80271 ykj0n6cfjp 20131231084417 65671

Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ

Mục lục
Mở đầu.
Phần I. Lập luận kinh tế kỹ thuật
Phần II. Chọn và thuyết minh phân xởng lên men.
II.1.Chọn dây chuyền
1. Nguyên liệu
2. Chọn phơng pháp lên men
3. Chọn phơng thức lên men
II.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ lên men bia.
Phần III. Tính cân bằng sản phẩm.
Tính cân bằng sản phẩm cho 100 lít bia hơi.
Phần IV. Lập kế hoạch sản xuất.
Phần V. Tính thiết bị trong phân xởng lên men.
Phần VI. Tính mặt bằng xây dựng.
Kết luận.

2
3
6
6
6
10
11
13
21
26
28
34
37

Mở đầu
Bia theo định nghĩa của Việt Nam là loạI đồ uống lên men có độ cồn thấp,
đợc làm từ nguyên liệu chính từ malt đạI mạch, hoa houplon , nấm men và nớc.

1


Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ
Nó là loại đồ uống có ga, thơm, mát, bổ, có độ cồn thấp, nhiều bọt mịn, cố mùi vị
đặc trng của nguyên liệu và các sản phẩm phụ tạo thành trong quá trình lên men.
CO2 đợc bÃo hoà trong bia có tác dụng giảI khát tức thì. NgoàI việc cung cấp một
lợng calori khá lớn, trong bia còn chứa một hệ enzym khá phong phú, đặc biệt là
nhóm enzym kích thích tiêu hoá amylaza.
Bia ra đời 500 năm trớc công nguyên ngời Sumerien và Assyrien đà sản xuất
đồ uống lên men từ ngũ cốc .
Hiện nay bia đợc sử dụng trên thế giới nh một sản phẩm không thể thiếu với
một sản lợng rất lớn. Còn ở Việt Nam mức độ tiêu thụ còn thấp tuy nhiên sản lợng bia tiêu thụ ngày càng tăng do mức độ thu nhập của ngời dân ngày càng tăng,
đời sống ngày càng đợc nâng cao, cùng với sự phát triển của mạnh mẽ của các
khu công nghiệp mới. Vì vậy việc xây dựng các nhà máy bia có quy mô vừa và
giá cả phù hợp với ngời tiêu dùng là cần đợc đặt ra. Trong phần thiết kế này tôI
thiết kế nhà máy có năng suất 10 triệu lít / năm với chất lợng vừa phảI với sản
phẩm chính là bia hơi.

Phần I
Lập luận kinh tế kỹ thuật
Để thiết kế và xây dựng một xởng sản xuất bia mà chủ yếu là bia
hơi, ta cần tiến hành khảo sát các điều kiện nh : Địa điểm xây dựng,
nguồn cung cấp nguyên vật liệu, nhiên liệu, giao thông, dây chuyền
công nghệ, thiết bị, vốn đầu t và các nhà máy bia khác có trên địa bàn.

Trớc hết ta nói về tình hình sản xuất bia tạI Việt Nam và trên thế giới .
I.1 Tình hình sản xuất, tiêu thụ bia ở nớc ta và thế giới.
I1.1 Trên thế giới.
Hàng năm trên thế giới sản xuất một lợng bia tơng đối lớn tập trung vào một số
hÃng bia hàng đầu thế giới (heneken, interbrew, miler.) chiếm khoảng 70% l.) chiếm khoảng 70% l ợng bia trên thế giới là ở những nớc phát triển ví dụ nh Đức, Đan Mạch, Pháp.) chiếm khoảng 70% l.

2


Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ
Châu á là khu vực có số dân đông nhất của thế giới, do vậy đây là một thị trờng
tiêu thụ đầy tiềm năng. Tuy nhiên do mức sống của ngời dân cha cao nên mức
tiêu thụ của ngời dân cha cao, ở một số nớc có nền kinh tế phát triển đời sống của
ngời dân khá hơn thì mức tiêu thụ bia cao hơn. Ví dụ :
Nhật Bản :50l/ngời/năm.
Singapo :20l/ngời/năm.
Trung Quốc :17l/ ngời/ năm.
Mặc dù vậy nhng trong những năm gân đây thì tốc độ tăng năng suất bia của
khu vực Châu á tăng nhanh hơn Châu Âu. Mức độ tăng trung bình của Châu á
tăng 7% trong khi đó ở Châu Âu lạI giảm 4%.
I.1.2 Tại Việt Nam.
Bia có mặt tạI Việt Nam vào những năm 1890 do ngời Pháp đa vào . Lúc đó
chỉ có 2 nhà máy bia nhỏ (nhà máy bia Hà Nội và nhà máy bia SàI Gòn) . Sau
khi giảI phóng miền nam thống nhất đất nớc, nớc ta đI lên chủ nghĩa xà hội các
ngành công nghiệp đợc phát triển trong đó có công nghiệp bia.
Đặc đIểm của ngành công nghiệp sản xuất bia của Viêtn Nam là cũng dựa trên
nguyên liệu chính là malt đạI mạch. Trớc đây chúng ta nhập hoàn toàn của nớc
ngoàI còn hiện nay đà có nhà máy sản xuất malt ở Tiên Sơn_ Bắc Ninh đà cung
cấp một phần nào đó nguyên liệu cho sản xuất tuy nhiên còn rất hạn chế. Mặt
khác nớc ta là nớc nông nghiệp đứng thứ 3 về xuất khẩu gạo trên thế giới vì vậy

