thiết kế nhà máy bia năng suất 40 triệu lít/năm từ nấu và lên men bia nồng độ cao 14 độ bx

Ngày nay sản xuất bia cố nồng độ chất khô cao 140Bx đã trở thành phổ biến và được áp dụng ở nhiều quốc gia trên thế giới như: Mexico, các nước Nam Mỹ, Nam Phi…vì nó mang lại hiệu quả kin

LỜI CẢM ƠN

Sau gần 3 tháng thực tập, đến nay em đã hoàn thành bài báo cáo của mình Trong thời gian thực tập, ngoài việc củng cố và hiểu thêm những kiến thức đã học,

em còn nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè Qua đây,

em muốn gửi lời cảm ơn chân thành nhất của mình tới toàn thể các thầy, cô giáo trong khoa Chế Biến nói chung và bộ môn Công ngệ thực phẩm nói riêng của trường Đại hoc Nha Trang đã tạo điều kiện cho em được học tập và nghiên cứu trong một môi trường học tập khoa học, giúp cho em có những kiến thức vững vàng trước khi bước vào đời Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo tận tình của GS.TS Nguyễn Thị Hiền – người trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo cho em trong suốt quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Đồng thời em cũng xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình em và bạn bè những người luôn đứng sau giúp đỡ, chia sẻ với em những khó khăn và thuận lợi trong thời gian qua

Đề tài tốt nghiệp của em là “Thiết kế nhà máy bia năng suất 40 triệu lít/năm, từ nấu và lên men bia nồng độ cao 140Bx, sử dụng 50% nguyên liệu thay thế, trong đó 25% là đại mạch Việt Nam và 25% là đường” Đây là bản đồ án có khối lượng công việc tương đối lớn, nhưng do thời gian thực hiện còn hạn chế nên chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo và bạn bè để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 01 tháng 11năm 2008

Sinh viên thực hiện

Đỗ Thị Thanh Thương

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ix

DANH MỤC CÁC BẢNG x

DANH MỤC CÁC HÌNH xi

MỞ ĐẦU 1

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NGÀNH BIA 4

1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới 4

2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia tại Việt Nam 6

3 Tình hình sản xuất bia nồng độ cao trên thế giới và ở Việt Nam 8

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 11

1.1 Ưu điểm của bia nồng độ cao 11

1.2 Chọn địa điểm xây dựng nhà máy 13

1.2.1 Nguồn cung cấp nguyên liệu 13

1.2.2 Giao thông vận tải 13

1.2.3 Nguồn điện 14

1.2.4 Nguồn cung cấp nước 14

1.2.5 Nguồn cung cấp nhiên liệu 14

1.2.6 Hệ thống thoát nước 14

1.2.7 Nguồn nhân lực 14

1.2.8 Thị trường tiêu thụ sản phẩm 14

CHƯƠNG 2: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH SẢN XUẤT 16

2.1 Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm 16

2.2 Nguyên liệu sản xuất bia 17

2.2.1 Malt đại mạch 17

2.2.2 Hoa houblon 19

2.2.3 Nước 21

2.2.4 Nấm men 23

2.2.5 Nguyên liệu thay thế 23

2.2.6 Các chất phụ gia 29

2.3 Lựa chọn dây chuyền sản xuất 29

2.3.1 Phương pháp lên men cổ truyền 29

2.3.2 Phương pháp lên men hiện đại 30

2.4 Thuyết minh dây chuyền sản xuất 30

2.4.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bia 30

2.4.2 Thuyết minh quy trình 33

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG SẢN PHẨM 64

3.1 Các thông số ban đầu 64

3.2 Tính toán lượng bia từ 100kg nguyên liệu ban đầu 64

3.2.1 Tính lượng chất hòa tan và bã 65

3.2.2 Tính lượng sản phẩm trung gian qua các giai đoạn 66

3.2.3 Tính lượng men giống 67

3.2.4 Tính toán lượng bã malt và đại mạch 67

3.2.5 Tính toán lượng nước dùng trong quá trình nấu và rửa bã 68

3.2.6 Tính toán các nguyên liệu khác 69

3.2.7 Tính các sản phẩm phụ 71

3.3 Lập kế hoạch sản xuất 72

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ 77

4.1 Phân xưởng nấu 77

4.1.1 Cân nguyên liệu 77

4.1.2 Máy nghiền nalt 78

4.1.3 Máy nghiền đại mạch 79

4.1.4 Thiết bị vận chuyển nguyên liệu 79

4.1.5 Thiết bị hồ hóa 80

4.1.6 Thiết bị đường hóa 82

4.1.7 Thiết bị lọc khung bản 84

4.1.8 Thiết bị nấu hoa 85

4.1.9 Thùng lắng xoáy 87

4.1.10 Thiết bị đun nước nóng 88

4.1.11 Máy làm lạnh nhanh 89

4.1.12 Bơm 90

4.1.13 Tính toán CIP 90

4.1.14 Bơm CIP 91

4.2 Phân xưởng lên men 92

4.2.1 Thiết bị lên men 92

4.2.2 Thiết bị gây men giống 95

4.2.3 Thiết bị rửa sữa men 99

4.2.4 Máy lọc bia Filter 99

4.2.5 Thiết bị chứa bia và bão hòa CO2 100

4.2.6 Tính toán thùng nước để pha loãng 101

4.2.7 Bơm men giống 102

4.2.8 Bơm lọc 102

4.2.9 Bơm bột trợ lọc trong quá trình lọc 102

4.2.10 Hệ thống CIP 103

4.3 Phân xưởng hoàn thiện 104

4.3.1 Bia hơi 104

4.3.2 Bia chai 105

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN XÂY DỰNG 108

5.1 Thiết kế bố trí tổng mặt bằng 108

5.1.1 Thiết kế quy hoạch 108

5.1.2 Nguyên tắc phân vùng 108

5.2 Tính toán các hạ mục công trình 109

5.2.1 Khu vực sản xuất 109

5.2.2 Phân xưởng hoàn thiện 112

5.2.3 Phân xưởng phụ trợ 113

5.2.4 Các công trình phục vụ sinh hoạt 116

CHƯƠNG 6: TÍNH HƠI – NƯỚC – ĐIỆN – LẠNH 119

6.1 Tính lượng hơi cho nhà máy 119

6.1.1 Lượng nhiệt tính cho phân xưởng nấu 119

6.1.2 Tính nhiệt lượng cho phân xưởng hoàn thiện 124

6.1.3 Tính lượng hơi 124

6.1.4 Chọn nồi hơi 125

6.1.5 Tính nhiên liệu cho nồi hơi 126

6.2 Tính toán nước cho nhà máy 127

6.2.1 Nước dùng trong phân xưởng nấu 127

6.2.2 Nước dùng để làm lạnh nhanh dịch đường 127

6.2.3 Nước dùng trong phân xưởng lên men 128

6.2.4 Nước dùng trong nhân men giống và rửa men 128

6.2.5 Nước dùng cho phân xưởng hoàn thiện 128

6.2.6 Nước dùng cho nồi hơi 129

6.2.7 Nước dùng để pha cho ra bia thành phẩm 130

6.2.8 Nước dùng cho các việc khác 130

6.2.9 Tổng lượng nước dùng cho nhà máy 130

6.3 Tính toán điện tiêu thụ cho nhà máy 130

6.3.1 Tính phụ tải chiếu sang 131

6.3.2 Tính phụ tải sản xuất 140

6.3.3 Xác định phụ tải tính toán 141

6.3.4 Xác định công suất và dung lượng bù 141

6.3.5 Chọn máy biến áp 142

6.3.6 Tính điện tiêu thụ hàng năm 142

6.4 Tính toán lạnh cho nhà máy 144

6.4.1 Lượng nhiệt cần cho thiết bị làm lạnh nhanh 144

6.4.2 Lượng nhiệt lạnh cung cấp cho quá trình lên men chính để duy trì nhiệt độ lên men 144

6.4.3 Tính nhiệt lạnh cần thiết để hạ nhiệt độ bia từ lên men chính xuống lên

men phụ 146

6.4.4 Tính lượng nhiệt lạnh cho cả quá trình lên men phụ 146

6.4.5 Tính nhiệt lạnh cho thùng men giống 147

6.4.6 Lượng nhiệt lạnh cần cung cấp để hạ nhiệt độ bia sau khi lọc từ 50C xuống 10C để nạp CO2 148

6.4.7 Tổng nhiệt lạnh cần cung cấp cho nhà máy 148

6.4.8 Chọn máy lạnh 148

CHƯƠNG 7: VỆ SINH VÀ AN TOÀN LAO ĐỘNG 150

7.1 Vệ sinh và an toàn lao động 150

7.1.1 Vệ sinh cá nhân 150

7.1.2 Vệ sinh thiết bị 150

7.1.3 Vệ sinh công nghiệp 154

7.2 Bảo hộ và an toàn lao động 154

7.2.1 Chống độc trong sản xuất 155

7.2.2 An toàn hệ thống chịu áp 155

7.2.3 An toàn điện trong sản xuất 155

7.2.4 An toàn khi thao tác vận hành một số thiết bị phòng cháy chữa cháy 155

CHƯƠNG 8: MÔI TRƯỜNG VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 156

8.1 Các yếu tố chính trong nhà máy bia ảnh hưởng tới môi trường 156

8.1.1 Nước thải và các chất gây ô nhiễm 156

8.1.2 Bụi 158

8.1.3 Khí thải từ nhà nấu 158

8.1.4 Tiếng ồn 159

8.1.5 Các chất thải khác 159

8.2 Tổng quan về xử lý nước thải 160

8.2.1 Phương pháp cơ học 160

8.2.2 Phương pháp hóa học và lý học 160

8.2.3 Phương pháp sinh học 160

8.3 Phương án xử lý nước thải cho nhà máy bia 161

8.3.1 Sơ đồ công nghệ 161

8.3.2 Nồng độ cho phép các chất ô nhiễm trong nước thải (TCVN 5945 - 1995)163 CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN KINH TẾ 165

