LUẬN VĂN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHẢO SÁT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA TƯƠI 100% MALT

i
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
o0o


(8 hàng)






ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(2 hàng)

KHẢO SÁT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
SẢN XUẤT BIA TƯƠI 100% MALT





(5 hàng)


GVHD : TS. Nguyễn Kính
SVTH : Nguyễn Ninh Hải
MSSV : 104110052

Tp.HCM, tháng 10 năm 2008
ii
LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến :
Thầy Nguyễn Kính đã quan tâm, tạo điều kiện và hướng dẫn em trong thời
gian thực hiện đồ án để em có thể hoàn thành tốt đồ án này.
Các thầy cô khoa Công nghệ thực phẩm trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ
đã tận tình dạy dỗ trong hơn bốn năm qua để em có kết quả như ngày hôm nay.
Các thầy cô trong hội đồng bảo vệ đồ án đã thiện chí nhận xét, phê bình kết
quả đạt được của đồ án.
Ba mẹ, người thân và bạn bè đã luôn bên cạnh, động viên để em tự tin hoàn
thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình.
Tp Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 10 năm 2008

Nguyễn Ninh Hải
iii
TÓM TẮT

Với mong muốn sau khi tốt nghiệp sẽ trở về làm việc trong nhà máy bia tại
quê hương, tôi đã chọn đề tài về sản xuất bia tươi, là một mảng kinh doanh thực phẩm
mà tại địa phương tôi vẫn chưa khai thác hết tiềm năng.
Đồ án tập trung vào việc tìm hiểu một dây chuyền sản xuất bia tươi từ nguyên
liệu là 100% malt (không có thế liệu), không sử dụng phụ gia nhằm tạo ra sản phẩm

bia có chất lượng cao. Các vấn đề được tìm hiểu bao gồm :
- Nguyên liệu sản xuất
- Quy trình sản xuất
- Thiết bị sản xuất
Trong thời gian 3 tháng thực hiện đồ án tôi đã thực tập tại xưởng sản xuất bia
của Công ty cổ phần công nghệ thực phẩm Đại Liên. Các vấn đề đều được tôi đi từ
tìm hiểu lý thuyết cho đến thực hành và kết quả là đã sản xuất thành công một mẻ bia
tươi.
Sau khi làm ra sản phẩm tôi đã thực hiện việc so sánh với một số sản phẩm bia
tươi khác đang được tiêu thụ trên thị trường và đánh giá mức độ hài lòng của người
tiêu dùng với sản phẩm. Kết quả thu được cho thấy sản phẩm làm ra tạo được cảm
tình với người tiêu dùng.
iv

MỤC LỤC

Đề mục Trang
Trang bìa i
Nhiệm vụ đồ án
Lời cảm ơn ii
Tóm tắt iii
Mục lục iv
Danh mục hình vẽ vii
Danh mục bảng biểu viii

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ BIA 1
I. Lịch sử hình thành và phát triển ngành bia 1
II. Định nghĩa bia 2
III. Phân loại bia 2
3.1 Theo độ cồn 2

3.2 Theo hàm lượng chất khoáng có trong nước 3
3.3 Theo cách lên men 3
3.4 Theo mào sắc bia 5
3.5 Theo sở thích người tiêu dùng 5
3.6 Theo quốc gia 6
IV. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia 7
4.1 Tình hình thế giới 7
4.2 Tình hình Việt Nam 9
CHƯƠNG 2 : NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA 13
I. Nước 13
1.1 Vai trò 13
1.2 Ảnh hưởng của các ion chính có trong nước 13
v
1.3 Nước sử dụng trong nhà máy bia 15
II. Malt đại mạch 17
2.1 Đại mạch (barley) 17
2.2 Malt đại mạch 24
III. Hoa houblon 35
3.1 Mục đích sử dụng 35
3.2 Đặc điểm thực vật 35
3.3 Cấu tạo hoa houblon 36
3.4 Thành phần và tính chất các cấu tử có trong hoa 36
3.5 Các chế phẩm hoa houblon 41
3.6 Đánh giá hoa và các chế phẩm hoa houblon 43
IV. Nấm men 44
4.1 Mục đích sử dụng 44
4.2 Yêu cầu đối với nấm men 45
4.3 Phân loại nấm men sản xuất bia 45
4.4 Thành phần hóa học của nấm men 47
4.5 Quá trình sinh dưỡng của tế bào nấm men 47

4.6 Một số đặc tính hình thái và đặc tính công nghệ
để phân biệt và lựa chọn phương pháp lên men 48
CHƯƠNG 3 : KHẢO SÁT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
BIA TƯƠI CHẤT LƯỢNG CAO
I. Quy trình công nghệ tổng quát sản xuất bia tươi từ 100% malt 51
II. Khảo sát các công đoạn của quy trình 52
2.1 Xử lý nước để nấu bia 52
2.2 Sàng – nghiền malt đại mạch 53
2.3 Nấu dịch nha (đường hóa) 55
2.4 Lọc – rửa bã 62
2.5 Houblon hóa dịch đường 65
2.6 Lắng trong 69
vi
2.7 Làm lạnh nhanh 70
2.8 Bão hòa CO
2
71
2.9 Quy trình lên men 72
2.10 Tàng trữ bia thành phẩm 86
CHƯƠNG 4 : THIẾT BỊ SẢN XUẤT BIA 88
I. Thiết bị nghiền 88
II. Nồi nấu 89
III. Nồi lọc – rửa bã 91
IV. Nồi lắng 93
V. Thiết bị làm lạnh nhanh 95
VI. Thiết bị lên men 95
CHƯƠNG 5 : ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 98
I. So sánh độ đắng giữa các sản phẩm 98
II. Đánh giá mức độ ưa thích chung 99

