LẬP LUẬN KINH TẾ VÀ KỸ THUẬT
Lập luận kinh tế
Thị trường nhà máy hướng đến là khu vực đông đân cư, miền trung việt nam sau đó là toàn bộ lãnh thổ Việt Nam
Theo dự báo, dân số Việt Nam hiện nay đã vượt qua 90 triệu người và dự kiến sẽ đạt đỉnh 104 triệu vào năm 2050 Đến năm 2025, dân số sẽ chạm mốc 100 triệu, với 71% (68 triệu người) trong độ tuổi lao động từ 15 đến 64 tuổi Nhóm tuổi này có nhu cầu và khả năng chi trả cao nhất cho việc tiêu thụ bia.
Mức tiêu thụ bia bình quân đầu người tại Việt Nam đạt 32 lít/năm, cao hơn Trung Quốc (31.5 lít/năm) nhưng thấp hơn nhiều so với Cộng hòa Czech (131.7 lít/năm) và Phần Lan (82.7 lít/năm) theo số liệu năm 2011 Nhu cầu tiêu thụ bia ở Việt Nam vẫn rất lớn, với mức tiêu thụ bình quân đầu người liên tục tăng từ năm 2009 đến 2013, đạt mức tăng trưởng trung bình 13,11% mỗi năm Dự báo đến năm 2016, mức tiêu thụ bia bình quân sẽ đạt khoảng 45-47 lít/người/năm.
Ngành bia dự báo sẽ phát triển mạnh mẽ trong mười năm tới, với sản lượng tiêu thụ dự kiến tăng từ 2,65 tỷ lít năm 2010 lên 2,9 tỷ lít năm 2013, và đạt khoảng 4,2 đến 4,4 tỷ lít vào năm 2016.
Ngành bia - rượu - nước giải khát trong hoạt động công nghiệp được coi là có hiệu quả kinh tế cao, với lợi nhuận tăng gấp 4 lần từ năm 2001 đến 2015, đạt tốc độ tăng trung bình 32,12% mỗi năm Đặc biệt, sản xuất bia là chuyên ngành mang lại lợi nhuận cao nhất trong lĩnh vực này.
Do bia phải chịu thuế tiêu thụ đặc biệt, nhiều địa phương mong muốn xây dựng nhà máy bia để tăng thu ngân sách Hiện nay, ngành bia ở Việt Nam, đặc biệt là miền Trung, đang có cơ hội phát triển mạnh mẽ Tỉnh Hà Tĩnh đã có quy hoạch cụ thể cho sự phát triển của ngành bia và nước giải khát.
Nhà máy được thiết kế với công suất 30 triệu lít, sản xuất chủ yếu là bia vàng với tỷ lệ 70% bia chai và 30% bia hơi Để giảm giá thành mà vẫn đảm bảo chất lượng cao, nhà máy sẽ sử dụng nguyên liệu thay thế là gạo, chiếm 25% trong công thức sản xuất Nồng độ dịch đường trước lên men sẽ được điều chỉnh phù hợp để tối ưu hóa quy trình sản xuất.
12 o Bx với bia chai, và 10,5 o Bx với bia hơi Đặng Thị Hằng_52k1 Page 9
Địa điểm xây dựng, vùng nguyên liệu và thị trường
1.2.1 Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy Để thiết kế và xây dựng một nhà máy bia hoạt động có hiệu quả, việc đầu tiên là phải chọn được một địa điểm xây dựng thích hợp thuận tiện về giao thông đường bộ, đường không cũng như đường thủy để dễ vận chuyển nguyên liệu, nhiên liệu, vật liệu và sản phẩm, phải gần nguồn cung cấp nước, có hệt thống thoát nước hợp lí không ảnh hưởng đến vê sinh môi trường đến sức khỏe của người dân trong vùng, phải gần khu dân cư để có nguồn nhân lực dồi dào, tiêu thụ sản phẩm thuận lợi Từ những yêu cầu trên thì huyện Kỳ Anh là một nơi có đầy đủ các tiêu chuẩn để có thể xây dựng một nhà máy bia
Huyện Kỳ Anh, nằm bên biển Đông và cách thành phố Hà Tĩnh 50km, đang nổi lên như một thị xã tiềm năng của tỉnh Hà Tĩnh và cả nước Với quốc lộ 1A chạy dọc 56km và gần cảng Vũng Áng - Sơn Dương, Kỳ Anh có lợi thế về giao thông thuận tiện Vị trí địa lý của huyện, giáp với Lào, giúp việc tiêu thụ sản phẩm bia ra thị trường các tỉnh như Nghệ An, Thanh Hóa, Quảng Bình, Quảng Trị và Lào trở nên dễ dàng hơn Bên cạnh đó, khu du lịch với bãi biển đẹp thu hút lượng lớn khách du lịch vào các dịp cuối tuần và lễ tết Đồng thời, khu công nghiệp Vũng Áng đang phát triển mạnh mẽ, tạo ra nguồn lao động lớn và là thị trường tiêu thụ bia tiềm năng.