9.1 Mục đích và ý nghĩa 165

9.2 Nội dung phần tính toán kinh tế 165

9.2.1 Vốn đầu tư cho nhà máy 165

9.2.2 Tính giá thành cho sản phẩm 168

9.3 Đánh giá các chỉ tiêu và hiệu quả 172

9.3.1 Tổng doanh thu của nhà máy 172

9.3.2 Doanh thu thuần 172

9.3.3 Đánh giá các chỉ tiêu hiệu quả 173

9.3.4 Thời gian thu hồi vốn 174

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 175

TÀI LIỆU THAM KHẢO 177 PHỤ LỤC

Phụ lục 1 Quy trình sản xuất bia từ nấu và lên men bia nồng độ cao

Phụ lục 2 Một số hình ảnh minh họa về máy móc, thiết bị của nhà máy

Phụ lục 3 Sơ đồ hệ thống thu hồi CO2

Phụ lục 4 Mặt bằng lắp đặt hệ thống thiết bị chiết chai

Phụ lục 5 Sơ đồ hệ thống xử lý nước

Phụ lục 6 Mặt bằng, mặt cắt phân xưởng nấu

Phụ lục 7 Mặt bằng, mặt cắt phân xưởng lên men

Phụ lục 8 Tổng bình đồ nhà máy bia năng suất 40 triệu lít/năm

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

Bx: Nồng độ Brix (Tổng chất khô hòa tan có trong dung dịch được đo bằng Brix kế) CIP: Cleaning In Place – Hệ thống vệ sinh tẩy rửa sát trùng cho sản xuất

BOD: Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy cần thiết cho phản ứng sinh học (chất hữu cơ)

COD : Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy cần thiết cho phản ứng hóa học (chất vô cơ)

SS: Suspended Solids – Chất rắn lơ lửng

CFU: Colonic Forming – Đơn vị khuẩn lạc

MPN: Most Propable Number – Số lượng lớn nhất có thể có

KCS: Kiểm tra chất lượng sản phẩm

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 0.1 Sản phẩm bia được sản xuất bằng công nghệ lên men bia nồng độ cao

ở một số nước trên thế giới [6] 9

Bảng 2.1 Thành phần hoá học của malt [1] 18

Bảng 2.2 Thành phần hoá học của hoa houblon [1] 20

Bảng 2.3 So sánh thành phần của hoa viên với hoa cánh [1] 21

Bảng 2.4 Hàm lượng các hoá chất xử lý nước uống và dư lượng cho phép 22

Bảng 2.5 Chỉ tiêu chất lượng đường do công ty cổ phần mía đường Lam Sơn sản xuất [6] 28

Bảng 3.1 Kế hoạch sản xuất của nhà máy 73

Bảng 3.2 Tổng hợp nguyên liệu chính, phụ cho bia hơi 100Bx 73

Bảng 3.3 Tổng hợp nguyên liệu chính, phụ cho bia chai 120Bx 75

Bảng 4.1 Các thiết bị chính cho phân xưởng sản xuất bia năng suất 40 triệu lít/năm từ nấu và lên men bia nồng độ cao 140Bx 107

Bảng 5.1 Các công trình sản xuất, công trình phụ trợ, công trình sinh hoạt 118

Bảng 6.1: Các khu vực, nhà dùng đèn chiếu sang 139

Bảng 6.2: Công suất các thiết bị trong nhà máy 140

Bảng 8.1 Những chất điển hình của nước thải nhà máy bia 158

Bảng 8.2 Thành phần chất thải nhà máy bia 159

Bảng 8.3 Nồng độ cho phép các chất ô nhiễm trong nước thải 163

Bảng 9.1 Đơn giá cho các hạng mục công trình 166

Bảng 9.2: Đơn giá cho các thiết bị 167

Bảng 9.3: Chi phí nguyên liệu 168

Bảng 9.4: Chi phí nguyên liệu và động lực 169

Bảng 9.5: Tính nhân lực cho các bộ phận 169

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 0.1 Biểu đồ phân chia lượng bia tiêu thụ theo vùng (2004) 4

Hình 2.1: Cấu tạo tế bào nấm men 23

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý của máy rửa chai một đầu 59

Hình 2.3 Nguyên lý hoạt động của hầm thanh trùng tunnel 61

Hình 2.4 Hệ thống CIP của phân xưởng nấu 62

Hình 2.5 Hệ thống CIP của phân xưởng lên men 63

Hình 4.1 Máy nghiền malt 78

Hình 4.2 Cấu tạo máy nghiền búa 79

Hình 4.3 Cấu tạo nồi hồ hóa 82

Hình 4.4 Cấu tạo nồi đường hóa 84

Hình 4.5 Cấu tạo thiết bị lọc khung bản 85

Hình 4.6 Cấu tạo nồi nấu hoa 87

Hình 4.7 Cấu tạo thùng lắng xoáy 88

Hình 4.8 Cấu tạo tank lên men 94

Hình 4.9 Mô hình gây men giống 98

MỞ ĐẦU

Bia là loại nước giải khát có truyền thống lâu đời, có giá trị dinh dưỡng cao và

có độ cồn thấp, mùi vị thơm ngon và bổ dưỡng Công nghệ sản xuất bia khá đặc biệt, bởi vậy nó mang lại cho người uống một cảm giác rất sảng khoái và hấp dẫn Trong bia có chứa hệ enzyme phong phú và đặc biệt là hệ enzyme kích thích cho sự tiêu hoá Vì vậy uống bia với lượng thích hợp không những có lợi cho sức khỏe, ăn cơm ngon, dễ tiêu hóa, mà còn giảm được sự mệt mỏi sau một ngày làm việc mệt nhọc Khi đời sống kinh tế xã hội phát triển, nhu cầu tiêu thụ bia của con người càng tăng, thậm chí đã trở thành loại nước giải khát không thể thiếu hàng ngày đối với mỗi người dân phương Tây

So với những loại nước giải khát khác, bia có chứa một lượng cồn thấp (3 – 80)

và nhờ có CO2 giữ được trong bia nên tạo nhiều bọt khi rót, bọt là đặc tính ưu việt của bia, là yếu tố để phân biệt bia với những loại nước giải khát khác Về mặt dinh dưỡng, một lít bia có chất lượng trung bình tương đương với 25gr thịt bò hoặc 150

gr bánh mì loại một, hoặc tương đương với nhiệt lượng là 500Kcal, bằng 2/3 năng lượng được cung cấp từ cùng một thể tích sữa Ngoài ra, trong bia còn chứa vitamin

B1, B2, B5, B6, rất nhiều vitamin PP và các acid amin cần thiết cho cơ thể, các chất khoáng và nguyên tố vi lượng khác Chính vì vậy từ lâu bia đã trở thành thứ đồ uống quen thuộc được rất nhiều người ưa thích

Trong những năm gần đây, nhu cầu uống bia của con người ngày một tăng nhanh, cùng với sự phát triển của ngành công nghệ thực phẩm và các ngành có liên quan, công nghệ sản bia đã có những bước tiến nhảy vọt Nhiều cải tiến về công nghệ đã được áp dụng vào sản xuất bia, đã nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị và mang lại hiệu quả kinh tế cao Ngày nay ngành sản xuất bia Việt Nam cũng như các nhà máy bia liên doanh hay các hãng bia nước ngoài luôn không ngừng mở rộng, cải tiến xây dựng các nhà máy mới phù hợp và nâng cao chất lượng nhằm đáp ứng nhu cầu chung với xu hướng cạnh tranh và chiếm lĩnh thị trường

Sản xuất bia nồng độ cao trong nhiều năm qua đã được nhiều nhà máy bia trên thế giới áp dụng như một phương tiện nhằm tối ưu hóa sản lượng của nhà máy hiện

có Việc lên men dịch đường ở nồng độ chất khô ban đầu cao làm tăng hiệu quả sử dụng thiết bị nấu và lên men, tăng công suất nhà máy bia lên 15 – 25% mà không cần đầu tư thêm thiết bị và nhân lực

Trước đây theo phương pháp truyền thống, bia được sản xuất từ dịch ban đầu có nồng độ chất khô từ 10 – 120Bx, quá trình lên men tạo ra bia có hàm lượng cồn 4 –

