Thiết kế phân xưởng nấu bia có năng xuất 8 triệu lítnăm

Phần mở đầu.
Bia là một loại nớc giải khát có từ lâu đời và đợc nhân dân trên thế giới
rất a chuộng. Bia đợc chế biến từ hai loại nguyên liệu chính là Malt và hoa
Hublon. Bia là loại đồ uống có nhiều bọt mịn, có vị đắng dễ chịu và nồng độ
cồn thấp. Hàm lợng các chất hoà tan trong Bia không nhiều chỉ khoảng 5 -
10% tuỳ theo loại Bia, nhng hầu hết các chất hoà tan này khi vào trong cơ thể
thì đều đợc cơ thể con ngời hấp thụ rất tốt và Bia cũng cung cấp nhiệt lợng t-
ơng đối lớn.
Ngoài ra Bia còn chứa một lợng nhỏ các chất kích thích, làm tăng
cờng sự tiêu hoá thức ăn của dạ dầy. Trong Bia cũng chứa nhiều loại Vitamin
khác nhau (tuy hàm lợng các Vitamin này không nhiều) tiêu biểu nh
VitaminB
1
, VitaminB
2
, VitaminB
6
và các Vitamin khác.
Nớc ta là một nớc thuộc vùng khí hậu nhiệt đới nên nhu cầu về nớc
giải khát rất cao.
Tuy nhiên, do nền kinh tế của nớc ta còn chậm phát triển, đời sống
của ngời dân cha cao cho nên việc lắp đặt những nhà máy có quy, có năng
suất lớn ở các địa phơng là một điều cha hợp lý, trong khi đó việc xây dựng
các cơ sở sản xuất Bia có quy mô vừa và nhỏ tại các địa phơng là một việc rất
cần thiết.
Bởi vì nó sẽ đáp ứng nhu cầu cấp thiết của bà con của nông dân.
Đồng thời sẽ hạn chế đợc việc nhập khẩu một số mặt hàng nh Bia chai, Bia
lon có giá thành cao vào thị trờng Việt Nam.
Ngoài ra còn tạo ra công ăn việc làm giải quyết đợc rất nhiều lao
động nông thôn góp phần vào công cuộc công nghiệp hoá hiện đại hoá đất n-
ớc theo đúng chủ chơng mà đại hội IX của Đảng và Nhà Nớc ta đang tích

cực hoạt động.
Từ những lợi ích trên mà em đợc giao nhiệm vụ:
" Thiết kế phân xởng nấu bia có năng xuất 8 triệu lít/năm "
Với 100% là Bia hơi và có sử dụng nguyên liệu gạo làm nguyên liệu
thay thế.
1
Phần II
Lập luận kinh tế
chọn địa điểm xây dựng thành phố thái bình.
1 vị trí địa lý.
Thái bình là một tỉnh nằm bên bờ biển đông, thuộc Đồng Bằng châu thổ
Sông Hồng.
Thái bình cách Thủ Đô Hà Nội 110 km.
Thái bình cách Thành Phố Hải Phòng 70 km.
Thái bình cách Thành Phố Nam Định 18 km.
Giáp danh biên giới với các tỉnh và thành phố:
Phía Bắc: hải dơng, hng yên, thành phố hải phòng.
Phía Nam: nam định.
Phía Tây: hà nam.
Phía Đông: vịnh bắc bộ.
Toạ Độ Địa Lý: 20
0
17
"
- 22
0
44
"
Vĩ Độ Bắc.
106

0
06
"
- 106
0
39
"
Kinh Đông.
Diện tích: 1.543 km
2
.
Dân số: 1.814 nghìn ngời.
Mật độ trung bình: 1.176 ngời/ km
2
.
Thái Bình về đơn vị hành chính gồm có:
Thành Phố Thái Bình.
Huyện Quỳnh Phụ.
Huyện Đông Hng.
2
Huyện Hng Hà.
Huyện Thái Thuỵ.
Huiyện Kiến xơng.
Huyện Tiền Hải.
Huyện Vũ Th.
Bảng tổng quan về dân số và diện tích của các đơn vị hành chính.
Đơn vị
hành chính
Diện tích
( km

2
)
Dân số
( ngời )
Mật độ trungbình
(ngời/ km
2
)
Thành Phố Thái
Bình
43,30 132.561 3.061
Quỳnh Phụ 207,34 243.165 1.173
Hng Hà 200,33 248.310 1.240
Thái Thuỵ 256,83 263.403 1.026
Đông Hng 198,35 252.822 1.275
Vũ Th 198,43 227.058 1.144
Kiến Xơng 213,08 237.818 1.116
Tiền Hải 225,85 209.348 927

.2 giao thông.
Hệ thống giao thông chính:
Đờng bộ: Bao gồm các đờng quốc lộ 10, quốc lộ 39, quốc lộ 39B, quốc
lô. 223 và các trục đờng giao thông liên huyện liên xã rất rộng và đẹp.
Đờng thuỷ: Bao gồm hệ thống các con sông nh Sông Hồng, Sông Luộc,
Sông Trà Lý và Sông Hoá.
Các con sông đều có các cầu lớn nh Cầu Tân Đệ, Cầu Thái Bình, Cầu
Trà Lý và Cầu Triều Dơng.
Do vậy mà hệ thống giao thông của Thái Bình gặp rất nhiều thuận lợi.
3 nguồn cung cấp nguyên liệu.
3

