Thiết kế điều khiển giám sát cho hệ thống rót bia đóng nắp chai và đóng keg bia của công ty cổ phần bia rượu nước giải khát hà nội

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
Hưng Yên, ngày …... tháng 01 năm 2009
Giáo viên hướng dẫn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
GVHD : Đỗ Tuấn Khanh
Đỗ Quang Huy

1

SVTH : Phạm Thị Thu

Ứng Thị Thanh Thủy


...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
Hưng Yên, ngày…..tháng 01 năm 2009
Giáo viên phản biện

LỜI CẢM ƠN

GVHD : Đỗ Tuấn Khanh
Đỗ Quang Huy

2

SVTH : Phạm Thị Thu
Ứng Thị Thanh Thủy


Sau hơn 3 tháng thực hiện đến nay đồ án của chúng em đã hồn thành, có thể
nói đồ án này như là một bước ngoặt trong thời gian học tập tại trường ĐHSP Kỹ
Thuật Hưng Yên. Mặc dù chúng em đã cố gắng lỗ lực để hoàn thành đồ án một cách
hoàn thiện nhất tuy nhiên do thời gian và trình độ có hạn nên chắc chắn đồ án này cịn
nhiều thiếu xót và hạn chế.Vì vậy chúng em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến
của các thầy cô giáo và các bạn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn các anh chị tại công ty cổ phần bia rượu –
nước giải khát Hà Nội, đặc biệt dưới sự giúp đỡ tận tình của thầy Đỗ Tuấn Khanh và
thầy Đỗ Quang Huy để chúng em có thể hồn thành đồ án này một cách tốt nhất.
Chúng em cũng xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô trong khoa
Điện - Điện Tử trường ĐHSP Kỹ Thuật Hưng Yên đã dạy bảo và truyền đạt những
kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt những năm học tại trường.
Xin chân thành cám ơn những người bạn ĐK2, những người thân đã giúp đỡ
động viên trong quá trình học tập và thực hiện đồ án.
Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn!
Hưng Yên, ngày 06 tháng 01 năm 2009
Nhóm sinh viên thực hiện
Phạm Thị Thu
Ứng Thị Thanh Thủy

MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN...................................................1
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN......................................................2

GVHD : Đỗ Tuấn Khanh
Đỗ Quang Huy

3

SVTH : Phạm Thị Thu
Ứng Thị Thanh Thủy


LỜI CẢM ƠN........................................................................................................3
DANH MỤC BẢNG BIỂU...................................................................................6
DANH MỤC HÌNH VẼ.........................................................................................7
LỜI NĨI ĐẦU.......................................................................................................8
CHƯƠNG I..........................................................................................................10
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN
BIA RƯỢU - NƯỚC GIẢI KHÁT HÀ NỘI.......................................................10
1.1.2.Các sản phẩm kinh doanh chủ yếu của công ty Bia – Rượu – Nước giải khát
Hà Nội.....................................................................................................................11
1.2 Quy trình công nghệ.............................................................................................11
1.2.1. Sơ đồ dây chuyền sản xuất bia......................................................................11
1.2.2 Các thiết bị.....................................................................................................23

CHƯƠNG II.........................................................................................................40
TỔNG QUAN VỀ WINCC.................................................................................40
2.1.Khái niệm chung..................................................................................................40
2.2. Các bước thực hiện một dự án...........................................................................43
2.2.1. Cách tạo ra một dự án mới (Project)............................................................43
2.2.2. Định vị thuộc tính cho dự án......................................................................44
2.2.3. Các thành phần chính của cửa sổ dự án.......................................................45
2.3. Tạo một giao diện người dùng (Graphic Designer)...........................................50

2.3.1. Chức năng của Graphic Designer:...............................................................50
2.3.2. Cách tạo một trang đồ hoạ :.........................................................................51
2.3.3. Cấu trúc của Graphic Designer:....................................................................51
2.3.6. Chạy chương trình Active...........................................................................58
2.3.7. Sử dụng chương trình mơ phỏng Wincc Variable Simulator......................58
2.4. Thu thập và lưu trữ dữ liệu (Tag Logging).........................................................59
2.4.1. Chức năng của Tag Logging........................................................................59
2.4.2. Cấu trúc của Tag Logging :.........................................................................61
2.4.3. Timer............................................................................................................61
2.4.4.Biến lưu trữ Archives....................................................................................62
2.4.5. Cài đặt tham số khi chạy Runtime...............................................................63
2.4.6. Chạy chương trình.......................................................................................64
2.5.Cảnh báo và thông báo lỗi (Alamr Logging).......................................................64
2.5.1.Chức năng của Alamr Logging......................................................................64
2.5.2.Khởi động Alarm Logging............................................................................65
2.5.3.Khởi động System Wizard.............................................................................65
2.5.4. Thiết lập thông báo.......................................................................................66
2.6. Lập trình C cho WinCC.......................................................................................70
2.6.1. Mơi trường phát triển những đoạn chương trình C......................................70
2.6.2. Soạn thảo Action trong Graphics Designer..................................................70