Tài liệu tham khảo I
Phụ lục 1 II
Phụ lục 2 V
Phụ lục 3 VI
Phụ lục 4 VII
Phụ lục 5 VIII
Phụ lục 6 X
Phụ lục 7 XI
Phụ lục 8 XII
Phụ lục 9 XIII
Phụ lục 10 XIV
Phụ lục 11 XV
Phụ lục 12 XVI
viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng Nội dung Trang
1.1 Lượng bia tiêu thụ năm 2007 của một số quốc gia trê thế giới 8
2.1 Thành phần hóa học đại mạch hai hàng tính theo % trọng lượng
chất khô
19
2.2 Thành phần hóa học của malt tính theo % trọng lượng chất khô 27
2.3 Thành phần hóa học trung bình hoa houblon 36
3.1 Tương quan giữa pH dịch lọc và thời gian lọc 64
3.2 Thông số kỹ thuật công đoạn lọc 64
3.3 Chỉ tiêu kiểm tra nước nha 69
3.4 Thông số kỹ thuật quá trình lên men chính 82
3.5 Chỉ tiêu hóa lý sau lên men phụ 85
3.6 Sự cố và khắc phục trong quá trình lên men phụ 85
5.1 Kết quả đánh giá độ đắng các sản phẩm 98

5.2 Điểm trung bình đánh giá cảm quan của 60 người thử 99

vii
DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình

Nội dung Trang

1.1 Biểu đồ tiêu thụ bia ở Mỹ năm 2007 8
2.1 Bông đại mạch 19
2.2 Cấu tạo hạt đại mạch 19
2.3 Malt vàng 25
2.3 Malt đen 26
2.5 Quy trình sản xuất malt 28
2.6 Cấu tạo máy tách mầm, rễ malt 33
2.7 Hoa houblon 35
2.8 Mặt cắt dọc hoa houblon 36
2.9 Hoa houblon dạng tươi 41
2.10 Hoa houblon dạng cao 43
2.11 Nấm men nổi (Saccharomyces cerevisiae) 46
2.12 Nấm men chìm (Saccharomyces carlsbergensis) 46
2.13 Quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm men 48
3.1 Sơ đồ tổng quát QTCN sản xuất bia tươi từ 100% malt 51
3.2 Sơ đồ quy trình xử lý nước dùng sản xuất bia 52
3.3 Quy trình xử lý nguyên liệu 53
3.4 Giản đồ đường hóa 61
3.5 Phản ứng sinh hóa trong quá trình lên men 77
3.6 Sơ đồ hoàn chỉnh quy trình công nghệ sản xuất bia tươi từ 100% malt 87
4.1 Máy nghiền búa 88

4.2 Nồi nấu 89
4.3 Cánh khuấy của nồi nấu 89
4.4 Cấu tạo nồi nấu 90
4.5 Nồi lọc – rửa bã 92
4.6 Cấu tạo nồi lọc – rửa bã 92
4.7 Cấu tạo nồi lắng xoáy tâm 94
4.8 Cấu tạo thiết bị làm lạnh nhanh 95
4.9 Cấu tạo tank lên men 96
5.1 Mức độ ưa thích sản phẩm 100

Tổng quan về bia
1
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ BIA
I. Lịch sử hình thành và phát triển ngành bia
Từ “Beer” bắt nguồn từ nguyên mẫu tiếng La tinh “Bibere” có nghĩa là
“uống”. Từ “ Beer” được biểu hiện bằng ngôn ngữ từ xưa nhất của người Đức là
“Boer” và cùng tồn tại song song với từ cổ gốc Anh ngữ là “Beer”, vậy con người đã
biết sử dụng bia từ lúc nào?
Bia đã được phát hiện từ 8000 năm trước, ở xứ Mesoptamia là một trong
những nơi xuất hiện nền văn minh sớm nhất của nhân loại. Dân du mục tình cờ phát
hiện khi lúa dại được ủ sẽ bị vi sinh vật tự nhiên tạo ra một dung dịch uống được,
cùng với thời gian dung dịch này đã trở thành một thức uống rất được yêu thích. Từ
đó, họ đã tìm ra cách làm bia với vị thơm ngon đặc trưng. Một điều đáng chú ý đặc
biệt là con người ở thời đó biết cách sử dụng nhiều loại cây cỏ đa dạng để tạo ra các
loại hương bia có mùi vị độc đáo. Lúc này, bia đã trở thành một thức uống thông dụng
rất ưa thích ở thời đó. Cũng chính họ là người phát hiện ra nghệ thuật sử dụng các loại
vi nấm mà ngày nay người ta gọi là nấm men để tạo ra các loại bia khác nhau. Tuy
biết cách làm ra được bia để uống, nhưng chỉ sản xuất thủ công và làm theo thói quen
chứ không ai hiểu biết gì về tính chất hay cơ chế của sự lên men, vì vậy chưa thể hình
thành nên một cơ sở khoa học nào cho cách làm đó.

Mãi đến giữa thế kỷ 19 L. Pasteur mới bắt đầu nghiên cứu lý thuyết về vi sinh,
ông đã không những khám phá ra lý thuyết của sự lên men mà còn hoàn thiện kỹ thuật
thanh trùng và kỹ thuật cấy giống nấm men. Sau đó Hansen tiếp tục tìm ra phương
pháp phân lập các tế bào nấm men, qua đó tuyển chọn và nhân giống đưa vào sản xuất
bia.
Nhờ hiểu biết về nguyên lý sản xuất bia, nhờ biết về phân lập và chọn giống
nấm men nên các nhà sản xuất mới bắt đầu chế tạo thiết bị và đầu tư về chiều sâu.
Công nghệ sản xuất bia từ đó dần dần phát triển cho đến ngày nay.
Bia được định nghĩa theo J. De Clerck, là một thức uống qua sự lên men của
dịch đường có được từ ngũ cốc nảy mầm, thêm vào đấy hượng vị của hoa houblon.[3]
Bia khác với rượu là nó có hàm lượng cồn thấp nhưng có hàm lượng các chất
không lên men khá cao. Bia được phân biệt với các thức uống giải khát khác là bọt bia
được giữ lâu tan và do CO
2
của bản thân tạo thành trong quá trình lên men.
Tổng quan về bia
2
So với rượu và các nước giải khát khác bia là một thức uống có giá trị dinh
dưỡng cao, trong bia có chứa vitamin B
1
,B
2
, B
5
, B
6
, PP…các chất khoáng và các
nguyên tố vi lượng khác.
II. Định nghĩa bia
• Bia, nói một cách tổng thể, là một loại đồ uống chứa cồn được sản xuất