50V Ngày nay sản xuất bia cố nồng độ chất khô cao 140Bx đã trở thành phổ biến và được áp dụng ở nhiều quốc gia trên thế giới như: Mexico, các nước Nam Mỹ, Nam Phi…vì nó mang lại hiệu quả kinh tế, nhất là các nhà máy bia đã phát huy hết công suất dưới điều kiện sản xuất sẵn có hoặc là các nhà máy nằm trong khu vực do đặc điểm thời tiết mà mức tiêu thụ bia giữa các mùa không cân đối nhằm nâng cao sản lượng, tiết kiệm được nguồn vốn đầu tư Sản xuất bia bằng phương pháp lên men nồng độ cao không những có lợi về mặt kinh tế mà còn tạo cho sản phẩm có những

ưu điểm như:

- Nâng cao tính ổn định vật lý, hương bền, bia có vị êm dịu

- Dễ dàng cho việc đa dạng hóa sản phẩm

Hơn nữa với nhịp độ phát triển kinh tế của cả nước, ngành sản xuất bia của Viêt Nam trong những năm gần đây có những bước phát triển nhanh chóng Malt đại mạch là nguyên liệu chính trong sản xuất bia Đến nay nước ta vẫn phải nhập gần 100% malt từ nước ngoài Chi phí ngoại tệ trung bình mỗi năm khoảng 50 triệu USD Chi phí này sẽ tiếp tục tăng theo sản lượng bia trong những năm tới Do đó, việc tăng cường sử dụng nguồn nguyên liệu thay thế không những mang lại hiệu quả kinh tế trong việc giảm nguồn chi phí ngoại tệ mà còn giúp thêm một số công nghệ mới, tạo các sản phẩm mới làm tăng sản lượng của các dây chuyền sản xuất bia, đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng

Ở Việt Nam, việc nghiên cứu sử dụng nguyên liệu thay thế malt đại mạch trong sản xuất bia đã được quan tâm từ vài chục năm nay ở Viện nghiên cứu Rượu – Bia – Nước giải khát, Viện Công nghệ thực phẩm, trường đại học Bách khoa Hà Nội, một số đơn vị khác và đã đạt được nhiều kết quả tốt Việc dùng gạo làm nguyên liệu thay thế một phần malt trong sản xuất bia đã được sử dụng ở hầu hết các nhà máy bia trong cả nước, với tỷ lệ thay thế khoảng 15 – 30% Tuy nhiên, việc thay thế với

tỷ lệ cao hơn mới chỉ dừng ở quy mô thí nghiệm, chưa triển khai vào thực tế

Việc sử dụng nguyên liệu thay thế là đại mạch và đường hiện nay chưa được ứng dụng rộng rãi Do đại mạch chưa qua quá trình ươm mầm, sấy nên giá trị của

nó giảm hơn rất nhiều so với malt Vì vậy việc sử dụng đại mạch làm nguồn nguyên liệu thay thế malt cần được nghiên cứu và đưa vào sản xuất

Đường là một nguyên liệu có thể thay thế malt trong sản xuất bia Với ưu điểm

là tạo ra một dịch đường có nồng độ cao và như một chất có vai trò pha loãng nitrogen nó giúp cho bia có độ bền cao hơn Việc dùng đường trong sản xuất bia ở nước ta còn rất nhiều hạn chế, trong khi nguồn nguyên liệu này rất sẵn có và rẻ tiền

Từ những yếu tố trên em tiến hành thực hiện đề tài “Thiết kế nhà máy bia năng suất 40 triệu lít/năm từ nấu và lên men bia nồng độ cao 140Bx”

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NGÀNH BIA

1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới [1]

Đối với các nước có nền công nghiệp phát triển, đời sống kinh tế cao thì bia được sử dụng như một thứ nước giải khát thông dụng Hiện nay trên thế giới có trên

25 nước sản xuất bia với sản lượng trên 100 tỷ lít/năm, trong đó Mỹ, Đức mỗi năm sản xuất trên dưới 10 tỷ lít/năm, Trung Quốc 7 tỷ lít/năm…

Thống kê bình quân mức tiêu thụ hiện nay ở một số nước công nghiệp tiên tiến trong năm 2004 như sau: Cộng hoà Czech hơn 150 lít/người/năm, Đức 115 lít/người/năm, Úc khoảng 110 lít/người/năm…

Tổng lượng tiêu thụ trên thế giới năm 2003 khoảng 144,296 triệu kl, năm 2004 khoảng 150,392 triệu kl (tăng 4,2%) Lượng bia tiêu thụ tăng hầu khắp các vùng, ngoại trừ vùng Địa Trung Hải, đẩy lượng tiêu thụ trên toàn thế giới tăng lên Nhưng lượng tăng đáng kể nhất là Trung Quốc, Thái Lan, Philipin với tốc độ tăng đến 11,2%

Hình 0.1: Biểu đồ phân chia lượng bia tiêu thụ theo vùng (2004)

(nguồn từ Kirin news - Nhật Bản)

Châu Á là một trong những khu vực có lượng bia tiêu thụ đang tăng nhanh, các nhà nghiên cứu thị trường bia của thế giới nhận định rằng châu Á đang dần giữ vị trí dẫn đầu về tiêu thụ bia trên thế giới

Trong khi sản xuất bia ở châu Âu giảm, thì ở châu Á, trước kia nhiều nước có mức tiêu thụ trên đầu người thấp, đến nay tăng bình quân 6,5%/năm Thái Lan có mức tăng bình quân cao nhất 26,5%/năm, tiếp đến là Philipin 22,2%/năm, Malaysia 21,7%/năm, Indonesia 17,7%/năm Đây là những nước có tốc độ tăng nhanh trong khu vực Các nước xung quanh ta như Singapo đạt 18 lít/người/năm, Philipin đạt 20 lít/người/năm…(theo số liệu của Viện Rượu – Bia – Nước giải khát Việt Nam) Công nghiệp bia của Trung Quốc phát triển là nguyên nhân chủ yếu thúc đẩy sự tăng trưởng của ngành công nghiệp bia châu Á Từ năm 1980 đến năm 1990 sản lượng bia tăng từ 69,8 triệu lít lên 1230 triệu lít, tức là tăng 17 lần Thời kỳ từ 1981 đến 1987, mức tăng trưởng trên 20% (theo số liệu của Viện Rượu – Bia – Nước giải khát Việt Nam) Đến năm 2004, tổng lượng bia tiêu thụ ở Trung Quốc là 28.640 triệu lít, xếp thứ hạng đầu trên thế giới

Tổng lượng bia tiêu thụ của các nước khu vực châu Á trong năm 2004 đạt 43.147 triệu lít, tăng 11,2% so với năm 2003

Do thị trường bia trên thế giới đang phát triển một cách năng động, các hãng bia

sử dụng các chiến lược kinh doanh khác nhau

Tại Mỹ và châu Âu, do thị trường bia đã ổn định, chiến lược kinh doanh bia là dành thị phần, giảm chi phí sản xuất Ngược lại, tại Trung Quốc là nơi thị trường đang tăng trưởng (nhất là đối với các loại bia chất lượng cao) chiến lược là phát triển sản xuất, tăng sản lượng và nâng cao chất lượng

Vấn đề kiểm soát, mở rộng hệ thống phân phối càng trở nên quan trọng khi nghiên cứu thị trường, vì vậy các công ty ngoại quốc có ý đồ kiểm soát càng nhiều càng tốt

Một hướng đi khác là xây dựng nhà máy bia phân tán ở nhiều cùng nhằm thu hút người tiêu dùng

2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam [1]

Bia được đưa vào Việt Nam từ năm 1890 cùng với sự có mặt của nhà máy bia Bia Sài Gòn và nhà máy bia Hà Nội, như vậy ngành bia Việt Nam đã có lịch sử trên

100 năm

Hiện nay do nhu cầu của thị trường, chỉ trong một thời gian ngắn, ngành sản xuất bia có những bước phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tư, mở rộng các nhà máy bia đã có từ trước và xây dựng các nhà máy bia mới thuộc Trung ương và địa phương quản lý, các nhà máy liên doanh với các hãng nước ngoài Công nghiệp bia phát triển kéo theo sự phát triển của các ngành sản xuất khác

Năm năm trở lại đây, do tác động của nhiều yếu tố như tốc độ tăng trưởng GDP, tốc độ tăng dân số, tốc độ đô thị hoá, tốc độ đầu tư…mà ngành công nghiệp Bia đã phát triển với tốc độ tăng trưởng cao Chẳng hạn như năm 2003, sản lượng bia đạt

1290 triệu lít, tăng 20,7% so với năm 2002, đạt 79% so với công suất thiết kế Trong số các sản phẩm đồ uống có cồn, bia là sản phẩm rất được ưa chuộng Năm

