Khảo sát công nghệ sản xuất bia của công ty bia sài gòn phủ lý

LỜI CẢM ƠN Kính gửi : Quý thầy cô trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên Công ty cổ phần Bia Sài Gòn – Phủ Lý Giáo viên hướng dẫn : Tiến sĩ Phạm Bằng Phương Em xin chân thành cảm ơn các t

TRẦN HỒNG HIẾU

Tên đề tài

“ KHẢO SÁT CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA CỦA CÔNG TY BIA

SÀI GÒN- PHỦ LÝ ”

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành : Công nghệ sinh học

TRẦN HỒNG HIẾU

Tên đề tài

“ KHẢO SÁT CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA CỦA CÔNG TY BIA

SÀI GÒN- PHỦ LÝ ”

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành : Công nghệ sinh học

LỜI MỞ ĐẦU

Bia là một trong những thức uống lâu đời nhất mà loài người đã tạo ra ,

có niên đại ít nhất từ thiên niên kỷ V Trước Công Nguyên , được ghi chép lại trong các thư tịch cổ đại của Ai Cập và Lưỡng Hà

Nói một cách tổng thể bia là thức uống mà có cồn được sản xuất bằng quá trình lên men đường trong môi trường lỏng và không được chưng cất sau quá trình lên men

Dung dich đường không lên men thu được từ quá trình ngâm gọi là hèm của bia hoặc nước ủ bia

Hạt ngũ cốc thông thường là lúa mạch được mang đi ủ

Các đồ uống có cồn được lên men từ sự lên men đường có trong các nguồn không phải là ngũ cốc ví dụ như nước hoa quả , mật ong,… Không được gọi

là bia dù cùng được sản xuất từ một loại men bia dựa trên các phản ứng sinh học

Do các thành phần sử dụng để sản xuất bia có sự khác biệt tùy theo khu vực nên đặc trưng về hương vị và màu sắc bia ở từng nơi cũng thay đổi khác nhau và do đó có khái niệm bia hoặc sự phân loại khác nhau

Ngày nay bia đã trở thành một loại đồ uống không chỉ được sử dụng trong các bữa tiệc cưới , tiệc họp ,… mà nó còn được xem như một thức uống để giải khát cho mọi người

Bia là thức uống được đánh giá là có lợi cho sức khỏe nếu biết sử dụng đúng cách , không lạm dụng Vì bản chất bia là có chứa độ cồn thấp chứa nhiều enzyme amylase có lợi cho tiêu hóa và sự tuần hoàn máu lên não

Ở Việt Nam cũng có rất nhiều các thương hiệu bia nổi tiếng như Bia Sài Gòn , Bia Hà Nội , Bia Hura ……

Sau đây là phần tìm hiểu về nhà máy Bia Sài Gòn – Phủ Lý sau thời gian thực tập tại công ty cổ phần Bia Sài Gòn- Phủ Lý

LỜI CẢM ƠN

Kính gửi : Quý thầy cô trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên

Công ty cổ phần Bia Sài Gòn – Phủ Lý

Giáo viên hướng dẫn : Tiến sĩ Phạm Bằng Phương

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô khoa Công Nghệ Sinh Học – Công Nghệ Thực Phẩm trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã xây dựng những kiến thức cần thiết để em có thể thực hiện tốt bài báo cáo thực tập này

Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy Phạm Bằng Phương , người đã trực tiếp chỉ dẫn , truyền đạt kiến thức cũng như đóng góp ý kiến cho

em trong suốt quá trình thực tập

Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến anh Vũ Mạnh Công ( phó quản đốc phân xưởng công nghệ ) người đã chỉ dẫn , truyền đạt kiến thức cho em trong suốt quá trình thực tập

Em xin chân thành cảm ơn Công ty Cổ phần Bia Sài Gòn – Phủ Lý , cùng các anh , chị cán bộ công nhân viên phân xưởng công nghệ trong nhà máy đã tạo điều kiện tốt nhất cho em học hỏi và đã hướng dẫn chỉ đạo tận tình trong thời gian em thực tập nhà máy

Tuy nhiên , đây là lần đầu tiên thực tiếp xúc thực tế , do kiến thức và thời gian có hạn nên khó tránh khỏi những thiếu sót Kính mong sự thông cảm và góp ý của quý thầy cô để em có thể củng cố kiến thức và rút kinh nghiệm cho bản thân

Em xin chân thành cảm ơn

Thái Nguyên, thang… năm 2017

Sinh viên

Trần Hồng Hiếu

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Sản lượng bia theo khu vực 2011 9

Bảng 2.2 Thành phần hóa học của malt 13

Bảng 2.3 Thành phần của hoa Houblon 15

Bảng 2.4 Thành phần của gạo 17

Bảng 4.1 :Tính lượng men tiếp vào tank 29

Bảng 4.2 :Điều hành lên men (Vị trí điều hành lên men) 30

Bảng 4.3 : Thu men (Vị trí điều hành lên men, xả men) 31

Bảng 4.4 : Bảng theo dõi lên men vào tank số 22 từ ngày 1/1 đến 14/1 43

Bảng 4.5 : Bảng theo dõi lên men vào tank số 23 từ ngày 1/1 đến 13 43

Bảng 4.6 :Bảng theo dõi lên men vào tank số 24 từ ngày 1/1 đến 14/1 44

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Tiêu thụ bia bình quân đầu người 2011 10