bằng quá trình lên men của đường lơ lửng trong môi trường lỏng và nó
không được chưng cất sau khi lên men. Dung dịch đường không bị lên
men gọi là hèm bia, thu được từ quá trình ngâm nước, hay "nước ủ bia",
hạt ngũ cốc được ủ thành mạch nha, thông thường là lúa mạch. Các đồ
uống chứa cồn được làm từ sự lên men đường có trong các nguồn không
phải ngũ cốc - chẳng hạn nước hoa quả hay mật ong - nói chung không
được gọi là "bia", mặc dù chúng cũng được sản xuất từ cùng một loại men
bia - dựa trên các phản ứng hóa sinh học
• Một số nước khác, đặc biệt là ở Đức, định nghĩa hợp pháp về bia như sau:
“ Bia là một loại đồ uống thu nhận được nhờ lên men, không qua chưng
cất, và ở đây chỉ sử dụng hạt đại mạch nẩy mầm, hoa houblon, nấm men
và nước”[1]. Do đó, ở Đức, người ta cấm sử dụng các nguyên liệu khác
ngoài bốn thứ kể trên. Tuy nhiên đối với một vài loại bia, người ta cho
phép sử dụng hạt ngũ cốc chưa nẩy mầm, các loại đường và ngay cả các
chất hoá học làm dịu vị.
• Còn ở Việt Nam, bia được định nghĩa như sau: “Bia là loại đồ uống lên
men có độ cồn thấp, được làm từ nguyên liệu chính là malt đại mạch,
houblon, nấm men và nước”.[4]
• Bia phân biệt với rượu bởi hàm lượng rượu thấp hơn bia nhiều và hàm
lượng các chất chiết không lên men cao hơn nhiều. Đặc tính để phân biệt
bia chủ yếu với các loại đồ uống khác là độ bền của lớp bọt được hình
thành sau khi giải phóng acid cacbonic trong đó.
III. Phân loại bia
3.1 Theo độ cồn
Thường bia càng sánh càng chứa nhiều độ cồn, độ cồn được tính theo thể tích.

Tổng quan về bia
3
Loại bia Độ cồn
− Bia không cồn <1,2

− Bia “khai vị” 2 – 2,2
− Bia tươi 3,3 – 3,9
− Bia chai, lon 4,4 – 5,5
− Bia cao độ > 5,5
3.2 Theo hàm lượng chất khoáng có trong nước
Một số loại bia có đặc tính độc đáo riêng là do loại nước sử dụng ít nhiều có
chứa muối khoáng. Thực tế, khi các phản ứng enzym xảy ra trong quá trình đường
hóa và lên men thì cũng chính là lúc muối khoáng tạo nên vị bia .
Ngày nay các nhà sản xuất phối hợp một cách hoàn hảo thành phần nước với
chất lượng bia.
3.3 Theo cách lên men
3.3.1 Các loại bia sản xuất theo phương pháp lên men nổi
• Loại bia Ale
− Theo truyền thống, Ale có nhiều ở nước Anh, Scotlen,…, nhưng ngày nay
bia Ale được sản xuất khắp nơi trên thế giới như bia Ale của Đức, Bỉ, và Ale của Mỹ.
− Bia Ale được sản xuất với malt vàng có hàm lượng chất chiết cao. Nước
nấu bia chứa nhiều muối canxi sulfua, và dùng đường cho vào nồi nấu giống như các
loại bia của Anh, nấu với lượng lớn hoa houblon (100 – 200g) được lựa chọn thơm
nhất của vùng Kent hay vùng Worcestershire cho thêm vào cuối quá trình lên men và
cho vào trong bock để tạo hương thơm đặc trưng của loại bia này. Bia Ale thường có
hương trái cây, có hương thơm tổng hợp. Các loại bia Ale khác nhau về độ đắng, màu
sắc, độ ngọt và vị chát
− Bia Stout, bia đen được sản xuất với kết hợp của malt vàng có hàm lượng
chất chiết cao như malt của Anh với 7 – 10% malt rang cháy, đôi khi có thể là malt
caramel (malt thơm). Người Anh ngâm chiết trực tiếp ở nhiệt độ cao không hề
peptone hoá. Nấu với hoa houblon có thêm đường và caramel vào nồi nấu. Lên men
nổi với hiệu suất lên men cao.
Tổng quan về bia
4
o Người ta phân biệt Stout khô và ngọt tuỳ tỉ lệ malt rang cháy, hoa houblon,

caramel và tuỳ theo hiệu suất lên men.
− Bia Scotch hay Scotch-Ale (của Scotlan) là loại bia sản xuất theo phương
pháp lên men nổi với malt thơm, có nồng độ rất cao lên tới 22% chất chiết. Để sản
xuất bia “Chrisrmas” và bia Scotch người Anh thường thêm các loại hạt và các chất
tạo hương như : rau mùi, thì là,…để thêm vị đậm đà.
− Bia Lambic của Bruxelle được nấu với 60% malt và 40% lúa mì tươi, đun
sôi cho đến khi dịch đường tạo cặn. Hoa houblon được cho vào dịch đường đun sôi
trong thời gian dài (khối lượng 600g/hl). Đặc điểm nổi bật của bia này là quá trình lên
men tự nhiên được thực hiện với nấm men dại, các vi khuẩn lactic và
Bentanonomyces.
− Bên cạnh bia Lambic các loại bia Louvain là loại bia cổ của Bỉ còn sản xuất
một ít, và hình như chúng dần biến mất. Chúng được làm với 50% lúa mì tươi và 50%
malt phơi khô bằng phương pháp nấu cực kỳ phức tạp, chỉ có 1/3 dịch đường nấu với
hoa houblon.
− Pale-Ale : bia do hãng Abbaye Burton on Trent sản xuất, độ rượu 5,4% V.
− Slight Ale (bitter) : 3,2 – 4,2
o
V.
− Brown Ale : bia nâu của vùng Midlans, có màu sẫm hay màu đồng, 2,8 –
4% V.
− Scotch Ale: bia vùng Ecosse, loại bia Ale cổ xưa, độ cồn tới 7%V.
− Loại “Christmas-Ale”: được làm và pha vào gần ngày lễ Noel, là loại bia
khá mạnh với vị của nấm men khá đặc sắc.
• Loại bia làm từ malt lúa mì
Các loại bia lên men tự nhiên: quá trình lên men tự phát xảy ra khi tiếp xúc với
nấm men có sẵn trong tự nhiên và các vi sinh vật khác.
− Lambic: bia Bỉ được làm từ 60% malt đại mạch và 40% lúa mì, 5
o
V.
− Gueuze: bia Bỉ, thuộc loại bia Lambic, có độ cồn khác nhau, 12 – 15