2005, tổng giá trị sản lượng chiếm 95% giá trị sản lượng đồ uống có cồn và năm

2006 là 97%

Số lượng cơ sở sản xuất

Số lượng cơ sở sản xuất giảm xuống so với những năm cuối thập niên 1990, đến năm 2003 chỉ còn 326 cơ sở sản xuất so với 469 cơ sở tính từ năm 1998 Điều này

là do yêu cầu về chất lượng bia, về mức độ vệ sinh an toàn thực phẩm ngày càng cao, đồng thời do sự xuất hiện của nhiều doanh nghiệp bia lớn có thiết bị hiện đại, công nghệ tiên tiến…nên có sự cạnh tranh gay gắt, nhiều cơ sở sản xuất quy mô nhỏ, chất lượng thấp không đủ khả năng cạnh tranh đã phá sản hoặc chuyển sang sản xuất sản phẩm khác Hiện nay, trên thị trường bia Việt Nam có khoảng hơn 400

cơ sở sản xuất ở 57 tỉnh thành, địa phương Trong đó, có 5 cơ sở sản xuất với công suất 100 triệu lít/năm, 11 có năng suất 20 triệu lít/năm, còn lại là các cơ sở sản xuất nhỏ Theo thống kê của hiệp hội Bia – Rượu – Nước giải khát Việt Nam (VBA) thì còn có một lượng khá nhiều các cơ sở sản xuất nhỏ, công suất dưới 10 triệu lít/năm

và dưới 1 triệu lít/năm ở các địa phương còn chưa thống kê đầy đủ được

Hai tổng công ty Bia – Rượu – Nước giải khát Hà Nội và Sài Gòn là hai đơn vị đóng góp tích cực và giữ vai trò chủ đạo trong ngành bia Theo báo cáo của các

tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương và của hai tổng công ty, riêng năm 2003, doanh thu của ngành bia, rượu, nước giải khát đạt 16.497 tỷ đồng, nộp ngân sách nhà nước 5000 tỷ đồng, tạo điều kiện việc làm và thu nhập ổn định cho trên 20.000 lao động Sản lượng bia tiêu thụ toàn quốc đạt 1290 triệu lít, đạt 78,8% công suất thiết kế, trong đó Habeco và Sabeco đạt 472,28 triệu lít (chiếm 36,61%) toàn ngành bia) Hai tổng công ty đã phát huy hết năng suất, phải gia công tại một số địa phương nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người tiêu dùng

Nếu xét theo địa phương, năng lực sản xuất bia chủ yếu tập trung vào các thành phố lớn như thành phố Hồ Chí Minh chiếm 23,2% tổng năng lực sản xuất bia toàn quốc, thành phố Hà Nội chiếm 13,44%, thành phố Hải Phòng chiếm 7,47% Các nhà máy bia được phân bố trên 49 tỉnh thành của cả nước, trong đó 24 tỉnh thành có sản lượng trên 20 triệu lít/năm Đến nay còn một số tỉnh thành chưa có nhà máy như: An Giang, Bạc Liêu, Bến Tre, Đồng Tháp…

Thương hiệu bia

Những thương hiệu bia sản xuất tại Việt Nam đang chiếm ưu thế, đứng vững trên thị trường và có khả năng tiếp tục phát triển mạnh trong quá trình hội nhập, đó là: Sài Gòn, Sài Gòn special, 333, Hà Nội, Heiniken, Tiger, Halida…Lượng bia thuộc các thương hiệu này đạt 713,8 triệu lít chiếm 55,24% thị phần tiêu thụ Mảnh thị trường bia cao cấp cũng đã xuất hiện một số loại bia nhập khẩu và các nhà hàng bia tươi (tại Hà Nội cũng như thành phố Hồ Chí Minh có trên 10 nhà hàng bia tươi) với sản lượng nhỏ nhưng đang ngày càng được ưa chuộng

Trình độ công nghệ và thiết bị

Các nhà máy bia có công suất trên 100 triệu lít/năm đều có hệ thống thiết bị hiện đại, tiên tiến, nhập khẩu từ các nước có nền công nghiệp sản xuất bia phát triển mạnh như: Đức, Đan Mạch…Các nhà máy bia có công suất trên 20 triệu lít/năm cho đến nay đã đầu tư chiều sâu, đổi mới thiết bị, tiếp thu trình độ công nghệ tiên tiến vào sản xuất

Nguyên liệu cho ngành bia

Năm 2003, kim ngạch nhập khẩu nguyên liệu cho ngành sản xuất bia (chủ yếu là malt và hoa houblon) khoảng 76 triệu USD Tổng công ty Habeco đã thử nghiệm trồng thử đại mạch ở một số nơi nhưng chưa có kết quả do sự không phù hợp về thổ

nhưỡng và khí hậu Hiện tại đã có một nhà máy sản xuất malt đại mạch với công

suất 50.000 tấn/năm và có khả năng mở rộng lên 100.000 tấn/năm (trích dẫn từ báo cáo tổng kết hoạt động nhiệm kỳ II từ 3/2001 đến 3/2005 của Hiệp hội Bia – Rượu – Nước giải khát Việt Nam)

Định hướng phát triển nền công nghiệp bia đến năm 2020

Do mức sống ngày càng tăng, mức tiêu thụ ngày càng cao Không kể các nước châu Âu, châu Mỹ có mức tiêu thụ bia theo đầu người rất cao do có thói quen uống bia từ lâu đời, các nước châu Á tiêu dùng bình quân 17 lít/người/năm

Truyền thống văn hoá dân tộc và lối sống tác động đến mức tiệu thụ bia, rượu Ở các nước có cộng đồng dân tộc theo đạo Hồi, không cho phép giáo dân uống rượu, bia nên tiêu thụ bình quân đầu người ở mức thấp Việt Nam không bị ảnh hưởng của tôn giáo trong tiêu thụ bia nên thị trường còn phát triển

Theo một số nghiên cứu của nước ngoài, bia hiện nay chiếm khoảng từ 50 – 96% tổng mức tiêu thụ các loại đồ uống có cồn trên thị trường các nước Đông Nam

Á

Năm 1995 dân số Việt Nam là 74 triệu người, năm 2000 là 81 triệu người, đến năm 2005 có thể là 89 triệu người Do vậy dự kiến mức tiêu thụ bình quân theo đầu người vào năm 2005 cũng chỉ đạt 13 lít/người/năm, sản lượng bia đạt khoảng 1300 triệu lít Năm 2005 mức tiêu thụ bình quân 17 lít/người/năm, sản lượng 1200 triệu lít Sản lượng bia của toàn ngành giữ được tốc độ tăng trưởng đều đặn trong những năm từ 2002 cho đến năm 2006, tốc độ tăng trung bình của cả giai đoạn là 18% Theo Quy hoạch tổng thể ngành Rượu – Bia – Nước giải khát, đến năm 2010 sản lượng toàn ngành phấn đấu đạt 3,5 tỷ lít với mức tăng trưởng trung bình năm dự kiến là 21% và đến năm 2020 dự kiến đạt mức tiêu thụ 25 lít/người/năm

3 Tình hình sản xuất bia nồng độ cao trên thế giới và ở Việt Nam

a Tình hình sản xuất trên thế giới

Công nghệ lên men bia nồng độ cao là quá trình sản xuất và lên men dịch đường

có nồng độ cao hơn so với các phương pháp sản xuất bia truyền thống Bia nồng độ cao có thể được pha loãng sau khi lên men bằng nước vô trùng đã được khử oxy hoặc pha trộn với các loại nước quả để tạo ra nhiều loại bia khác nhằm đáp ứng thị hiếu ngày càng tăng của người tiêu thụ

Bảng 0.1 Sản phẩm bia được sản xuất bằng công nghệ lên men bia

nồng độ cao ở một số nước trên thế giới [6]

cồn (%v/v)

Nhiệt độ lên men (0C)

Xuất xứ

2 Eldri Pope Thomas Hardys

Ale

9 Schaffbrau Feuerfest Edel

Bier

13 Courage Imperial Russian

Stout

15 Echigo Land braurei Abbey

Style Triple

17 North Coast Old Rasputin

Russian Impercial Stout

Hầu hết các châu lục trên thế giới đều đã và đang áp dụng công nghệ lên men bia nồng độ cao Ở Bắc Mỹ (Mỹ và Canada) đã nấu và lên men dịch đường 18 –

200Bx Ở châu Úc (Úc và Newzealand) lên men bia nồng độ cao là phương pháp phổ biến nhất hiện nay Ở các châu lục khác lên men bia nồng độ cao cũng được áp dụng ngày càng rộng rãi như ở Trung Mỹ, Nam Mỹ và châu Phi Không chỉ ở các nước có ngành công nghiệp bia phát triển lâu đời mới sản xuất bia nồng độ cao mà tại châu Á cũng đã áp dụng công nghệ này để sản xuất bia như Chosun của Hàn Quốc và Hohlot của Trung Quốc Sản xuất bia nồng độ cao được áp dụng ngày càng nhiều trên thế giới, bởi bia nồng độ cao có những ưu điểm vượt hơn hẳn bia nồng thường như tăng hiệu quả sử dụng thiết bị, tăng sản lượng, tiết kiệm nguồn đầu tư

cơ bản, giảm chi phí vận hành, giảm phế thải…

Tình hình sản xuất tại Việt Nam

Ở Việt Nam tuy sản lượng bia tăng nhanh nhưng công nghệ lên men bia nồng độ cao chưa được phát triển Phần lớn các nhà máy bia của Việt Nam chỉ lên men dịch đường có nồng độ 10 – 120Bx, với tỷ lệ gạo làm nguyên liệu thay thế là khoảng 30%, nên sản xuất ra bia có độ cồn 3 – 5 %v/v Như vậy việc nghiên cứu sản xuất dịch đưòng cho lên men bia nồng độ cao không chỉ đáp ứng nhu cầu về bia ngày càng tăng mà còn nâng cao tỷ lệ nguyên liệu thay thế, hiệu quả sử dụng thiết bị, tạo

