Thiết kế nhà máy bia với năng suất 65 triệu lít/năm

i
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban
chủ nhiệm khoa Chế biến và quý thầy cô giáo đã giảng dạy tôi trong suốt thời gian
học tại trường.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo TS. Vũ Duy Đô đã trực tiếp
hướng dẫn, giúp đỡ, chỉ bảo những kinh nghiệm quý báu để tôi hoàn thành đề tài
này.
Tôi cũng gửi lời cảm ơn đến Ban giám đốc Công ty cổ phần bia Sài Gòn –
Hà Nam và các anh chị kỹ sư, công nhân trong nhà máy đã tạo mọi điều kiện thuận
lợi nhất để tôi thực hiện tốt đề tài.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè luôn luôn bên cạnh,
chăm sóc, động viên tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài.
Do kinh nghiệm bản thân còn ít và khối lượng công việc tương đối lớn nên
đồ án chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy tôi rất mong được sự góp
ý của các thầy cô giáo từ đó giúp tôi hoàn thiện hơn về kiến thức, và đạt được quả
tốt nhất.

Nha Trang, tháng 06 năm 2009
Sinh viên thực hiện


Vũ Thị Thu Hoà

ii
MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ix
DANH MỤC CÁC BẢNG x
DANH MỤC CÁC HÌNH xi
LỜI MỞ ĐẦU
CHƯƠNG I: LẬP LUẬN CHỨNG KINH TẾ KỸ THUẬT VÀ CHỌN ĐỊA ĐIỂM
XÂY DỰNG NHÀ MÁY 1
1.1. Lập luận chứng kinh tế kỹ thuật 1
1.2. Chọn địa diểm xây dựng nhà máy 4
1.2.1. Về giao thông 5
1.2.2. Về nguyên liệu 5
1.2.3. Nguyên liệu thay thế 5
1.2.4. Nhiên liệu 5
1.2.5. Nguồn nhân lực 6
1.2.6. Nguồn điện 6
1.2.7. Nguồn nước 6
1.2.8. Sự hợp tác hoá sản xuất 6
1.2.9. Thị trường tiêu thụ 7
CHƯƠNG II: DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 8
2.1. Nguyên liệu cho sản xuất bia 8
2.1.1. Malt 8
2.1.2. Hoa houblon 9
2.1.3. Nguyên liệu thay thế 10

2.1.4. Nước 10
2.1.5. Nấm men 11
2.1.6. Các nguyên vật liệu và hoá chất phụ trợ 11
iii
2.2. Dây chuyền sản xuất 11
2.2.1. Chọn phương pháp nấu 12
2.2.2. Chọn phương pháp lọc hèm 12
2.2.3. Chọn phương pháp lên men 12
2.2.4. Chọn phương thức lên men 13
2.3. Quy trình công nghệ sản xuất bia của nhà máy 13
2.3.1. Sơ đồ quy trình 13
2.3.2. Thuyết minh quy trình 13
2.3.3. Hệ thống thu hồi và hoá lỏng CO
2
26
2.3.4. Xử lý nước cấp 28
CHƯƠNG III: TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM 30
3.1. Lập kế hoạch sản xuất cho nhà máy 30
3.2. Cân bằng sản phẩm cho bia hơi 10
o
Bx (tính cho 1000 lít bia hơi 10
o
Bx) 31
3.2.1. Tính lượng nguyên liệu cho 1000 lít bia hơi 10
o
Bx 31
3.2.2. Lượng bã malt và gạo 33
3.2.3. Tính lượng nước dùng trong quá trình nấu và rửa bã 33
3.2.4. Lượng hoa Houblon sử dụng 35
3.2.5. Lượng men giống sử dụng 35

3.2.6. Sữa men kết lắng 35
3.2.7. Cặn lắng 36
3.2.8. Các hoá chất sử dụng 36
3.2.9. Lượng CO
2
36
3.2.10. Lượng bock 37
3.3. Cân bằng sản phẩm cho bia chai 11
o
Bx (tính cho 1000 lít bia chai 11
o
Bx) 39
3.3.1. Tính lượng nguyên liệu cho 1000 lít bia chai 11
o
Bx 39
3.3.2. Lượng bã malt và gạo 40
3.3.3. Tính lượng nước dùng trong quá trình nấu và rửa bã 41
3.3.4. Lượng hoa Houblon sử dụng 42
3.3.5. Lượng men giống sử dụng 43
iv
3.3.6. Sữa men kết lắng 43
3.3.7. Cặn lắng 43
3.3.8. Các hoá chất sử dụng 43
3.3.9. Lượng CO
2
44
3.3.10. Lượng vỏ chai 45
3.3.11. Số lượng nhãn 45
3.3.12. Số nắp chai 45
3.3.13. Lượng két đựng chai 45

CHƯƠNG IV: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 48
4.1. Các thiết bị đặt tại khu chứa nguyên liệu 48
4.1.1. Silô chứa malt và gạo 48
4.1.2. Gầu tải số 1 (để vận chuyển malt và gạo lên silô chứa) 50
4.1.3. Băng cào vận chuyển nguyên liệu từ container đến phễu của gầu tải 50
4.1.4. Băng cào vận chuyển nguyên liệu từ silô đến gầu tải số 2 51
4.1.5. Gàu tải số 2 51
4.2. Các thiết bị đặt trong phân xưởng nấu 51
4.2.1. Máy sàng tách tạp chất 51
4.2.2. Thiết bị tách sắt 52
4.2.3. Thiết bị tách sạn 52
4.2.4. Gầu tải số 3 (vận chuyển bột sau nghiền qua phễu) 52
4.2.5. Phễu chứa nguyên liệu 52
4.2.6. Máy nghiền malt 54
4.2.7. Máy nghiền gạo 55
4.2.8. Vít tải vận chuyển bột từ phễu chứa vào các thiết bị nấu 55
4.2.9. Nồi hồ hoá 56
4.2.10. Nồi đường hoá 57
4.2.11. Thiết bị lọc đáy bằng 59
4.2.12. Nồi nấu hoa 61
4.2.13. Thùng chứa trung gian 63
v
4.2.14. Thiết bị lắng xoáy 63
4.2.15. Thiết bị làm lạnh nhanh 65
4.2.16. Thiết bị đun nước nấu 65
4.2.17. Thùng chứa bã nguyên liệu và bã hoa 68
4.2.18. Bơm 68
4.3. Các thiết bị trong phân xưởng lên men 70
4.3.1. Tính chọn tank lên men 70
4.3.2. Tank TBF 73