Hình 2.2 Thị phần bia tại Việt Nam 2011 11

Hình 4.1 : Quy trình lên men bia Sài Gòn 27

Hình 4.2: Tank lên men 220m3 33

Hình 4.3 : Nồi nấu gạo 35

Hình 4.4 : Nồi lọc bã 37

Hình 4.5: Nồi houblon hóa 39

Hình 4.6: Thùng lắng xoáy 30,4m3 41

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

Phần 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.2.1 Mục tiêu tổng quát 2

1.2.2 Mục tiêu cụ thể : 2

Phần 2: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 3

2.1 : Cơ sở khoa học của đề tài 3

2.1.1 Tổng quan về nhà máy 3

2.2 : Giới thiệu lịch sử phát triển của bia 6

2.2.1 Tổng quan về bia 6

2 2 2.: Thành phần hóa học 7

2 2.3 Phân loại bia 7

2 2.4 Tác dụng của bia 8

2.3 Tình hình về nguyên liệu sản xuất và tiêu thụ bia trong nước và trên thế giới 9

2.3.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới 9

2 3.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ trong nước 10

2.4 Nguyên liệu sản xuất bia 12

2.4.1 Malt đại mạch 12

2.4.2 Hoa Houblon 14

2.4.3 Gạo 16

2.4.5 Các chế phẩm enzim 17

2.4.6 Nhóm các chất phụ gia 18

Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 3.1 Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu 19

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 19

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 19

3.2 Nội dung nghiên cứu 19

3.3 Phương pháp nghiên cứu 19

3.3.1 Phương pháp chuẩn bị nguyên vật liệu 19

3.3.2 Phương pháp chuẩn bị lên men 21

3.3.3 Phương pháp lên men 25

3.3.4 Phương pháp bảo quản 26

PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 27

4.1 Quy trình lên men 27

4.1.1 Thuyết minh sơ đồ quy trình công nghệ lên men 27

4.2 Giới thiệu một số trang thiết bị nhà máy 32

4.2.1 Tank lên men 220m3: 32

4.2.2 Nồi nấu nguyên liệu (malt, gạo): 34

4.2.3 Thùng lọc bã malt: 37

4.2.4 Nồi houblon 38

4.2.5Thùng lắng Whirlpool: 41

4.3 Kết quả theo dõi lên men 43

PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45

5.1 Kết luận 45

5.2 Đề nghị 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

Phần 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Ngày nay , khi mà công nghệ sinh học , công nghệ thực phẩm đã trở thành một ngành mũi nhọn trong các ngành khoa học công nghệ cao thì ứng dụng của nó trong đời sống là hết sức rộng rãi , đặc biệt trong các ứng dụng về công nghệ thực phẩm Tại Việt Nam , công nghệ sinh học mặc dù còn rất mới mẻ nhưng việc ứng dụng vào thực tiễn nghiên cứu sản xuất và những thành tựu đạt được của nó cũng không phải là nhỏ so với lịch sử phát triển của mình Trong những năm gần đây , Nhà nước đặc biệt ưu tiên cho khối ngành công nghệ cao trong đó có công nghệ sinh học , khi mà một thực tế là những gì công nghệ sinh học mang lại là rất lớn trong tất cả các lĩnh vực của đời sống cũng như y dược , khoa học hình sự , cổ vật ,… Đặc biệt đề cập đến đây là công nghiệp thực phẩm đồ uống, một trong những ngành công nghệ thực phẩm quan trọng phục vụ nhu cầu lớn của con người về thực phẩm

Công nghệ thực phẩm ngày nay có thể nói xuất phát từ việc ứng dụng các quy trình công nghệ cao vào việc bảo quản và chế biến các sản phẩm nông sản cũng như từ các nguồn nguyên liệu khác mà con người có thể sử dụng được làm thức ăn cho mình Trong khi hàng ngàn năm trước , khi mà con người chưa biết khái niệm công nghệ sinh học ,công nghệ thực phẩm thì con người

đã biết cách bảo quản chế biên những sản phẩm nông sản của mình thành các loại thực phẩm dinh dưỡng khác nhau phục vụ đời sống như : ngâm ủ bia rượu , làm dưa chua , làm bơ sữa ,… Mặc dù những sản phẩm đó được tạo nhờ những kinh nghiệm cuộc sống hàng ngày của người dân nhưng đó lại là sản phẩm của những quy trình sinh hóa hết sức phức tạp mà ngày nay người ta gọi

đó là sản phẩm công nghệ sinh học hay ứng dụng cụ thể của nó trong công nghiệp thực phẩm

Để tạo ra một sản phẩm sử dụng cụ thể thì nó phải trải qua một quy trình công nghệ hết sức phức tạp của máy móc , các quy trình công đoạn của công nghệ sinh hóa , công nghệ thực phẩm ,……… Hay công nghệ sinh học nói chung Trong quá trình sản xuất ra một sản phẩm công nhiệp các quy trình công nghệ không thể tồn tại độc lập hay có thể hoạt động riêng rẽ mà tất cả các quá trình , quy trình công nghệ đều có mối quan hệ cũng như về quy trình công đoạn để đảm bảo sản xuất ra một sản phẩm , chất lượng theo tiêu chuẩn chất lượng thực phẩm quy định