GVHD : Đỗ Tuấn Khanh
Đỗ Quang Huy

4

SVTH : Phạm Thị Thu
Ứng Thị Thanh Thủy

2.6.3.Global Script WinCC.....................................................................................72
2.6.4.Sự khác nhau giữa Function và Action..........................................................73
2.6.5.Các thủ tục hay sử dụng khi lập trình............................................................74
2.6.6.Một số hàm hay sử dụng trong chương trình.................................................74
2.6.7.Các hàm điều khiển.......................................................................................75
2.6.8.Các hàm xử lý tính tốn.................................................................................75
2.6.9.Các hàm tính tốn trên bit..............................................................................75
2.6.10.Các tốn tử logic..........................................................................................76

CHƯƠNG III.......................................................................................................77
XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG
CHIẾT BIA, DẬP NẮP VÀ ĐÓNG KEG BIA CỦA CÔNG TY CỔ PHẨN
BIA RƯỢU, NƯỚC GIẢI KHÁT HÀ NỘI........................................................77
3.1. Yêu cầu công nghệ..............................................................................................77
3.1.1.Công nghệ chiết chai và dập nắp(Giao diện 1)..............................................78
3.1.2.Cơng nghệ đóng keg bia................................................................................78
3.2. Chương trình điều khiển......................................................................................82
3.2.1 Lưu đồ thuật toán...........................................................................................82
3.2.2 Sơ đồ mạch điện............................................................................................85
3.2.3. Chương trình điều khiển...............................................................................90
3.2.3. Chương trình PLC........................................................................................91
3.2.4. Chương trình điều khiển và giám sát với WinCC........................................91

CHƯƠNG IV.......................................................................................................99
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................................99
4.1. Tổng kết...............................................................................................................99
4.2. Kiến nghị.............................................................................................................99

PHỤ LỤC...........................................................................................................101
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................102

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Tên các loại máy của dây chuyền sản xuất bia..............................................39
Bảng 2.1. Các hàm xử lý tính tốn.................................................................................75
GVHD : Đỗ Tuấn Khanh
Đỗ Quang Huy

5

SVTH : Phạm Thị Thu
Ứng Thị Thanh Thủy


Bảng 2.2. Các hàm xử lý tính tốn trên bít....................................................................76
Bảng 2.3. Các toán tử logic............................................................................................76
Bảng 3.1: Kết nối phần cứng của PLC...........................................................................90
Bảng 3.2: Bảng Symbol................................................................................................91
Bảng 3.3: Tag đầu vào.................................................................................................92
Bảng 3.4: Tag đầu ra......................................................................................................93
Bảng 3.5: Tag kết nối với vùng nhớ PLC.....................................................................93

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.2 : Các sản phẩm của công ty cổ phần bia rượu - nước giải khát Hà Nội......11
Hình 1.3: Sơ đồ dây chuyền sản xuất bia...................................................................12
Hình 1.4: Lưu đồ chiết chai........................................................................................28
GVHD : Đỗ Tuấn Khanh
Đỗ Quang Huy

6

SVTH : Phạm Thị Thu
Ứng Thị Thanh Thủy


Hình 1.5: Bể rửa chai.................................................................................................31
Hình 1.6: Lưu dồ rửa chai..........................................................................................32
Hình 1.7:Lưu đồ nguyên lý chiết chai........................................................................34
Hình 1.8: Sơ đồ dán nhãn chai...................................................................................36
Hình 2.1: Cấu trúc của dự án đơn...............................................................................41
Hình 2.2: Cấu trúc của dự án nhiều người dùng........................................................42
Hình 2.3: Cấu trúc của dự án nhiều máy khách.........................................................43
Hình 2.4. Cấu trúc của Graphics Designer................................................................52
Hình 3.1: Hệ tọa độ OXY mơ tả hoạt động của tay máy...........................................79
Hình 3.2: Sơ đồ băng tải.............................................................................................81
Hình 3.3: Tay kẹp chai...............................................................................................82
Hình 3.4 : Lưu đồ thuật tốn tại giao diện 1...............................................................83
Hình 3.5 : Lưu đồ thuật tốn cho giao diện 2.............................................................84
Hình 3.6: Sơ đồ mạch nguồn......................................................................................85
Hình 3.7: Sơ đồ mạch động lực..................................................................................85
Hình 3.8 :Sơ đồ mạch thu phát của cảm biến quang.................................................86
Hình 3.9: Mạch khí nén điều khiển Xylanh cho việc dập nắp...................................87
Hình 3.10: Mạch điều khiển Xylanh cho gắp bia.......................................................87
Hình 3.11 Mạch điều khiển kết nối PLC................................................................89
Hình 3.12 : Giao diện chiết bia vào chai....................................................................95
Hình 3.13: Giao diện đóng keg bia.............................................................................96
Hình 3.14 : Giao diện cảnh báo..................................................................................97
Hình 3.15 : Giao diện Tag Logging...........................................................................98

