm lạnh

Nhân giống

Chiết keg Rửa chai

bã Nước

Gạo

Hồ hóa Nghiền

Chọn quy trình: vì công ty mong muốn chất lượng sản phẩm bia phải tiêu chí đầu

tiên khi đem sản phẩm so sánh với các công ty đối thủ chứ không phải là hình thứcbao bì hay giá thành sản phẩm Chính vì lý do ấy nên nhóm quyết định chọn quytrình thứ nhất Với thông số rõ ràng, chi tiết hóa từng công đoạn nên nhóm tin sảnphẩm bia nếu như được sản xuất với quy trình như thế thì chất lượng bia sẽ là điểmcộng lớn nhất cho sản phẩm dù cho trên thị trường có những biến đổi gì Bên cạnhviệc chất lượng sản phẩm sẽ được đảm bảo thì giá thành cũng là một thách thứclớn cho phía công ty, có rất nhiều quy trình, đồng nghĩa với nhiều máy móc phảiđược sử dụng, năng lượng tiêu hao nhiều, lượng chất thải ra môi trường cũngnhiều, nên việc đầu tư máy móc trang thiết bị sẽ là một trong những vấn đề đượccông ty theo dõi và cập nhật thường xuyên Tóm lại với tiêu chí chất lượng sảnphẩm là nền tảng cốt lõi thì công ty quyết định chọn quy trình số 1 để sản xuất rasản phẩm bia cung cấp cho thị trường

III.3.4 Thuyết minh quy trình

Nấu dịch nha

Tách bã houblon

Cung cấp oxy cho dịch nha

Cấy giống Lên men chính Lên men phụ

Malt đại mạch

Nấu dịch nha với hoa houblon

Tách tạp chất của malt và gạo

Mục đích công nghệ: chuẩn bị

Malt và gạo có thể bị lần một số tạp chất như rơm rạ, bụi, kim loại Tách tạp chất

là một quá trình làm sạch nguyên liệu trước khi đưa vào sản xuất

Các biến đổi của nguyên liệu: Quá trình tách tạp chất không gây ra những biến đổihóa học bên trong hạt nguyên liệu

Thiết bị

Sử dụng thiết bị làm sạch nguyên liệu với hệ thống sàng rung Sàng sẽ tách các tạpchất có kích thước quá lớn hoặc quá nhỏ ra khỏi hạt Còn quạt sẽ tách đi những tạpchất nhẹ như bụi, rơm rạ

Nghiền nguyên liệu

 Nghiền malt:

Mục đích:

Nghiền nhỏ malt (theo yêu cầu kĩ thuật) để khi đường hóa thu được nhiều chất hòatan nhất, có lợi cho quá trình sản xuất và chất lượng thành phẩm, hạn chế các chấtkhông có lợi tan vào dịch đường và sử dụng tốt nhất các thành phẩm của malt.Nghiền malt giúp tăng bề mặt tiếp xúc với nước giúp nước xâm nhập nhanh hơnvào nội nhũ, thúc đẩy quá trình đường hóa, quá trình thủy phân nhanh, triệt để hơn

Yêu cầu nghiền: Vỏ malt được giữ càng nguyên càng tốt; nội nhũ càng mịn càng

tốt

Các biến đổi của nguyên liệu:

Trong quá trình nghiền xảy ra các biến đổi vật lý như kích thước hạt nguyên liệugiảm, nhiệt độ của khối hạt tăng do ma sát Cần thực hiện ngay quá trình nấu dịchnha sau khi nghiền nguyên liệu để hạn chế sự giảm hoạt tính enzyme trong malt

Thiết bị và thông số công nghệ:

Để nghiền malt, người ta sử dụng thiết bị nghiền trục Mức độ nghiền malt sẽ thayđổi theo kiểu thiết bị lọc dịch nha được sử dụng ở mỗi nhà máy Ví dụ như khi sửdụng nồi lọc thì không nên nghiền malt quá mịn Tỷ lệ các thành phần sau quátrình nghiền malt như sau: trấu: 15 - 18%, tấm lớn 12 - 15%, tấm nhỏ 30 – 35%,bột 25 - 35%

Sau mỗi mẻ,tất cả các bộ phận tiếp xúc với malt được vệ sinh bằng các vòi CIP

Ưu điểm của hệ thống này là sau khi nghiền vỏ trấu được bảo toàn và phần nội nhũđược nghiền đủ Toàn bộ quá trình nghiền mất 30 phút