Như vậy , các công đoạn trong chế biến sản xuất một sản phẩm thực phẩm công nghiệp phải đáp ứng rất nhiều các yêu cầu của một quy trình công nghệ thực phẩm Các quy trình công nghệ này cần được nghiên cứu và thiết kế một cách khoa học để đảm bảo các tiêu chuẩn chất lượng , cũng như sản xuất an toàn , đảm bảo các tiêu chí chất lượng , cũng như bảo vệ môi trường sinh thái Xuất

phát từ những vấn đề đó tôi tiến hành đề tài : “ Khảo sát công nghệ sản xuất bia

của công ty Bia Sài Gòn- Phủ Lý “

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

1.2.1 Mục tiêu tổng quát

Nghiên cứu công nghệ sản xuất bia tại công ty bia Sài Gòn –Phủ Lý và đánh giá những ưu nhược điểm của công nghệ sản xuất bia tại công ty bia Sài Gòn –Phủ Lý , từ đó đề xuất những khuyến nghị để cải thiện chất lượng và nâng cao năng suất

1.2.2 Mục tiêu cụ thể :

Nội dung 1:

+ Nghiên cứu khảo sát quy trình sản xuất bia của công ty bia Sài Gòn – Phủ Lý

+ Chuẩn bị nguyên vật liệu để sản xuất bia

+ Quy trình chuẩn bị dich lên men

+ Quy trình lên men

Nội dung 2 : Nghiên cứu đánh giá công nghệ lên men để sản xuất bia Nội dung 3 : Đánh giá ưu và nhược điểm của công nghệ sản xuất bia tại công ty bia Sài Gòn – PHỦ LÝ

Phần 2 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

2.1 : Cơ sở khoa học của đề tài

2.1.1 Tổng quan về nhà máy

2.1.1.1 Lịch sử xây dựng và phát triển công ty cổ phần Bia Sài Gòn – Phủ Lý

- Công ty Cổ phần bia Sài Gòn – Phủ Lý tiền thân là khách sạn chuyên gia Phủ Lý, thành lập năm 1973

- Giai đoạn 1973-1985 với nhiệm vụ chủ yếu là Nhà khách của tỉnh phục

vụ chuyên gia và khách của Tỉnh uỷ, UBND tỉnh

- Giai đoạn 1986-1994, cùng cới sự phát triển của đất nước chuyển từ nền kinh tế tập trung bao cấp sang nền kinh tế thị trường Công ty cũng đã có những chuyển biến đáng kể Từ một Nhà khách không có sản xuất, Công ty cũng đã mạnh dạn đầu tư một dây chuyền sản xuất bia với công suất 1 triệu lít/năm Nhờ đó đã giải quyết được việc làm cho người lao động trong tỉnh, giảm tỷ lệ thất nghiệp đồng thời từng bước khắc phục tình trạng lỗ trong thời kỳ bao cấp

- Giai đoạn 1995-2003 Công ty đã liên tục phát triển đổi mới và mở rộng sản xuất, ngành nghề, đầu tư mới một dây chuyền sản xuất bia công nghệ Đức, công suất 6 triệu lít/ năm Ngoài ra Công ty còn xây dựng mới khách sạn và

mở rộng thêm hoạt động lữ hành Tháng 9/2002 Công ty đã xây dựng hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn ISO 9001: 2000 và được tổ chức BMTRADA ( Anh Quốc ) cấp chứng nhận vào ngày 10/06/2003 trong lĩnh vực sản xuất Bia- Nước giải khát

- Năm 2004 Công ty đã liên doanh với Tổng công ty Rượu – Bia Sài Gòn nâng dây chuyền sản xuất bia Nager lên 12 triệu lít/ năm

- Liên tục trong các năm 2004, 2005, 2006 chuyên gia của tổ chức BMTRADA đã đến Công ty thực hiện đánh giá giám sát định kỳ hàng năm Công ty đã được Bộ Khoa Học và Công nghệ cấp cúp vàng ISO và huy chương vàng triển lãm ISO chìa khoá hội nhập Hiện nay Công ty vẫn duy trì thường xuyên hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn ISO 9001:2000, đồng thời đang triển khai thực hiện hệ thống quản lý môi trường theo tiêu chuẩn ISO

1400 : 2004 và an toàn vệ sinh thực phẩm theo tiêu chuẩn ISO 22000 (HACCP), hệ thống đã đem lại hiệu quả kinh tế rất lớn cho công ty trong lĩnh vực Bia, Nước giải khát

- Qua 34 năm hoạt động Công ty đã đạt được nhiều thành tựu to lớn và dần khẳng định mình trên thị trường Đất nước hội nhập vào nền kinh tế thế giới đòi hỏi các cá thể trong nền kinh tế cũng phải hội nhập và thích ứng thì nền kinh tế mới tồn tại và phát triển được Hiểu rõ điều đó ngày 01/ 05/ 2007 Công ty đã tiến hành cổ phần hoá và sát nhập vào Tổng công ty Rượu Bia – Nước giải khát Sài Gòn theo mô hình Công ty mẹ và Công ty con

- Ngày 19 tháng 5 năm 2007, các cổ đông sáng lập gồm: Tổng công ty Bia Rượu NGK Sài Gòn, Công ty cổ phần Bia Sài Gòn – Hà Nam và Công ty

cổ phần Thương mại và Kinh doanh nhà H&F đã cùng ký chấp thuận thành lập Công ty cổ phần Bia Sài Gòn – Phủ Lý, hoạt động theo Luật Doanh nghiệp, được Sở Kế hoạch – Đầu tư tỉnh Hà Nam cấp Giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh số 0700.249.225 ngày 05 tháng 5 năm 2007