Nguyên lệu để sản xuất bia:
Malt nhập từ nớc ngoài bằng đờng bộ hay có thể nhập Malt từ nhà máy
sản xuất Malt Băc Ninh bằng đờng sông.
Gạo là nguyên liệu sãn có tại địa phơng.
4 nguồn cung cấp nhân lực.
Nguồn nhân lực của Thái Bình rất dồi dào và có chất lợng rất cao. Với
dân số 1814000 ngời tỷ lệ lao động có trình độ phổ thông trung học trở lên là
15,8%.
Bản chất lao động cần cù chăm chỉ điều này rất có ý nghĩa trong lao
động và sản xuất.
5 kết cấu hạ tầng xâty dựng.
Kết cấu hạ tầng xây dựng địa chấn ổn định, mặt bằng xây dựng thì rộng
lớn, nguyên liệu dùng trong xây dựng đợc phục vụ tai chỗ.
6 nguồn cấp thoát nớc.
Nguồn nớc nhà máy sản xuất bia có thể sử dụng là nguồn nớc máy
thành phố và nguồn nớc nguồn có chất lợng rất tốt hoàn toàn có khả năng đáp
ứng đợc các tiêu chuẩn về độ đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.
Phần III
Chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ.
III.1 giới thiệu Nguyên liệu sản xuất bia:
4
1> Nguyên liệu Malt:
a> Thành phần hoá học:
Nguyên liệu dùng để sản xuất Malt là hạt đại mạch. Thành phần hoá
học của hạt đại mạch rất phức tạp nó phụ thuộc vào các yếu tố nh giống, đất
đai và diều kiện khí hậu nơi trồng. Nhìn chung thành phần hoá học của hạt
đại mạch nh sau.
* Nớc:
Nớc hay còn đợc gọi là độ ẩm có trong hạt đại mạch.Độ ảm của hạt đại
mạch có ảnh hởng rất lớn tới quá trình nẩy mầm, quá trình bảo quản và quá

trình sản xuất Malt. Nếu hạt có độ ẩm quá cao thì hạt sẽ hô hấp mạnh, khối
hạt rất dễ tự bốc nóng làm cho các chất dinh dỡng có trong hạt sẽ giảm nhanh
trong quá trình bảo quản ảnh hởng trực tiếp tới chất lợng của Malt. Mặt khác
độ ẩm của hạt cao còn tạo điều kiện cho nấm mốc và vi sinh vật phát triển
phá hỏng khối hạt. Ngợc lại nếu độ ẩm của hạt quá nhỏ thì công việc bảo
quản sẽ gặp nhiều thuận lợi hơn nhng lại làm hạn chế khả năng nảy mầm của
hạt cũng sẽ ảnh hởng trực tiếp tới quá trình sản xuất Malt. Từ đó mà ngời ta
phân loại hạt đại mạch ra làm các dạng sau:
Loại khô: W < 14%.
Loại hạt trung bình: W < 14 - 15,5%.
Loại ẩm: W < 15,5 - 17%.
Loại ớt: W > 17%.
* Gluxit:
Trong hạt đại mạch, Gluxit là thành phần quan trọng nhất mà quan
trọng hơn cả là tinh bột, nó chiếm khoảng 55 - 65% so với tổng chất khô có
trong nguyên liệu. Trong hạt đại mạch tinh bột đợc coi là chất dự trữ năng l-
ợng của cơ thể, chúng nằm trong phần nội nhũ bên trong của hạt. Tinh bột
5
của hạt đại mạch không hoà tan trong nớc nhng nó hút nớc trơng nở ở nhiệt
độ thờng và bị hồ hoá ở nhiệt độ cao. Tính chất hồ hoá của tinh bột có ý
nghĩa lớn trong quá trình sản xuất bia vì tinh bột đã đợc hồ hoá thì quá trình
đờng hoá sẽ đợc tiến hành nhanh và triệt để hơn. Nhiệt độ hồ hoá của các
loại tinh bột khác nhau thì khác nhau, nhiệt độ hồ hoá của tinh bột đại mạch
và ngô là: 80
0
C. Nhiệt độ hồ hoá của tinh bột gạo là: 85
0
C, còn của khoai tây
là: 65
0

C. Về cấu trúc của hạt tinh bột đại mạch bao gồm Amilo và Amilo
Pectin, trong đó Amilo chiếm 17 - 24% trọng lợng hạt tinh bột còn Amilo
Pectin là 76 - 83%.
Ngoài tinh bột trong thành phần Gluxit còn có Xenluloza, Hemi
Xenluloza, Pentoza, Maltoza và các Glucozit, nhng với hàm lợng nhỏ và hầu
nh không có giá trị trong qúa trình sản xuất bia.
Trong hạt đại mạch còn chứa 1,8% ( so với lợng chất khô ) đờng Mono
Saccarit và Di Saccarit, tuy chúng có hàm lợng nhỏ nhng có tác dụng rất lớn
trong quá trình sống và phát triển của mầm.
* Các hợp chất có chứa Nitơ:
Các hợp chất Nitơ của đại mạch quan trọng nhất là Protit, hàm lợng của
nó không cao nhng nó liên quan mật thiết đến chất lợng của bia. Ngay từ giai
đoạn đầu của quá trình sản xuất bia, Protit ảnh hởng rất lớn đến sự nảy mầm
và phát triển của mầm đại mạch. Trong quá trình nấu bía Protit bị thuỷ phân
thàmh Axit Amin, một phần các Axit Amin này tác dụng với đờng khử để tạo
thành Mela Noitdin. Các chất này làm cho bia có thêm hơng thơm vị ngọt.
Ngoài ra trong quá trình sản xuất bia Protit còn tham gia vào qúa trình tạo
bọt và giữ bọt cho bia. Hàm lợng chung về các hợp chất Nitơ trong đại mạch
là: 10 -12%.
* Các chất béo:
Các chất béo trong hạt đại mạch chủ yếu là Este của Glyxerin và các
axit béo bậc cao. Các chất béo này thờng ở dạng dầu sánh có màu vàng thẫm
6
và có mùi thơm dịu. Hàm lợng các chất béo trong hạt đại mạch vào khoảng
2,5 - 3%.
* Các chất khoáng:
Đa số các chất khoáng trong hạt đại mạch nằm ở dạng liên kết của các
hợp chất hữu cơ ( có tới 80% ) chỉ còn lại một lợng rất nhỏ các chất khoáng ở
dạng các muối vô cơ. trong thành phần các chất khoáng của hạt đại mạch
một số chất khoáng có hàm lợng đáng kể là: Natri, Kali, Silic và PhotPho....