trong sản xuất ở các nhà máy hiện nay đà sử dụng gạo là nguồn nguyên liệu thay
thế . Tỷ lệ gạo dùng làm nguyên liệu thay thế thờng khoảng 30-40%, ở một số nhà
máy thậm chí còn cao hơn. NgoàI ra các nhà máy còn sử dụng một lợng đờng
saccharoza trong quá trình nấu.
ở nớc ta hiện nay hầu hết các tỉnh đều có bia địa phơng, còn một số nhà máy
lớn tập trung ở hầu hết thành phố lớn và đợc tiêu thụ chủ yêud ở đó nh : Hà Nội,
TpHCM, Đà Nẵng. Nguyên nhân mức sống ở đó cao hơn còn ở quê thu nhập
còn thấp nên ngời ta sử dụng chủ yếu là bia địa phơng . Bia đợc sản xuất ở nớc ta
chủ yếu là bia vàng và sản phẩm đợc sản xuất dới 3 dạng : bia hơI, bia chai, bia
lon. Trong đó bia hơI đợc sử dụng rộng rÃI nhất.
Trong những năm gân đây cùng với sự phát triển của các khu công nghiệp mới
các nhà máy bia mới đợc xây dựng và các nhà máy bia cũ tiếp tục mở rộng tăng
năng suất đồng thời cảI thiện chất lợng bia ngày một ngon hơn. Việc phát triển
ngành công nghiệp bia không chỉ đáp ứng đợc nhu cầu của ngời dân mà còn đem
lạI một nguồn thu nhập đáng kể cho ngân sách nhà nớc đồng thời giảI quyết đợc
công ăn việc làm cho nhiỊu lao ®éng.

3


Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ
I.2Điều kiện xây dựng nhà máy tại khu công nghiệp Lễ Môn- Thanh Hoá
I.2.1Điều kiện tự nhiên xà hội
Tỉnh Thanh Hoá có vị trí địa lý rất thuận lợi ,là cầu nối giao thông quan
trọng giữa miền Bắc và miền Trung . giao thông thuận tiện với quốc lộ 1A và đờng Hồ Chí Minh nối Thanh Hoá với tất cả các tỉnh và thành phố khác trong cả nớc .
Về mặt xà hội : Thanh hoá là tỉnh đông dân thứ hai trong cả nớc (chỉ sau
thành phố Hồ Chí Minh ) với số dân khoảng 4 triệu và diện tích rộng 11168km2 là
một thị trờng rộng lớn và đầy tiềm năng có sức hấp dẫn lớn với các doanh nghiệp
trong và ngoài nớc .Với đà phát triển nh hiện nay thì không những ngời dân thành
phố mà ở nông thôn bộ mặt kinh tế cũng đang dần thay đổi ,đời sống của những

ngời lao động dần đợc cảI thiện và nâng cao . Vói một môi trờng dồi dào nguồn
nhân lực nh vậy sự ra đời của một nhà máy bia có thể giúp giải quyết công ăn việc
làm cho một số ngời lao động góp phần nâng cao chất lợng cuộc sống ngời lao
động và làm giàu cho quê hơng.
I.2.2 Địa điểm xây dựng
Khu công nghiệp Lễ Môn nằm cách thành phố Thanh Hoá 4km ,trên đờng đi
Sầm Sơn -một địa điểm du lịch nổi tiếng .Là một nơi có địa hình bằng phẳng ,giao
thông thuận tiện .
I.2.3 Về nhân lực
Thanh Hoá là một tỉnh đông dân do vậy nguồn lao động sẵn có , nhà máy đặt
tại địa phơng giảm đợc khâu chuẩn bị cơ sở hạ tầng nhà ở cho công nhân .
I.2.4Về cung cấp nguyên liệu
Malt đại mạch đợc nhập từ úc , Pháp ,hoa houblon đợc nhập từ đức .Gạo đợc
nhập từ các công ty cung ứng trong tỉnh .Sử dụng điện ,nớc thành phố .
I.2.5Tình hình sản xuất bia trong tỉnh
Nhà máy bia lớn nhất là nhà máy bia Thanh Hoá với công suất 30 triệu l
/năm(cho cả bia hơI và bia chai ) với khoảng 12triệu l bia hơi/năm.ngoài ra còn
một vài xởng bia t nhân với công suất nhỏ.nh vậy ,với lợng tiêu thụ tính theo đầu
ngời là 15l/ngời/nămvà dân số trong tỉnh lớn nh (cha kể các tỉnh lân cận) thì tình
hình sản xuất bia trong tỉnh nh hiện nay là cha đủ để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ .
Với những phân tích nh trên cho thấy rằng việc xây dựng một nhà máy bia
công suất 10 triệu l/năm ở khu công nghiệp Lễ Môn Thanh Hoá có tính khả thi và
chắc chắn sẽ đem lại hiệu quả kinh tế.

Phần II
Chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ
II.1.Chọn dây chuyền

4

Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ
1. Nguyên liệu sản xuất bia
Nguyên liệu dùng để sản xuất bia cho nhà máy là malt đại mạch, gạo (đợc
sử dụng làm nguyên liệu thay thế nhằm giảm giá thành sản phẩm), hoa houplon,
nấm men và nớc.
1.1Malt đại mạch
Malt đại mạch là nguyên liệu chính để sản xuất bia sản lợng đại. Đại mạch
đợc trồng nhiều nhất ở các nớc Liên Xô trớc đây, Mỹ, Trung Quốc, Pháp...
Trong sản xuất bia, bia sản xuất từ malt đại mạch có mùi vị và tính chất
công nghệ hơn hẳn bia đợc sản xuất từ nguyên liệu khác.
Khi đa vào sản xuất malt phải đạt các yêu cầu sau :
-Màu sắc : Màu vàng rơm sáng óng ánh
-Mùi vị : Đặc trng cho malt vàng là vị nhọt nhẹ hay ngọt dịu, không đợc có
mùi lạ.
-Độ sạch : Không đợc lẫn tạp chất (sạn, rác.) chiếm khoảng 70% l) cho phép <2%
- Trọng lợng hạt : 34-45g/1000 hạt
- Dung trọng : 530 - 560g/l
- Độ ẩm : W = 4-5%
- Độ hoà tan : 78-80% chất khô
- Thời gian đờng hoá : <15phút/700C
- Đờng maltoza chiếm tõ 65 - 75% tỉng chÊt hoµ tan
- ChiỊu dµI mầm:

1
2

34 chiều dàI hạt (chiếm 75%)