4.3.3. Thiết bị nhân men giống 74
4.3.4. Thiết bị rửa men 76
4.3.5. Máy lọc khung bản 76
4.3.6. Bơm (bơm từ tank lên men sang thiết bị lọc khung bản) 77
4.4. Thiết bị trong phân xưởng hoàn thiện 77
4.4.1. Máy rửa bock 77
4.4.2. Máy chiết bock 77
4.4.3. Máy chiết chai 78
4.4.4. Máy rửa chai 78
4.4.5. Máy dập nút chai 78
4.4.6. Thiết bị thanh trùng 79
4.4.7. Máy dán nhãn 79
4.3.8. Máy in date 79
4.4.9. Robot gắp chai vào két 79
4.4.10. Băng tải 80
CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CIP VÀ VỆ SINH AN TOÀN LAO
ĐỘNG 81
5.1. Tính toán hệ thống CIP trung tâm 81
5.1.1. Hệ thống CIP cho phân xưởng nấu 81
5.1.2. Hệ thống CIP cho phân xưởng lên men 82
5.2. Vệ sinh an toàn lao động 84
vi
5.2.1. Vệ sinh 84
5.2.2. An toàn lao động 85
CHƯƠNG VI: TÍNH XÂY DỰNG 88
6.1. Thiết kế mặt bằng sản xuất 88
6.1.1. Phân xưởng nấu 88
6.1.2. Phân xưởng lên men 90
6.1.3. Phân xưởng hoàn thiện 91
6.2. Các công trình phụ trợ 92

6.2.1. Khu nguyên liệu 92
6.2.2. Kho thành phẩm 92
6.2.3. Bãi vỏ chai, bock 92
6.2.4. Kho nắp chai 93
6.2.5. Kho nhãn 93
6.2.6. Kho hoá chất bôi trơn 93
6.2.7. Kho hồ dán 94
6.2.8. Văn phòng 94
6.2.9. Phân xưởng cơ khí 94
6.2.10. Kho vật tư 94
6.2.11. Nhà lò hơi 94
6.2.12. Khu phát và phân phối điện 94
6.2.13. Bãi than xỉ 94
6.2.14. Trạm biến thế 95
6.2.15. Khu xử lý nước thải 95
6.2.16. Bãi đậu xe ô tô 95
6.2.17. Khu chứa và xử lý nước cấp 95
6.2.18. Nhà điều hành trung tâm 95
6.3. Các công trình phục vụ sinh hoạt 96
6.3.1. Nhà hành chính 96
6.3.2. Nhà giới thiệu sản phẩm 96
vii
6.3.3. Nhà ăn 96
6.3.4. Nhà để xe 96
6.3.5. Phòng bảo vệ 96
6.3.6. Phòng y tế 97
6.3.7. Nhà vệ sinh 97
6.4. Các bản vẽ thiết kế 98
CHƯƠNG VII: TÍNH HƠI – LẠNH – NƯỚC – ĐIỆN 108
7.1. Tính hơi 108

7.1.1. Tính nhiệt cho phân xưởng nấu 108
7.1.2. Lượng nhiệt cấp cho phân xưởng hoàn thiện 115
7.1.3. Tính lượng hơi 116
7.1.4. Chọn lò hơi 117
7.1.5. Lượng nhiên liệu cung cấp cho nồi hơi 117
7.2 .Tính lạnh 118
7.2.1. Lượng lạnh cần thiết cho thiết bị làm lạnh nhanh 118
7.2.2. Lượng lạnh cần để cung cấp cho quá trình lên men chính 118
7.2.3. Lượng lạnh cần cho quá trình lên men phụ 119
7.2.4. Lượng lạnh cấp cho hệ thống lên men giống 120
7.2.5. Lượng lạnh cần cấp để tái sử dụng men kết lắng 121
7.2.6. Lượng lạnh cần để hạ nhiệt bia non xuống 0
o
C đưa đi lọc 121
7.2.7. Năng suất lạnh cung cấp cho toàn bộ nhà máy 122
7.2.8. Chọn máy lạnh 122
7.3. Tính lượng nước 123
7.3.1. Lượng nước dùng cho phân xưởng nấu 123
7.3.2. Lượng nước dùng cho phân xưởng lên men 123
7.3.3. Lượng nước dùng cho phân xưởng hoàn thiện 123
7.3.4. Lượng nước cần cung cấp cho nồi hơi 124
7.4. Tính điện 125
7.4.1. Tính phụ tải chiếu sáng 125
viii
7.4.2. Phụ tải động lực công suất các thiết bị trong nhà máy 129
7.4.3. Tính và chọn máy biến áp 130
7.4.4. Tính điện năng tiêu thụ hàng năm 130
CHƯƠNG VIII: PHUƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI 132
8.1. Môi trường 132
8.1.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường trong nhà máy 132