ổn định cho bia thành phẩm, đem lại hiệu quả kinh tế và góp phần đa dạng hoá sản phẩm

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

Với những đặc điểm như có chứa nhiều chất hữu cơ, alcol, lượng CO2 bão hoà

có tác dụng giảm nhanh cơn khát, vị đắng dịu, hậu ngọt, hương thơm đặc trưng, lớp bọt trứng mịn…đã làm cho bia có sức hấp dẫn đối với người sử dụng Về thành phần hoá học của bia cụ thể gồm: 6 hydrocacbon, 16 rượu, 17 hợp chất cacbonyl (– COOH), 29 acid hữu cơ, 11 chất khác, chỉ có 2 acid amin là valin, phenyl alanin, 70 – 80% chất đạm trong bia ở dạng cơ thể hấp thụ nhanh, khoáng phosphat là chủ yếu, chứa từ 0,4 – 1 g/l, vitamin B1, B2, PP…; ngoài ra còn chứa các chất dextrin, các chất đạm dưới dạng polyme, các chất humic trong bia giúp cho thức ăn phân tán tốt trong ruột, cải thiện quá trình trao đổi chất của cơ thể; từ đó mà bia được ưa chuộng ở hầu khắp các nơi trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng Khi đời sống ngày càng được nâng cao thì nhu cầu về bia cũng tăng Đây là cơ hội phát triển cho ngành bia, rượu, nước giải khát của Việt Nam

1.1 Ưu điểm của bia nồng độ cao

 Tăng hiệu quản sử dụng thiết bị nấu, thiết bị lên men, tăng sản lượng của nhà máy từ 15 – 25% mà không cần đầu tư thêm thiết bị bằng việc tăng nồng độ chất chiết Tiết kiệm nguồn đầu tư cơ bản ban đầu

 Giảm chi phí vận hành: do cùng một chi phí vận hành cho một đơn vị sản phẩm như điện, nước, hơi, nhân công nhưng sản xuất bia nồng độ cao lại thu được những sản phẩm cao hơn từ 25 – 30%

 Sản xuất bia nồng độ cao có thể sử dụng nguyên liệu thay thế với tỷ lệ cao

do vậy giảm lượng malt nhập ngoại, tiết kiệm được ngoại tệ Không những vậy, khi sản xuất theo phương pháp này sẽ có sự linh động trong việc lựa chọn nguyên liệu thay thế như các loại siro khác nhau, tạo ra bia có vị riêng Trong quá trình lên men bia nồng độ cao thì các loại đường có khả năng lên men được sử dụng vào quá trình tạo cồn nhiều hơn tạo sinh khối nấm men do đó hàm lượng cồn thu được trên một đơn vị cồn tăng lên

 Sản xuất bia nồng độ cao sẽ giảm lượng phế thải nên chi phí cho quá trình xử

lý nước thải giảm, điều này rất có ý nghĩa trong việc bảo vệ môi trường

 Khi lên men bia nồng độ cao sẽ nâng cao hương vị của bia thành phẩm do tăng hàm lượng etyl acetat, giảm lượng diacetyl do môi trường trong dịch đường nồng độ cao, áp suất thẩm thấu lớn, tỷ lệ tiếp giống cao do đó hạn chế khả năng nhiễm khuẩn Vào cuối giai đoạn lên men chính thì lượng nấm men lơ lửng trong bia non nhiều nên thúc đẩy quá trình khử diacetyl thành acetoin nhanh do đó mà lượng diacetyl trong bia thành phẩm thấp

Đối với nhà máy bia mới lắp đặt, sản xuất bia nồng độ cao ngoài những ưu điểm trên còn có những ưu điểm sau:

 Dung lượng của tất cảc hệ thống phụ trợ (hơi nước, khí, hệ thống lạnh) cũng nhỏ hơn so với nhu cầu của sản xuất bia thông thường cùng công suất

 Tất cả các bơm, van và hệ thống ống có thể được lựa chọn phù hợp với những lưu lượng nhỏ hơn so với những lưu lượng thông thường của một nhà máy bia cùng công suất

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nấu bia nồng độ cao: Theo phương pháp cổ điển các nhà máy bia sản xuất dịch đường có nồng độ ban đầu vừa đủ để tạo ra bia

có nồng độ mong muốn Một số trường hợp dịch đường được sản xuất cao hơn một

ít (khoảng 25%) bằng cách bổ sung siro hoặc đường kính vào nồi nấu hoa và bia thành phẩm được pha loãng để được bia bình thường

Ngành bia Việt Nam có mức độ tập trung cao, lợi thế về quy mô với khoảng 60% thị phần thuộc về 03 công ty lớn trong ngành, dẫn đầu là Sabeco (Tổng công ty Bia – Rượu – Nước giải khát Sài gòn), tiếp theo là VBL (Công ty liên doanh nhà máy bia Việt Nam) và Habeco (Tổng công ty Bia – Rượu – Nước giải khát Hà Nội)

Ngành bia Việt Nam ghi nhận kết quả hoạt động khả quan trong giai đoạn

2002-2006, sản lượng tăng trung bình 15%/năm, doanh thu tăng trên 20%/năm, tỷ suất lợi nhuận/doanh thu ở mức ổn định khoảng 10-11% Thị trường tiềm năng trong tương lai với dung lượng thị trường dự kiến năm 2010 đạt 3,5 tỷ lít

Hàng năm, ngành bia đóng góp cho ngân sách nhà nước nhiều tỷ đồng, góp phần vào sự phát triển kinh tế của cả nước, nâng cao đời sống xã hội, giải quyết việc làm cho người lao động Do đó, việc mở rộng các nhà máy bia tại các địa phương là cần thiết Hai sản phẩm chủ yếu của nhà máy là bia chai và bia hơi.Bia

hơi sản xuất chủ yếu cho mùa nóng và phần nhỏ cho mùa lạnh Bia chai sản xuất cho mùa lạnh khi mức tiêu thụ bia hơi giảm do khí hậu lạnh, đồng thời cũng dễ dàng cho việc vận chuyển và bảo quản

1.2 Chọn địa điểm xây dựng nhà máy

Địa điểm xây dựng nhà máy cần đáp ứng được những yêu cầu sau:

- Phù hợp với quy hoạch chung của thành phố

- Gần nguồn cung cấp nguyên liệu và nơi tiêu thụ sản phẩm

- Thuận tiện về giao thông

- Đảm bảo các nguồn điện, nước, nhiên liệu

- Vấn đề cấp thoát nước dễ dàng

- Nguồn nhân lực không quá khan hiếm

Qua khảo sát và tìm hiểu em chọ địa điểm xây dựng nhà máy ở quận Dương Kinh, Hải Phòng

1.2.1 Nguồn cung cấp nguyên liệu

Nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt, đại mạch trong nước và đường (nguyên liệu thay thế cho một phần malt), hoa houblon, nước, nấm men và một số nguyên liệu phụ trợ khác

- Malt đại mạch và hoa houblon được nhập từ Australia, Đức thông qua các công ty xuất nhập khẩu trung gian Malt được đóng gói vào trong các bao tải có trọng lượng cả bì là 50 kg Hoa houblon được nhập về dưới dạng cao viên và cao hoa

- Đại mạch trong nước được thu mua từ Sơn La bằng đường bộ

- Men giống: nhà máy sử dụng nấm men Saccharomyces carlsbergensis X25

1.2.2 Giao thông vận tải

Là một quận tương đối lớn của thành phố ở vùng Đông Bắc Việt Nam, có đường giao thông rất thuận tiện bằng cả đường bộ, đường sắt, đường thuỷ và đường hàng không Quận nằm tương đối gần đường quốc lộ nên thuận lợi cho việc thu mua

nguyên liệu và tiêu thụ sản phẩm

1.2.3 Nguồn điện

Điện là nhu cầu quan trọng cho bất kỳ nhà máy nào, điện phải đảm bảo 24/24 giờ Nhà máy sử dụng điện từ mạng lưới điện quốc gia, ngoài ra còn đặt thêm hệ thống máy biến thế riêng để ổn định nguồn điện và một máy phát điện để đề phòng

khi mất điện trên mạng lưới

1.2.4 Nguồn cung cấp nước

Nước trong sản xuất bia đóng một vai trò rất quan trọng Nước được dùng sản xuất với khối lượng tương đối lớn và yêu cầu của nước trong sản xuất hết sức nghiêm ngặt Nhà máy sử dụng nguồn nước do thành phố cấp Đây là một yếu tố quan trọng vì nước không chỉ dùng để cho nấu và xử lý, sinh hoạt mà còn được

dùng để pha loãng từ bia nồng độ cao ra bia thành phẩm sau này

1.2.5 Nguồn cung cấp nhiên liệu

Nhiên liệu được sử dụng nhằm cung cấp nhiệt cho nồi hơi phục vụ cho các mục đích sản xuất, vệ sinh nhà xưởng, thanh trùng…Nhà máy sử dụng nhiên liệu là than