- Độ trắng đục : 96%

- PH :4,5-6
- Hoạt lực diastaza: >200
- Prôtêin tổng số : 9,5-10,5
- Số Hactông :

4,8-6

- Prôtêin hoà tan : 4,8-5,4
- Prôtêin focmôn : 0,18-8,22%
- Chỉ số Kolback: 36-41%
1.2 Gạo
Ngoài đại mạch, trong công nghiệp sản xuất bia, để giảm giá thành sản
phẩm ngời ta đa một số nguyên liệu khác nh gạo, ngô... vào để thay thế. Trong

5


Ket-noi.com kho tài lii liệu miễn phí
®IỊu kiƯn níc ta gạo là nguồn nguyên liệu rất phổ biến vì vậy em chọn nguyên
liệu thay thế là gạo với hàm lợng là 30%. Mặt khác gạo là nguồn nguyên liệu chứa
nhiều tinh bột với độ hoà tan cao.
Yêu cầu chung về gạo
-

Đồng nhất về kích thớc.

-

Màu sắc trắng đồng nhất, không có hạt bị mốc, mối, mọt, mùi hôi.

-

Không có sạn, cát (nếu có chỉ cho phép 2%).

-

Độ ẩm từ 10 13%.

-

Độ hoà tan 80 85%.

-

Hàm lợng chất béo :0,5-0,7%
1.3 Hoa houblon
Hoa houbon đợc coi là nguyên liệu chính thứ hai không thể thiếu đợc trong
quá trình sản xuất bia. Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hơng thơm rất đặc
trng, làm tăng khả năng tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần
sinh học của sản phẩm. Do những tính năng cực kỳ đặc biệt nh vậy, cho nên nó là
loại nguyên liệu Không thể thay thế trong ngành công nghiệp này. ở Việt Nam,
hiện nay hoa houblon đợc nhập để sản xuất bia gồm các dạng: hoa cánh, hoa viên,
cao hoa.
* Yêu cầu của hoa houblon
-

Màu sắc : Hoa cánh màu vàng đục, hơi xanh, không có màu
nâu hoặc xám đen.

-

Tạp chất : Không chứa các tạp chất, không lẫn nhiều cuống
hoa.

-

Mùi thơm đặc trng, không có mùi hắc.

-

Cơ học : dïng tay nghiỊn hoa cßn dÝnh tay.

-

PhÊn hoa : bóc cánh hoa ra còn nhiều phấn màu vàng sáng.

-

Chỉ sử dụng loại hoa cái cha thụ phấn.

*.Các dạng chế phẩm:
-Hoa cánh: sấy nhẹ ở 50oC (W<11%) và ép thành b¸nh.

6


Ket-noi.com kho tài lii liệu miễn phí
-Hoa viªn : Hoa cánh thu về đợc sấy khô, nghiền ép và đùn thành viên đợc bảo quản trong túi giấy nhôm.
-Hoa cao : Hoa đợc trích lý bằng cồn hoặc CO2 rồi cô đặc dịch trích ly
đến cao. Cao hoa có màu vàng, đen sẫm, dẻo có thể bảo quản tốt từ 3-4

năm, thuận lợi cho quá trình chuyên chở mà vẫn đảm bảo đợc chất lợng
hoa.
*.Thành phần hoá học của hoa
STT
1
2
3
4
5
6
7

Thành phần
Độ ẩm
Chất đắng
Polyphenol
Tinh dầu thơm
Protít
Celluloza
Chất khoáng

Tính theo % chất khô
11  13%
15  21%
2,5  6%
0,3  1%
15  21%
12 14%
8%

1.4 Nớc
Trong bia thành phẩm nớc chiếm khoảng 80- 90%. Nh vậy có thể nói nớc là
một trong những nguyên liệu chính. Nớc giữ vai trò quan trọng trong việc hình
thành vị của sản phẩm cho nên nó phải đáp ứng đầy đủ các chỉ tiêu từ hoá học đến
sinh học.
Nớc phải đảm bảo trong suốt, không màu, không mùi, không vị, không có
tạp chất cơ học.
Thành phần hoá học của nớc dùng để sản xuất bia nh sau :
-

Độ cứng < 100D (từ mềm đến trung bình).

-

Hàm lợng muối cacbonat < 400mg/l.

-

Hàm lợng muối sunfat 250mg/l.

-

Hàm lợng Magiê: 50 mg/l.

-

Hàm lợng Natri : 150 mg/l.

-

Hàm lợng Kali : 10 mg/l.

-

Hàm lợng Sắt : 0,2 mg/l.

-

Hàm lợng Đồng : <0,05mg/l

7


Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ
-

Hàm lợng Kẽm :<0,02mg/l.

-

Hàm lợng Mn2+<0,05mg/l.

-

Hàm lợng Pb2+<0,01mg/l.

-

Các chất hoạt động bề mặt : 200 mg/l.

-

pH =6,5-7.

-

Hàm lợng NO2-<0,1 mg/l, NO3-<15mg/l

-

Hàm lợng SiO32-<30mg/l

-

Hàm lợng Cl-<200mg/l.

-

Vi sinh vật không quá 100 tế bào/ml.

-

E.Coli và các vi sinh vật độc hại 3 tế bào/1cm3.

.1.5 Nấm men.
Đặc điểm: Nấm men trong sản xuất bia thuộc lớp có khả năng tạo bào tử,
họ Saccharomycetae, chi Saccharomyces. Chi này đợc phân loại nhờ những tính
chất sau: Tế bào sinh sản theo phơng pháp nẩy chồi, tạo giả sợi, bào tử hình tròn
hoặc hình oval có kích thớc (4-8 m)x(5-10 m).Saccharomyces thờng lên men
rợu và không đồng hoá các nitrat.