o
V.
− Kriek: bia Bỉ thuộc loại bia Lambic, quả anh đào, 5
o
V.
− Frambois: bia Bỉ gồm từ loại bia Ambic, quả phúc bồn tử, 6 – 7
o
V.
Tổng quan về bia
5
3.3.2 Các loại bia lên men chìm
− Loại bia Lager là loại bia vàng có hàm lượng CO
2
cao, uống lạnh, có hương
vị trong, sảng khoái. Đặc biệt, Lager có hàm lượng este và VDK thấp và một chút
hương houlon. Các loại bia Lager cũng như ale có ở dạng thanh trùng hoặc không
thanh trùng, có hoặc không lọc, bia hơi hoặc hoặc bia đóng chai.
− Pilsen : là loại bia vàng có độ đậm đặc khoảng 12 – 13% chất chiết, nhiều
houblon (400 g/hl hoặc hơn nữa), bọt rất bền.
− Munich là loại bia nâu và thơm. Nồng độ chất chiết ban đầu khoảng 12%
nhưng để xuất khẩu người ta tăng thêm lên đến khoảng 18%. Đại mạch chứa nhiều
hợp chất nitơ, nẩy mầm ở nhiệt độ cao trong thời gian dài, hàm lượng chất chiết lớn.
Nước nấu bia được cacbonat hoá nhưng không tạo muối khác ngoài cacbonat, đường
hoá trong thòi gian dài với dịch hèm đặc, lượng hoa ít, lên men ở nhiệt độ lạnh, bảo
quản trong 3 tháng.
− Dormund là loại bia vàng giống Pile nhưng đắng hơn và sánh hơn. Nước
nấu bia chứa rất nhiều muối cacbonat, sulfat, clorua của kim loại kiềm thổ. Đường
hoá theo phương pháp đun sôi 2 lần, quá trình nấu trung gian giữa Munich và Pilsen.
Lên men lạnh, hiệu suất lên men cao, sử dụng thêm vỏ bào vào quá trình tàng trữ.
3.4 Theo màu sắc bia

Bia có các loại: bia vàng, bia đỏ, bia nâu, bia nâu sẫm và bia đen.
3.5 Theo sở thích người tiêu dùng
Bia cũng được phân loại theo sở thích người tiêu dùng nghĩa là đáp ứng các
yêu cầư của khách hàng.
Theo tập đoàn bia Heineken, thị trường bia được chia làm 7 nhóm bia:
− Extra special beer (rất đặc biệt): bia có vị mặn, độ rượu mạnh, dành cho
người sành điệu và thích cảm giác mạnh.
− Special beer (đặc biệt): bia tinh chế và có chất lượng cao, dành cho người
theo mốt, có vị trí xã hội, dùng để mời khách.
− Standard beer (tiêu chuẩn): bia phổ biến, dễ uống, dùng để giải khát.
Tổng quan về bia
6
− Domestic beer (bia gia đình): dùng trong gia đình, dùng trong bữa ăn, chứa
ít rượu.
− Light beer (bia nhẹ): chứa ít rượu
− Alcohol feer beer (bia không cồn): dùng khi giữ dáng, giữ sức khoẻ và
chơi thể thao
− Panaché beer (bia phối trộn): dùng cho thanh niên, phụ nữ, vị đắng nhẹ
hơn các loại bia khác.
3.6 Theo quốc gia
Mặc dù hầu hết các loại bia cổ điển có nguồn gốc từ Châu Âu, nhưng nhiều
loại được sản xuất thành công trên khắp thế giới. Mỗi nhà sản xuất đều có bí quyết
riêng thích hợp cho loại bia của mình.
• Các loại bia Bỉ
Flanders Brown Ale (bia Ale nâu vùng Flander),bia Red ales (bia ale
đỏ),Bia saigon, bia strong Golden Ale (bia Ale vàng), bia Trappist ale (bia ale của tu
sĩ), bia Lambic, bia lúa mì.
• Các loại bia Anh
Bia Barley wine (vang đại mạch), bia Bitter (bia đắng), bia Brown Ale,
Indian Pale Ale (bia ale vàng Ấn Độ), Mid Ale(bia ale trung bình), Old Ale (bia Ale