đá được mua từ Tổng công ty than Việt Nam

1.2.6 Hệ thống thoát nước

Nhà máy thải ra một lượng nước thải lớn Đây là loại nước chứa nhiều chất hữu

cơ do đó nước thải của nhà máy được gom về hệ thống xử lý nước thải đặt trong

nhà máy, sau khi nước đã được xử lý mới thải ra hệ thống nước thải của thành phố

1.2.7 Nguồn nhân lực

Nhà máy có thể sử dụng lực lượng lao động tại địa phương, vừa nhằm giải quyết công ăn việc làm cho họ, mặt khác khi sử dụng nguồn nhân công tại chỗ có ưu điểm

là giảm bớt gánh nặng quan tâm đến nơi ăn chốn ở của công nhân Bên cạnh đó nhà

máy có thể thu hút them nhân lực từ các tỉnh lân cận

1.2.8 Thị trường tiêu thụ sản phẩm

Thị trường tiêu thụ chủ yếu của nhà máy là tại địa phương do có số dân đông, nhu cầu tiêu thụ sản phẩm lớn Ngoài ra nhà máy còn hướng tới cung cấp sản phẩm sang các tỉnh lân cận

Với đặc tính của bia và nhu cầu nước giải khát ngày càng cao cùng với sự giảm giá thành của bia do dùng 50% nguyên liệu thay thế và địa điểm đặt nhà máy thuận lợi thì việc sản xuất bia sẽ đem lại hiệu quả kinh tế cao Điều này chứng tỏ việc

thiết kế một nhà máy bia năng suất 40 triệu lít/năm từ nấu và lên men bia nồng độ cao 140Bx là hoàn toàn có tính khả thi, chắc chắn sẽ đem lại hiệu quả kinh tế cao cũng như việc tạo việc làm cho một lượng công nhân khá lớn và tăng nguồn thu cho ngân sách nhà nước

CHƯƠNG 2: CHỌN VÀ THUYẾT MINH

- Độ trong: trong suốt

- Hương: thơm dịu, đặc trưng của hoa houblon

- Vị: đắng dịu, đặc trưng của hoa houblon

- Trạng thái bọt: trắng mịn

- Thời gian giữ bọt: 5 – 25 phút

 Chỉ tiêu hoá lý

- Độ đường ban đầu: 140Bx

- Hàm lượng cồn: bia hơi 3,5%v/v; bia chai 5% v/v

- Hàm lượng CO2 hoà tan: bia hơi 3,5 – 4 g/l, bia chai 5 – 5,5 g/l

- Hàm lượng diacetyl: bia hơi < 0,2 mg/l; bia chai < 0,1 g/l

- Độ màu tính theo số ml I2 0,1N trung hoà 100 ml bia: 0,5 ml

- Hàm lượng glyceryl: bia hơi: 0,1 – 0,2%

- Hàm lượng acid hữu cơ: bia hơi: 0,1 – 0,15%; bia chai: <0,1%

- Tổng vi sinh vật hiếu khí: <100 CFU/ml bia hơi

- Vi khuẩn yếm khí: không có

- Escherichia coli: không có

- Vi trùng gây bệnh đường ruột: không có

- Nấm mốc: ≤ 5 CFU/ml

- Riêng bia chai đảm bảo không có vi sinh vật bên trong

2.2 Nguyên liệu sản xuất bia

Nguyên liệu chính sử dụng trong sản xuất bia là malt đại mạch, hoa houblon, nước, nấm men Nguyên liệu thay thế là đại mạch Việt Nam, đường Ngoài ra còn

có các chất phụ gia theo tiêu chuẩn cho phép

2.2.1 Malt đại mạch

Trong sản xuất bia, malt có ý nghĩa quyết định lớn đến chất lượng của bia thành phẩm Malt dùng trong sản xuất bia là malt của đại mạch, là sản phẩm thu được sau khi cho đại mạch nảy mầm ở điều kiện nhân tạo và sấy tới độ ẩm nhất định với những điều kiện bắt buộc Malt cung cấp cho quá trình lên men đường, tinh bột, acid amin, chất khoáng; cung cấp enzyme protease, amylase cho qua trình nấu dịch lên men và các hệ thống enzyme oxy hoá khử khác Ngoài ra, malt còn cung cấp nguồn đạm hòa tan cho sự sinh trưởng, phát triển của nấm men, cung cấp những chất đặc trưng tạo nên hương vị, độ bọt, độ bền bọt cho bia sau này

2.2.1.1 Yêu cầu về chất lượng của malt

 Dấu hiệu bên ngoài

- Màu sắc: vàng nhạt hoặc vàng thẫm

- Mùi vị: mùi thơm đặc trưng của malt, vị ngọt dịu

- Kích thước hạt ít thay đổi so với lúc hạt còn tươi đồng đều

- Độ sạch tạp chất: cho phép tỷ lệ hạt vỡ 0,5%, tạp chất không quá 1%

- Malt phải xốp, khi cắn phải mềm, không còn các phản ứng, không có dấu hiệu meo mốc

 Các chỉ số cơ học

- Khối lượng tuyệt đối: 26 – 34 hạt/1 gram Khối lượng này biểu thị mức độ của quá trình nảy mầm Nếu mức độ nảy mầm càng sâu thì hạt malt càng xốp, độ đường hoá càng cao và khối lượng tuyệt đối càng thấp

- Hình thái bề mặt vết cắt: Số hạt có mặt cắt trắng đục ≥ 94% Chỉ số này đánh giá mức độ nhuyễn, khả năng hoà tan của malt

 Các chỉ số hoá học

- Độ ẩm hạt malt chiếm 1,5 – 5% trọng lượng chất khô Nếu độ ẩm > 5% thì việc bảo quản malt sẽ gặp khó khăn và gây tốn kém Nếu độ ẩm < 1,5% thì hạt malt trở nên giòn, dễ vỡ

- Hàm lượng chất chiết (là hàm lượng các chất có phân tử lượng thấp

dễ hoà tan trong nước khi tiến hành đường hoá hoàn toàn): > 78%

- Chỉ số Kolbach (là tỷ số giữa lượng đạm hòa tan vào dịch đường trong tổng số các chất có chứa nitơ): 35 – 45%

- pH của dịch chiết: 5,7 – 5,9

- Hoạt lực diasatase (amylase): 200 – 250 WK

- Độ xốp: malt càng xốp thì càng nhuyễn

- Thời gian đường hoá: 10 – 20 phút ở nhiệt độ 700C

- Ngoài ra còn một số chỉ tiêu khác như độ xốp, kích thước bột nghiền, hiệu suất lên men tới hạn…

2.2.1.2 Thành phần hoá học của malt

Bảng 2.1 Thành phần hoá học của malt [1]

Tinh bột

Đường khử

Đường saccharose

Pentose hòa tan

Pentose và hectose không hòa tan

Có 2 loại malt: malt vàng và malt thẫm Nhà máy sử dụng loại malt vàng

2.2.2 Hoa houblon

Hoa houblon có tên khoa học là “Hamulus Lupulus”, là một loài thân leo thuộc hang urticacée, họ moracé Hoa houblon được coi là nguyên liệu chính thứ hai trong sản xuất bia Khi hoa houblon sắp chin xuất hiện hạt tròn có màu vàng sáng óng ánh

và nhờn dính, đó là những hạt hupulin - phần giá trị nhất của hoa Nhờ những hạt này mà tạo cho bia các tính chất đặc biệt như: vị đắng dịu, hương thơm đặc trưng;

có chứa những chất giữ bền bọt cho bia; tăng độ bền keo do chất đắng có hoạt tính sinh học cao và ổn định thành phần sinh học cho bia Hoa houblon cũng cung cấp khoáng, tannin, protein trong đó tannin kết hợp với protein chưa thuỷ phân và làm tách protein ra tránh hư hỏng cho bia.Do đó, hoa houblon được xác định là nguyên liệu không thể thay thế bởi nguyên liệu khác mặc dù công nghệ sản xuất bia đã trải qua hàng thế kỷ

Đức và Mỹ là hai quốc gia sản xuất hoa houblon lớn nhất, tiếp theo là cộng hoà Czech và hiện nay có cả Trung Quốc

2.2.1.1 Yêu cầu chất lượng của hoa houblon

- Hoa có màu xanh hơi ngà, cánh hoa phải có màu sang ngà, không có màu nâu hoặc màu sẫm đen

- Mùi vị: có vị đắng, mùi thơm đặc trưng

- Tạp chất: hàm lượng tạp chất < 17,5%, không lẫn nhiều lá và cuống hoa (có thể chấp nhận lá và cuống gãy còn khoảng 3%)

- Hàm lượng ẩm: dùng tay nghiền hoa, hoa không được dính vào nhau hoặc mất lá, không bị ướt, không bị gãy

- Hình dáng hoa: Các búp hoa phải to đều, các cánh hoa xếp khít lên nhau

- Các hạt lupulin (nhụy hoa): hoa có càng nhiều lupulin cáng tốt, lupulin có màu vàng chanh tới vàng bóng, dính