8.2. Phương pháp xử lý nước thải 132
CHƯƠNG IX: TÍNH KINH TẾ 137
9.1. Tổ chức quản lý nhà máy 137
9.1.1. Sơ đồ tổ chức quản lý nhà máy 137
9.1.2. Tính lực lượng lao động 137
9.2. Hạch toàn giá thành sản phẩm 139
9.2.1. Vốn cố định 139
9.2.2. Tính giá thành sản phẩm 142
9.3. Đánh giá các chỉ tiêu kết quả và hiệu quả 147
9.3.1. Tổng doanh thu của nhà máy 147
9.3.2. Doanh thu thuần: DTT = DT – VAT 147
9.3.3. Tổng lợi nhuận : TLN = DTT – G 148
9.4. Đánh giá các chỉ tiêu hiệu quả 148
KẾT LUẬN 149
PHỤ LỤC

ix
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
TCN: Trước công nguyên
WTO: World Trade Organism (tổ chức thương mại thế giới)
CHLB: cộng hòa liên bang
KCN: Khu công nghiệp
CIP: Cleaning In Place (làm vệ sinh tại chỗ)
UASB: Upflow Anaerobic Sludge Blanket
COD: Chemistry Oxygen Demand (nhu cầu oxy hóa học)
BOD: Biology Oxygen Demand (nhu cầu oxy sinh học)
PCCC: Phòng cháy chữa cháy
KCS: Kiểm tra chất lượng sản phẩm
ALC: alcohol

x
DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 3.1: Tổn thất nguyên liệu qua từng công đoạn sản xuất của nhà máy 40
Bảng 3.2: Kế hoạch sản xuất của nhà máy trong năm 41
Bảng 3.3: Tỷ lệ nguyên liệu sử dụng để sản xuất bia hơi 41
Bảng 3.4: Tóm tắt cân bằng sản phẩm cho bia hơi 10
0
Bx 48
Bảng 3.5: Tỷ lệ sử dụng nguyên liệu để sản xuất bia chai 49
Bảng 3.6: Tóm tắt cân bằng sản phẩm cho bia chai 11
0
Bx 56
Bảng 3.7: Phân bố thời gian sản xuất từng công đoạn 57
Bảng 6.1: Các hạng mục công trình trong tổng mặt bằng 115
Bảng 7.1: Tổng hợp lượng nhiệt cần cung cấp cho 1 mẻ nấu 124

Bảng 7.2: Tổng hợp các bộ phận dùng đèn chiếu sáng 137
Bảng 7.3: Công suất điện động lực 138
Bảng 7.4: Tiêu thụ hơi - nước - điện - lạnh 140
Bảng 9.1: Lực lượng lao động trực tiếp 147
Bảng 9.2: Vốn đầu tư các công trình xây dựng 149
Bảng 9.3: Vốn đầu tư cho thiết bị 150
Bảng 9.4: Chi phí nguyên vật liệu chính sản xuất cho 1000 lít bia hơi 152
Bảng 9.5 : Chi phí nguyên vật liệu chính sản xuất cho 1000 lít bia chai 152
Bảng 9.6: Chi phí nhiên liệu và động lực trong 1năm 153
Bảng 9.7: Chi phí vật tư để sản xuất 1 chai bia 155








xi
DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 1.1: Sản lượng bia ở Việt Nam trong những năm gần đây 2
Hình 2.1: Sơ đồ quy trình sản xuất bia của nhà máy 15
Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý hệ thống thu hồi khí CO
2
27
Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý hệ thống xử lý nước cấp 28
Hình 4.1: Silô chứa nguyên liệu 48
Hình 4.2: Nồi hồ hóa 56
Hình 4.3: Thùng lọc đáy bằng 60

Hình 4.4: Nồi houblon hóa 62
Hình 4.5: Thiết bị lắng xoáy 64
Hình 4.6: Tank lên men 71
Hình 6.1: Sơ đồ mặt bằng nhà xử lý nguyên liệu 88
Hình 6.2: Sơ đồ mặt bằng khu đặt silô nguyên liệu 92
Hình 6.3: Sơ đồ nguyên lý xay nghiền malt 98
Hình 6.4: Sơ đồ nguyên lý xay nghiền gạo 99
Hình 6.5: Sơ đồ mặt cắt ngang nhà nấu 100
Hình 6.6: Sơ đồ mặt cắt đứng nhà nấu 101
Hình 6.7: Sơ đồ mặt cắt ngang khu đặt tank lên men 102
Hình 6.8: Sơ đồ mặt cắt đứng khu đặt tank lên men 103
Hình 6.9: Sơ đồ mặt bằng nhà điều hành trung tâm 104
Hình 6.10: Sơ đồ nguyên lý lắp đặt hệ thống chiết chai 105
Hình 6.11: Mặt bằng tổng thể nhà máy 106
Hình 8.1: Sơ đồ nguyên lý công nghệ xử lý nước thải 132
Hình 9.1: Sơ đồ tổ chức quản lý nhà máy 136

1

LỜI MỞ ĐẦU
Trong những thức uống giải khát hiện nay thì bia là sản phẩm được ưa chuộng
và dùng phổ biến nhất trên toàn thế giới, sản xuất bia đem lại lợi nhuận kinh tế cao
và đây cũng chính là động lực thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất bia ngày càng
phát triển.
Lịch sử ngành bia nước ta tuy có quá trình phát triển chưa lâu, song với quy
mô và sức phát triển như hiện nay đã khẳng định ngành công nghiệp sản xuất bia là
một ngành kinh tế quan trọng, có chỗ đứng vững chắc trong nền kinh tế quốc dân và
còn nhiều tiềm năng để phát triển.
Một nhà máy sản xuất bia theo công nghệ lên men hiện đại bao gồm nhiều
phân xưởng với các máy móc trang thiết bị hiện đại. Do đó việc thiết kế một nhà

máy bia hoàn chỉnh với đầy đủ các bộ phận là một công việc rất phức tạp, đòi hỏi
nhiều thời gian và phải có kiến thức tổng hợp về nhiều lĩnh vực. Điều kiện này cũng
nói lên rằng: thiết kế nhà máy bia là một yêu cầu và cũng là điều kiện cần thiết để
rèn luyện kỹ năng, tiếp cận gần hơn với công nghiệp sản xuất thực phẩm đặc biệt là
ngành công nghệ sản xuất các thực phẩm lên men.
Trong đồ án này tôi có nhiệm vụ “Thiết kế nhà máy bia với năng suất 65 triệu
lít/ năm”, sản phẩm bao gồm 50% bia chai (nồng độ dịch lên men 11
o
Bx) và 50% bia
hơi (nồng độ dịch lên men 10
o
Bx). Nội dung đồ án gồm các phần chính sau:
- Lập luận chứng cho thiết kế
- Công nghệ sản xuất bia
- Tính cân bằng vật chất cho quá trình sản xuất
- Tính và chọn máy, thiết bị sản xuất
- Quy hoạch mặt bằng sản xuất
- Tính hơi - nước - điện - lạnh
- Tính lực lượng lao động
- Tính các chỉ số kinh tế

1

CHƯƠNG I: LẬP LUẬN CHỨNG KINH TẾ KỸ
THUẬT VÀ CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY
1.1. Lập luận chứng kinh tế kỹ thuật
Bia là một trong những loại đồ uống có truyền thống lâu đời. Từ 7000 năm
TCN, người dân Babilon đã biết sản xuất bia từ những hạt đại mạch và một số loại
ngũ cốc nảy mầm. Khoảng thế kỷ XIX, những người dân Xibiri, đông nam nước
Nga đã biết sản xuất ra bia từ malt đại mạch, hoa Houblon và nước như ngày nay.