- Ngày 05 tháng 3 năm 2009, Hội đồng quản trị Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Phủ Lý ra quyết định phê duyệt dự án đầu tư nhà máy bia Sài Gòn – Phủ

Lý công suất 50 triệu lít/năm, hướng mở rộng lên 100 triệu lít/năm

- Ngày 15 tháng 9 năm 2009, tỉnh uỷ, UBND tỉnh Hà Nam đã ký với Tổng công ty Bia – Rượu NGK Sài Gòn văn bản thoả thuận về việc đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất bia mới tại xã Thanh Hà và Thanh Tuyền huyện Thanh Liêm – Hà Nam

- Ngày 01 tháng 8 năm 2010, những lô sản phẩm bia lon 333 đầu tiên của nhà máy bia Sài Gòn – Phủ Lý được Công ty TNHH 1 thành viên Thương mại Sabeco đưa vào kênh tiêu thụ trên địa bàn toàn quốc

- Căn cứ Thông báo số 80/TB – BCT ngày 26/3/2012 về việc kết luận của

Bộ trưởng Vũ Huy Hoàng đồng ý về chủ trương sáp nhập nhà máy bia Sài Gòn – Hà Nam với nhà máy bia Sài Gòn – Phủ Lý; Quyết định số 132/2012/QĐ – HĐQT của Hội đồng quản trị Tổng công ty CP bia rượu – NGK Sài gòn v/v chấp thuận phương án sáp nhập Công ty CP bia Sài Gòn – Hà Nam vào Công

ty CP bia Sài Gòn – Phủ Lý; ngày 28/10/2012 Đại họi cổ đông sát nhập đã

thông qua phương án, hợp đồng sáp nhập, điều lệ công ty sáp nhập, bầu ban kiểm soát…

- Kể từ ngày 01/01/2013, Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Phủ Lý sau sáp nhập chính thức đi vào hoạt động theo giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh mới

2.1.1.2 : Sơ đồ bộ máy và tổ chức hoạt động

2.1.1.2.1 : Sơ đồ bộ máy công ty

ĐẠI HỘI ĐỒNG CỔ ĐÔNG

HỘI ĐỒNG QUẢN TRỊ

TỔNG GIÁM ĐỐC

KHÁCH SẠN

HÒA BÌNH VĂN PHÒNG CÔNG TY

Văn thư, lưu trữ

Lao động, tiền lương Định mức KTKT

Kế hoạch – Tài chính Kiểm toán

NHÀ MÁY BIA SÀI GÒN PHỦ LÝ -Văn phòng nhà máy -Phòng kỹ thuật -Phân xưởng chiết thành phẩm -Phân xưởng công nghệ -Tổ động lực

Tổ kho vận -Tổ thị trường

BAN KIỂM SOÁT

2.1.1.2.2 : Sơ đồ tổ chức nhà máy bia Sài Gòn – Phủ Lý

2.2 : Giới thiệu lịch sử phát triển của bia

2.2.1 Tổng quan về bia

Bia là một trong những loại đồ uống lâu đời nhất mà loài người đã tạo ra,

có niên đại ít nhất là từ thập niên kỷ 5 trước công nguyên ( TCN) và được ghi chép lại trong các thư tịch cổ của Ai Cập cổ đại và Lưỡng Hà

Bia ra đời cách đây khoảng 7000 năm trước công ng uyên , quê hương của nó là ở Babilon Họ đã làm ra bia nhờ nguyên liệu hạt đại mạch nảy mầm cùng với lá cây và rễ thơm Đến năm 1857 nhà bác học Pasteur đã tìm ra một loại nấm men có thể chuyển hóa các vật liệu thành đường

GIÁM ĐỐC NHÀ MÁY (Tổng giảm đốc kiêm)

- Hành chính, quản trị nhà máy, vật tư

- Kế toán, thống kê

- Bảo vệ nhà máy

- Vệ sinh, chăm sóc cây, chăn nuôi

- Quản lý tài sản chugn của nhà máy

- Quản lý định mức kinh tế -

kỹ thuật

PHÒNG KỸ THUẬT

- Quản lý, giám sát công nghệ sản xuất

- Quản lý, giám sát máy móc thiết bị

- Kiếm soát nguyên, nhiên, vật tư đầu vào

- Kiểm soát chất lượng sản phẩm

- Kiểm nghiệm, phân tích chất lượng sản phẩm, vi sinh

- Kiểm soát quá trình sản xuất

PHÂN XƯỞNG CÔNG NGHỆ

- Nấu bia

- Làm men

- Lọc thành phẩm

- Xử lý nước nấu

- Xử lý nước thải

PHÂN XƯỞNG CHIẾT THÀNH PHẨM

- Chiêuts lon

- Chiết chai

- Chiết bia hơi

- Xe nâng

PHÂN XƯỞNG ĐỘNG LỰC

- Vận hành lạnh

- Vận hành thu hồi CO2

- Vận hành máy phát điện, lò hơi đốt dầu

Đến cuối thế kỷ 18 các nhà khoa học của Đức và Nga đã khám phá ra

tế bào nấm men có chứa enzyme có ý nghĩa quyết định đến ngành bia

Sau đó người ta tìm ra và ứng dụng vào công nghệ sản xuất bia một nguyên liệu vô cùng quý giá giữ cho bia ổn định màu sắc và mùi vị,… Đó là hoa houblon