2.2.1.2 Thành phần hoá học của hoa houblon

Bảng 2.2 Thành phần hoá học của hoa houblon [1]

Thành phần Hàm lượng (%) Nước

Nhựa đắng tổng số Tinh dầu

Tanin Monosaccharid Pectin

Acid amin Protein Lipid và sáp Chất tro Cellulose, lignin, và các chất khác

10 – 11

15 – 20 0,5 – 1,5

2 – 5

2

2 0,1

2.2.1.3 Các dạng hoa houblon sử dụng

- Dạng cánh: sử dụng trực tiêp hoa tươi Hoa có màu xanh hơi vàng, cánh hoa phải có màu sang ngà, hoa có càng nhiều lupulin càng tốt Cần phân biệt hoa thơm, hoa có độ đắng cao và độ đắng thấp Các loại hoa thơm được đặc trưng bởi cường độ và mùi thơm dễ chịu hơn, lượng tinh dầu cao hơn nhưng hàm lượng α – acid của chúng thấp hơn so với các loại hoa đắng, hoa thơm vẫn được bán với giá cao hơn Các loại hoa đắng được đặc trưng bởi hàm lượng α – acid cao hơn Tuy nhiên hiện nay số lượng các nhà máy sử dụng hoa houblon tươi giảm liên tục khi xuất hiện các chế phẩm hoa houblon

- Dạng viên: Có màu xanh, dạng viên trụ, có đường kính 5 mm (hàm lượng chất đắng 8%) Trong quá trình nấu dạng hoa viên này thường được dùng với hàm lượng lớn và cho vào giai đoạn đầu là 1/2 và giữa quán trình nấu hoa 1/2 còn lại Có

2 loại hoa viên: hoa viên 90 và hoa viên 45

+ Hoa viên 90: 90 có nghĩa là 90 kg chứa tất cả các thành phần trong hoa gốc được chế biến từ 100 kg hoa tươi

+ Hoa viên 45: là loại hoa viên giàu lupulin trong đó chứa toàn bộ nhựa

và tinh dầu có trong hạt lupulin

Bảng 2.3 So sánh thành phần của hoa viên với hoa cánh [1]

Trong việc sản xuất bia nồng độ cao, nước càng có ỹ nghĩa quan trọng trong việc pha loãng bia thành các nồng độ theo cầu

Yêu cầu của nước dùng để sản xuất bia: [1]

- Hàm lượng CaSO4: 150 – 200 mg/l

- NH3 và muối NO2-: không có

- Hàm lượng ion Fe2+: ≤ 0,3 mg/l

- Vi sinh vật: ≤ 100 tế bào/ml

- Chỉ số Escherichia coli ≤ 3 tế bào/ml

Đối với nước pha loãng bia (bia nồng độ cao) cần phải có thêm những đặc tính sau:

- Hàm lượng O2 hòa tan: < 0,05 mg/l

- Hàm lượng CO2 > hàm lượng CO2 trong bia cần pha loãng

- Hàm lượng, thành phần khoáng tương đương vơi bia

- Không có vi sinh vật và mùi lạ

Bảng 2.4 Hàm lượng các hoá chất xử lý nước uống và dư lượng cho phép (Quy định của CHLB Đức về nước uống và nước sử dụng trong thực

–

1,2 0,4

10 –

17 – –

5 6,7

0,3 0,3 0,5 0,03 0,1 0,5 0,05

2 2,8

2.2.4 Nấm men

Nấm men sử dụng trong sản

xuất bia là vi sinh vật đơn bào

thuộc giống Saccharomyces

Nấm men có vai trò quan trọng

trong quá trình chuyển hóa

nguyên liệu thành sản phẩm

Quá trình này gắn liền với hệ

enzyme của tế bào nấm men

Nấm men trong sản xuất bia

thường có hai loại:

+ Saccharomyces cerevisae là nấm men nổi, phát triển và lên men bia ở

Nhà máy sử dụng chủng nấm men Saccharomyces carlsbergensis Ưu điểm của

việc sử dụng nấm men chìm là trong quá trình phát triển các tế bào nấm men kết dính chìm xuống đáy của thiết bị lên men, thuận lợi cho việc tách nấm men là giống cho các đợt lên men tiếp theo Nấm men phải đạt yêu cầu: hình tròn hoặc hình oval đều nhau, không nhiễm tạp chất, men sữa màu trắng, xốp, thơm

2.2.5 Nguyên liệu thay thế

Theo tài liệu của Hiệp hội bia châu Mỹ, nguyên liệu thay thế được định nghĩa là nguồn cacbohydrat có thành phần và tính chất phù hợp dùng để bổ sung và thay thế nguyên liệu cơ bản trong sản xuất bia là malt đại mạch Xuất phát điểm của việc sử dụng nguyên liệu thay thế ở châu Âu là nhằm làm giảm lượng malt đưa vào sản xuất vì thuế sản xuất lúc đó đánh vào lượng malt Nguyên liệu thay thế lúc đó là siro và các loại đường Sau chiến tranh thế giới lần thứ hai, toàn thế giới bị thiếu malt trầm trọng nên tất cả các châu lục đều phải sử dụng các nguồn nguyên liệu khác nhau như ngô, gạo, đại mạch Sau một thời gian dài sử dụng và nghiên cứu

Hình 2.1: Cấu tạo tế bào nấm men

ảnh hưởng của các loại nguyên liệu thay thế đến chất lượng của bia, người ta đã rút

ra một số kết luận sau:

- Việc sử dụng nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia không làm ảnh hưởng đến chất lượng của bia, ngược lại làm tăng độ bền của bia trong quá trình bảo quản

- Làm giảm độ màu của bia

- Cải thiện đặc tính bọt

- Mang lại lợi ích kinh tế

Khoảng 90% lượng bia được sản xuất trên thế giới được làm từ malt và nguyên liệu thay thế là tinh bột Người ta sử dụng nguyên liệu thay thế là tinh bột với nhiều mục đích:

Có một số công trình nghiên cứu sử dụng enzyme trong quá trình nấu và tạo hương, người ta có thể nâng cao tỷ lệ nguyên liệu thay thế lên 80 – 90% mà bia vẫn đảm bảo chất lượng Ngoài việc sử dụng gạo, ngô, sắn, đường làm nguyên liệu thay thế ở Nigeria đã sử dụng hạt Sorghum với tỷ lệ 58%, ngô 40% cùng với sự phối hợp của hai loại enzyme đường hóa, đạm hóa và bia vẫn đạt chất lượng tốt

Vấn đề sử dụng nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia đã được đặt ra cho các nhà nghiên cứu từ nhiều năm nay Sự lựa chọn một nguyên liệu thay thế nào đó tuỳ thuộc vào mức độ sẵn có ở trong nước, giá cả cũng như mục đích của các nhà sản xuất Trong đề tài này, nhà máy sử dụng nguyên liệu thay thế là đại mạch và đường

2.2.5.1 Ưu, nhược điểm của việc sử dụng đại mạch làm nguyên liệu thay thế

Malt đại mạch là nguyên liệu chính cho sản xuất bia Đại mạch sau khi lựa chọn được cho nảy mầm, sấy khô tạo ra malt Tuỳ theo yêu cầu của công nghệ sản xuất bia, chất lượng bia mà người ta lựa chọn công nghệ sản xuất malt thích hợp Nói chung, quá trình sản xuất malt là quá trình tiêu tốn năng lượng và nhân công Do nhu cầu hạ giá thành sản phẩm mà các nhà sản xuất bia ở Anh và Ailen bắt đầu sử dụng đại mạch vào sản xuất bia năm 1940 Tỷ lệ chất chiết của dịch đường từ đại mạch lúc đó không vượt quá 20%

Qua quá trình sản xuất, các nhà làm bia đã rút ra những ưu, nhược điểm của việc

sử dụng đại mạch làm nguyên liệu thay thế như sau:

 Ưu điểm:

- Nguồn cung cấp chất chiết rẻ tiền hơn malt, do đó giảm giá thành sản phẩm

- Cải thiện thời gian bảo quản bia

- Tăng khả năng bền bọt của bia

 Nhược điểm:

- Độ nhớt dịch đường cao hơn

- Tốc độ lọc dịch đường chậm hơn

- Gây khó khăn cho quá trình lọc bia

Khi sử dụng đại mạch làm nguyên liệu thay thế thì tính chất của đại mạch ảnh hưởng lớn đến công nghệ sản xuất cũng như chất lượng dịch đường và bia thành phẩm Tính chất của đại mạch chịu ảnh hưởng đáng kể của cả di truyền và điều kiện gieo trồng Việc sử dụng công nghệ di truyền đã tạo ra những giống đại mạch có chất lượng tốt cho sản xuất bia Các yếu tố môi trường cũng ảnh hưởng đến hàm lượng protein, tinh bột và α – 1,3 glucan,β – 1,4 glucan cũng như hoạt lực của hệ enzyme có trong đại mạch