Trong sản xuất bia có hai chủng nấm men dùng để nuôI cấy, chúng có
những đặc tính kỹ thuật công nghệ khác nhau do đó kéo theo hai hình thức lên
men khác nhau.
Saccharomyces cerevisiae: Nấm men nổi
Saccharomyces Carlsbergensis: NÊm men ch×m
Ngn men gièng: cã thĨ lÊy men giống từ nuôi cấy nấm men từ chủng thuần
khiết hay tái sử dụng nấm men từ những lần lên men trớc(sữa men).
2. Chọn phơng pháp lên men.
Có hai phơng pháp lên men: lên men cổ điển và lên men hiện đại.
2.1 Theo thiết bị:
a.Phơng pháp lên men cổ điển.

8


Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ
Lên men chính và lên men phụ đợc tiến hành trong hai thiết bị khác nhau với
hai chế độ lạnh riêng.
* Ưu điểm của phơng pháp:
Thiết bị lên men đơn giản, dễ chế tạo, hơng vị bia đậm đà.
* Nhợc điểm của phơng pháp:
Do làm lạnh cả phòng nên tốn nhiều lạnh, do phải chuyển dịch từ thiết bị lên
men chính sang thiết bị kên men phụ nên dễ nhiễm và hao tổn dịch. Thời gian lên
men dài từ 3 đến 4 tuần do đó giá thành bia sẽ tăng lên.
b.Phơng pháp lên men hiện đại.
Lên men chính và lên men phụ trong cùng một thiết bị có các khoang lạnh
điều chỉnh nhiệt độ riêng.
* Ưu điểm của phơng pháp:
-Rút ngắn đợc chu kỳ sản xuất
-Công nghệ đơn giản dễ thực hiện

-tiêu tốn ít lao động cơ bắp
-Mặt bằng xây dựng ít (có thể đặt đợc ngoàI trời).
-An toàn vệ sinh đạt hiệu quả cao
-Dễ dàng tự động hoá
-ĐIều kiện làm việc cho công nhân tốt hơn
- Dễ thu hồi sữa men
* Nhợc điểm của phơng pháp:
Chất lợng bia có giảm so với phơng pháp lên men cổ điển. Đây là nhợc điểm
chính của phơng pháp này.
2.2 Theo chủng nấm men:
Có hai phơng pháp lên men là lên men nổi và lên men chìm:
a.Lên men chìm: chủng nấm men sử dụng là S.carlsbergennis nhiệt độ lên men
thích hợp là 6-8oC. Trong quá trinh lên men lơ lửng dạng huyền phù trong dịch lên
men, kết thúc lên men nấm men lắng xuống đáy thiết bị.
-Ưu đIểm :dễ tách cặn nấm men sau khi lên men chính, thời gian lên men lâu nên
chất lợng bia ổn định và ngon hơn, làm tăng hiệu suất lên men.
Nhợc đIểm : thời gian lên men dàI, chi phí cho sản xuất cao.
b. Lên men nổi: chủng nấm men S.cerevisiae nhiệt độ lên men cao hơn, khoảng
14-16oC. Nấm men kết thành mảng nổi lên trên bề mặt dịch đờng.
-Ưu đIểm : thời gian lên men thấp, chí phí cho sản xuất thấp
- Nhợc đIểm :khó tách căn nấm men.
3. Chọn phơng thức lên men.
3.1. Lên men liên tục:

9


Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ
Dịch đờng vào liên tục ở phần đầu dây chuyền lên men và bia đợc lấy ra liên
tục ở cuối dây chuyền. Thời gian dịch đờng đợc giữ trong thiết bị chính là thời

gian lên men.

* Ưu điểm:
Công nghệ khép kín, hao tổn trong qúa trình ít, sản phẩm đồng đều, công
suất sử dụng thiết bị tăng dẫn đến hạ giá thành sản phẩm.
* Nhợc điểm:
Thiết bị phức tạp, kỹ thuật cao, đòi hỏi phải theo dõi nghiêm ngặt quá trình
sản xuất, trờng hợp bị nhiễm tạp gây nhiễm hàng loạt rất khó xử lý.
3.2. Lên men gián đoạn:
Dịch đờng và men giống đợc đa vào thiết bị lên men theo từng mẻ và sản
phẩm đợc lấy ra theo từng mẻ.
* Ưu điểm:
Thiết bị đơn giản, dễ chế tạo. Trong quá trình lên men dễ theo dõi, kiểm soát.
Nếu có sự cố bị nhiễm thì chỉ xảy ra ở một mẻ nên dễ xử lý.
* Nhợc điểm:
Hiệu suất sử dụng thiết bị thấp, tốn công lao động, thời gian lên men dài, tổn
thất trong quá trình sản xuất lớn, chất lợng bia không ổn định.

*Kết luận :Qua phân tích trên phơng pháp lên men liên tục thích hợp với sản
xuất lớn, kỹ thuật tiên tiến, hiện đại. Tuy nhiên, trong điều kiện sản xuất của nhà
máy : dân trí từng vùng nói riêng và khả năng đầu t dây chuyền công nghệ, thiết
bị cùng với chất lợng sản phẩm em chọn sản xuất theo phơng pháp lên men gián
đoạn, chủng nấm men sản xuất là nấm men lên men chìm S. carlsbergensis để
thực hiện quá trình lên men trong thiết bị hình trụ đáy côn .

II.2. Thuyết minh dây chuyến công nghệ.

10

Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ
Dây chuyền công nghệ lên men bia.

Dịch đờng sau lạnh nhanh

Men giống
Nhân giống

Thu hồi CO2

Lên men chính
Men sữa
Lên men phụ

Xử lý CO2

Rửa sữa men
Lọc
Hoạt hoá
BÃo hoà CO2

Rửa bock

Chiết bock

Bia hơi
1. Chuẩn bị men giống.
Để quá trình lên men tốt đảm bảo chất lợng bia thành phẩm thì ngay từ ban
đầu dịch đờng phải có một lợng men cho vào với tỷ lệ thích hợp. Mật độ nấm men
ban đầu so với dịch đờng phải đạt từ 10 đến 15 triệu tế bào / ml. Lợng men này đợc sản sinh ra từ hai nguồn: nhân giống men từ ống thạch nghiêng và thu hồi men

sữa của thế hệ trớc để tái sinh.
a. Nhân giống men từ ống thạch nghiêng.