LỜI NĨI ĐẦU
Trong bối cảnh thế giới đang thay đổi mạnh, từ khi đất nước tiến hành đổi mới

chúng ta từng bước tiếp cận với những công nghệ hiện đại của thế giới trong nhiều lĩnh
GVHD : Đỗ Tuấn Khanh
Đỗ Quang Huy

7

SVTH : Phạm Thị Thu
Ứng Thị Thanh Thủy


vực trong đó có điều khiển và tự động hóa. Nhưng do điều kiện phát triển của đất nước
còn chậm so với các nước tiên tiến nên việc đi tắt đón đầu những cơng nghệ mũi nhọn
là cần thiết nhằm tạo tiền đề để đất nước ta bắt kịp tốc độ phát triển của họ vào những
năm đầu thế kỷ này. Cũng trên tinh thần đó Đảng và nhà nước ta đã có đủ chủ trương
khuyến khích phát triển TĐH và coi đây là một ngành mũi nhọn trong công cuộc hiện
đại hóa đất nước.
Tự động hóa q trình sản xuất ngày càng có một vị trí quan trọng trong sản
xuất và đời sống. Đặc biệt do sự phát triển của kỹ thuật điện tử, tin học cùng với sự lớn
mạnh của lý thuyết điều khiển tự động đã tạo ra nhiều sản phẩm thiết bị hữu ích trong
việc giải quyết các vấn đề điều khiển. Nhưng lớn mạnh hơn cả và chỗ đứng vững chắc
trong công nghiệp phải kế đến các bộ điều khiển logic có thể lập trình được được gọi
tắt là PLC (Programmable logic controller). Với những thế mạnh như:
- Kích thước nhỏ gọn, giá thành hạ so với mạch điều khiển dùng rơle.
- Khả năng chống nhiễu tốt, độ tin cậy cao trong môi trường công nghiệp.
- Cấu trúc dạng modul cho phép dễ sửa chữa bảo trì, tăng khả năng sử dụng
thêm các khối modul mở rộng đầu vào ra cũng như các khối chuyên dung.
- Sử dụng ngơn ngữ lập trình chun dùng nên lập trình nhanh và dễ dàng thay
đổi chương trình
Hơn nữa với chức năng truyền thông kết hợp với phần mềm WINCC (Windows
control center) là phần mềm ứng dụng để điều khiển, giám sát và thu thập dữ liệu của

một hệ thống TĐH quá trình sản xuất.Việc sử dụng những bộ điều khiển lập trình riêng
khơng đáp ứng u cầu điều khiển của hệ thống SCADA, cần phải kết hợp thêm các bộ
hiển thị HMI (Human Machine Interface- Giao diện người và máy ).
Công ty cổ phần bia rượu - nước giải khát Hà Nội là một trong số những doanh
nghiệp lâu đời trong nước đã và đang áp dụng nhiều công nghệ tiên tiến trên thế gới để
đưa vào quá trình sản xuất. Tồn bộ dây chuyền sản xuất trong cơng ty đều được Tự
động hóa điều khiển bằng PLC S7 và Biến tần của SIEMEN, đặc biệt hoạt động của
nhà máy được giám sát điều hành bằng Wincc.
GVHD : Đỗ Tuấn Khanh
Đỗ Quang Huy

8

SVTH : Phạm Thị Thu
Ứng Thị Thanh Thủy


Là những sinh viên theo học chuyên ngành “Điện tự động hóa” cùng những nhu
cầu, ứng dụng thực tế cấp thiết của nền công nghiệp nước nhà chúng em muốn được
nghiên cứu và tìm hiểu những thành tựu khoa học mới để có nhiều cơ hội biết thêm về
kiến thức thực tế, củng cố kiến thức đã học, phục vụ tốt cho sự nghiệp cơng nghiệp hóa
hiện đại hóa. Vì vậy sau khi đi tham quan nhà máy bia Hà Nội nhóm chúng em đã
được giao nghiên cứu về đề tài: “ Thiết kế điều khiển giám sát cho hệ thống rót bia,
đóng nắp chai và đóng Keg bia của công ty cổ phần bia rượu – nước giải khát Hà Nội
sử dụng PLC và Wincc“.
Trong bản thuyết minh chung em đã hoàn được những nội dung sau:
Chương I: Tổng quan về công nghệ sản xuất bia của công ty cổ phần bia rượu- nước giải khát Hà Nội.
Chương II: Tổng quan về Wincc
Chương III: Xây dựng hệ thống giám sát và điều khiển cho hệ thống chiết bia, dập
nắp và đóng keg bia của cơng ty cổ phần bia rượu - nước giải khát Hà Nội.