Mãi đến năm 1857, nhà bác học người Pháp Louis Pasteur đã phát hiện: “nấm men
là loài vi sinh vật duy nhất mà hoạt động của nó đã làm nên quá trình lên men bia”
tạo ra bước ngoặt lớn cho ngành công nghiệp sản xuất bia. Đến cuối thế kỷ XIX,
các nhà khoa học Đức, Nga mới chứng minh được rằng: nấm men tạo nên ezym và
có khả năng chuyển hoá đường thành rượu và CO
2
- hai thành phần quan trọng
nhất của bia.
Không giống như rượu, bia là loại đồ uống có độ cồn thấp, nhưng giá trị dinh
dưỡng cao, hương vị thơm ngon đặc trưng và đặc biệt CO
2
trong bia có tác dụng
làm giảm nhanh cơn khát ở người uống. Do đó, bia được sử dụng rộng rãi ở hầu
khắp các nước trên thế giới với sản lượng ngày càng tăng.
Đối với những nước có nền công nghiệp phát triển thì bia được sử dụng như
một loại đồ uống thông dụng. Hiện nay, trên thế giới có 25 nước sản xuất bia với
sản lượng trên 100tỷ lít/năm. Trong đó Mỹ, CHLB Đức mỗi nước sản xuất trên
dưới 10 tỷ lít/năm, Trung Quốc trên 7 tỷ lít/năm. Thống kê bình quân mức tiêu thụ
hiện nay ở một số nước công nghiệp tiên tiến như sau: CH Szech- Slovakia
150lít/người/năm, Đức 147lít/người/năm, Đan Mạch 125lít/người/năm…
Châu Á là một trong những khu vực tiêu dùng bia đang tăng nhanh. Các nhà
nghiên cứu thị trường của thế giới nhận định rằng Châu Á ngày càng giữ vị trí dẫn
đầu trên thế giới. Hiện nay, mức tiêu thụ bia trên đầu người đã tăng, Thái Lan có
mức tăng bình quân cao nhất là 26,5%/năm, Indonesia 17,7%/năm. Đây là những
nước có tốc độ phát triển nhanh trong khu vực.

2

Sản lượng bia ở Việt Nam trong những năm gần đây
0

0.5
1
1.5
2
2.5
2002 2004 2006 2008 2010
Năm
tỷ lít
Sản lượng bia
Riêng ở Việt Nam, ngành công nghiệp sản xuất bia có lịch sử hơn 100 năm.
Xưởng sản xuất bia đầu tiên được đặt tên là xưởng sản xuất bia Chợ Lớn, do một
người Pháp tên là Victor Larue mở vào năm 1875, là tiền thân của nhà máy bia Sài
Gòn nay là Tổng công ty rượu bia nước giải khát Sài Gòn. Ở miền Bắc, vào năm
1889, một người Pháp tên là Homel đã mở xưởng bia ở làng Đại Yên, Ngọc Hà sau
trở thành nhà máy bia Hà Nội, nay là Tổng công ty Rượu Bia Nước giải khát Hà
Nội. Tuy ngành công nghiệp sản xuất bia của nước ta còn non trẻ so với thế giới
nhưng trong quá trình hình thành và phát triển, ngành sản xuất bia đã đạt mức tăng
trưởng cao vào những năm của thời kỳ mở cửa. Cùng với quá trình hội nhập, ngành
sản xuất bia đã phát triển về quy mô và trình độ công nghệ, trở thành một ngành
công nghiệp có thế mạnh khi Việt Nam gia nhập WTO.
Việc đầu tư xây dựng các nhà máy bia được triển khai mạnh mẽ từ những năm
1990 trở lại đây. Chỉ trong một thời gian ngắn, ngành sản xuất bia đã đầu tư, mở
rộng các nhà máy bia đã có từ trước và xây dựng các nhà máy bia mới thuộc trung
ương và địa phương quản lý, các công ty liên doanh với các tập đoàn bia lớn như
Heineken, Carlsberg, Poster…nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường.

Hình 1.1: Sản lượng bia ở Việt Nam trong những năm gần đây

3

Ngành công nghiệp sản xuất bia phát triển kéo theo các ngành công nghiệp
khác phát triển, đem lại nguồn ngân sách lớn cho nhà nước (cứ 1triệu lít bia thì
đóng góp cho ngân sách nhà nước 6 tỷ Việt Nam đồng)
Mặt khác,Việt Nam hiện là quốc gia có dân số trẻ với khoảng 33 triệu người
trong độ tuổi 20- 40 là độ tuổi có tỷ lệ tiêu thụ các sản phẩm bia cao nhất. Nhưng
hiện mức tiêu thụ bia bình quân đầu người của Việt Nam chỉ là 18lít/người/năm,
bằng 1/2 so với Hàn Quốc, bằng 1/3 so với Thái Lan và bằng 1/6-1/7 so với Ireland,
Đức, Szech. Như vậy, sản lượng bia ở Việt Nam vẫn ở mức thấp so với mặt bằng
chung của khu vực và thế giới. Tuy nhiên, với mức thu nhập của người dân tăng lên
cộng với sự thay đổi tập quán uống (chuyển từ uống rượu nấu sang uống bia của
người dân ở nhiều vùng nông thôn) thì nhu cầu uống bia của người tiêu dùng Việt
Nam đang tăng khoảng 20- 25%. Theo dự báo: quy mô dân số Việt Nam tăng từ 85
triệu lên 100 triệu dân vào năm 2023 và ổn định ở mức 120 triệu dân. Trong vòng
15 năm nữa sự tăng trưởng 20% về quy mô dân số, 200% GDP bình quân đầu người
5%/năm cùng với mức tiêu thụ bia bình quân đầu người tăng lên như mức của Hàn
Quốc hiện nay thì nhu cầu tiêu thụ bia sẽ tăng khoảng 5 lần. Theo lộ trình phát triển
như vậy dự kiến đến năm 2010 mức tiêu thụ bia bình quân đầu người của Việt Nam
sẽ tăng lên là 28 lít/người/năm và thị trường trong nước sẽ cần trên 3 tỷ lít/năm.
Trước tình hình đó, ngành đồ uống Việt Nam (hiệp hội Bia- Rượu- Nước giải
khát Việt Nam) đề ra mục tiêu “Quy hoạch phát triển ngành Bia- Rượu- Nước giải
khát Việt Nam đến năm 2015, tầm nhìn 2025” và đã được Bộ công thương phê