Đên thế kỷ 19 công nghiệp hóa , gia tăng dân số , đô thị hóa và nhu cầu tiêu dùng ngày càng tăng là tiền đề cho sự phát triển của ngành công nghiếp sản xuất bia

Theo thống kê năm 2003 , trên thế giới có trên 25 quốc gia sản xuất bia

có sản lượng trên 100 tỷ lít trên năm trong đó Mỹ, Đức mỗi nước sản xuất trên dưới 10 tỷ lit Tuy nhiên con số này còn tăng cao hơn nữa ở những năm tiếp theo

Ở Việt Nam trải qua gần 100 năm phát triển cùng với ứng dụng những tiến bộ công nghệ sản xuất bia trên thế giới , ngành bia việt nam đã nhanh chóng bắt kipk tiến độ so với thế giới Theo hiệp hội bia – rượu – nước giải khát Việt Nam, tổng sản lượng bia năm 2003 đạt tới 1290 triệu lít tăng 20,7%với năm 2002

2 2 2.: Thành phần hóa học

Trong bia nước chiếm đến 90 % Bia có độc cồn nhẹ ( 3-6%) , có gas,

có bọt mịn xốp, có hương vị thơm ngon rất đặc trưng

Hương và vị của bia là do các hợp chất chiết từ nguyên liệu , cồn , CO2

và các sản phẩm lên men khác tạo ra

Các sản phẩm lên men từ nguyên liệu : glyxerin ( 0,2- 0.3%), axit cacbonic ( 0,35-0,4%) ,các chất chứa nito (8-10%) , các chất khoáng như : Ca, Fe, Al,

K, Na,… chiếm (3-4%) dịch chiết

2 2.3 Phân loại bia

Có rất nhiều loại bia khác nhau, mỗi loại là một kiểu bia cụ thể có đặc trưng riêng về hương vị tổng thể, hình thái và có nguồn gốc khác nhau trong

quá trình tiến hoá của ngành công nghiệp bia Dựa vào đặc điểm của quá trình lên men, bia được chia thành 2 nhóm chính

Bia Ale: được sản xuất bằng lên men nổi, nhiệt độ lên men cao từ 15 đến 23 oC

do đó lượng ester tạo ra nhiều làm cho bia có mùi vị hoa quả: táo, lê, dứa, …

Bia lager: được sản xuất nhiều nhất trên thế giới, bằng phương pháp lên men chìm Lager trong tiếng Đức nghĩa là lưu trữ được phát minh một cách tình cờ khi để bia qua mùa đông Do nhiệt độ lên men thấp 7-10oC và 0-4oC trong quá trình trữ mà ester và các sản phẩm phụ tạo ra ít, nhờ đó người uống không bị nhức đầu khi thưởng thức các loại bia này

Phần lớn bia lager ngày nay dựa trên kiểu Pilsener, được sản xuất lần đầu tiên năm 1842 tại thành phố Pilsen (Plzeň), Cộng hòa Séc Các loại bia lager Pilsener có màu sáng, được cacbonat hóa nồng độ cao có hương vị mạnh của hoa bia và nồng độ cồn 3-6% theo thể tích Các sản phẩm bia Sài Gòn đều thuộc loại bia này

Ngoài ra , còn có các loại bia khác : bia rau quả , bia tồn trữ trong thùng

gỗ sồi , bia hun khói,…

2 2.4 Tác dụng của bia

Người ta uống bia không chỉ vì giá trị dinh dưỡng mà vì tính giải khát

và cảm quan của nó Nhưng thực tế bia mang lại 1 nguồn năng lượng khá là đáng kể

Năng lượng 1 lít bia ( 12%) là 440 calo bằng 2/3 năng lượng cung cấp từ cùng với một thể tích sữa

Trong bia có các chất dinh dưỡng : chất đạm , glucid, lupulin, , amino acid , protein , peptid

CO2 trong bia giúp giảm nhanh cơn khát cho người uống , giúp tiêu hóa nhanh thức ăn và ăn uống ngon miệng hơn, giảm mệt mỏi , tăng them phần tỉnh táo nếu sử dụng ở một liều lượng nhất định

Hợp chất của bia với thành phần được chiết xuất từ hoa bia có tác dụng chống ung thư, chống đông máu , ngăn ngừa các bệnh về tim mạch

Bia còn có thể dùng trong chế biến thực phẩm, làm các món ăn them hương vị , như làm mềm thịt , khử mùi tanh của cá ,…

2.3 Tình hình về nguyên liệu sản xuất và tiêu thụ bia trong nước và trên thế giới

2.3.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới

Sản xuất bia là một ngành công nghiệp thực phẩm có bước phát triển nhanh chóng Từ đầu thế kỉ 20 bia còn xa lạ với nhiều người, song chỉ vài chục năm sau nó

đã trở thành phổ biến Ngành công nghiệp này đã có vị trí quan trọng ở nhiều nước

và đem lại nguồn thu nhập to lớn cho công ty sản xuất cũng như nền kinh tế quốc dân Sản xuất bia ngày càng tăng cả về chất lượng và sản lượng Hiện nay trung bình mỗi năm sản lượng tăng trung bình khoảng 300 - 500 triệu lít/ năm