Chương IV: Tổng kết, kiến nghị, hướng phát triển của đề tài

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA CỦA
CÔNG TY CỔ PHẦN BIA RƯỢU - NƯỚC GIẢI KHÁT
HÀ NỘI
GVHD : Đỗ Tuấn Khanh
Đỗ Quang Huy

9

SVTH : Phạm Thị Thu
Ứng Thị Thanh Thủy


1.1.Giới thiệu về cơng ty
1.1.1.Giới thiệu chung.

Hình 1.1: Cơng ty bia – rượu nước giải khát Hà Nội.
Tổng công ty Bia – Rượu – Nước giải khát Hà Nội thành lập theo quyết định số
73/2003/QĐ – BCN ngày 16/5/2003 của Bộ trưởng Bộ Công nghiệp; là Tổng công ty
Nhà nước tổ chức và hoạt động theo mơ hình cơng ty mẹ - cơng ty con. Với bí quyết
cơng nghệ duy nhất – truyền thống trăm năm, cùng với hệ thống thiết bị hiện đại, đội
ngũ CBCNVC lành nghề, có trình độ, tâm huyết, các sản phẩm của Tổng công ty đã
nhận được sự mến mộ của hàng trăm triệu người tiêu dùng trong nước cũng như quốc
tế. Thương hiệu Bia Hà Nội ngày hôm nay được xây dựng, kết tinh từ nhiều thế hệ, là
niềm tin của người tiêu dùng, niềm tự hào thương hiệu Việt.
1.1.2.Các sản phẩm kinh doanh chủ yếu của công ty Bia – Rượu – Nước giải khát Hà
Nội.

GVHD : Đỗ Tuấn Khanh
Đỗ Quang Huy

10

SVTH : Phạm Thị Thu
Ứng Thị Thanh Thủy


Bia Lager

Bia lon 330ml

Chai bia 330ml

Bia hơi

Bia tươi

Chai bia 450ml

Hình 1.2 : Các sản phẩm của công ty cổ phần bia rượu - nước giải khát Hà Nội.
1.2 Quy trình công nghệ
1.2.1. Sơ đồ dây chuyền sản xuất bia

GVHD : Đỗ Tuấn Khanh
Đỗ Quang Huy

11

SVTH : Phạm Thị Thu
Ứng Thị Thanh Thủy


Hình 1.3: Sơ đồ dây chuyền sản xuất bia
Thuyết minh
Nghiền malt:
GVHD : Đỗ Tuấn Khanh
Đỗ Quang Huy

12

SVTH : Phạm Thị Thu
Ứng Thị Thanh Thủy


- Yêu cầu malt nguyên liệu:
+ Độ ẩm: w = 5.8-5.9%
+ Trọng lượng 1000 hạt = 27-37g
+ Độ xốp = 0.9%
+ PH =6.03
+ Mầu EBC = 4.0
+ Hàm lượng protein tổng = 9.9%
+ Protein hòa tan = 4.52%
+ 1kg nguyên liệu thu được 6.451 dịch 100BX
- Mục đích:
Đập nhỏ hạt thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp xúc với nước, làm cho sự
xâm nhập của nước vào các thành phần chất của nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy quá trình
đường hóa và các q trình thủy phân khác nhanh và triệt để hơn.
- Yêu cầu của quá trình nghiền:

Vỏ hạt được cấu tạo chủ yếu từ xenluloza, linhin, các hợp chất polyphenol,
khống chất, một ít pentozan, các chất mầu và chất đắng. Sự có mặt của các chất hịa
tan này trong dung dịch đường sẽ làm cho bia có vị đắng và chát khó chịu. Nếu vỏ
nghiền càng nhỏ thì các chất đắng và chát này càng dễ hịa tan vào dịch đường. vì vậy
quá trình nghiền càng bảo tồn ngun vỏ bao nhiêu thì càng tốt bấy nhiêu.
Ngồi ra, quá trình lọc hiệu quả là nhờ lớp màng lọc. Lớp lọc có bộ khung là các lớp
vỏ trấu. Nếu vỏ trấu quá bé, độ xốp nhỏ thì độ dài đường lọc sẽ ngắn, khả năng lọc
kém, dẫn đến hiệu quả của quá trình lọc kém. Vì vậy cần nghiền ở mức độ phù hợp.
Mức độ nghiền phù hợp phụ thuộc cấu trúc malt, tức là phụ thuộc vào độ nhuyễn, độ
“đồ hóa” của hạt ở giai đoạn ươm mầm. Ngồi ra cịn phụ thuộc phương pháp và thiết
bị lọc bã. Tóm lại, yêu cầu chung là phải thu nhận được nhiều chất hịa tan nhất, đồng
thời thể tích bột và bã malt cũng đạt giá trị cao nhất trong điều kiện có thể.
Nghiền gạo

- Yêu cầu gạo nguyên liệu:
GVHD : Đỗ Tuấn Khanh
Đỗ Quang Huy

13

SVTH : Phạm Thị Thu
Ứng Thị Thanh Thủy


+ Độ ẩm w= 14 - 14.5%
+ Từ 1kg gạo thu nhận được 8.51 dung dịch đường 10 - 10.50Bx
- Mục đích:
Do chưa được hồ hóa bởi enzim nên cấu trúc của tinh bột rất cứng, khó bị thủy
phân. Để thu được nhiều chất hòa tan phải nghiền mịn rồi hồ hóa ở nhiệt độ cao làm
tinh bột chín.

Hồ hóa

- Mục đích:
Chuyển hóa các thành phần chính trong gạo thành chất hòa tan dưới tác dụng
của nhiệt độ cao và enzim thủy phân. Trong đó quan trọng nhất là các loại đường, axit
amin, peptit. Tinh bột được chuyển thành các sản phẩm thấp phân tử: glucoza, maltoza,
fructoza, sacaroza, các dextrin với phân tử lượng khác nhau
- Tiến hành:
     

 Nguyên liệu được đưa vào cùng nước với tỉ lệ 1: 5 ở nhiệt độ 40oC, ngâm trong

khoảng 20 phút. Bổ sung 10% malt lót, thêm enzim termamyl E1 (chính là enzim -amylaza).
Nâng nhiệt độ lên 85oC, giữ trong 15 phút. Tiếp tục nâng nhiệt độ lên đến sôi, giữ ở nhiệt độ
sôi 30 phút. Sau đó bơm sang nồi đường hóa, bơm làm 2 lần, mỗi lần một nửa khối lượng dịch
cháo.
Đường hóa

- Mục đích
Chuyển hóa các dextrin thành đường dưới tác dụng của các enzim.
- Tiến hành
Bơm nước ở nhiệt độ khoảng 35oC vào nồi (lượng nước so với nguyên liệu là 5/1). Bật
cánh khuấy và đưa malt đã nghiền vào nồi ngâm trong 20 phút. Bổ sung enzim Newtrase E2
(proteaza) và enzim Furgomyl E3 ( và -amylaza). Thêm cháo lần 1 để nâng nhiệt độ khối
dịch lên khoảng 52oC, tốc độ nâng nhiệt 1oC/phút, giữ ở 52oC trong 30 phút để enzim
proteaza thủy phân protein thành axit amin. Tiếp tục bơm cháo lần 2 để nâng nhiệt độ lên
khoảng 60-65oC, giữ trong 30 phút để tinh bột chuyển thành maltoza dưới tác dụng của -

GVHD : Đỗ Tuấn Khanh
Đỗ Quang Huy

14

SVTH : Phạm Thị Thu
Ứng Thị Thanh Thủy


amylaza. Nâng nhiệt độ lên 75oC, giữ 30 phút để -amylaza thủy phân tinh bột thành dextrin
và glucoza. Nâng tiếp lên 78oC rồi bơm đi lọc.
Lọc dịch đường

- Mục đích
Tách pha lỏng khỏi hỗn hợp để tiếp tục các bước tiếp theo của q trình cơng
nghệ, cịn pha rắn-phế liệu phải loại bỏ ra ngoài.
- Nguyên tắc lọc
Sử dụng sự chênh lệch áp suất giữa phía trên và phía dưới màng lọc, dịch đường
sẽ tự chảy qua lớp lọc ra ngồi.
- Tiến hành
Dịch bơm vào lọc có nhiệt độ 78oC, được ủ trong 10 phút, sau đó tiến hành lọc.
Khoảng 500l dịch lọc đầu được cho hồi lơu vì lúc này lớp lọc chưa đủ dày, dịch lọc
chưa trong. Sau 500l đầu mới bắt đầu thu dịch. Sau 1 tiếng thì hết dịch đầu và bắt đầu
rửa bã bằng nước nóng 75oC. Tiến hành rửa 3 lần, mỗi lần 4m 3 nước. Qua trình rửa kết
thúc khi nồng độ đường trong nước rửa bã còn 1-1,5%. Thời gian 1 mẻ lọc là 2 tiếng
rưỡi.
Đun sôi dung dịch đường với houplon

- Mục đích
Trích ly chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol, các hợp chất chứa nitơ và các
thành phần khác của hoa houplon vào dịch đường ngọt để biến đổi nó thành dịch
đường có vị đắng và hương thơm dịu của hoa, đặc trưng cơ bản về tính chất cảm quan

của bia.
      