duyệt. Đó là: đến năm 2010 Việt Nam sẽ sản xuất và tiêu thụ 3,1- 3,2 tỷ lít bia, đến
năm 2015 là 4,6- 4,7 tỷ lít bia, bình quân 49- 50 lít/người/năm. Đến năm 2020 Việt
Nam sẽ sản xuất và tiêu thụ 6,0- 6,5 tỷ lít bia, bình quân đầu người là 62- 64
lít/người/năm. Năm 2025 sản xuất và tiêu thụ 7,0- 7,5 tỷ lít bia, bình quân đầu
người là 69- 72 lít/người/năm.
Thế nhưng theo thống kê của Bộ Công thương, hiện nay cả nước có trên 320
nhà máy bia và các cơ sở sản xuất bia với các quy mô khác nhau từ 1triệu lít/ năm
đến 100 triệu lít/năm, tổng sản lượng khoảng trên 2 tỷ lít/năm. Đáng ngại là các nhà

4

máy bia quy mô nhỏ lại đang hoạt động theo công nghệ và thiết bị cũ nên chi phí
sản xuất cao mà lại hoạt động không hết công suất. Tất yếu dẫn đến hiện nay đã có
rất nhiều nhà máy bia nhỏ bị phá sản hoặc phải sát nhập với những nhà máy lớn
hơn. Bởi vì, chỉ những doanh nghiệp có tiềm lực mạnh với những hướng đi đúng
đắn mới có tương lai, ngày càng phát triển do họ có vốn, không ngừng đầu tư trang
thiết bị hiện đại, mở rộng sản xuất để chiếm thị phần. Điều này sẽ làm cho thị phần
của các doanh nghiệp nhỏ bị thu hẹp.
Đến nay đã là năm thứ 3 Việt Nam gia nhập WTO, các doanh nghiệp sản xuất
bia của Việt Nam đã, đang và sẽ đối mặt với sự cạnh tranh khốc liệt với các hãng
bia lớn trên thế giới (tập đoàn SABmiller, Heineken, Carlsberg, Tiger, Poster…)
đang tìm cách thâm nhập và chiếm lĩnh thị trường trong nước. Thế nên, chúng ta
phải chủ động nắm bắt thời cơ và cơ hội để có hướng đi đúng đắn. Điều này có nghĩ
là ngành bia trong nước phải có những nhà máy bia hiện đại, chất lượng bia cao
nhằm đáp ứng thị trường vốn rất “khát” và ngày càng khắt khe. Vì vậy, việc thiết kế
xây dựng nhà máy bia có năng suất khoảng 50- 100 triệu lít/năm trở lên theo công
nghệ mới, ở gần những khu vực đông dân là hoàn toàn cần thiết, phù hợp với sự
phát triển kinh tế của nước ta hiện nay và trong tương lai.
1.2. Chọn địa diểm xây dựng nhà máy
Chọn đặt nhà máy bia tại khu công nghiệp Đồng Văn, huyện Duy Tiên, tỉnh

Hà Nam.
Tỉnh Hà Nam nằm phía Tây - Nam châu thổ sông Hồng, trong vùng trọng
điểm phát triển kinh tế Bắc Bộ. Phía Bắc giáp với Hà Nội, phía Đông giáp với Hưng
Yên và Thái Bình, nam giáp Nam Định và Ninh Bình, phía Tây giáp Hòa Bình.Vị
trí địa lý này tạo rất nhiều thuận lợi cho phát triển kinh tế và xã hội của tỉnh.
Các khu công nghiệp: KCN Đồng Văn, KCN Châu Sơn, KCN Hoà Mạc, Cụm
công nghiệp Tây Nam thành phố Phủ Lý cùng với các cơ chế, chính sách ưu đãi đầu
tư khá hấp dẫn sẵn sàng mời gọi các nhà đầu tư trong và ngoài nước.
KCN Đồng Văn nằm tại thị trấn Đồng Văn, huyện Duy Tiên ,có diện tích
tương đối lớn (410 ha). Đây là KCN được đầu tư, xây dựng và quy hoạch sớm nhất

5

của tỉnh và so với các KCN khác thì đây là KCN có nhiều thuận lợi nhất để đặt nhà
máy sản xuất bia. Cụ thể là:
1.2.1. Về giao thông
KCN nằm dọc trên trục đường quốc lộ 1A trên đường cao tốc Pháp Vân- Ninh
Bình, gần quốc lộ 21, quốc lộ 21B, quốc lộ 38 (từ Đồng Văn, theo quốc lộ 38, qua
cầu Yên Lệnh có thể tới Hưng Yên, Hải Phòng một cách nhanh chóng). Ngoài ra,
còn cách cách sân bay Nội Bài 60 km, cách cảng biển Hải Phòng 90 km, gần ga
Đồng Văn. Có thể vận chuyển nguyên liệu về nhà máy cũng như vận chuyển sản
phẩm đi tiêu thụ bằng đường bộ hoặc đường sắt một cách dễ dàng.
1.2.2. Về nguyên liệu
Nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt và hoa Houblon. Trước kia do điều
kiện tự nhiên của nước ta không thích hợp để trồng 2 loại cây này nên chúng ta phải
nhập khẩu hoàn toàn từ các nước: Australia, Nga, Tiệp khắc, Trung Quốc, Đan
Mạch…Nhưng hiện nay, nhà máy Đường Malt -Từ Sơn- Bắc Ninh đã sản xuất được
malt đại mạch cung cấp cho các nhà máy bia sản xuất trong nước và chất lượng
cũng khá cao, nên mua nguyên liệu malt đại mạch của công ty này sẽ tiết kiệm được
chi phí sản xuất. Việc vận chuyển nguyên liệu Malt cũng dẽ dàng rất nhiều vì chỉ