Từ thực tế, các nhà sản xuất bia đã rút ra kết luận rằng khi sản xuất bia với tỷ lệ malt thấp, việc chọn đại mạch thay thế malt là một giải pháp rất tốt, chất lượng bia vẫn đảm bảo do trong đại mạch có một số chất tương tự như malt, đó là: thành phần protein trong đại mạch cao nên khi sử dụng tỷ lệ cao làm nguyên liệu thay thế sẽ

tránh được thiếu hụt nguồn đạm trong dịch đường Mặt khác trong đại mạch có hoạt lực diastase khoảng 35 – 40 WK, chỉ số này mặc dù thấp so với malt đại mạch nhưng lại là đặc tính mà các nguyên liệu thay thế khác không có được Đặc biệt nhiệt độ hồ hóa của đại mạch nằm trong khoảng 55 – 650C, thấp hơn nhiều so với gạo (75 – 850C) nên dịch hóa ở nhiệt độ thấp và có thể dùng trực tiếp với malt, do

đó tiết kiệm được năng lượng và tạo điều kiện cho quá trình nấu được dễ dàng Vỏ của đại mạch tạo nên lớp màng lọc rất tốt khi sử dụng thùng lọc lắng

Nhà máy sử dụng giống đại mạch trong nước là RIB0127 (hay Zkb0127)

Giống đại mạch RIB0127 được trồng tại Sơn La vụ đông xuân 2002 – 2003 có thời gian sinh trưởng ngắn, tiềm năng năng suất cao, ổn định, có khả năng chịu rét

và sương muối tốt; có thể sử dụng trực tiếp làm nguyên liệu thay thế để sản xuất, làm nguyên liệu cho sản xuất rượu, nước giải khát

Một số thông số kỹ thuật của giống đại mạch RIB0127:

 Nguồn gốc giống:

- Giống có nguồn gốc nhập ngoại

- Loại đại mạch: đại mạch hai hàng

 Chỉ tiêu cảm quan:

- Hạt mẩy, hình elip, màu vàng sáng

 Chỉ tiêu nông học:

- Thời gian sinh trưởng: 108 – 110 ngày

- Chiều cao cây: 108 cm

- Chiều dài bông: 8 – 9 cm

- Năng lực nảy mầm: 97 – 99%

- Khả năng nảy mầm: 98%

2.2.5.2 Ưu, nhược điểm của việc sử dụng đường làm nguyên liệu thay thế

Đường là nguyên liệu thay thế thứ hai trong sản xuất bia Chính vì vậy chất lượng đường cũng có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng bia Một trong những lợi ích căn bản của việc sử dụng đường là tạo ra dịch đường với giá thành rẻ hơn mà vẫn đảm bảo chất lượng của bia Đường có thể sử dụng để làm tăng nồng độ dịch đường trong nồi nấu hoa Điều này có những ưu điểm sau:

- Thành phần chủ yếu của đường là saccharose > 98%

- Thành phần tạp chất rất thấp Do đó không ảnh hưởng nhiều đến tính chất đặc trưng của sản phẩm bia về mùi, vị…

- Nồi đường hoá chỉ có thể hoạt động với một công suất nhất định và với nồng độ dịch sau nấu nhất định chứ không theo yêu cầu lựa chọn của dịch nấu hoa

- Theo công nghệ lên men nồng độ cao thì muốn nâng cao nồng độ dịch đường thì phải đun cho hơi nước bay bớt đi, nay có thể làm nhờ bổ sung thêm đường

- Việc sử dụng đường làm tăng nồng độ của dịch lên men nồng độ cao làm tăng công suất của nhà máy bia mà không cần đầu tư thêm thiết bị hoặc giảm thể tích nồi nấu

Đường bổ sung trực tiếp nào nồi nấu hoa đã làm tăng hương vị của bia bằng những ưu điểm:

- Pha loãng những chất không có bản tính tinh bột như protein, polyphenol

là những chất làm đục bia

- Điều chỉnh giá sản phẩm bằng nguồn chất khô rẻ hơn

- Làm tăng sản lượng, năng lực của quá trình nấu

- Đáp ứng nhu cầu về lên men nồng độ cao

- Khi tỷ lệ nguyên liệu thay thế cao có thể giảm bọt, hạn chế khả năng lên men, giảm lượng este…

Tuy nhiên việc sử dụng đường làm nguyên liệu thay thế có một số nhược điểm sau:

- Do thành phần chủ yếu là saccharose nên khi bổ sung đường người ta chỉ làm tăng thành phần đường trong dịch Khi bổ sung với lượng lớn cần phải chú ý đến hàm lượng acid amin

- Nếu hàm lượng đường quá cao sẽ phá vỡ sự cân bằng trong quá trình lên men, mặt khác tạo nhiều sản phẩm rượu bậc cao ảnh hưởng đến chất lượng bia sau này

Ở đây, nhà máy sử dụng đường saccharose của nhà máy đường Lam Sơn (tỉnh Thanh Hoá) làm nguyên liệu thay thế

Yêu cầu chất lượng của đường tinh luyện như sau:

Bảng 2.5 Chỉ tiêu chất lượng đường do công ty cổ phần mía đường Lam Sơn sản xuất [6]

Chỉ tiêu Đơn vị tính Đường tinh luyện Hàm lượng đường saccharose

Dư lượng SO2

Số vi khuẩn ưa nhiệt

99,85 0,030 0,015 0,040

20

1 1,5 0,5

6 200FU 10FU 10FU

Từ những lý do trên, nhà máy sản xuất bia trong thiết kế sử dụng 50% nguyên

liệu thay thế, trong đó 25% là đại mạch Việt Nam và 25% là đường (tỷ lệ % nguyên liệu thay thế được sử dụng từ kết quả nghiên cứu của tác giả Bùi Thị Thuý Lành - Luận văn thạc sĩ khoa học) [6]

2.2.6 Các chất phụ gia

Chất phụ gia là chất được sử dụng làm nguyện liệu phụ để tăng giá trị cảm quan

và chất lượng của bia Có các nhóm chất phụ gia sau:

- Nhóm chất phụ gia để xử lý nước: Na2SO3, Na2SO4, CaCl2

- Nhóm chất sát trùng và điều chỉnh pH của nước và dịch lên men: Chlorine, H2SO4, acid lactic

- Nhóm chất sát trùng và tẩy rửa (vệ sinh đường ống, thiết bị rửa chai…):

Cl2, HCl, NaOH, KMnO4

- Nhóm chất sát trùng khí O2, CO2: than hoạt tính, KMnO4, glycol

- Nhóm chất chống oxy hoá cho bia: acid sorbic, H2O2, benzoate natri (C7H5O2Na)

- Nhóm chất làm tăng màu, mùi vị cho bia: chất màu caremen, hương bổ sung cho bia

- Nhóm chất trợ lọc: bột diatomit, bentomit

- Nhóm chất sát trùng dùng cho thiết bị lên men, bổ sung men: cồn 70%

2.3 Lựa chọn dây chuyền công nghệ

Hiện nay tồn tại bốn phương pháp lên men bia:

- Lên men bia theo phương pháp cổ truyền

- Lên men bia theo phương pháp hiện đại (lên men gia tốc)

- Lên men bia theo phương pháp liên tục

- Lên men bia theo phương pháp cố định tế bào

Trong đo, hai phương pháp lên men phổ biến là lên men bia theo phương pháp

cổ truyền và hiện đại

2.3.1 Phương pháp lên men cổ truyền

Phương pháp này lên men ở nhiệt độ thấp từ 6 – 100C trong 7 – 10 ngày, lên men phụ từ 1 – 2 tháng

Ưu điểm: hương vị tạo ra đậm đà hơn, thiết bị lên men đơn giản, dễ chế tạo Nhược điểm: Đòi hỏi nhiều thiết bị do lên men chính và lên men phụ được tiến hành trong hahi thiết bị riêng biệt trong phòng lạnh khác nhau Vì thế chi phí đầu tư xây dựng, lắp đặt, chế tạo thiết bị tốn kém và còn phải thiết kế thêm một bơm từ thùng lên men chính qua thùng lên men phụ khi kết thúc giai đoạn lên men chính

Phòng làm lạnh phải có thiết bị bảo ôn rất tốn kém, giá đầu tư cao, tiêu hao năng lượng kéo theo giá thành sản phẩm cao Mặt khác, quá trình bơm từ thùng lên men chính qua thùng lên men phụ không tránh khỏi tổn thất và dễ bị nhiễm tạp

2.3.2 Phương pháp lên men gia tốc

Quá trình lên men chính và lên men phụ được tiến hành trong cùng một thiết bị

có hệ thống áo lạnh bên ngoài để nhiệt độ của ai quá trình lên men Nhiệt độ lên men chính 10 – 120C trong 7 - 10 ngày, lên men phụ từ 0 – 20C trong 8 – 12 ngày

Ưu điểm: thời gian lên men nhanh, rút ngắn hơn so với phương pháp lên men cổ điển, thiết bị lên men gọn, ít tổn thất diện tích mặt bằng phân xưởng

Nhược điểm: lên men ở nhiệt độ cao nên có nhiều sản phẩm phụ không tốt cho chất lượng của bia Tuy nhiên chất lượng bia tạo ra cũng không khác xa lắm so với phương pháp lên men cổ truyền

Nhà máy sử dụng phương pháp lên men gia tốc để sản xuất bia

2.4 Thuyết minh quy trình sản xuất

2.4.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bia