Polyphenol làm kết lắng các hợp chất protein cao phân tử, kéo các cặn lắng li ti

trong dịch đường kết lắng theo, làm cho độ bền keo của dịch đường tăng và thành phần
sinh học của nó được ổn định.
     

 Polyphenol, chất đắng, các chất chứa nitơ là các chất tạo sức căng bề mặt có

họat tính rất cao. Những chất này tham gia vào quá trình tạo bọt và là tác nhân chính
giữ bọt cho bia.
GVHD : Đỗ Tuấn Khanh
Đỗ Quang Huy

15

SVTH : Phạm Thị Thu
Ứng Thị Thanh Thủy


      

Ngồi ra cịn xảy ra nhiều q trình khác có tác dụng tích cực đến việc định hình

chất lượng sản phẩm như phản ứng melanoid, tăng cường độ màu, giảm độ nhớt…
- Tiến hành
Bơm dịch lọc vào nồi đun hoa, khi bơm được khoảng 15-16m3 (ngập bầu gia

      

nhiệt) thì bắt đầu nâng nhiệt. Nhiệt của dịch sau lọc khoảng 70-73oC. Khi bơm lọc
sang nồi hoa kết thúc thì nồi hoa bắt đầu sôi. Bổ sung 6g ZnCl2. Tiến hành bổ sung hoa
làm 3 lần. Lần 1 bổ sung 2kg cao hoa, cho vào khi nồi hoa sôi được 5 phút. Sau khi sôi
được 30 phút, bổ sung hoa lần 2 là 1 kg cao hoa và 1,8 kg hoa viên (10%  axit đắng).
Lần cuối cùng 5 phút trước khi kết thúc, bổ sung 1 kg hoa viên (10%  axit đắng) và
1,2 kg hoa viên (10%  axit đắng). Tổng thời gian đun sơi hoa là 60 phút.
Q trình lắng trong dung dịch đường
- Mục đích
Hạ nhiệt độ để tạo điều kiện cho sự kết tủa các hợp chất hữu cơ kém chịu nhiệt,
đó là cặn thơ, tách bã hoa khỏi dịch.
- Tiến hành
     

 Dịch được bơm vào thùng ở áp suất 4,5-5 at theo phương tiếp tuyến với thành

thùng, nhờ vậy cả cột chất lỏng trong thùng sẽ xoay cưỡng bức. Lực hướng tâm mạnh
đã làm cho cặn tập trung vào tâm thùng và lắng xuống với khối lượng nhiều hơn hẳn
lượng cặn thô tách ra theo phương pháp cổ điển. Dịch được bơm vào thùng ở độ cao
thân thùng từ đáy lên là 1/3. Tổng thời gian lắng là 40 phút.
Làm lạnh nhanh
- Mục đích
      

Hạ nhiệt độ của dịch đường về nhiệt độ thích hợp cho q trình lên men. Làm

lạnh nhanh để tách các vi sinh vật có hại trong mơi trường nhiễm tạp vào dịch đường
lên men, đồng thời tạo điều kiện tốt để kết lắng các hợp chất hữu cơ kém chịu nhiệt,
giảm nhiệt độ của dịch đường để tạo điều kiện thuận lợi cho việc bão hòa oxy cần thiết

cho giai đoạn lên men.
- Tiến hành
GVHD : Đỗ Tuấn Khanh
Đỗ Quang Huy

16

SVTH : Phạm Thị Thu
Ứng Thị Thanh Thủy


Làm lạnh nhanh bằng thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm. Dùng tác nhân là glycol
làm lạnh nước, sau đó dùng nước lạnh để làm lạnh dịch đường. Glycol được thu lại để
hồi lưu. Nước nóng cũng được thu lại cho quá trình nấu tiếp theo hoặc CIP.
      

Thiết bị trao đổi nhiệt làm lạnh nước có nhiệt độ nước vào 28 oC, nước ra ở 2-

4oC. Nhiệt độ glycol vào -5 đến -2oC, ra ở nhiệt độ 5-7oC.
     