cổ), Pale ale, Porter, Stout.
• Các loại bia Pháp
Bìere de Garde được sản xuất từ tháng 2 đến tháng 3 và được tiêu thụ
trong suất mùa hè. Bia này được đặc trưng bởi hương vị đậm đà của malt và trái cây,
vị tươi mát, có màu vàng đậm đến màu nâu đỏ. Bia Bìere de Garde thường được đóng
chai sâm panh.
• Các loại bia Đức
Altbier, Kolschbier, Bia Bock, Bia Dortmunder Expor, Bia Octoberfest,
Bia Munich Dark, Bia Munich Helles, Bia Pilsner, Bia Vienna, Bia Berline Weisse,
Bia Dunkles, Bia Hefe weizen, Bia Kristall Wiezen, Bia Wienbock.
• Các loại bia Mỹ
Tổng quan về bia
7
American Dark beer (bia đen), Common California, Diet light beer, Dry
beer, Malt liquor (rựơu malt), Premium beer, Standard beer, Wheat beer…
IV. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia
4.1 Tình hình thế giới
• Đối với các nước có nền nông nghiệp phát triển, đời sống kinh tế cao thì bia
được sử dụng như một thứ nước giải khác thông dụng.
• Hiện nay trên thế giới có trên 25 nước sản xuất bia với sản lượng trên 100 tỷ
lít/năm, trong đó các nước như Đức và Mỹ sản xuất trên dưới 10 tỷ lít/năm,
Trung Quốc 7 tỷ lít/năm.
• Theo thống kê các nhà sản xuất bia đưa ra con số: bình quân một người Cộng
hoà Czech tiêu thụ trên 150 lit/người/năm (năm 2004), người Đức tiêu thụ 119
lít bia/năm (theo Bảng Thông tin Thị trường Toàn cầu), người Úc khoảng 110
lit/người/năm.
• Châu Á là một trong những khu vực lượng bia tiêu thụ đang tăng nhanh, các
nhà nghiên cứu thị trường bia nhận định rằng châu Á đang giữ vị trí dẫn đầu
về tiêu thụ bia trên thế giới. Mức tiêu thụ bia bình quân trên đầu người ở Châu
Á cũng đang tăng cao, đến nay đã tăng 6,5%/năm. Thái Lan có mức tăng bình

quân cao nhất 26,5%/ năm, tiếp đến là Philippin 22,2%/năm, Malaysia
21,7%/năm, Indonesia 17,7%/năm…đây là những nước tăng nhanh nhất trong
khu vực
• Riêng ở Nhật, thị trường bia chiếm 66% thị trường khu vực với 30,9 tỷ USD,
từ năm 1939 đến năm 2004 sản lượng và mức tiêu thụ bia bình quân đầu người
tiếp tục tăng nhanh. Năm 1960, sản lượng vượt quá 100 triệu lit, đến năm
1991 mức tiêu thụ bình quân đầu người là 55,6 lit/người/năm. Lượng bia tiêu
thụ năm 2004 đạt trên 6500 triệu lít (theo nguồn từ Kirin News - Nhật Bản).
• Trung Quốc phát triển công nghiệp bia đã thúc đẩy sự tăng trưởng của ngành
bia Châu Á. Từ năm 1980 đến 1990 sản lượng bia tăng từ 69,8 triệu lít lên
1230 triệu lít, tức tăng 17 lần. Thời kì từ năm 1081 tới 1987, mức tăng trưởng
trên 20% (theo số liệu Viện Rượu bia NGK VN). Đến năm 2004, tổng sản
lượng bia tiêu thụ ở Trung Quốc là 28640 triệu lít, xếp thứ hạng đầu tiên trên
thế giới.
Tổng quan về bia
8
• Tổng lượng bia tiêu thụ của các nước khu vực châu Á trong năm 2004 đạt
43147 triệu lít, tăng 11,2% so với năm 2003.
Bảng 1.1: Lượng bia tiêu thụ năm 2007 của một số quốc gia trên thế giới.
Quốc gia
Xếp hạng năm
2007
Tổng lượng
tiêu thụ
(triệu hl)
Lượng tiêu
thụ bình
quân
Tỷ lệ tăng so
với năm 2005

(%).
Trung Quốc 1 286,40 22,1 14,6
Mỹ 2 239,74 81,6 0,9
Đức 3 95,555 115,8 -1,6
Brazil 4 84,50 47,6 2,8
Nga 4 84,50 58,9 11,1
Nhật 6 65,49 51,3 0,7
Anh 7 59,20 99,0 -1,8
Tây Ban Nha 9 33,76 83,8 0,9
(Nguồn www.vnexpress.net )








Hình 1.1: Biểu đồ tiêu thụ bia ở Mỹ năm 2007
Tổng quan về bia
9
• Quy mô sản xuất
Quy mô sản xuất mang ý nghĩa rất lớn trong công nghiệp sản xuất bia.
Chính vì vậy mà các nước như Mỹ và Nhật khi thoả mãn nhu cầu thị trường đã có một
số hãng bia siêu lớn thống lĩnh thị trường như: thị trường Mỹ có 5 công ty kiểm soát,
còn Nhật 4 công ty bia hàng đầu chiếm 40% thị phần, tại Canada 94% thị trường do 2
công ty kiểm soát. Nhìn rộng ra phạm vi thế giới, các hãng bia lớn đang tính toán thị
trường thế giới với xu thế tập trung cao hơn để phát huy tính kinh tế của quy mô sản
xuất nhằm giảm chi phí.
• Chính sách thị trường

− 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 (nhầt là đối với các loại bia chất lượng cao) chiến lược là phát triển
sản xuất, tăng sản lượng và nâng cao chất lượng.
− Một hướng đi khác trong chiến lược kinh doanh là xây dựng nhà máy bia
phân tán ở nhiều vùng nhằm thu hút người tiêu dùng
4.2 Tình hình Việt Nam
Bia được đưa vào Việt Nam từ năm 1890 cùng với sự có mặt của nhà máy 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 bia
đã có những bước phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tư và mở rộng các nhà máy
bia đã có từ trước và xây dựng các nhà máy mới ở Trung ương và địa phương quản lý,
các nhà máy liên doanh vói nước ngoài.
4.2.1 Tình hình phát triển và vai trò của ngành công nghiệp đối với nền kinh tế
• Trong mười năm gần đây, đời sống nhân dân được cải thiện, lượng khách du
lịch tăng cao. Tình hình trên đã thúc đẩy sự phát triển của ngành sản xuất bia.
• Liên tục trong nhiều năm ngành công nghiệp này đạt tốc độ tăng trưởng
khoảng 10 %/năm.
Tổng quan về bia
10
• Trước đây chỉ có 02 nhà máy bia (nhà máy bia Sài Gòn và Hà Nội), nay đã có
469 cơ sở sản xuất.
• Sản lượng toàn ngành [Niên giám Thống kê, 2005]
o Năm 2000: 779,1 triệu lít, trong đó doanh nghiệp ngoài quốc doanh
sản xuất 41,7 triệu lít;
o Năm 2003: 1290 triệu lít, tăng 20,7% so với năm 2002, đạt 79% so
với công suất thiết kế, tiêu thụ bình quân đầu người đạt 16 lit/năm, nộp ngân sách nhà