Bảng 2.1: Sản lượng bia theo khu vực 2011

Sản lượng bia sản xuất ra trên thế giới tăng trưởng nhanh, nhưng sản xuất bia lại phân bố không đều theo các vùng địa lý trên thế giới Sản xuất bia tập trung ở những vùng có sẵn nguyên liệu và có truyền thống về sản xuất bia

Sản lượng bia tập trung chủ yếu ở châu Âu và Bắc Mỹ do nơi đây có truyền thống sản xuất bia đã lâu, nguồn nguyên liệu có sẵn,công nghệ và kĩ thuật sản xuất bia ở trình độ cao Sản lượng sản xuất ở khu vực này khá ổn định, tốc độ tăng chậm

Ở các khu vực này có rất nhiều hãng bia lớn và nổi tiếng trên toàn thế giới Ở các khu vực khác sản xuất bia đang tăng dần, đặc biệt sản lượng bia ở châu Á tăng liên

tục và khá nhanh Ở các khu vực mới chủ yếu là nhập công nghệ sản xuất từ các nước truyền thống sản xuất bia

Từ sau những năm 1980 các nước thấy được nguồn lợi to lớn từ sản xuất bia nên đã tập trung đầu tư phát triển đồng thời đánh thuế cao vào các hàng hóa bia nhập khẩu Các hãng bia lớn có nguy cơ bị mất thị trường đã có nhiều cách để thâm nhập vào các nước bằng hình thức đầu tư trực tiếp 100% hoặc liên doanh Kết quả của sự chuyển dịch phương thức xâm nhập thị trường bằng hàng hóa sang đầu tư sản xuất ở chính quốc đã làm thay đổi cơ cấu sản lượng bia trên thế giới

Hình 2.1 Tiêu thụ bia bình quân đầu người 2011

2 3.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ trong nước

Bia được đưa vào nước ta sau thời kì Pháp xâm lược năm 1858 Nhà máy bia đầu tiên được xây dựng ở Việt Nam do một người chủ tư bản Pháp xây dựng ở Hà Nội năm 1890 Bia được sản xuất lúc đó nhằm đáp ứng nhu cầu của quân đội và kiều dân Pháp ở Việt Nam Có thể nói được rằng ở miền Bắc nước ta đến năm 1990 chỉ

có nhà máy bia lớn là nhà máy bia Hà Nội Từ sau năm 1990 thì sản xuất bia bắt đầu phát triển nhanh và mạnh ngành bia Việt nam đã có những bước nhảy vọt Với cơ chế mới, ngành sản xuất và kinh doanh bia đã có nhiều những thuận lợi và cơ hội phát triển Hiện nay ngành sản xuất bia đã có một vị trí quan trọng và đóng góp không nhỏ vào nền kinh tế quốc dân

Về công nghệ sản xuất bia: Việt Nam đã có nhà máy sản xuất bia ở Hà Nội và Sài Gòn từ hơn 100 năm nay Kĩ thuật lạc hậu và trình độ công nghệ thấp đã duy trì đến tận năm 1990 Từ khi áp dụng nền kinh tế thị trường, tính cạnh tranh tăng lên, các nhà máy có công nghệ lạc hậu, máy móc cũ bắt buộc phải đổi mới công nghệ và trang thiết bị kĩ thuật Bắt đầu từ năm 1990 các nhà máy quốc doanh đã được hiện đại hóa trang thiết bị nhằm tăng sản lượng, nâng cao chất lượng bia, rút ngắn thời gian sản xuất Các nhà máy thường nhập toàn bộ dây truyền sản xuất của các nước tiên tiến hoặc nhập một phần dây truyền phần còn lại sử dụng các trang thiết bị trong nước sản xuất

Một số hãng bia nổi tiếng trên thế giới đã đầu tư vào Việt Nam như Carlsberg, San Miguel, Heineken, Tiger Các liên doanh này đã tạo một gương mặt mới cho ngành bia Việt Nam Để cạnh tranh trên thị trường tiềm tàng đòi hỏi các hãng phải đầu tư công nghệ hiện đại Điều này cũng thúc đẩy các công ty trong nước phải có những điều chỉnh thích hợp trong môi trường cạnh tranh này

Hình 2.2 Thị phần bia tại Việt Nam 2011

Sự bùng nổ về nhu cầu bia trên thị trường Việt Nam mới chỉ xảy ra khoảng hơn

10 năm trước đây Sau năm 1991 hàng loạt các nhà máy mới, các liên doanh bia đi vào hoạt động, lượng bia trên thị trường đã tăng lên mạnh mẽ Nếu như năm 1990 cả nước mới sản xuất được 100 triệu lít thì đến năm 1994 đã sản xuất được 290 triệu lít Các nhà máy đều không ngừng mở rộng tăng năng suất Năm 2005 sản lượng bia của

cả nước đạt khoảng 1,5 tỉ lít,năm 2014 sản lượng bia ở Việt Nam tăng lên đạt 3,1 tỷ lít, tương ứng giá trị khoảng 4,56 tỷ USD