* Các enzyme:
Trong quá trình chín sự hoạt động của các enzyme trong hạt đại mạch
giảm dần và đến khi hạt chín hoàn toàn thì sự hoạt động của các enzyme
giảm xuống tới mức tối thiểu. Nhng đến khi ngâm và nảy mầm do có điều
kiện thích hợp, các enzyme này lại hoạt động trở lại. Mặt khác trong quá
trình nảy mầm nột số enzyme cũng đợc hình thành trong hạt đại mạch. Nhìn
chung các enzyme trong hạt đại mạch đợc chia thành hai nhóm là: Nhóm
enzyme Thuỷ Phân và nhóm enzyme Oxy Hoá Khử.
+ Nhóm enzyme thuỷ phân:
Trong malt đại mạch có các enzyme thuỷ phân chính sau:
- Amilaza, - Amilaza, Sitaza, Proteaza, Lipaza, Phophattaza.
- - Amilaza:
Hoạt động đợc hình thành trong quá trình nảy mầm của hạt đại mạch.
Tác dụng chính của enzyme này là phân cắt mạch tinh bột thành các Dextrin.
điều kiện thích hợp để enzyme này hoạt động là: t
0
= 70
0
C,
p
H = 5,6 - 5,8 .
- - Amilaza:
Có sẵn trong hạt đại mạch nhng thời kì nảy mầm độ hoạt động của nó
tăng lên nhiều lần. Nhng tác động chính của enzyme này là phân cắt mạch
tinh bột để tạo thành Maltoza. Điều kiện thích hợp để enzyme này hoạt động
là: t
0
=55
0
C,

p
H = 4,6 - 5,4.
7
- Proteaza:
Enzyme này có sẳn trong hạt đại mạch nhng trong quá trình nảy mầm
độ hoạt động của nó đợc tăng lên rất nhiều lần ( khoảng 3 lần ).
Enzyme này có vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất malt và bia.
Độ hoạt động của enzyme này thích hợp ở t
0
= 50
0
C,
p
H = 4,8 - 5,3.
- Lipaza:
Enzyme này cũng hoạt động mạnh khi hạt nảy mầm nhng trong quá
trình sấy malt enzyme này hầu nh bi phá huỷ.
+ Nhóm enzyme Oxy hoá khử:
Các enzyme này tham gia vào các quá trình trao đổi năng lợng của các
tế bào sống. Enzyme này có vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất malt,
khi tiến hành sấy malt, thì hoạt tính của enzyne này hầu nh bị phá huỷ.
b > Chỉ tiêu đánh giá chất lợng malt đại mạch:
+ Chỉ tiêu cảm quan:
- Malt màu vàng rơm sáng.
- Mùi tự nhiên đặc trng.
- Vị ngọt dịu, nhẹ.
- Không lẫn tạp chất.
+ Chỉ tiêu hoá lý:
- Tỷ trọng: 30 - 38 gam/1000 hạt.
- Độ ẩm: 7%.

- Dung trọng của hạt: 500 - 580 gam/ lít hạt.
- Kích thớc hạt: d = 2,5 - 2,8 mm.
8
+ Chỉ tiêu hoá học:
- Độ hoà tan: 65 - 82% theo hàm lợng chất khô.

-
P
H dịch triết: 5,8 - 5,9.
+ Thành phần các chất tính theo % chất khô:
- Tinh bột: 50 - 65%.
- Xenlulo: 4 - 6%.
- Saccaro: 3 - 5%.
- Đờng khử: 2 - 4%.
- Pentoza: 7 - 10%.
- Protit: 7 - 12%.
- Chất béo: 2 -3%.
- Chất tro: 2 - 3%.
2 > Hoa hublon:
a > Thành phần hoá học của hoa hublon:
Hoa hublon có hai loại: hoa đực và hoa cái.
Trong kỹ thuật sản xuất bia ngời ta chỉ sử dụng hoa cái cha thụ phấn vì
những hạt phấn của hoa này chứa rất nhiều chất đắng và chất thơm của hoa
Hublon. Hoa đực không đợc sử dụng vì nó bé và chứa rất ít lợng Lupulin.
Hiện nay có tới trên 100 giống hoa Hublon khác nhau đợc trồng ở nhiều nớc
trên thế giới. Những nớc trồng nhiều hoa Hublon là Tiệp Khắc, Đức, Liên
Xô, Mỹ, Pháp, Trung Quốc...
* Các chất đắng:
9
Đây là phần có giá trị và quan trọng nhât của hoa Hublon, nó làm cho