11


Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ
ống thạch nghiêng
ống nghiệm 10 ml
bình tam giác 100ml
bình 1000ml
bình 10 lít
thùng nhân giống cấp 1
thùng nhân giống
cấp 2.
*Đối với việc nhân giống trong phòng thí nghiệm: Nấm men đợc cấy từ
ống thạch nghiêng sang ống nghiệm 10 ml và nuôi ở điều kiện vô trùng giữ ở 27
đến 300C trong 24 giờ rồi chuyển sang bình tam giác 100 ml ở 25 đến 27 0C trong
20 giờ. Sau đó là bình tam giác 1000ml với nhiệt độ 20-25 0C trong 18 giờ. Dịch
dùng để nuôi cấy nấm men đối với 10ml và 100ml là môi trờng dịch malt còn đối
với môi trờng từ 1lít trở nên ta dùng trực tiếp môi trờng dịch đờng của nồi đờng
hoá.
Môi trờng nhân giống phải đợc thanh trùng với áp suất 1 at trong 50 phút.
Yêu cầu về chất lợng của nấm men sau mỗi lần nhân giống là: men giống to,
tròn, tỷ lệ nảy chồi lớn hơn 80%, tỷ lệ chết nhỏ hơn 5%.
Nuôi cấy ở thùng nhân giống cấp 1 và cấp 2
(Nhân giống trong sản xuất).
- Môi trờng nuôi cấy : dịch đờng ®· qua nÊu hoa, thanh trïng ë 100 0C trong
20 phót.
- NhiƯt ®é : 12 ®Õn 140C.

- Thêi gian : 18 giê.
- Sơc khÝ : 2 giê sơc khÝ v« trùng một lần trong 30 phút.
Tiến hành : Dịch đờng sau khi đà nấu hoa, tách cặn cho vào thùng nhân
giống cấp 1, lợng dịch chiếm 70% thể tích thiết bị. Mở van hơi cho nâng dần áp
suất lên và duy trì ở áp suất 1 at trong 20 phút. Sau đó mở nớc làm nguội đến 60
đến 650C và dùng nớc làm lạnh để làm lạnh dịch đến 12 14 0C. Cho nấm men từ
bình 10 lít vào nuôi trong 18 giờ, trong quá trình nuôi cấy có sục khí. Khi qúa
trình nhân giống cấp 1 kết thúc, dùng bơm bơm men giống sang thùng nhân giống
cấp 2 và tiến hành nh ở thùng nhân giống cấp 1. Sau 18 giờ dùng bơm đẩy men
giống sang thùng lên men với tỷ lệ men và dịch lên men là 1/10.
b. Tái sử dụng men sữa.
Khi kết thúc lên men chính, nấm men sẽ lắng xuống đáy thùng lên men và
chia thành 3 lớp.
- Lớp trên cùng là lớp nấm men già và các xác tế bào nấm men.
- Lớp ở giữa màu trằng sữa
- Lớp đáy là lớp cặn thô.
Tháo bỏ lớp cuối cùng và thu lấy lớp giữa rồi đem đi rửa. Để rửa nấm men
tiến hành bơm lớp men giữa sang thùng rửa men. ở gần miệng thùng rửa men đợc
lắp một lớp lới lọc có lỗ đờng kính khoảng 0.2 tới 0.5 mm để loại bỏ các tạp chất

12


Ket-noi.com kho tài lii liệu miễn phí
lín nÕu cã. Sau đó dùng nớc lạnh 2 tới 40C vô trùng hoà đều cặn men, khuấy nhẹ
nhiều lần cho các tế bào rời nhau, để lắng rồi gạn bỏ phần trên (chủ yếu là nấm
men đà chết). Rửa đi rửa lại nhiều lần nh vậy cho đến khi dịch men có màu trắng
sữa là đợc. Nếu men bị nhiễm phải xử lý nh sau:
-Rửa bằng dung dịch H2SO4 1% với liều lợng 0,3g/l nấm men đặc, phảI theo dõi
cẩn thận sao cho PH không hạ thấp xuống dới 2.

-Sau 40 phút, sữa men axít hoá đợc trung hoà bằng dung dịch NaHCO3 1%. Sau
10-15 phút thì sữa men trung hoà đợc rửa lạI bằng nớc vô trùng 2oC.
Yêu cầu về chất lợng men sữa là:
- Tỷ lệ chết
: < 5%
- Tỷ lệ nhiễm tạp : < 2%
- Độ ẩm : 85% tới 88%
Nhiệt độ bảo quản men sữa : 2 đến 40C.
c. Hoạt hoá men sữa.
Trớc khi cấy men sữa vào thùng lên men phải hoạt hoá lại nấm men để tạo
sinh khối. Đa nấm men vào thùng nhân giống cùng dịch ®êng theo tû lÖ 1 lÝt men
gièng cho 4 lÝt dịch đờng. Dùng cánh khuấy trộn đều, sục không khí vô trùng vào
dịch để tạo sinh khối. Sau 16 tới 18 giờ mật độ tế bào đạt 100 triệu tế bào / 1 ml,
độ cồn đạt khoảng 0.3% thì kết thúc quá trình hoạt hoá nấm men. Tiến hành cấy
men giống vào thùng lên men theo tỷ lệ 1 lít men giống / 10 lít dịch.
Quy trình tái sử dụng men sữa thờng lặp lại 6 hay 7 lần.
2. Quá trình lên men chính.
a. Mục đích:
Quá trình lên men chính là quá trình nấm men hấp thụ và chuyển hoá các
chất có trong dịch đờng để tạo ra rợu, khí CO2 và các sản phẩm phụ. Sản phẩm
của quá trình lên men chính là bia non. Bia non đục, hàm lợng diaxetyl cao nên
cha thích hợp để sử dụng.
b.Chế độ lên men:
- Nhiệt độ lên men : 10 tới 120C
- Thời gian lên men: 6 tới 8 ngày
- áp suất : áp suất d trong các tank lên men khống chế 0,5-0,7kg/cm2
c. Tiến hành lên men:
Dịch đờng sau khi làm lạnh nhanh và đợc cung cấp một lợng O2 đủ để nấm
men tạo sinh khối cho quá trình lên men đợc bơm vào các tank lên men. Thể tích
của các tank lên men đủ để chứa đợc lợng dịch một ngày sản xuất.