nước khoảng 3650 tỷ đồng.
o Năm 2005: 1427 triệu lít, trong đó doanh nghiệp ngoài quốc doanh
sản xuất 207,7 triệu lít.
Ngành sản xuất bia đóng góp đáng kể cho quá trình phát triển kinh tế, thu hút
nhiều lao động. Mỗi năm ngành đảm bảo việc làm ổn định cho khoảng 20.000 lao
động và hàng vạn lao động khác tham gia vào các hoạt động cung ứng vật tư, dịch vụ
tiêu thụ sản phẩm.
4.2.2 Phân bố của các doanh nghiệp sản xuất bia
a) Phân bố
• Các cơ sở sản xuất bia phân bố rộng khắp cả nước. Hai nhà máy sản xuất bia
lớn nhất là Nhà máy bia Sài Gòn và Nhà máy bia Hà Nội sử dụng hết công
suất và đang tiếp tục mở rộng.
• Các doanh nghiệp sản xuất bia phát triển mạnh như các Công ty Bia Hải
Dương, Quảng Ninh, Hà Tây, Thái Bình, Bắc Giang, Huế.
• Khu vực kinh tế tư nhân đầu tư hơn 400 cơ sở sản xuất bia.
• Các nhà máy bia được phân bổ tại 49 tỉnh thành trên 64 tỉnh thành của cả nước
tập trung chủ yếu tại khu vực Đông Nam bộ, Đồng bằng sông Hồng, Trung bộ
và Nam Trung bộ. Các khu vực Tây Nguyên, Đồng bằng sông Cửu Long,
trung du miền núi phía Bắc, năng lực sản xuất bia ở mức thấp.
• Năng lực sản xuất bia tập trung chủ yếu tại những tỉnh thành phố trực thuộc
TW như: Tp Hồ Chí Minh chiếm: 23,2% tổng năng lực sản xuất bia toàn quốc,
Tp Hà Nội: 13,44%, Tp Hải Phòng: 7,47%; tỉnh Hà Tây: 6,1%, Tiền Giang:
3,79%; Huế: 3,05%; Đà Nẵng: 2,83%.
Tổng quan về bia
11
• Trong số các nhà máy bia hiện đang hoạt động có 19 nhà máy đạt sản lượng
sản xuất thực tế trên 20 triệu lít, 15 nhà máy bia có công suất lớn hơn 15 triệu
lít, 268 cơ sở có năng lực sản xuất dưới 1 triệu lít/năm.
b)Về thương hiệu
Những thương hiệu bia đang chiếm ưu thế, đứng vững trên thị trường và

có khả năng tiếp tục phát triển trong quá trình hội nhập trên thị trường Việt Nam đó
là: Sài Gòn, Sài Gòn Special, 333, Hà Nội, Heniken, Tiger, Halida, Bến Thành
Gold…mạng thị trường bia cao cấp cũng đã xuất hiện một số loại bia nhập khẩu và
các nhà hàng bia tươi với sản lượng nhỏ nhưng ngày càng được ưa chuộng.
c)Về trình độ công nghệ, thiết bị
Những nhà máy bia có công suất trên 100 triệu lít tại Việt Nam đều có
thiết bị hiện đại, tiên tiến, được nhập khẩu từ các nước có nền công nghiệp phát triển
mạnh như Đức, Mỹ, Ý Các nhà máy bia có công suất trên 20 triệu lít cho đến nay
cũng đã được đầu tư chiều sâu, đổi mới thiết bị, tiếp thu trình độ công nghệ tiên tiến
vào sản xuất. Các cơ sở còn lại với công suất thấp vẫn đang trong tình trạng thiết bị,
công nghệ lạc hậu, yếu kém, không đạt yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm.
Các cơ sở sản xuất bia sử dụng khối lượng lớn các loại năng lượng: điện,
than, dầu DO, dầu FO cho các công đoạn làm lạnh, lên men, hấp khử trùng. Mức độ
lãng phí trong sử dụng năng lượng cao.
4.2.3 Quy hoạch phát triển ngành sản xuất rượu bia, nước giải khát tới năm
2010 [Thủ tướng Chính phủ, 2003]
a) Mục tiêu
Xây dựng ngành sản xuất bia thành một ngành kinh tế mạnh. Sử dụng tối đa
nguyên liệu trong nước để phát triển sản xuất các sản phẩm chất lượng cao, đa dạng
hoá về chủng loại, nâng cao khả năng cạnh tranh, đáp ứng nhu cầu trong nước và có
sản phẩm xuất khẩu. Tới năm 2010 sản lượng bia đạt 1500 triệu lít.
b) Quan điểm
• Về công nghệ
Hiện đại hoá công nghệ, từng bước thay thế công nghệ, thiết bị hiện có bằng
công nghệ, thiết bị tiên tiến, hiện đại của thế giới, đảm bảo các tiêu chuẩn chất lượng,
Tổng quan về bia
12
an toàn vệ sinh thực phẩm, môi trường theo quy định của Việt Nam và quốc tế để sản
phẩm có khả năng cạnh tranh ngày càng cao trên thị trường trong và ngoài nước.
• Về quy mô, quy hoạch

− Tổng công ty Rượu- Bia- Nước giải khát Hà nội và Tổng công ty Rượu-
Bia – Nước giải khát Sài Gòn vươn lên giữ vai trò chủ chốt trong sản xuất các loại
bia, nâng cao uy tín thương hiệu bia Việt Nam, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong
nước và xuất khẩu.
− Tập trung đầu tư các nhà máy bia công suất lớn, đổi mới công nghệ, thiết
bị sản xuất bia chất lượng cao. Quản lý chặt chẽ về vệ sinh an toàn thực phẩm. Hợp
tác, liên doanh với các doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài để sản xuất một số
loại bia chất lượng cao từ nguyên liệu trong nước, thay thế nhập khẩu.
− Thực hiện đúng giấy phép đầu tư đối với các doanh nghiệp có vốn đầu tư
nước ngoài, sản xuất đủ công suất thiết kế. Trong những năm tới, chưa cấp phép
thành lập mới hoặc tăng sản lượng của doanh nghiệp đã được cấp phép.