cần dọc theo quốc lộ 1A qua Hà Nội là đến Bắc Ninh.
1.2.3. Nguyên liệu thay thế
Trong quá trình sản xuất, để giảm giá thành sản phẩm, ngoài malt ta dùng
thêm gạo tẻ với tỷ lệ 30%. Với đặc điểm về đất đai đã nêu ở trên thì việc thu mua
gạo ngay tai địa phuơng hoặc các tỉnh lân cận: Nam Định, Hưng Yên, Thái Bình,
Ninh Bình…rất dễ dàng, giá rẻ mà chất lượng gạo lại đảm bảo cho công nghệ sản
xuất bia.
1.2.4. Nhiên liệu
Nhiên liệu dùng trong sản xuất bia chủ yếu là than để cung cấp cho nồi hơi
phụ vụ các mục đích sản xuất. Than sẽ được mua từ các công ty than ở Quảng Ninh
và vận chuyển về nhà máy bằng đường bộ hoặc đường sắt.

6

1.2.5. Nguồn nhân lực
Để đảm bảo cho nhà máy hoạt động hiệu quả nhất ngoài trang thiết bị hiện đại
và tổ chức quản lý tốt thì nguồn nhân lực có chất lượng cao là điều vô cùng quan
trọng.
Đối với công nhân, lao động trong nhà máy thì sử dụng nguồn nhân lực tai địa
phương, dân cư gần đó nên việc tuyển dụng khá dễ dàng. Còn cán bộ kỹ thuật, điều
hành thì được tuyển dụng từ các trường đào tạo chuyên ngành như các trường Đại
học, cao đẳng tại Hà Nội hoặc thu hút lao động tại nhà máy bia của địa phương.
1.2.6. Nguồn điện
Điện: là nhu cầu vô cùng quan trọng đối với bất kỳ nhà máy nào, điện phải
được đảm bảo 24/24h.
Nhà máy sử dụng điện từ mạng lưới điện quốc gia 110KV chạy qua KCN. Đặt
thêm 1 trạm biến thế và máy phát điện nhằm đề phòng khi mất điện.
1.2.7. Nguồn nước
Cũng như điện, nước là yếu tố vô cùng quan trọng đối với bất kỹ nhà máy nào
nhất là nhà máy bia. KCN có một nhà máy cung cấp nước công suất 19000 m

3
/ngày
đêm, hệ thống cấp nước được đấu nối đến tận chân tường rào từng doanh nghiệp, do
đó nhà máy sử dụng nguồn nước của KCN.
Ngoài ra, Hà Nam có lượng mưa trung bình cho khối lượng tài nguyên nước
rơi khoảng 1,602 tỷ m
3
. Dòng chảy mặt từ sông Hồng, sông Đáy, sông Nhuệ hàng
năm đưa vào lãnh thổ khoảng 14,050 tỷ m
3
nước. Dòng chảy ngầm chuyển qua lãnh
thổ cũng giúp cho Hà Nam luôn luôn được bổ sung nước ngầm từ các vùng khác.
Nước ngầm ở Hà Nam tồn tại trong nhiều tầng và chất lượng tốt. Do đó, nhà máy
còn đầu tư thêm 1 hệ thống giếng khoan để đề phòng khi hệ thống cấp thoát nước
của KCN bị hỏng hoặc không đủ.
Nước thải của nhà máy được xử lý trước khi thải ra hệ thống nước thải của KCN.
1.2.8. Sự hợp tác hoá sản xuất
Trong KCN có nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi đã được xây dựng và đang
hoạt động. Ngoài ra, tại các KCN khác trong địa bàn tỉnh cũng có các công ty sản

7

xuất thức ăn chăn nuôi, nhà máy có thể hợp tác với họ để giải quyết đầu ra cho
lượng bã malt và hoa.
1.2.9. Thị trường tiêu thụ
KCN nằm ở trung tâm đồng bằng Bắc Bộ, xung quanh có nhiều thành phố, là
nơi có mật độ dân cư đông đúc có nhu cầu sử dụng bia lớn ở thời điểm hiện tại và
sau này. Lượng bia sản xuất ra hàng năm sẽ được tiêu thụ tại địa bàn tỉnh Hà Nam,
các tỉnh lân cận: Hưng Yên, Nam Định, Ninh Bình, Thái Bình, Hà Nội…và các nơi
có nhu cầu. Riêng các tỉnh Hưng Yên, Ninh Bình, Hà Nam, Nam Định là những

tỉnh hiện đang có những bước chuyển mình mạnh mẽ về kinh tế, từ đó làm cho đời
sống của người dân tăng lên, nhu cầu tiêu thụ bia cũng tăng lên nhanh chóng. Các
tỉnh Hải Dương, Hải Phòng, Quảng Ninh, Hà Nội là những thị trường lớn vì vậy
nếu có những bước đi đúng đắn nhà máy có thể có được chỗ đứng quan trọng tại
các tỉnh và thành phố này để từ đó có thể nghĩ đến xuất khẩu sản phẩm của mình ra
nước ngoài.
Ngoài ra, KCN Đồng Văn có địa chất ổn định, mặt đất bằng phẳng, dễ thoát
nước và không ngập lụt nên đủ điều kiện xây dựng và mở rộng diện tích nhà máy
sau này. Hơn nữa, hệ thống hạ tầng đồng bộ và các chính sách ưu đãi về thuế rất
hợp lý thực sự là 1 địa điểm tốt để xây dựng nhà máy bia.