Kỳ Anh sở hữu nhiều con sông nhỏ, tạo ra nguồn nước ngầm phong phú Điều này cho phép các nhà máy khoan giếng và lắp đặt hệ thống xử lý nước hiệu quả.
Nhà máy sử dụng nguồn điện từ mạng lưới quốc gia, tiêu biểu là từ nhà máy nhiệt điện Vũng Áng 1, thông qua trạm hạ áp Để đảm bảo tính ổn định điện trong trường hợp mạng lưới gặp sự cố, nhà máy cần lắp đặt hệ thống máy phát điện Bên cạnh đó, nhà máy cũng được trang bị hệ thống phòng chống cháy nổ và bình cứu hỏa để đảm bảo an toàn.
Nhiệt sử dụng trong nhà máy phát đi từ lò hơi chạy bằng nhiên liệu than
Nhà máy được trang bị hệ thống lạnh, hệ thống thu hồi CO2 và cung cấp khí nén phù hợp với công suất, đảm bảo đủ khả năng làm lạnh cho hoạt động sản xuất Hệ thống lạnh có thể sử dụng tác nhân lạnh như NH3 hoặc Freon, trong khi chất tải lạnh được sử dụng là nước glycol hoặc nước muối.
Ngoài ra còn có khu chứa chất tẩy rửa,khử trùng như xút, HNO 3 …
Khu kinh tế Vũng Áng đáp ứng tốt các yêu cầu cần thiết cho việc xây dựng nhà máy sản xuất bia, đồng thời mang lại nhiều thuận lợi trong quá trình xây dựng và sản xuất.
Khu kinh tế Vũng Áng, với diện tích 22.781 ha và bao gồm 9 xã phía nam huyện Kỳ Anh, Hà Tĩnh, là một khu kinh tế tổng hợp, đa ngành và đa chức năng Khu vực này dự kiến sẽ trở thành trung tâm giao thương quốc tế, công nghiệp, du lịch, thương mại và cảng biển lớn nhất Bắc Trung Bộ Việt Nam, đồng thời là một trung tâm đô thị lớn của Hà Tĩnh Hiện tại, Vũng Áng đang thu hút nhiều nguồn đầu tư từ cả trong và ngoài nước.
Các nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt đại mạch nguyên liệu thay thế là gạo và hoa houlon
Malt và hoa houblon có thể được nhập khẩu từ các nước ngoài như Úc, Sec, Trung Quốc, Đức, Đan Mạch…
Gạo có thể mua ngay trong tỉnh và các tỉnh lân cận với giá thành hợp lý và chất lượng đảm bảo
1.2.3 Thị trường tiêu thụ Đầu tiên nhà máy sẻ cung cấp sản phẩm chủ yếu trong tỉnh và các tỉnh lân cận như Nghệ An, Quảng Bìnhsau đó là các tỉnh khu vực miền bắc và mỡ rộng quy mô trên cả nước, có thể xuất khẩu sang các nước bạn như Lào, Thái Lan…
Sản phẩm sau khi chiết chai và chiết bock sẽ được công ty vận chuyển bằng ô tô, giao trực tiếp tới các đại lý và cửa hàng Chúng tôi cũng nhận gia công và sản xuất bia xuất khẩu theo đơn đặt hàng.
CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
Lựa chọn loại bia sản xuất
Sản phẩm bia sản xuất ra phải đảm bảo đạt được các tiêu chuẩn sau:
TT Tên chỉ tiêu Chất lượng
1 Màu sắc Màu vàng sáng
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
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
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Bia hơi Bia
1 Hàm lượng chất tan ban đầu % khối lượng 10,5 oBx 12 oBx
4 Độ axit Số ml NaOH 0,1N /10ml bia 1,3 ± 0,1 1,3 ±0,1
6 Hàm lượng chất đắng mg/l 18÷2 22÷2
Các chỉ tiêu vi sinh:
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Mức chất lượng
1 Tổng số VSV hiếu khí CFU/ml sản phẩm 10
2 E coli, CFU/ml sản phẩm 0
3 Staphylococcus aureus CFU/ml sản phẩm 0
4 Streptococci faecal CFU/ml sản phẩm 0
5 Pseudomonas aeruginosa CFU/ml sản phẩm 0
6 Clostridium perfringens CFU/ml sản phẩm 0 Đặng Thị Hằng_52k1 Page 12
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Mức chất lượng
1 Tổng số VSV hiếu khí CFU/ml sản phẩm 1000
2 E coli, CFU/ml sản phẩm 0
3 Clostridium perfringens CFU/ml sản phẩm 0
4 Tổng số nấm men và nấm mốc CFU/ml sản phẩm 100
Chọn nguyên liệu
Nguyên liệu chính để sản xuất bia trong nhà máy bao gồm malt đại mạch, gạo được sử dụng thay thế với tỷ lệ 25% nhằm giảm giá thành sản phẩm, hoa houblon tạo hương vị đặc trưng, nước và các chất phụ trợ khác.
Hạt đại mạch trải qua quá trình ngâm và ươm mầm sẽ trở thành hạt malt tươi Sau đó, hạt malt tươi được sấy khô, tách rễ và đánh bóng để trở thành hạt malt khô tiêu chuẩn, có thể bảo quản lâu dài trong điều kiện khô, mát và được sử dụng trong sản xuất bia Trong quá trình chế biến, hệ enzyme trong hạt được kích hoạt và tăng cường hoạt lực, đặc biệt là enzyme thủy phân, giúp chuyển hóa các chất cao phân tử thành dịch đường.
Nhà máy sử dụng malt từ đại mạch hai hàng, chủ yếu nhập khẩu từ Úc và một số quốc gia châu Âu như Đức và Đan Mạch.
Nhà máy sản xuất bia vàng lên nguyên liệu là malt vàng, ta chọn loại malt có chất lượng tốt thỏa mãn những chỉ tiêu sau:
TT Tên chỉ tiêu Chất lượng
1 Màu sắc Hạt malt có màu vàng rơm, sáng óng ánh
Malt vàng nổi bật với vị ngọt nhẹ và hương thơm đặc trưng, không có mùi vị lạ.
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Chất lượng
2 Thời gian đường hóa phút ≤ 15
Nhiều nguyên liệu thay thế như đại mạch chưa ươm mầm, ngô, và các loại đường như gluco, saccaro, malto thường được sử dụng nhằm hạ giá thành sản phẩm và cải thiện hương vị.
Nhà máy sản xuất bia sử dụng gạo làm nguyên liệu thay thế một phần malt, nhờ vào tính chất rẻ, dễ tìm và phong phú của gạo tại Việt Nam Việc này không chỉ giúp giảm chi phí sản xuất mà còn thúc đẩy tiêu thụ sản phẩm nông nghiệp Gạo có hàm lượng tinh bột cao, do đó có thể giảm đáng kể lượng malt cần thiết, đồng thời tạo ra bia nhẹ và trung tính.
Các chỉ tiêu kỹ thuật của gạo:
TT Tên chỉ tiêu Chất lượng
1 Hình thái Đồng nhất về kích thước, không có cám
2 Mùi vị Vị đặc trưng cho malt vàng là vị ngọt nhẹ hay ngọt dịu, có hương thơm đặc trưng, không được có mùi vị lạ
3 Độ sạch Tạp chất không quá 2%
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Chất lượng
Hoa houblon là nguyên liệu quan trọng thứ hai trong sản xuất bia, chỉ sau đại mạch Nó mang đến vị đắng nhẹ và hương thơm đặc trưng, đồng thời tăng cường khả năng tạo bọt và ổn định thành phần sinh học của bia nhờ tính kháng khuẩn Với những đặc tính nổi bật này, hoa houblon giữ vai trò không thể thay thế trong ngành bia Do Việt Nam không trồng được hoa houblon, các nhà máy chỉ sử dụng hai loại chế phẩm hoa houblon là hoa viên và cao hoa với tỷ lệ 80/20.