bia có vị đắng đặc biệt, ngoài ra nó còn tham gia vào sự tạo bọt và giúp cho
bia đợc bảo quản lâu dài. Các chất đắng của hoa Hublon bao gồm - axit
đắng, - axit đắng và nhựa đắng.
+ - axit đắng ( còn gọi là Lupulin) là chất có vị đắng mạnh và có độ
hoạt động bề mặt lớn. Trong quá trình sản xuất bia Lupulin là chất tạo bọt tốt
và có khả năng kháng sinh mạnh chính vì vậy Lupulin là phần có giá trị nhất
trong hoa Hublon.
- Công thức nguyên của axit đắng là: C
21
H
30
O
5
.
- axit đắng ( còn gọi là Lupulin) có vị đắng yếu hơn nhng lại có tính
kháng sinh mạnh hơn và có độ hoạt động bề mặt hay khả năng tạo bọt cũng
yếu hơn.
- Công thức nguyên của - axit đắng là: C
26
H
38
O
4
.
+ Nhựa đắng là sản phẩm trùng hợp Polime hoá, Este hoá và Oxy hoá
của các axit đắng. Thông thờng trong hoa có khoảng 1 - 2% nhựa đắng tơng
đơng với 12% lợng chất đắng chung nêú đại lợng này tăng lên đến 15% thì
có thể do quá trình thu hoặch hoặc sấy không đúng kỹ thuật còn nếu vợt quá
20% thì hoa đã bị hỏng.
+ Chất chát (Tanin) chất chát trong hoa Hublon có ảnh hởng rất lớn tới

chất lợng bia thành phẩm. Trong quá trình sản xuất bia Tanin có thể tác dụng
với Protit tạo thành hợp chất muối Tanat Protoin không tan. Điều này có tác
dụng tránh cho bia bị đục nếu trong bia có hàm lợng Protit lớn, đồng thời nếu
hàm lợng Tanin vừa phải nó chỉ làm kết tủa các Protit kém bền vững nên nó
làm tăng tính bền vững keo Protit của dung dịch. Ngợc lại nếu hàm lợng
Tanin quá cao thì làm cho Protit khó kết tủa cũng bị kết tủa do đó làm giảm
khả năng tạo bọt của bia. Ngoài ra nếu hàm lợng Tanin vừa phải còn làm cho
bia có vị chát nhẹ dễ chịu.
- Công thức phân tử của Tanin là: C
25
H
24
O
13
.
+ Tinh dầu:
10
Tinh dầu hoa Hublon ở dạng lỏng có màu vàng sánh và có mùi thơm
mạnh. Trong thành phần tinh dầu có tới 103 chất khác nhau, chúng ở các
dạng chính sau: Terpen, Rợu, Aldehit, Xeton, Ete và Axit. Ngoài tinh dầu
mùi thơm của bia còn do sự biến đổi của các chất đắng ( nhất là do axit
đắng ) gây nên.
b > Đánh giá chất lợng hoa Hublon:
Dựa theo những nhận xét về cảm quan và một số thành phần chính ngời
ta chia hoa Hublon ra một số loại sau:
+ Loại 1:
Hoa có màu vàng đến màu vàng óng những cánh hoa toả đều không bị
rách và không sâu bệnh các hạt Lupulin phải có màu vàng hay màu vàng óng,
có mùi thơm đặc trng và dễ chịu.
Hàm lợng các chất tính theo chất khô nh sau:

- Tạp chất : 1,75%.
- Chất đắng: 15%.
- Lợng tro: 10%.
+ Loại 2:
Hoa có màu vàng lục và có những chấm đỏ trên cánh hoa cho phép một
số cánh hoa bị rách đến 1,5 cm và số hoa bị sâu bệnh không quá 1%. Màu
của các hạt Lupulin vàng hay vàng sẫm có mùi thơm đặc trng.
Hàm lợng các chất tính theo chất khô nh sau:
- Tạp chất: < 3%.
- Chất đắng: 12%.
- Chất tro: 11%.
+ Loại 3:
11
Hoa có màu xanh vàng đến vàng, trên cánh hoa có nhiều vết đỏ và bị
rách nhiều. Số hoa bị bệnh không quá 5 %, hạt Hupulin có màu vàng sẫm có
mùi đặc trng nhng hơi nồng.
Hàm lợng các chất tính theo chất khô nh sau:
- Tạp chất: < 9%.
- Chất đắng: 10%.
- Chất tro: 12%.
* Thành phần:
+ Nớc: 10 - 11%.
+ Các chất nhựa đắng: 15 - 21%.
+ Xenluloza: 40 - 50%.
+ Các chất chứa Nitơ: 15 -17%.
+ Tinh dầu thơm: 0,5 - 5%.
+ Các chất tro: 5 - 8%.
+ Poliphenol: 2 - 5%.
+ Các chất triết không chứa Nitơ: 27%.
Hiện nay ngời ta thờng sử dụng hoa Hublon dạng viên, dạng cao hoa và

dạng cánh để nấu bia.
Lợng hoa dùng để nấu cho sản phẩm là bia hơi là 2g hoa cánh/1 lit bia
hơi và thông thờng tỷ lệ hoa Hublon sử dụng nh sau:
Cao hoa : 30%.
Hoa viên: 65%.
Hoa cánh: 5%.
Tỷ lệ quy đổi nh sau:
1 kg cao hoa = 6 kg hoa cánh.
12
1 kg hoa viên = 1,4 kg hoa cánh.
3 > Nớc dùng trong sản xuất bia:
Trong quá trình sản xuất bia nớc cần rất nhiều kể từ khi ngâm đại mạch
cho đến khi tạo đợc bia thành phẩm. Trong mỗi công đoạn của quá trình sản
xuất yêu cầu về nớc là khác nhau:
a > Nớc dùng để ngâm đại mạch:
Nớc dùng để ngâm đại mạch yêu cầu không chứa nhiều tạp chất hữu cơ
và vi sinh vật, vì khi trong nớc có lẫn các tạp chất này thì sẽ ảnh hởng rất lớn
đến sự nảy mầm của hạt đại mạch. Các chất khoáng có trong nớc cũng có
ảnh hởng rất lớn đến sự nảy mầm của hạt. Đặc biệt là các muối Cacbonat và
Di Cacbonat vừa có tác dụng hoà tan chất đắng có trong vỏ trấu của hạt đại
mạch, vừa có tác dụng làm tăng chất lợng của malt. Đồng thời còn có tác
dụng làm giảm nồng độ axit của môi trờng làm ảnh hởng xấu tới quá trình
nảy mầm của hạt đại mạch. Cho nên việc chọn một loại nớc sạch thích hợp
hoàn toàn cho quá trình ngâm hạt đại mạch là rất khó thực hiện đợc. Song
qua thực tế đã cho thấy rằng: Để ngâm đại mạch cần phải dùng nớc mềm vơi
môi trờng axit yếu
P
H = 6 - 7. Riêng quá trình rửa hạt nên dùng nớc có độ
cứng tạm thời. Nếu nớc có nhiều ion Fe và Mg thì nên loại bớt trớc khi ngâm
vì nó gây ảnh hởng xấu đến sự nảy mầm của hạt.