Khi làm việc tank sau khi đà đợc vệ sinh bằng hệ thống CIP dịch đờng mẻ
đầu tiên đợc bơm vào đồng thời toàn bộ lợng men giống cho một tank lên men đ-

13


Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ
ợc cũng đợc nạp vào mục đích là cho nấm men thích nghi dần với dịch đờng.
Thùng lên men có bố trí 3 khoang áo lạnh và lớp bảo ôn bằng bông thuỷ tinh, tác
nhân lạnh là glycol.Khi bắt đầu lên men chính ta mở hết cỡ van lạnh khoang trên
cùng và 1/3 van lạnh khoang thứ 2 còn khoang lạnh dới cùng không mở. Thời
gian lên men chính từ 6 tới 8 ngày. Nhiệt độ thùng đợc khống chế là 10-120C.
Mục đích của việc mở lạnh nh trên là để tạo sự chênh lệch nhiệt độ giữa các
khoang để nấm men đợc trộn đều tránh sự kết lắng giúp cho quá trình lên men tốt
hơn . Sau một ngày lên men CO2 thoát ra nhiÒu ta më van thu håi CO 2 . áp suất d
trong tank lên men khống chế trong khoảng 0,5- 0,7 kg/cm 2 . Hµng ngµy lÊy mÉu
kiĨm tra quá trình lên men. Kiểm tra các yếu tố sau :
độ Bx
-

độ chua

-

kiểm tra tế bào nấm men

-

kiểm tra số tế bào nấm men

ở giai đoạn này phải liên tục theo dõi độ đờng và độ axít của dịch để biết
quá trình lên men có bình thờng không. Nếu nồng độ dịch đờng biến đổi không
bình thờng và nồng độ axit tăng quá nhanh là dịch đà bị nhiễm hoặc nấm men đÃ
già, lúc này cần có biện pháp xử lý kịp thời. Khi nồng độ chất biểu kiến còn
khoảng 2,5 tới 3 Bx thì kết thúc quá trình lên men chính. Hạ nhiệt độ khối dịch
xuống đến 50C cho nấm men lắng xuống đáy và tiến hành tháo cặn, thu hồi men
sữa. Sau đó hạ tiếp nhiệt độ xuống 2 đến 4 0C. Bia non sẽ tiếp tục trải qua quá trình
lên men phụ.
3. Quá trình lên men phụ.
a. Mục đích:
Lên men một phần các chất khô còn lại trong bia non, hoàn thiện hơng vị
cho bia, giảm lợng diaxetyl, hoà tan CO2 vào trong bia và lắng trong bia.
b. Các biến đổi trong qúa trình lên men phụ:
- Các dextrin phân tử thấp đợc lên men bởi nấm men. Tốc độ lên men trong
giai đoạn này rất chậm
- Các rợu bậc cao tham gia phản ứng tạo este với các axit hữu cơ tạo thành
các este. Sau quá trình lên men phụ hàm lợng rợu bậc cao còn khoảng 50 tới 60
mg/l.
- Diaxetyl bị khử dới tác dụng nấm men và giảm xuống dới 0,2 mg/l.
c.Chế độ lên men:
- Nhiệt độ lên men: 2 tới 40C
- Thời gian lên men: 10 tới 12 ngày

14


Ket-noi.com kho tài lii liệu miễn phí
- ¸p st: 0,8 tới 0,9 Kg/cm2 để giữ một lợng CO2 nhất định dạng liên kết
trong bia.
d. Tiến hành lên men:

Kết thúc quá trình lên men chính ta mở hết các van lạnh ®Ĩ h¹ nhiƯt ®é
xng 2-4oC , ngõng thu håi CO2, áp suất d trong quá trình lên men phụ là 0,8-0,9
kg/cm2. Thời gian lên men phụ là 10-12 ngày. Hàng ngày lấy mẫu để kiểm tra sự
biến đổi của nồng độ chất hoà tan và diaxetyl. Khi hàm lợng diaxetyl trong bia dới 0,2 mg/l và bia có hơng vị hài hoà thì có thể kết thúc quá trình lên men phụ.
Tuy nhiên tuỳ theo mức độ tiêu thụ ta có thể kéo dàI hoặc rút ngắn thời gian lên
men phụ.
4. Lọc trong bia.
a. Mục đích:
Tách các loại cặn, các chất keo, vi sinh vật và nấm men để cho bia có độ
trong, sáng, tăng giá trị cảm quan đồng thời tạo cho bia tính ổn định sinh học cao.
b. Tiến hành:
Khi quá trình lên men phụ kết thúc, bia đợc bơm sang máy lọc khung bản để
lọc. Vải lọc đợc giặt sạch lắp vào máy thật khít và đều. Lọc bia còn dùng thêm
chất trợ lọc diatomit,quá trình lọc trảI qua 2 giai đoạn: -tạo bề mặt lọc
- giai đoạn lọc
*Tạo bề mặt lọc: trớc tiên trộn bột trợ läc víi níc v« trïng theo tû lƯ 1 Kg bột/ 8
lít nớc, sau đó dùng bơm bơm chất trợ lọc tuần hoàn qua máy lọc. Bột trợ lọc có
hai loại : loại thô và loại mịn. Khi bơm ta nhìn qua ống quan sát thấy lúc nào nớc
trong thì ngừng bơm bột trợ lọc. Lợng bột sử dụng khoảng 300g/m2 bề mặt lọc.
*Giai đoạn lọc: kết thúc quá trình phủ bột ta tiến hành lọc,dịch trớc khi lọc đợc
làm lạnh đến nhiệt độ OoC, đIều chỉnh áp suất đầu vào khoảng 2-3 at và tiến hành
lọc. Khi độ dày lớp bà trên bề mặt lọc tăng, áp suất lọc tăng, bia không thoát ra đợc hoặc thoát ra nhng ®ơc ta dïng khÝ nÐn ®Ĩ ®Èy líp b· ra và tiến hành phủ bột
tiếp đến khi bia ra đạt yêu cầu .
5. BÃo hoà CO2.
a. Mục đích:
Trong quá trình lên men chính, lên men phụ, lọc bia đà làm mất đi một lợng
lớn CO2. Để bia thành phẩm có đủ lợng CO2 nhằm làm tăng chất lợng cảm quan
cho bia cần nạp thêm CO2 vào bia. Đối với bia hơi lợng CO2 là 3,5 g CO2 / 1 lít
bia.
b. Tiến hành:

Bia sau khi lọc đợc đa sang thiết bị tàng trữ bia thành phẩm. Ta tiến hành bÃo hoà
CO2 trong quá trình đó nghĩa là bÃo hoà CO 2 cho bia khi bia đI từ máy lọc tới

15


Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ
tank tàng trữ . BÃo hoà theo phơng pháp này tạo đIều kiện tiếp xúc tốt giữa bia và
CO2, đồng thời tránh đợc quá trình oxy hoá sớm nhất và tránh đợc nhiễm tạp sớm
nhất. áp suất bÃo hoà CO2 là 1,8-2 kg/cm2,bÃo hoà đạt 3,5g/l.
6. Hoàn thiện bia hơi.
Bia hơi là loại bia sử dụng ngay không qua thanh trùng. Bia hơi đợc chiết vào
bock đà vệ sinh sạch sẽ. Bia đợc chiết theo nguyên tắc đẳng áp. Khi chiết bia
tránh xáo trộn bia làm hao hụt CO2 và tránh tiếp xúc với O2 làm ảnh hởng đến
chất lợng bia.
7. Các chỉ tiêu đối với bia thành phẩm.
a. Chỉ tiêu cảm quan.
- Màu sắc: Vàng rơm, trong sáng.
- Độ trong: Bia trong, óng ánh.
- Độ bọt: Bọt trắng, mịn.
- Độ sánh:
- Hơng thơm: Đặc trng của bia.
- Vị: Đắng dịu.
b. Chỉ tiêu hoá lý.
- Hàm lợng cồn: 3 tới 4% thể tích.
- Hàm lợng CO2: 3,5 g/l
- Độ chua (tính theo số ml NaOH 1N dùng để trung hoà 100 ml bia): 1,2 tới
1,7 ml.
- Độ màu (tính theo số mol I2 0,1N cho 100 ml bia): 0,3 tới 0,5 ml.
-Hàm lợng đờng sót: 1,8 tới 20Bx.

-Hàm lợng diaxetyl < 0,1 mg/l.
-Hàm lợng andehyt < 8-10 g/l.
-Hàm lợng rợu bậc cao < 50 mg/l.
-Hàm lợng este :60-80 mg/l.
-Các hợp chất chứa lu huỳnh < 0,03-0,12 mg/l.
-Hàm lợng oxy < 0,01-0,05 mg/l.
- Kim loại nặng: không có.
c. Chỉ tiêu vi sinh:
- Vi khuẩn hiếu khí: dới 100 tế bào/ml.
- Vi khuẩn kỵ khí: không có.
- Vi sinh vật gây bệnh: không có.
- Nấm men: Kh«ng cã.

16


Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ

Phần III
Tính cân bằng sản phẩm
III.1. Tính cân bằng sản phẩm cho 100 lít bia hơi.
III.1.1.Tính lợng bia và dịch đờng qua các giai đoạn.
* Tổn thất trong quá trình chiết bia là 1,5%. Vậy lợng bia đà bÃo hoà CO2 là:
100 : (1- 0,015) = 101,52(lít.)
* Tổn thất trong quá trình sục CO2 là 0,5%. Vậy lợng bia sau khi lọc là:
101,52 : (1 0,005) = 102,03(lít)
* Tổn thất trong quá trình lọc bia là 1%. Vậy lợng bia trớc khi lọc là:
102,03: (1-0,01) = 103,06( lít)
* Tổn thất trong quá trình lên men chính và lên men phụ là 4%, vậy lợng dịch
đờng đa vào lên men là:

103,06: (1 - 0,04) =107,36 (lít).
* Tổn thất quá trình lắng trong và lạnh nhanh là 3%. Vậy lợng đờng đa vào
lắng trong là :
107,36 : ( 1-0,03) = 110,68 (lít).
* Khi làm lạnh thể tích dung dịch đờng co 4%. Vậy thể tích đờng ở 100oC trớc
khi lắng và lạnh nhanh là:
110,68 : (1 0,04) = 115,29 (lít)
0
* Dịch đờng 10% ở 20 C cã d = 1,039 Kg/lÝt. VËy khèi lỵng dịch đờng sau đun
hoa là:
110,68 x 1,039 = 115(Kg).

17


Ket-noi.com kho tài lii liệu miễn phí
* Lỵng chÊt chiÕt có trong dịch đờng 10% là:
115 x 0,1 = 11,5(Kg).
* Tổn thất trong quá trình lọc là 1,5%. Vậy lợng chÊt chiÕt cã lµ:
11,5 : (1 – 0,015) = 11,675(Kg).
III.1.2. Tính nguyên liệu.
*Tính lợng malt và gạo.
Gọi khối lợng malt là M
Khối lợng gaọ là Mx0,3/0,7
Lợng chất chiết thu đợc từ gạo là
Mx