2.2.3.1 Dạng hoa viên Để sử dụng thuận tiện dỡ 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 Xong 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:
TT Tên chỉ tiêu Chất lượng
1 Màu săc Xanh lá mạ hơi vàng
2 Mùi vị Mùi thơm đặc trưng, vị đắng dịu
3 Hình dạng Viên đùn không vỡ vụn
Hỗn hợp chất đắng chiết xuất từ hoa được cô đặc, tuy nhiên việc chỉ sử dụng loại này không cho phép trích ly polyphenol, điều này không có lợi cho độ bền của bia Mặc dù vậy, chất lượng chất đắng được bảo quản tốt hơn và việc sử dụng trong quá trình nấu với dịch đường trở nên thuận lợi và hiệu quả hơn Thông thường, giá trị sử dụng của 1kg cao hoa tương đương với 5 đến 6kg hoa cánh hoặc hoa viên.
TT Tên chỉ tiêu Chất lượng
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 Đặng Thị Hằng_52k1 Page 15
Tan hết và có thể tạo kết tủa lắng nhanh khiđun sôi với nước hoa thơm rõ rệt, vị đắng dịu
Trong sản xuất bia, nước đóng vai trò quan trọng và được sử dụng ở mọi khâu, từ nấu, lọc đến vệ sinh Nước chiếm 80-90% thành phần bia, ảnh hưởng lớn đến hương vị sản phẩm Do đó, nước sử dụng trong sản xuất bia cần có chất lượng tốt và đáp ứng các tiêu chuẩn quan trọng.
Nước trong, không mùi vị, có thể uống được
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Chất lượng
7 Khí NH3 và các muối NO3 NO2 mg/l 0
10 Vi sinh vật tổng số tế bào/ml ≤100
11 Coliform tổng số tế bào/100ml ≤ 50
Nhà máy cần nước cho nhiều công đoạn khác nhau, mặc dù nước không trực tiếp có mặt trong thành phần sản phẩm, nhưng nó rất quan trọng cho quy trình sản xuất và ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cuối cùng Nước được sử dụng cho nhiều mục đích, bao gồm nước nồi hơi, nước vệ sinh thiết bị, nước vệ sinh nhà xưởng và nước thanh trùng Mỗi mục đích sử dụng yêu cầu chất lượng nước riêng, do đó nước phải được xử lý theo các tiêu chuẩn cụ thể.
Việc sản xuất bia đòi hỏi một lượng nước lớn, trung bình 6 hectolit nước để sản xuất 1 hectolit bia Nhà máy sử dụng hệ thống nước máy của Đặng Thị Hằng tại huyện cùng với nguồn nước ngầm Dù sử dụng nguồn nước nào, việc xử lý nước là cần thiết để đảm bảo chất lượng sản xuất Tùy thuộc vào mức độ sạch của nước, quy trình xử lý sẽ được thực hiện qua 4 giai đoạn khác nhau.
- Loại bỏ các chất huyền phù
- Loại bỏ các chất hòa tan
- Cải thiện thành phần nước
Trong ngành sản xuất bia, các giống nấm men đựơc chia thành 2 nhóm:
Nhóm nấm men nổi với các đặc tính:
- Lên men mạnh, quá trình lên men xảy ra trên bề mặt của môi trường
- Khi quá trình lên men kết thúc, các tế bào kết chùm, chuỗi, tạo thành lớp dày trên bề mặt cùng với bọt bia, bia tự trong chậm
- Khả năng lên men đường tam (rafinase) kém (chỉ đạt 33%)
Nhóm nấm men chìm với các đặc tính:
- Quá trình xảy ra trong lòng môi trường nên khả năng lên men tốt
- Có khả năng lên men hoàn toàn (vì có thể lên men đường rafinosse hoàn toàn)
Sau khi quá trình lên men hoàn tất, các tế bào bia sẽ kết thành chùm hoặc chuỗi và nhanh chóng lắng xuống đáy thùng Điều này giúp bia trở nên trong hơn so với phương pháp lên 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 môi trường sẽ tạo ra sự kết chùm và chuỗi khi nguồn cacbon cạn kiệt, dẫn đến hiện tượng lắng nhanh xuống đáy thùng lên men, giúp làm trong bia một cách hiệu quả.
- 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÷10 o C
- 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