Nguyên liệu sản xuất bia
13
CHƯƠNG 2 : NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA
I. Nước
1.1 Vai trò
− Nước là một trong những nguyên liệu chính dùng để sản suất bia. Thành
phần và tính chất của nước có ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình công nghệ và
chất lượng thành phẩm. Trong quá trình sản xuất malt và bia cần một lượng nước rất
lớn như ngâm đại mạch, hồ hóa, đường hóa, rửa men, rửa thiết bị…Do đó, nước là
một trong những nguyên liệu cần thiết cho quá trình sản xuất bia.
− Trong tự nhiên có nhiều loại nước với thành phần và tính chất khác nhau
như:
+ Nước mặt : bao gồm nước sông, suối, nước mưa, nước biển, nước hồ,
nước tuyết tan…
+ Nước ngầm.
1.2 Ảnh hưởng của các ion chính có trong nước
o Ca
2+

− Bảo vệ hệ enzym amylaza khỏi ức chế do nhiệt độ
− Kích hoạt protein và enzym amylaza trong quá trình đảo trộn và tăng năng
suất đảo trộn.
− Trong quá trình lọc dịch đường, canxi làm giảm pH nên làm tăng tốc độ
lọc và ngăn cản quá trình chiết các hợp chất màu, các hợp chất silic và các hợp chất
làm tế bào co lại.Trong quá trình đun houblon hoá, canxi giúp hỗ trợ quá trình đông tụ
các hợp chất protein, làm giảm màu dịch đường
− Trong quá trình lên men, canxi làm tăng khả năng lắng của nấm men.
− Trong quá trình tàng trữ, canxi làm tăng quá trình làm trong bia.
o Mg
2+

− Magie có trong các nguồn nước mặt với lượng ít hơn canxi. Các muối của
magie gây ảnh hưởng xấu hơn canxi và thường có vị đắng (MgSO
4
). Do đó, nó ảnh
hưởng đến chất lượng bia.
Nguyên liệu sản xuất bia
14
− Hàm lượng magie có trong malt đủ cho dịch đường: 130 mg/l.
− Magie không ảnh hưởng tới vị của bia nếu hàm lượng MgSO
4 =
7,1meq,
ngược lại với hàm lượng Mg(HCO
3
)
2
>7,1meq sẽ khiến bia có vị đắng khó chịu.
o Na

+

− Hàm lượng NaCl dưới 200 mg/l có ảnh hưởng tốt tới vị của bia.
− Sunfat natri với hàm lượng cao sẽ gây cho bia có vị đắng.
− Na
+
có thể có tác dụng ức chế quá trình nẩy mầm, và có ảnh hưởng xấu tới
chất lượng của malt.
− Nước có chứa xút là chất kiềm mạnh cho dù đã trung hoà nhưng vẫn gây
ảnh hưởng tới chất lượng của bia.
− Hàm lượng natri quá cao sẽ gây cho bia có vị mặn và chua.
− Đối với bia vàng có thể chấp nhận nồng độ NaCl 75 – 150mg/l và tạo vị
êm.
o K
+

− Có trong nước với một lượng nhỏ, nồng độ K
+
trong nước nấu bia không
được vượt quá 10mg/l.
− Hàm lượng K
+
trong malt là 300 – 500 mg/l.
− K
+
có thể ức chế nhiều loại enzym trong quá trình sản xuất bia.
− K
+
gây vị đắng cho bia.
o Fe

2+

− Nếu hàm lưọng sắt khá lớn sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng của bia,
do đó người ta cho phép nồng độ Fe
2+
có trong nước là không quá 0,2 – 0,5 mg/l
− Nếu dùng nước có chứa sắt để ngâm malt sẽ làm cho malt có màu xám.
− Sắt ở dạng Fe
2+
sẽ chuyển thành Fe
3+
tạo tủa không tan, gây ảnh hưởng
xấu tới chất lượng của bia.
− Fe
2+
ức chế một số loại enzym.
Nguyên liệu sản xuất bia
15
− Trong quá trình lên men, Fe
2+
chỉ với nồng độ 1mg/l cũng đã làm thoái
hoá mấm men.
o Sunfat (SO
4
)
2-

− Nếu hàm lượng sunfat quá cao sẽ làm cho bia có vị đắng khó chịu không
đặc trưng.
− Nếu hàm lượng sunfat quá cao trong nước sản xuất malt thì sẽ giảm tốc độ