0,3
0,7

x 0,995 x 0,85 x 0,85 = 0,308M

Lợng chÊt chiÕt tõ malt lµ
M x 0,995 x 0,93 x 0,76 = 0,703M
Vậy tổng lợng chất chiết là
Mx0,703 + 0,308xM = 11,675
Vậy lợng malt là : M=11,35 (kg)
Lợng gaọ là : m =4,95 (kg)
*Tính lợng hoa houplon.
Lợng hoa houplon cần dùng khi sử dụng hoa cánh là 2g/l vậy lơng hoa dïng cho
100l lµ:
100 x 2 =200 g=0,2 kg
ta cã 1 kg cao hoa b»ng 5 kg hoa c¸nh, 1kg hoa viên băng 1,3 kg hoa cánh.ở đây
ta sử dụng 25% cao hoa và 75% hoa viên.
vậy lợng hoa viên là : 0,75 x 0,2/1,3 = 0,115 kg.
Lợng cao hoa là: 0,25 x0,2 /5 =0,01 kg.
III.1.3. Tính lợng men giống cho vào 100 lít bia.
* Lợng men giống cho vào chiếm 10% thể tích dịch đờng. Vậy lợng men giống
cần dùng là:
107,36 x 10% = 10,74 lít
* Lợng sữa men cho vào chiếm 1% thể tích dịch đờng Vậy lợng sữa men cần
dùng là:
107,36 x 1% = 1,074 lít.
III.1.4. Tính lợng CO2 nạp vào bia.
* Bia thành phẩm có hàm lợng CO2 là 3,5 g/l.
* Bia sau khi lọc có hàm lợng CO2 là 2 g/l.
* Vậy lợng CO2 cần nạp là:
( 3,5 2) x 102,03 =153,05 g=0,153 kg.

18

Ket-noi.com kho tài lii liệu miễn phí
Hay cã thĨ tÝch là:

0,153
0,84
1,832

(m 3 )

III.2. Tính các sản phẩm phụ
III.2.1. Cặn lắng.
Lợng cặn lắng có độ ẩm 85% thờng chiếm 1,75% so với tổng lợng nguyên
liệu. Vậy lợng cặn lắng là:
(11,35+4,95) x 1,75% = 0,29(Kg).
III.2.2. Lợng men sữa thu hồi
Trong thực tế cứ 100 lít dịch đờng đa vào lên men thu đợc 1,53l lít sữa men
có độ ẩm 85%
III.2.3. Lợng CO2 tạo ra trong quá trình lên men.
- Từ phơng trình:
C12H22O11 + H2O = 4C2H5OH + 4CO2
342 Kg
176 Kg
Lợng dịch trớc khi lên men
107,36 x 1,039= 111,559kg)
Lợng chất chiết trong dịch lên men
111,55 x 0,1 =11,155 (kg)
Coi toàn bộ đờng lên men là maltoza , hiệu suất lên men là 55%, lợng CO 2
thu dợc là:

11,155 x 0,55 x

176
=3,16
342

(kg)

- Bia trớc khi lọc có hàm lợng CO2 là 2 g/l. Vậy lợng CO2 có trong 102,03 lít
bia trớc khi lọc là:
102,03x 2 = 204,06g = 0,204 Kg
- Lỵng CO2 thu håi là:
3,16-0,204=2,96 (kg)
- ở nhiệt độ 200C, 1 atm cứ 1 m3 CO2 nỈng 1,832 Kg. VËy thĨ tÝch CO2 bay
ra là: 2,96 :1,832=1,61 (m 3 )
III.2.4 Tính lợng bà malt và gạo
Tính lợng bà khô:
Tổng lợng chất khô của malt và gạo
11,35 x 0,995 x 0,93 + 4,95 x 0,995 x 0,85=14,69 (kg)
Vậy lợng bà khô của nguyên liệu là
14,69-11,675= 3,015 (kg)
Lợng bà ẩm (độ ẩm bà 80%)

19


Ket-noi.com kho tài lii liệu miễn phí
3,015 : 0,2=15,075 (kg)
Lỵng níc trong b·
3,015 : 0,8=3,769 (kg)

III.3 TÝnh lỵng níc rưa bà và dùng cho quá trình nấu
Quá trình hồ hoá tỷ lệ nớc gạo là 5:1
Lợng nớc cho vào nồi hồ hoá là:
(4,95 +4,95 x 0,1) x 0,995 x 5 = 27,09 (l)
Quá trình đờng hoá tỷ lệ malt : nớc là 1:5
Lợng nớc cho vào nồi đờng hoá là
( 11,35 – 4,95 x 0,1 ) x 0,995 x 5 = 54 (l)
Lợng nớc có sẵn trong nguyên liệu trong nguyên liệu ở nồi hồ hoá là
(4,95 x 0,15 +4,94 x 0,1 x 0,07) x0,995 = 0,77 (l)
Lỵng níc cã sẵn trong nguyên liệu ở nồi đờng hoá là
(11,35 4,95 x 0,1 ) x0,07 x0,995 = 0,76 (l)
tỉng lỵng bột nớc cho vào trong nồi hồ hoá la
(4,95 +4,95 x0,1) x0,995 x6 =32,51 (l)
Lợng dịch cháo sau khi đun bay hơI 5%
32,51 x 0,95 =30,88 (l)
tổng lợng dịch trong nồi đờng hoá là
30,88 +(11,35 4,95 x 0,1) x0,995 x6 =95,68 (l)
Lợng dịch sau khi đun tổn hao 4%
Vậy lợng dịch còn lạI là: 95,68 x 0,96 = 91,86 (l)
Lợng nớc trong dịch trớc khi lọc là
91,86 14,69 =77,17 (kg)
Lợng nớc trong dịch Ssau khi đun hoa (nồng đọ dịch đờng 10 0 S) là
115 x 0,9 = 103,5(kg)
Lợng nớc trong dịch trớc khi đun hoa (nớc bay hơI 10% so với tổng lợng dịch trớc
khi đun hoa) là
103,5 +110,68 x 0,1 =114,57 (l) = 114,57(kg)
Lỵng níc rưa b· ®ùoc tÝnh theo c«ng thøc sau
Vníc tríc läc +Vníc rưa bà = Vnớc trong bà +Vnớc trong dịch đun hoa
Vậy lợng nớc rửa bà là: 3,769 +114,57 77,17 =40,08 (l)
Tổng lợng nớc cho vào 2 nồi nấu và đờng hoá lµ

54 + 27,09 =81,09(l)

20