Hiện nay, Việt Nam có khoảng 350 cơ sở sản xuất bia có trụ sở ở hầu khắp các tỉnh, thành trên cả nước và tiếp tục tăng về số lượng Trong số này, có hơn 20 nhà máy đạt công suất trên 20 triệu lít/năm; 15 nhà máy có công suất lớn hơn 15 triệu lít/năm và có tới 268 cơ sở có năng lực sản xuất dưới 1 triệu lít/năm

Mức độ tiêu thụ bia của người Việt Nam tăng lên rất nhanh Năm 1975, bình quân đầu người là 0,41 lít/người;năm 1985 là 1,35 lít/người;năm 1994 là 4,72lít/người;năm 2010 là 18 lít/người;dự báo hết năm 2015, Việt Nam sẽ tiêu thụ khoảng 4 đến 4,4 tỷ lít bia, bình quân 45 đến 47 lít/người/năm, các nhà đầu tư sản xuất bia vẫn đang tăng tốc để đáp ứng nhu cầu thị trường.Các nhà đầu tư kỳ vọng con số này sẽ tăng lên 60 đến 70 lít bia/năm trong thời gian tới

2.4 Nguyên liệu sản xuất bia

Nguyên liệu dùng trong công nghệ sản xuất bia bao gồm: Malt đại mạch, hoa houblon, gạo,nước Tuy nhiên để hạ giá thành của sản phầm thì nhà máy có dùng thêm nguyên liệu thay thế là gạo để thay thế một phần cho malt

2.4.1 Malt đại mạch

Malt đại mạch là nguyên liệu chính số một dùng để sản xuất bia Khoảng 1/3 đại mạch trên thế giới được trồng để sản xuất bia Đại mạch thường được gieo trồng vào mùa đông hay mùa xuân, được trồng nhiều ở Nga, Mỹ, Canada, Pháp, Nga… Đại mạch có giống hai hàng và đại mạch đa hàng, trong đại mạch đa hàng lại gồm có đại mạch 4 hàng và đại mạch 6 hàng Tuy nhiên chỉ có đại mạch hai hàng được dùng trong sản xuất bia Còn đại mạch đa hàng chỉ dùng trong chăn nuôi và các mục đích khác

Các thành phần chính của đại mạch

- Nước: 13% khối lượng hạt

- Tinh bột: Có chủ yếu trong nội nhũ của hạt, là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi

và cung cấp chất hòa tan cho dịch đường

- Xelluloza: Phân bố chủ yếu ở lớp vỏ trấu, đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình lọc dịch đường vì lớp vỏ trấu là vật liệu tạo màng lọc phụ lý tưởng

- Hemixelluloza: Là thành phần chủ yếu tạo nên thành tế bào, dưới tác dụng xúc tác của nhóm enzim sitaza, hemixelluloza bị thủy phân thành hexoza ( galactoza và manoza ) và pentoza ( arabinoza và xiloza ) hòa tan bền vững vào dịch đường và tạo thành chất chiết, là nguồn cung cấp dinh dưỡng quan trọng cho nấm men

- Hợp chất chứa nitơ: Có vai trò rất quan trọng đối với công nghệ sản xuất bia

vì chúng quyết định chất lượng chất lượng của sản phẩm cuối cùng Hầu hết các hợp chất này tồn tại ở dưới dạng cao phân tử ( protid ), còn lại là tồn tại ở dưới dạng thấp phân

tử, dễ hòa tan, có các tính chất khác với nhóm cao phân tử

- Các hợp chất không chứa nitơ: Đó là các chất polyphenol, chất đắng, fitin, axit hữu cơ, vitamin và chất khoáng

- Chất béo: Chất béo tồn tại trong bia sẽ làm giảm độ bền keo của sản phẩm

- Hệ enzim phong phú: Bao gồm nhóm enzim thủy phân ( α-amylaza, β– amylaza, sitaza, proteaza, peptidaza, lipaza, amilophosphataza, …) và nhóm enzim oxy hóa - khử ( dehydraza, oxydaza và catalaza )…

Bảng 2.2 Thành phần hóa học của malt STT Thành phần hoá học của malt % chất khô

Malt đại mạch là sản phẩm được chế biến từ hạt đại mạch, sau khi cho nảy mầm

và

sấy đến độ ẩm nhất định với những điều kiện bắt buộc

Tiêu chuẩn Malt đại mạch dùng cho sản xuất của nhà máy bia:

+ Chỉ tiêu cơ học và lý học:

- Trạng thái: hạt mảy đồng đều, bóng mượt và xốp

- Màu hạt: hàng sáng đồng đều

- Mùi vị: thơm đặc trưng của malt, ngọt nhẹ, không có mùi lạ

- Hạt gãy ( % khối lượng ) < 0,5

Hoa Houblon đóng vai trò quan trọng trong sản xuất bia Trong hoa có nhiều cấu

tử có ý nghĩa đối với công nghệ làm bia như:

- Chất đắng, hương thơm tạo cảm vị đặc trưng cho bia Mặc dù xấp xỉ 90% chất thơm thoát ra trong quá trình nấu, 8 - 10% tổn thất rong quá trình lên men, chỉ còn lại 2

- 3% trong bia nhưng hương thơm có giá trị rất to lớn, nó là một chỉ tiêu đánh giá chất lượng bia

- Polyphenol của hoa kết hợp với protein trong dịch đường dưới tác dụng của nhiệt độ cao tạo kết tủa kéo các phân tử cặn ly ty trong dịch đường lắng theo, làm tăng