13
b> Nớc dùng để nấu dịch malt:
+ Để quá trình nấu dịch malt đợc thực hiện tốt yêu cầu nớc nấu dịch
malt phải có môi trờng axit yếu. Vì vậy các muối Cacbonat và Di Cacbonátc
ảnh xấu tới quá trình nấu dịch malt vì nó làm giảm nồng độ axit của dung
dịch. Ngợc lại muối Canxi Sunfat và Magie Sunfat thì sẽ có các phản ứng
diễn ra làm giảm hiệu suất của quá trình đờng hoá:
2KH
2
PO
4
+ Ca(HCO
3
)
2
= CaHPO
4
+ K
2
HPO
4
+ 2CO
2
+ 2H
2
O
2KH
2
PO
4

+ Na
2
CO
3
= Na
2
HPO
4
+ K
2
HPO
4
+ CO
2
+ H
2
O
Vì K
2
HPO
4
và Na
2
HPO
4
có tính kiềm nên khi có mặt của Canxi Sunfat
và Magie Sunfat thì tạo ra các muối kết tủa. Ngoài ra còn tạo ra muối
KH
2
PO

4
làm cho dịch ngâm trở thành môi trờng có tính axit mạnh hơn.
4K
2
HPO
4
+ 3CaSO
4
= Ca
3
(PO
4
)
2
+ 2KH
2
PO
4
+ 3K
2
SO
4

4K
2
HPO
4
+ 3MgSO
4
= Mg

3
(PO
4
)
2
+ 2KH
2
PO
4
+ 3K
2
SO
4
+ Các muối Clo và Nitrat của Canxi và Magie cũng có tác dụng làm
giảm độ kiềm của dịch nấu tơng tự nh muối Sunfat của Canxi và Magie.
Nên ta có phơng trình phản ứng nh sau:
2KH
2
PO
4
+ CaCl
2
= CaHPO
4
+ K
2
HPO
4
+ 2KCl
2KH

2
PO
4
+ MgCl
2
= MgHPO
4
+ K
2
HPO
4
+ 2KCl
2KH
2
PO
4
+ NaCL = Na
2
HPO
4
+ K
2
HPO
4
+ 2KCl
Vì K
2
HPO
4
và Na

2
HPO
4
có tính kiềm nên khi có mặt của Canxi Nitrat
và Magie Nitrat tạo ra các muối kết tủa và làm cho dịch nấu trở thành môi tr-
ờng có tính axit mạnh hơn ( Do muối KH
2
PO
4
có tính axit yếu).
4K
2
HPO
4
+ 3Ca(NO
3
)
2
= Ca
3
(PO
4
)
2
+ 2KH
2
PO
4
+ 6 KNO
3

4K
2
HPO
4
+ 3Mg(NO
3
)
2
= Mg
3
(PO
4
)
2
+ 2KH
2
PO
4
+ 6KNO
3
Vì vậy các muối Clo, Sunfat, Nitrat của Canxi và Magie có tác dụng tốt
đối với quá trình nấu dịch đờng.
14
Nhng nếu hàm lợng các muối này quá lớn cũng ảnh hởng có không tốt
tới chất lợng của bia, vì muối K
2
SO
4
và MgSO
4

có vị đắng nên sẽ làm giảm
chất lợng của bia.
c> Nớc dùng để rửa men và thiết bị:
Cũng nh nớc dùng để ngâm malt đại mạch nớc dùng để rửa men và thiết
bị không đợc chứa nhiều hợp chất hữu cơ và vi sinh vật. Đặc biệt các vi sinh
vật ảnh hởng trực tiếp đến quá trình sản xuất bia. Đồng thời trong nớc dùng
để rửa men và thiết bị không đợc chứa NH
3
và muối Nitrit . Tốt nhất nên
dùng nớc mềm đến độ cứng trung bình.
d> Các chỉ tiêu chung đối với nớc dùng để sản xuất bia:
Nớc dùng để sản xuất bia tốt nhất là dùng nớc mềm trung bình:
* Hàm lợng các ion nh sau:
+ Hàm lợng ion [CO
3
2 -
] : 50 mg/lít.
+ Hàm lợng ion [Cl
-
] : 75 - 150 mg/lít.
+ Hàm lợng ion [Mg
2+
] : 50 mg/lít.
+ Hàm lợng ion [Fe
2+
] : < 0,3 mg/lít.
+ Hàm lợng muối CaSO
4
: 130 - 200 mg/lít.
+ Hàm lợng NH