 Làm lạnh dịch đường: dịch vào ở 70-75 oC, dịch ra đối với bia Hà Nội là 9,5 oC,

đối với bia hơi là 14oC.
Bão hịa O2 cho dịch đường

- Mục đích
Vì dịch đường mất hầu hết O 2 trong quá trình chế biến nhiệt nên ta cần bổ sung
O2 cần thiết cho quá trình tạo sinh khối nấm men ở giai đoạn đầu củaq trình lên men.
- Tiến hành

* Chuẩn bị
      + Đóng van tiết lưu.
      + Mở từ từ van cấp khí nén qua cụm giảm áp sao cho p = 3-3,5 kg/cm2
      + Mở từ từ van xả dưới bầu lọc khí cho ra hết khí tạp và nước đọng, sau đó đóng
van lại.
* Thao tác
     + Thao tác để dịch qua máy lạnh nhanh theo quy trình
     + Mở từ từ van cấp khí vào bầu sục. Trong q trình vận hành ln theo dõi van chỉ
mức cấp khí để điều chỉnh van kịp thời. Phao chỉ mức bổ sung khí cho dịch đi lên men
để ở vạch 1,5-2 (tính theo chân để phao).
      + Khi hết dịch thao tác thứ tự như sau: đóng van cấp khí, đóng van tiết lưu, mở van
xả dưới bầu lọc cho hết khí dư sau đó đóng lại.
(Bia chai Hà Nội sục khí 5m3/h)
Lên men

- Tìm hiểu chung về quá trình lên men của nhà máy

GVHD : Đỗ Tuấn Khanh
Đỗ Quang Huy

17

SVTH : Phạm Thị Thu
Ứng Thị Thanh Thủy


Thời gian lên men chính 4-5 ngày, thời gian chuyển phụ 1 ngày, thời gian lên
men phụ 7 ngày. Đối với sản phẩm bia chai thời gian lên men chính lâu hơn.
      

Mật độ tế bào nấm men ban đầu: 14-25 triệu tế bào/ml. Tỉ lệ tế bào nấm men

sống sót trước khi đi lọc nhỏ hơn 5 triệu tế bào/ml.
- Mục đích
+ Lên men chính: chuyển các chất đường, dextrin phân tử lượng thấp thành
rượu etylic, CO2 và một số sản phẩm phụ khác theo yêu cầu kỹ thuật và chất lượng sản
phẩm. Chất hòa tan của dịch đường bị biến đổi về tính chất và số lượng. Sản phẩm của
q trình lên men chính là bia non. Bia non đục, có mùi vị đặc trưng, khơng thích hợp
cho giải khát, có hàm lượng diaxetyl cao, gây đau đầu cho người uống.
+ Lên men phụ: lên men tiếp một phần đường cịn sót lại trong bia non để tạo
CO2 bão hịa trong bia, hồn thiện hương vị của bia, giảm sản phẩm phụ và lắng trong
bia.
- Tiến hành:
+ Quy trình nhận nước nha từ nhà nấu
+ Mỗi tank lên men 150m3 nhận 6 mẻ nấu, tank 97m3 nhận 4 mẻ nấu. Với tank
150m3 thì dịch vào lên men gồm 5 mẻ dịch đường và 1 mẻ nước:
Mẻ 1, 2, 3 nấu theo công thức chuẩn
Mẻ 4: lấy khoảng 21800l nước 78oC và 1l H3PO4 vào nồi hoa, đun sôi, chuyển
qua thiết bị làm lạnh nhanh vào tiếp tank lên men.
Mẻ 5, 6 nấu như 3 mẻ đầu
+ Lượng men được tiếp 1 đến 2 lần
+ Kiểm tra tình trạng tank lên men
+ Đặt áp lực tank lên men khoảng 0,2 at trong quá trình nhận dịch. Đặt nhiệt độ
dịch 10oC, kết thúc 10,5oC
+ Lên men chính
Dich đường sau khi làm lạnh nhanh và bão hòa O 2 được bơm vào tank lên men.
Cho thêm enzim Maturex E4 để ngăn ngừa sự tạo thành diaxetyl. Đặt áp lực tank lên
GVHD : Đỗ Tuấn Khanh
Đỗ Quang Huy