độ bền keo của dịch do đó thành phần sinh học của bia ổn định Polyphenol, chất đắng, nitơ trong hoa tạo sức căng bề mặt, nhờ màng căng này bọt CO2 trong bia không dễ dàng thoát khỏi bề mặt nó, có nhiệm vụ giữ bọt bia

Bảng 2.3 Thành phần của hoa Houblon

- Cao hoa chiết xuất bằng cồn: Hàm lượng -axit đắng là 40%

- Cao hoa trích ly bằng CO2: Hàm lượng -axit đắng là 50%

* Tiêu chuẩn đối với cao hoa sử dụng trong sản xuất của nhà máy:

+ Chỉ tiêu cảm quan:

- Cao hoa có dạng keo, màu vàng hổ phách

- Mùi thơm đặc biệt, dễ bay hơi, dễ nhận mùi

- Vị đắng rõ rệt

- Hoa viên có màu xanh lá mạ, hơi vàng

- Mùi thơm đặc trưng, dễ nhận mùi, vị đắng dịu

ta nên chọn loại gạo có độ trắng đục cao.Không sử dụng gạo mới thu hoạch trước 1 tháng để sản xuất

Tiêu chuẩn đối với gạo sử dụng trong sản xuất của nhà máy bia

+ Chỉ tiêu cảm quan

- Mùi vị: không có mùi lạ, không có vị đắng

- Hình thái: trắng đục, nhẵn bóng, hạt đều, không mối mọt, không vón cục, không mốc

- Thóc lẫn ( % khối lượng ) 4

- Tỉ lệ gạo, cám lật (% khối lượng ) 6,5

+ Chỉ tiêu hóa học: Độ ẩm ( % khối lượng ) 14

Gạo đóng vào bao tải hoặc bao PP khô, sạch, khâu kín Không vận chuyển gạo cùng các loại hóa chất khác Kho chứa gạo đảm bảo khô ráo thoáng mát, không bị chuột phá, bị mối mọt xâm nhập Thời gian lưu kho không quá 90 ngày từ ngày nhập nguyên liệu vào kho

sản xuất từ vi khuẩn Bacillus licheniformis của công ty Novo Đan Mạch, là loại endo

amylaza có khả năng chịu được nhiệt độ cao Enzym này xúc tác thuỷ phân liên kết –1,4 glucozit một cách ngẫu nhiên Vì vậy tinh bột nhanh chóng bị thuỷ phân thành các dextrin phân tử lượng thấp, hoà tan trong nước, làm giảm độ nhớt của tinh bột đã được hồ hoá

Ưu điểm của phương pháp dùng Termamyl 120L so với phương pháp không sử dụng Termamyl 120L là:

- Tăng hiệu suất thu hồi chất hoà tan

- Tăng được tỷ lệ thay thế

- Có thể tăng nhiệt độ nồi hồ hoá lên đến nhiệt độ sôi mà vẫn đảm bảo cho quá trình dịch hoá tốt

- Thuỷ phân triệt để hơn

* Maturex

Maturex được sử dụng trong thời kỳ lên men của bia Maturex ngăn ngừa sự tạo thành diaxetyl bằng cách xúc tác phản ứng decacboxyl hóa của acetolactate thành acetoin Vì thế, thời kỳ lên men phụ có thể được rút ngắn

Maturex được sử dụng ở dạng dịch có tỷ trọng 1,2g/ml, với lượng dùng 0,02 g/l Maturex được bổ sung ngay trong quá trình lên men chính

2.4.6 Nhóm các chất phụ gia

Nhóm các chất phụ gia được sử dụng dưới dạng nguyên liệu phụ nhằm đạt được những yêu cầu kỹ thuật cần thiết trong quá trình sản xuất:

- Nhóm chất phụ gia dùng để xử lý nước: than hoạt tính, các muối sunfat natri

- Nhóm sát trùng nước và điều chỉnh pH: acid lactic, axit sunfuric, clo

- Nhóm sát trùng tẩy rửa, vệ sinh đường ống, thiết bị: dung dịch acid HNO3

,NaOH 2, P3- Polix , P3- stabilon (ACP) , Foam- Nox

- Nhóm chất dùng trong quá trình thu hồi khí cacbonic: Than hoạt tính, acid sunfuric, pemanganat kali

- Nhóm các chất trợ lọc: Bột trợ lọc Diatomit

Phần 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu

• Quy trình công nghệ sản xuất bia

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu

• Các công đoạn trong sản xuất bia tại công ty bia Sài Gòn – Hà Nam

3.2 Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1: Quy trình công nghệ sản xuất bia tại công ty Sài Gòn – Hà Nam

• Chuẩn bị nguyên vật liệu để sản xuất bia

• Quy trình chuẩn bị dịch lên men

• Quy trình lên men

Nội dung 2: Nghiên cứu và đánh giá công nghệ lên men để sản xuất bia Nội dung 3: Đánh giá ưu nhược điểm của công nghệ sản xuất bia tại công

ty bia Sài Gòn – Hà Nam

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Phương pháp chuẩn bị nguyên vật liệu

Sơ đồ quy trình công nghệ:

Hoa cao Houblon hoá Hoa viên

Caramen ZnSO4 Lắng trong Cặn

Glycol (-3÷-50C) Làm lạnh nhanh Nước 20C O2, Maturex