8

CHƯƠNG II: DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
2.1. Nguyên liệu cho sản xuất bia
Để sản xuất ra sản phẩm bia đạt tiêu chuẩn chất lượng thì điều kiện tiên quyết
là nguyên liệu mang đi sản xuất phải thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật.
2.1.1. Malt
Malt sử dụng trong nhà máy là loại malt vàng, nhập từ công ty Đường Malt,
mỗi lần nhập 417 tấn. Nhà máy có điều kiện bảo quản khá tốt: 3 silô 562 tấn/silô và
1 silô 278 tấn/silô dùng để bảo quản malt và gạo. Đây là phương pháp bảo quản khá
an toàn, nó loại trừ được nhiều ảnh hưởng của môi trường như chuột, mối mọt…

Khi mua cần quan tâm đến các chỉ tiêu chất lượng sau:
 Màu sắc: vàng tươi, vỏ óng ánh, hạt to chắc.
 Mùi vị: hương thơm đặc trưng, vị ngọt nhẹ
 Tỷ lệ hạt vỡ cho phép:

5%
 Hạt vỡ và tạp chất:

1%
 Độ ẩm: 4- 5%
 Khối lượng riêng: 520- 600kg/m
3

 Khối lượng tuyệt đối (khối lượng của 1000 hạt ngẫu nhiên): 29- 37 g
 Độ bột nhìn thấy khi bóp nát hạt: 90- 96%
 Lượng chất chiết hoà tan: 78- 80,5% chất khô
 Thời gian đường hoá: 5-15 phút
 Hoạt lực amylaza: 220- 280Wk
 Hiệu số chiết ly: 2 - 3%
 Hàm lượng đường maltose: 65- 82% chất chiết
 pH = 5,4- 6,0
 Đạm tổng số: 1,5- 1,7% N
 Độ lên men biểu kiến cuối cùng: 75- 78%
 Chỉ số Kolbach:

35 %

9

2.1.2. Hoa houblon

Là nguyên liệu chính thứ 2 để sản xuất bia, có thể dùng hoa nguyên cánh
nhưng hiện có thêm nhiều chế phẩm từ hoa mà vận chuyển, bảo quản, sử dụng
thuận tiện hơn do đó chọn 2 dạng: hoa viên (80%) và cao hoa (20%).
 Houblon viên: là loại được chế biến sơ bộ nhằm giảm thể tích chiếm giữ thuận
lợi trong quá trình vận chuyển nhập chủ yếu từ Đức và Newdiland. Yêu cầu:
 Có hạn sử dụng rõ rệt
 Có nguồn gốc rõ ràng
 Nguyên đai
 Màu xanh lá cây
 Hình dạng: viên đùn, không vỡ nát
 Có khả năng tạo kết tủa nhanh khi đun sôi với nước nha, làm trong nước nha,
tạo mùi thơm rõ rệt.
 Hàm lượng α-a.cid đắng: 3- 12%
 Houblon cao: là sản phẩm dạng lỏng sệt đã được công nghiệp hoá trích ly lấy
lượng acid đắng, chất thơm và các thành phần khác có hàm lượng cao gấp 3- 10 lần
Houblon viên. Loại này nhập chủ yếu từ Newdiland, Đức, Mỹ. Yêu cầu:
 Có nguồn gốc xuất xứ rõ rệt
 Dạng keo, màu vàng hổ phách
 Mùi thơm đặc biệt, dễ bay hơi, dễ nhận mùi
 Vị đắng rõ rệt
 Tan hết trong nước và có thể tạo kết tủa lắng nhanh khi đun sôi
 Được bảo quản trong các hộp sắt tráng vécni, không bị phồng, hở.
 Có hạn sử dụng rõ rệt
 Hàm lượng α-a.đắng 25- 65%
 Tinh dầu thơm: 0,3- 1,0%

10

2.1.3. Nguyên liệu thay thế
Gạo là nông sản chủ yếu của nước ta nên chọn thay thế 1 phần malt bằng gạo

tẻ để bia thành phẩm có giá rẻ mà chất lượng bia giảm không đáng kể.
Yêu cầu:
 Màu trắng đục, không mốc, không có mùi hôi hay sạn, rác
 Tỷ lệ tạp chất: <1,5%
 Độ ẩm: 12%
 Hàm lượng bột: ≥ 80%
 Chất béo: 1,6% chất khô
 Cellulose: 0,8% chất khô
2.1.4. Nước
Đối với sản xuất bia nước là nguyên liệu không thể thiếu. Nuớc được dùng
trong quá trình nấu và các mụch đích khác (làm lạnh, rửa bã, làm nóng, vệ sinh…) ở
đây ta quan tâm đến chất lượng nước nấu:
 Không màu, không mùi, không vị
 Độ cứng tạm thời: 0,7 mg đương lượng/lít
 Độ cứng vĩnh cửu: 0,4 -0,7 mg đương lượng/lít
 Hàm lượng muối cacbonat: < 50mg/lít
 pH: 6,8- 7,2
 Độ oxy hoá: <2mg/l
 Fe:<0,3 mg/l
 Mn
2+
: <0,05mg/l
 Mg
2+
: <1,25mg/l
 Pb
2+
: <0,1mg/l
 Zn
2+

: <5mg/l
 Cu
2+
: <3mg/l
 Hàm lượng clorua: 7,5 - 150mg/l
 SO
4
2-
: <3mg/l

11

 Số lượng tế bào vi khuẩn nói chung: <100TBvk/ml
 Trực khuẩn E.coli: 0 TB/l
2.1.5. Nấm men
Nấm men dùng trong sản xuất bia của nhà máy là giống nấm men chìm
Saccharomyces Carlsbergensis.
 Yêu cầu:
Tỷ lệ men chết dưới 2%, tỷ lệ nảy chồi hơn 10% (thời kỳ nảy chồi mạnh nhất
đạt 80%)
Nấm men gieo cấy vào phải đạt 10 - 20 triệu tế bào/ml dịch đường
Nấm men phải thuần chủng.
Đời men: 6-8 đời
2.1.6. Các nguyên vật liệu và hoá chất phụ trợ
 Enzym Malturex: bổ sung vào khi bắt đầu quá trình lên men chính có tác dụng rút
ngắn thời gian lên men, biến đổi diacetyl- chất độc hại của bia thành diacetol vô hại.
 Acid lactic: cho vào khi nấu malt, nó có tác dụng điều chỉnh pH và điều chỉnh
độ cứng cacbonat của nước.
 CaCl
2