18

SVTH : Phạm Thị Thu
Ứng Thị Thanh Thủy


men 0,2-0,3at, nhiệt độ 10,5oC. Mở máy lạnh trong giai đoạn này dùng van 3 của tank
(khoang trên). Khi Bx dịch lên men đạt 6,5-7 thì đặt áp suất cho tank là 0,5-0,6at.
Thường xuyên theo dõi và kiểm tra tank theo chế độ đặt. Hằng ngày đo lượng đường
giảm để khống chế thời gian chuyển phụ.
+ Lên men phụ
Khi Bx dịch lên men đạt 5-5,4 thì chuyển chế độ lên men phụ, hạ lạnh để rút
men. Đặt nhiệt độ 5oC, thời gian hạ là 24h. Đặt áp suất cho tank lên men 0,9-1at. Mở
máy lạnh giai đoạn này dùng van 2, van 3 của tank. Khi nhiệt độ đạt 5 oC thì rút men
tốt, tank vào bảo quản. Trong quá trình này, CO 2 sinh ra được hịa tan vào trong bia,
một số kết tủa protit lắng xuống kéo theo lượng nhựa đắng, các este tạo thành hoàn
thiện hương vị bia.
+ Giai đoạn hạ lạnh 2oC và ủ chín
+ Hạ nhiệt độ từ 5oC xuống 1oC (giai đoạn này mở lạnh dùng cả 3 van lạnh của
tank)
+ Đặt nhiệt độ máy tính 2oC
+ Cứ 2 ngày xả men 1 lần, giữ nhiệt độ khoảng 1-2oC trước lọc 48h
+ Hạ nhiệt độ tank xuống 0,5 oC, áp suất vẫn giữ 0,9-1at cho đến khi lọc hết bia
trong tank.
- Các sự cố xảy ra trong q trình lên men
+ Dị cồn: phát hiện bằng mắt thường. Khắc phục: xiết lại van
+ Sự cố phần mềm máy tính. Khắc phục: cài đặt lại chương trình.
+ Hiện tượng ì men: phát hiện thấy khi theo dõi không thấy nhiệt độ và áp suất
tăng. Khắc phục: Sục khí từ đáy tank lên hoặc đảo lại men.
+ Trong quá trình lên men phải thường xuyên lấy mẫu kiểm tra độ đường và đo

CO2. Nếu thừa CO2 phải xả bớt, nếu thiếu phải sục thêm.
+ Sau quá trình nấu nếu khơng làm lạnh, đưa đi lên men luôn sẽ gay hỏng men,
phải bỏ đi.

GVHD : Đỗ Tuấn Khanh
Đỗ Quang Huy

19

SVTH : Phạm Thị Thu
Ứng Thị Thanh Thủy


+ Nếu bơm dịch đường vào nhầm tank (tank đang trong quá trình lên men) cũng
phải bỏ đi.
+ Trong quá trình lên men chính qn khơng mở van thu CO 2 thì áp suất tăng
dần có thể dẫn đến nổ.
+ Quá trình sục CO2 trước khi đưa đi lọc mà quên chưa xả xác men sẽ khuấy
xác men lên cả tank và cũng phải bỏ đi.
Lọc bia

- Mục đích
Lọc trong bia để tách bỏ hết các loại kết tủa, đặc biệt là kết tủa lạnh, làm ổn định
và tăng độ bền vững sinh học, hóa học cho bia.
- Tiến hành
     

 Sau quá trình lên men phụ, mở cả 3 van lạnh của tank lên men để hạ nhiệt độ

dịch xuống 0-2oC rồi bơm đi lọc. Quá trình lọc được tiến hành trên máy lọc khung bản.

Có 2 máy lọc. Một máy có 24 khung, năng suất 5m 3/h, máy cịn lại có 17 khung, năng
suất 3m3/h. Các tấm lọc khi lọc được 22000l bia thì phải thay. Sử dụng bột trợ lọc
diatomit với lượng 1,2kg/1000l bia đi lọc. Với bia chai cho thêm chất bảo quản
polyclar trong quá trình lọc với lượng 3kg/7000l bia. Tiến hành lọc ở nhiệt độ 0-2 oC.
Áp suất trước lọc = 3,3 - 3,5 bar, áp suất sau lọc = 2,1-2,2 bar. Tổng thời gian lọc là
2,5h. 
Bão hịa CO2

Trong q trình qua bơm, lọc, bia bị mất 1 phần CO 2. Mặt khác quy trình lên
men chưa đủ lượng CO2 theo yêu cầu, do vậy phải nạp thêm cho đủ.
Chiết bock

Bia hơi trước khi đóng bock phải được kiểm tra chất lượng. Nạp CO 2 xong, bảo
quản bia trong lạnh khoảng 1-2h rồi mới chiết bock. Các bock làm bằng nhựa cứng, có
lớp bảo ơn tốt, xung quanh có đai cao su để tránh bị va đạp, méo mó.
Chiết chai

+ Máy gắp chai ra khỏi két
GVHD : Đỗ Tuấn Khanh
Đỗ Quang Huy

20

SVTH : Phạm Thị Thu
Ứng Thị Thanh Thủy