thấm ướt và làm cho quá trình nẩy mầm xảy ra không đồng đều.
− Các muối sunfat ảnh hưởng tới thủy phân protein, phân hủy tinh bột, tăng
cường việc làm trong dịch đường.
o Clorua (Cl
-
)
− Có thể ức chế khả năng lắng của mấm men.
− Nếu nồng độ Cl
-
>50 mg/l sẽ làm kéo dài thời gian nhân giống mấm men
và gây khó khăn trong quá trình làm trong bia.
− Nhưng nếu nồng độ Cl
-
<30mg/l thì có có khả năng làm tăng độ trong bia,
độ bền keo và độ dịu được tăng lên. Nồng độ NaCl không được vượt quá 40mg/l nếu
không bia sẽ trở nên sánh.
− NaCl quá nhiều sẽ gây khát khi uống bia.
1.3 Nước sử dụng trong nhà máy bia
Trong sản xuất malt và bia, nước được sử dụng theo 3 hướng khác nhau: ngâm
đại mạch, sản xuất dịch đường, rửa men và rửa thiết bị. Do đó, yêu cầu về tính chất và
thành phần nước của mỗi hướng là khác nhau.
o Nước dùng để ngâm đại mạch
− Yêu cầu quan trọng nhất đối với nước dùng để ngâm đại mạch là không
chứa nhiều tạp chất hữu cơ và vi sinh vật.
− Ảnh hưởng của các thành phần các muối có trong nước đối với quá trình
ngâm đại mạch được thể hiện theo 2 chiều hướng sau : hoà tan các chất trong vỏ sau
đó các muối hoà tan ngấm vào bên trong hạt. Vì vậy, trên thực tế người ta chứng minh
rằng nước dùng ngâm đại mạch là nước mềm. Với môi trường axit yếu (pH = 6 -7),
riêng trong quá trình rửa hạt nên dùng nước có độ cứng tạm thời cao
Nguyên liệu sản xuất bia

16
− Trong trường hợp nước có nhiều sắt và mangan thì nên loại bỏ bớt trước
khi ngâm, vì chúng ảnh hưởng xấu trực tiếp đến hạt. Để rửa hạt tốt hơn và để sát trùng
trong nhiều trường hợp người ta cho thêm Ca(OH)
2
vào nước ngâm.
o Nước dùng để sản xuất bia
− Thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng đến quá trình hồ hoá, đường
hoá. Ngoài ra, các thành phần trong nước đi vào thành phần của dịch đường sẽ gây
ảnh hưởng đến mùi vị và một vài tính chất của bia.
− Các muối tác dụng tương hỗ với các thành phần trong malt và gây nên sự
biến đổi thành phần và tính chất của dịch đường và bia.
− Các bicacbonat và cacbonat trong nước hoà tan một số chất đắng trong vỏ
malt và tạo vị đắng khó chịu cho dịch đường và bia. Đặc biệt, các muối Na
2
CO
3
và
NaHCO
3
hoà tan cả các chất chát của malt gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng của bia.
− Phản ứng giữa bicacbonat và cacbonat trong nước với những muối
photphat trong malt tạo ra những muối kết tủa làm giảm độ axit của hồ malt làm ức
chế hoạt động của hầu hết các enzym trong giai đoạn hồ hoá (
α
và
β
-amylaza,
amylophotphattaza, proteinaza…). Ngoài ra, độ axit giảm còn làm gây cản trở quá
trình lắng trong các protein trong dịch đường. Đồng thời, các chất humulon và đồng

phân của nó sẽ hoà tan ở dạng phân tử, kết quả làm cho bia có vị đắng khó chịu.
Như vậy, phản ứng giữa bicacbonat và cacbonat với các muối photphat sẽ
tạo ra các muối kết tủa, và các muối có tính kiềm do đó sẽ làm giảm độ axit của dịch
hồ hoá. Việc này sẽ gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng sản phẩm đặc biệt là bia vàng
vì malt vàng có độ thuỷ phân thấp và độ axit thấp.
− Các muối sunfat canxi CaSO
4
và sunfat magie MgSO
4
có tác dụng ngựơc
hẳn với muối bicacbonat và cacbonat, chúng làm tăng độ axit của hồ malt và dịch
đường điều này gây nên bởi phản ứng sau:
4K
2
HPO
4
+ 3CaSO
4
= Ca
3
(PO
4
)
2
+ 2KH
2
PO
4
+ 3K
2

SO
4
4K
2
HPO
4
+ 2MgSO
4
= Mg(PO
4
)
2
+ 2KH
2
PO
4
+ 3K
2
SO
4

Các muối clorua và nitrat của canxi và magie có tác dụng tương tự như các
muối sunfat. Như vậy, các muối này đều có tác dụng tốt đối với quá trình sản xuất
dịch đường.
Nguyên liệu sản xuất bia
17
− Yêu cầu đối với nước dùng để sản xuất bia [1]
• Độ cứng từ mềm đến trung bình.
• Hàm lượng muối các muối cacbonat không vượt quá 50 mg/l.
• Hàm lượng muối Mg

+2
không quá 100mg/l.
• Hàm lượng muối clorua : 75 – 150 mg/l.
• Hàm lượng CaSO
4
: 130 – 200 mg/l.
• Không có NH
3
và các muối có gốc - NO
2
-
, - NO
3
-
.
• Hàm lượng Fe
+ +
không quá 0,3 mg/l.
• Vi sinh vật không quá 100 tế bào/cm
3
.
o Nước dùng để rửa men và thiết bị
− Tương tự như nước dùng để ngâm đại mạch, nước dùng rửa men và thiết
bị cũng phải sạch, không chứa nhiều tạp chất hữu cơ và vi sinh vật. Đặc biệt là các vi
sinh vật và vi khuẩn ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sản xuất bia.
− Nước dùng để rửa không chứa NH
3
và các nitrit.Tốt nhất là nên dùng nước
có độ cứng thấp đến trung bình. Còn về mặt cảm quan, nước phải thoả những yêu cầu
của nước dùng để uống. Các nồi thanh trùng Paster nên dùng nước ít tạp chất khoáng

và muối, loại trừ sự phát triển của các loại tảo và các vi sinh vật bằng các chất sát
trùng thích hợp để tránh ăn mòn thiết bị
II. Malt đại mạch
2.1 Đại mạch (barley)
2.1.1 Phân loại
o Đại mạch được chia làm hai nhóm: đại mạch mùa đông (hạt được gieo vào
giữa tháng chín) và đại mạch mùa xuân (hạt được gieo vào giữa tháng ba và
tháng tư). Năng suất của đại mạch mùa đông khoảng 6 tấn/ha, cao hơn đại mạch
mùa xuân chỉ khoảng 4 tấn/ha.
o Cả hai nhóm được chia thành nhiều loại khác nhau, căn cứ vào sắp xếp các hạt
trên bông đại mạch mà chia đại mạch thành hai loại: hai hàng và sáu hàng.