: bổ sung vào lúc nấu malt để điều chỉnh pH, ion Ca
2+
tăng độ bền nhiệt
cho anpha- amylaza, giúp cho quá trình đường hóa triệt để hơn, tăng khả năng trao
đổi chất của nấm men trong tổng hợp protein. Ion Cl
-
cho bia vị đậm đà và góp phần
ổn định thành phần sinh học của bia.
 Hoá chất:
 Nhóm hoá chất dùng để rửa, vệ sinh thiết bị: NaOH 2%, sept acid (H
2
SO
4

63% + CH
3
Br 8%), HNO
3
2%, P3 Trimeta HC, Mix 100 BPRD 43
 Nhóm hoá chất chống oxy hoá: Vicant, Collupulin (tăng độ bèn keo cho bia)
 Nhóm hoá chất dùng trong quá trình lọc: bột trợ lọc Diatomit.
 Nhóm hoá chất dùng để xử lý nước: NaCl, NaOH, HCl
2.2. Dây chuyền sản xuất
Quá trình sản xuất bia bao gồm nhiều công đoạn phức tạp mà mỗi công đoạn
lại có những đặc điểm và yêu cầu khác nhau. Trong đó, có hai khâu quan trọng nhất

12

là nấu và lên men có tính chất quyết định chất lượng bia. Việc chọn phương pháp
cho công đoạn này là rất cần thiết, nó không những giúp cho việc giảm chi phí khi

lắp đặt thiết bị mà còn góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm.
2.2.1. Chọn phương pháp nấu
Trong sản xuất bia, công đoạn nấu và đường hoá rất quan trọng nó ảnh hưởng
trực tiếp đến quá trình lên men và sản phẩm sau này.
Mục đích của quá trình nấu là chiết được tối đa các chất chiết có thể hoà tan
trong nguyên liệu và loại bỏ các chất không hoà tan trong nguyên liệu ra ngoài.
Hiện nay, có 2 phương pháp nấu nguyên liệu là: đường hoá phân đoạn và đường
hoá toàn phần. Nhà máy chọn nấu theo phương pháp đường hoá phân đoạn vì nhà
máy sử dụng nguyên liệu thay thế là gạo (tỷ lệ thay thế là gạo 25% malt 75%) nên
phương pháp này giúp đạt hiệu suất chiết cao, tạo môi trường dinh dưỡng cho nấm
men phát triển, tạo sự hài hoà giữa các thành phần trong bia.
2.2.2. Chọn phương pháp lọc hèm
Mục đích của quá trình lọc là nhằm tách pha rắn lỏng , pha lỏng được sử dụng
cho các bước tiếp theo của quy trính công nghệ tạo ra sản phẩm cuối cùng.
Hiện có 2 phương pháp lọc cơ bản dùng trong sản xuất bia dựa trên 2 loại thiết
bị là nồi lọc đáy bằng và máy lọc ép khung bản.
Nhà máy chọn phương pháp lọc trong thiết bị lọc đáy bằng vì dịch đường
được lọc trong thùng kín nên ít bị oxy hoá, không bị tạp nhiễm, việc vệ sinh không
tốn sức nước.
2.2.3. Chọn phương pháp lên men
Có 2 loại thiết bị lên men là cổ điển và hiện đại, ở đây nhà máy chọn lên men
theo phương pháp lên men hiện đại để rút ngắn thời gian lên men việc điều chỉnh
nhiệt độ, áp suất lên men có thể tự động hoá, vốn đầu tư xây dựng giảm, tránh
nhiễm tạp cho bia, tốn ít diện tích.

13

2.2.4. Chọn phương thức lên men
Có 2 phương thức lên men là liên tục và gián đoạn. Nhà máy chọn phương
thức lên men liên tục, khép kín nên chất lượng bia đồng đều, hao tổn bia ít, nâng

cao năng suất thiết bị, giảm giá thành sản phẩm và dễ tự động hoá.
2.3. Quy trình công nghệ sản xuất bia của nhà máy
2.3.1. Sơ đồ quy trình (Hình 2.1)
2.3.2. Thuyết minh quy trình
a) Nguyên liệu
Nguyên liệu ở silô sẽ được gầu tải vận chuyển qua máy sàng tạp chất để loại
bỏ những tạp chất có kích thước lớn sau đó qua thiết bị tách sắt và những hợp kim
có từ tính. Tiếp tục qua máy tách sạn, đá nhỏ rồi mới xuống máy nghiền.
b) Nghiền
 Nghiền gạo
- Mục đích
Nghiền gạo thành dạng bột mịn, phá vỡ cầu trúc của hạt tinh bột, tạo điều kiện
cho quá trình hút nước, trương nở hạt tinh bột. Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình
thuỷ phân tinh bột. Giảm thời gian đun sôi.
- Thiết bị: cấu trúc tinh bột rất cứng, khó bị thuỷ phân do đó gạo phải được
nghiền càng kỹ càng tốt. Dùng máy nghiền búa.
- Nguyên tắc: khi roto quay, gạo được chuyển xuống, búa đập, hạt bị nghiền
nhỏ ra.
- Yêu cầu:
Bột được nghiền càng nhỏ càng tốt, kích thước: ≤0,2mm
 Nghiền malt
- Mục đích
Làm cho malt vỡ thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp xúc với nước, thúc đẩy
quá trình đường hoá nhanh hơn và triệt để hơn.
- Thiết bị: thiết bị nghiền malt là máy nghiền 2 cặp trục, phân bố trên và dưới,
giữa 2 cặp trục là sàng phân loại mức độ nghiền to, nhỏ.