3
và NO
2
-
: không có.
+ Hàm lợng Vi sinh vật tổng số: < 100 con/ml.
+ Không có trực khuẩn Coli.
4 > Nguyên liệu gạo:
* Mục đích:
+ Sử dụng gạo làm nguyên liệu thay thế để làm giảm giá thành sản
phẩm.
+ Nhằm thoả mãn sở thích của ngời Việt Nam quen dùng rợu có độ cồn
cao.
15
+ Tận dụng đợc một lợng malt đáng kể, bởi vì hàm lợng chất triết từ gạo
cao hơn rất nhiều so với lợng chất triết từ malt.
+ Ngoài ra nó còn có một ý nghĩa rất lớn đó là tiêu thụ đợc sản phẩm
của nghành nông nghiệp.
* Chỉ tiêu chất lợng của gạo:
+ Màu trắng, không chứa vỏ trấu, cám, tạp chất nh ngô, sỏi, đá và các
tạp chất khác.
+ Không có mùi hôi, khét.
+ Độ ẩm: w < 14%.
+ Chất khô hoà tan ( trong tổng chất khô của gạo): 93 - 95%.
+ Hàm lợng chất béo: 0,5 - 0,7%.
5 > Các chế phẩm enzyme:
a > Chế phẩm enzyme Tenmamyl 120 l:
Đây là chế phẩm enzyme triết suất từ vi khuẩn Bacillus Licheniformic
đợc dùng phổ biến trong các nhà máy sản xuất rợu cồn từ tinh bột và nhà
máy sản xuất bia.

Nó có khả năng chịu đợc nhiệt độ cao hơn các chế phẩm enzyme
amilaza triêt suất từ nấm men và nấm mốc, nhiệt độ tối u là: t
0
= 90 - 95
0
C,
P
H = 5,8 - 6,2.
Điều này rất thuận lợi cho quá trình dịch hoá tinh bột gạo vì nhiệt độ hồ
hoá tinh bột gạo là 86
0
C.
Hàm lợng sử dụng: 0,1% so với lợng nguyên liệu thay thế.
Mục đích của việc sử dụng chế phẩm enzyme là:
+ Tăng hiệu suất thu hồi chất hoà tan.
+ Tăng tỷ lệ nguyên liệu thay thế.
16
+ Làm giảm giá thành cho bia thành phẩm.
b> Các chế phẩm enzyme Cereflo.
Đây là tên thơng mại của enzyme - Glucozenaza, có điều kiện hoạt động
tối u ở nhiệt độ t
0
= 52- 55
0
C,
P
H = 5,5 - 6,0. Có tác dụng làm giảm độ nhớt
dịch đờng, tăng cờng hiệu suất lọc, tăng khả năng trích ly các chất vào trong
dịch đờng. Vì vậy cần đa ngay chế phẩm enzyme này vào đầu quá trình đờng
hoá. Nồng độ thay thế là 0.06% so với lợng nguyên liệu thay thế.

c> Các chế phẩm enzyme Fungamyl:
Đây là enzyme 1, 4 - D - Glucan Gluco Hyđrolaza, sản phẩm thuỷ
phân chủ yếu là đờng Maltoza. Đờng Maltoza sẽ có tác dụng làm tăng khả
năng lên men của dịch đờng từ 2 - 5%.
Đồng thời, nó còn hỗ trợ đắc lực cho enzyme Termamyl 120l trong vai
trò đờng hoá tinh bột đã dịch hoá, nhất là khi tỷ lệ nguyên liệu thay thế lớn.
6> Các nguyên liệu khác:
+ Axit H
2
SO
4
dùng để điều chỉnh
P
H của dịch đờng hoá dến
P
H = 5,3 -
5,5 khi đờng hoá.
+ Các hoá chất vệ sinh tẩy rửa thiết bị nh: Tank lên men, nồi hồ hoá, nồi
đờng hoá, hệ thống đờng ống, thiết bị lọc, thiết bị lắng, thùng tạm chứa, hệ
thống triết bock, bock. Nh là axit Nitric ( HNO
3
), NaOH, nớc vô trùng, nớc
P
3
chứa trong các thùng CIP.
+ Bột trợ lọc Diatomit.
+ Nấm men Saccaromyces Calsbergersis dợc nuôi cấy và nhân giống
trong quá trình lên men.
+ Không khí sạch dùng cho quá trình lên men sơ bộ. Không khí này
phải đảm bảo các chỉ tiêu nh sau:

- Không lẫn tinh dầu:
- Không có lẫn bụi, đất cát.
17
- Không có lẫn các loại vi sinh vật gây hại cho bia và sức khoẻ con ngời.
+ Khí CO
2
thu đợc từ quá trình lên men sẽ đợc lọc và làm sạch sau đó đ-
ợc đa vào máy nén, nén vào các bình chứa để sau khi quá trình lên men kết
thúc bão hoà CO
2
cho bia thành phẩm.
18
III. 2. sơ đồ quy trình sản xuất:
5%

19
Malt
Nghiền
Đường Hoá
Lọc
Gạo
Nghiền
Nấu
Enzyme
Nấu Hoa
Hoa
Huplon
Lắng Trong
Làm Lạnh
Rửa Bã

Dịch
Lên Men
Bã
Bã
III. 3. Thuyết minh dây chuyền sản xuất:
1. Nghiền malt:
a > Mục đích:
- Phá vỡ cấu trúc tế bào của nguyên liệu.
- Làm tăng bề mặt tiếp xúc cũng nh là diện tích tiếp xúc giữa cơ chất và
enzyme trong quá trình thuỷ phân tinh bột.
- Tăng hiệu suất hoạt động của các enzyme Amilaza, Proteaza, Lipaza.
- Quan trọng hơn cả là tạo điều kiện cho quá trình trích ly các chất nh đ-
ờng, axit amin, chất tạo màu tạp vị và tạo hơng thơm cho bia thành phẩm.
b> Yêu cầu kỹ thuật:
+ Phần vỏ trấu: Phần vỏ trấu không đợc nghiền quá nát bởi vì ta sẽ tận
dụng lớp vỏ trấu này làm lớp trợ lọc rất là tốt. Nó vừa đáp ứng đợc các yêu
cầu kỹ thuật lọc dịch đờng và nó đem lại hiệu quả kinh tế rất lớn. Do đó mà
nó có vai trò vô cùng lớn về mặt kinh tế.
+ Phần bột malt: Phần bột malt hay chính là phần nội nhũ của hạt malt
thì lại có yêu cầu kỹ thuật ngợc lại với phần vỏ trấu. Đó là, bột malt phải đợc
nghiền mịn, nhằm mục đích tạo điều kiện cho quá trình thuỷ phân tinh bột
cũng nh là hàm lợng chất triết vào trong dịch đờng.
+ Yêu cầu về thành phần của bột malt:
- Vỏ trấu: 15 - 18 %.
- Tấm to: 18 - 22 %.
- Tấm nhỏ: 30 - 35 %.
- Bột mịn: 25 - 35 %.
Thông thờng phần bột mịn + tấm nhỏ 2 - 3 lần tấm to.
20
c > Thiết bị kỹ thuật:

+ Máy nghiền trục: 4 trục, 1 sàng.
+ Kỹ thuật nghiền khô:
- Ưu điểm:
Ta hoàn toàn có thể chủ động trong quá trình sản xuất. Bởi vì phơng
pháp nghiền khô ta hoàn toàn có thể nghiền theo ca, theo ngày thậm trí ta có
thể nghiền theo khố lợng của từng mẻ nấu. Do đó để phù hợp với tiến độ sản
xuất ta chọn phơng pháp nghiền khô.
- Nhợc điểm:
Đòi hỏi nguyên liệu phải đảm bảo độ khô theo đúng quy định, cần tự
động hoá công đoạn nghiền malt. Bởi vì malt có độ khô thì trong quá trình
nghiền malt rất là bụi, do đó mà dễ gây ảnh hởng tới sức khoẻ của công nhân
và không đảm bảo đợc các quy định về vệ sinh an toàn thực phẩm.
- Nguyên lý vận hành:
Malt sau khi đi qua cặp trục thứ nhất, tạo ra vỏ trấu, tấm bé, tấm lớn,
bột đều đổ xuống sàng. Bột và tấm bé thì lọt qua lỗ sàng đi vào thùng tạm
chứa. Pha còn lại, vỏ và tấm lớn nằm lại trên mặt sàng đổ vào cặp trục thứ
hai, đợc nghiền tiếp sau đó đi vào thùng chứa tạm.
2. Nghiền gạo:
a> Mục đích nghiền gạo:
- Phá vỡ cấu trúc tế bào của gạo.
- Chuyển các thành phần chính của gạo có phân tử lợng cao thành,
không hòa tan thành các phân tử có phân tử lợng thấp, dễ hoà tan trong quá
trình hồ hoá và nấu.
- Tăng diện tích tiếp xúc cho cơ chất và enzyme Amilaza hoạt động thuỷ
phân tinh bột thành đờng. Đồng thời làm tăng cờng hàm lợng dịch triết vào
dịch đờng, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lên men bia về sau.
21
- Ngoài các ý nghĩa trên thì nó còn có một ý nghĩa vô cùng lớn, đó là sẽ
hạ đợc giá thành sản phẩm đem lại hiệu quả kinh tế cho nhà máy và đáp ứng
đợc nhu cầu của ngời tiêu dùng.

b >Yêu cầu thành phần bột gạo sau nghiền:
- Bột mịn: 45 %.
- Tấm nhỏ: > 35 %.
- Tấm lớn: < 20 %.
c > Thiết bị kỹ thuật:
+ Máy nghiền búa.
+ Kỹ thuật nghiền gạo:
Dùng tác động cơ học nghiền hạt gạo thành bột, phá vỡ một phần màng
tinh bột để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình hồ hoá, dịch hoá, trích ly đợc
nhiều nhất chất hoà tan từ nguyên liệu, từ đặc điểm của tinh bột gạo mà ta
chon máy nghiền búa, nghiền càng mịn càng tốt.
3. Nấu và hồ hoá gạo:
a > Mục đích:
- Hồ hoá làm chín toàn bộ lợng tinh bột của nguyên liệu gạo.
- Tăng hiệu suất trích ly các chất có trong gạo vào dịch đờng nh là các
axit amin, đờng, protein.
- Tạo điều kiện cho quá trình hoạt động của các enzyme Tecmamyl thuỷ
phân tinh bột, làm giảm độ nhớt của dịch cháo.
b > Phơng pháp tiến hành hồ hoá và nấu:
+ Đổ nớc 32
0
C vào thùng theo tỷ lệ nớc: nguyên liệu = 5 : 1.
+ Cho gạo của một mẻ nấu vào và 5 % malt lót so với lợng nguyên liệu
thay thế.
22
+ Cho enzyme Tecmamyl 120 l với lợng là 1% so với lợng gạo của một
mẻ nấu.
+ Ban đầu đợc khuấy đều, điều chỉnh
P
H = 5,3 - 5,5 bằng axit H

2
SO
4
sau đó để yên trong thời gian 15 phút.
+ Nâng nhiệt độ lên 86
0
C giữ ở nhiệt độ này trong thời gian 30 phút để
enzyme -amylaza hoạt động hồ hoá tinh bột gạo, đồng thời quá trình dịch
hoá phá vỡ màng tinh bột, phân cắt hạt tinh bột thành các sản phẩm có phân
tử lợng nhỏ hơn. Tại điểm hồ hoá độ nhớt của dịch bột là lớn nhất. Sau đó độ
nhớt giảm dần và dịch bột bắt đầu quá trình dịch hoá.
+ Nâng nhiệt độ lên 100
0
C đun sôi trong thời gian 30 phút để làm chín
tinh bột và hồ hoá những hạt tinh bột khó hồ hoá.
+ Bơm cháo sang nồi đờng hoá.
4. Đờng hoá malt:
a> Mục đích:
- Tạo điều kiện cho lợng tinh bột ngấm nớc và trơng nở đều.
- Do sự hoạt động của các loại enzyme có trong malt có nhiệt độ hoạt
động tối u là khác nhau do đó mà ta phải tiến hành nâng nhiệt độ của nồi đ-
ờng hoá một cách từ từ. Nếu tốc độ nâng nhiệt độ cao sẽ làm chết hay giảm
khả năng hoạt động của các enzyme. Đồng thời phải giữ ở nhiệt độ thích hợp
cho các enzyme hoạt động trong những khoảng thời gian nhất định cho các
enzyme thuỷ phân đạt hiệu quả cao nhất sau đó mới tiến hành nâng nhiệt độ.
- Mục đích chính của quá trình đờng hoá là phân cắt các hợp chất có
phân tử lợng cao thành các hợp chất có phân tử lợng thấp tạo điều kiện cho
quá trình lên men diễn ra nhanh và lợng dịch đờng trớc khi lên men có chất l-
ợng cao nhất.
- Thực chất của đờng hoá trải qua 2 quá trình: Đó là hồ hoá và dịch hoá

mà vai trò của các enzyme trong các quá trình này là vô cùng cần thiết. Thực
chất là quá trình sinh hoá do enzyme xúc tác mà chủ yếu là enzyme Lipaza,
23
Proteaza, Amilaza. Khả năng trích ly và thuỷ phân các chất có trong nguyên
liệu phụ thuộc vào nhiệt độ và
P
H môi trờng là hai yếu tố tác động trực tiếp
đến hoạt độ xúc tác của các loại enzyme này.
- Để chuyển các thành phần chính của malt, gạo có phân tử lợng cao,
không hoà tan thành những chất hoà tan trong đó quan trọng nhất là các loại
đờng, axit amin và một số chất tạo hơng, tạo vị khác.
b > Phơng pháp tiến hành nấu dịch đờng:
+ Bơm vào nồi đờng hoá 1/3 lợng nớc cần thiết có nhiệt độ 30 - 40
0
C.
+ Mở cánh khuấy, đổ bột vào từ từ, bơm nốt lợng nớc cần thiết vào nồi.
+ Cho axit H
2
SO
4
điều chỉnh nồng độ của dung dịch đến
P
H = 5,5. Sau
đó ngâm trong thời gian 15 phút để cho enzyme Lipaza hoạt động.
+ Bơm cháo từ nồi hồ hoá sang nồi đờng hoá cho tới khi nhiệt độ đạt 50
- 52
0
C, giữ trong thời gian 15 phút cho enzyme Peptitdaza hoạt động. Tốc độ
nâng nhiệt là 1
0

C/1 phút.
+ Tiếp tục bơm dịch cháo từ nồi hồ hoá sang nồi đờng hoá cho tới khi
nhiệt độ của nồi đờng hoá tăng lên đến nhiệt độ 63 - 65
0
C thì giữ ở nhiệt độ
này trong thời gian 15 phút cho enzyme Proteaza thuỷ phân Protein tạo thành
các sản phẩm Peptit, Polypeptit. Đồng thời ở diều kiện nhiệt độ và

P
H này thì
cũng là điều kiện thích hợp cho enzyme - Amilaza hoạt động thuỷ phân
tinh bột thành dờng Maltoza và dextrin.
+ Bơm toàn bộ lợng dịch cháo còn lại ở nồi hồ hoá sang nồi đờng hoá,
tốc độ nâng nhiệt là 1
0
C/ 1phút. Cho tới khi nhiệt độ tăng lên 75
0
C để cho
enzyme - Amilaza hoạt động thuỷ phân toàn bộ đờng khử và dextrin thành
đờng đơn, ta duy trì ở nhiệt độ này trong thời gian 30 phút cho tới khi quá
trình đờng hoá kết thúc.
+ Bơm dịch đờng sang hệ thống máy lọc và bắt đầu công đoạn lọc dịch
đờng.
24
5. Lọc dịch đờng:
a > Mục đích:
* Tách riêng pha rắn ra khỏi pha lỏng và thu triệt để chất hoà tan trong
bã.
* Dịch malt sau khi đờng hoá xong gồm hai phần riêng biệt :
* Phần loãng bao gồm chủ yếu là dịch đờng và phần rắn là các phân tử

không hoà tan ra khỏi dịch đờng.
b> Tiến hành lọc:
* Quá trình lọc thờng chia ra làm hai giai đoạn:
+ Giai đoạn lọc:
- Thời gian lọc dịch đờng đợc tính từ lúc bắt đầu bơm dịch đờng vào
máy lọc. Ban đầu do cha hình thành đợc lớp trợ lọc do vậy mà dịch đờng bị
đục.
- Sau một thời gian lọc nhất định, các phân tử rắn nhỏ đợc tích tụ dần lại
làm thành lớp màng lọc phụ nhờ đó mà dịch lọc trở nên trong hơn. Để đảm
bảo tốc độ lọc đều và nhanh cần phải tạo điều kiện để phân bố đều các phân
tử rắn trên bề mặt màng lọc. Muốn vậy trớc khi lọc dịch malt phải luôn luôn
khuấy trộn dều.
- Dịch malt đem lọc có độ nhớt tơng đối lớn vì vậy để tăng cờng vận tốc
lọch ta phải tiến hành lọc nóng ở nhiệt độ t
0
= 70 - 75
0
C.
- Độ axit của dịch đờng cũng có tác dụng tăng cờng vận tốc lọc và qua
nghiên cứu ngời ta thấy lọc tốt nhất khi dịch đờng có độ

P
H = 5,5.
- Trong quá trình lọc các chất Tanin của vỏ malt dễ bị Oxy hoá. Vì vậy
Phải giữ lớp bã luôn ngập trong dung dịch.
+ Giai đoạn rửa bã:
25