Đồ án tốt nghiệp khảo sát chất lượng bia tươi

1

CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Bia là loại nƣớc giải khát có truyền thống lâu đời, có giá trị dinh dƣỡng cao và có độ
cồn thấp, mùi vị thơm, ngon và bổ dƣỡng. Khi đời sống kinh tế - xã hội phát triển, nhu cầu
tiêu thụ bia của con ngƣời ngày càng tăng, thậm chí nó trở thành một loại nƣớc giải khát
không thể thiếu hằng ngày đối với mỗi ngƣời dân phƣơng Tây.
Đáp ứng nhu cầu đó, chỉ trong một thời gian ngắn ngành sản xuất bia đã có những
bƣớc phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tƣ và mở rộng các nhà máy bia. Song song
với nhu cầu sản xuất thì vấn đề chất lƣợng đang đƣợc quan tâm hàng đầu.
Để đám bảo chất lƣợng toàn diện nhƣ vậy, quy trình kiểm soát những nguyên nhân gây
ra biến động chất lƣợng là một trong những vấn đề đƣợc quan tâm hàng đầu tại mọi nhà
máy chế biến thực phẩm, trong đó có ngành sản xuất rƣợu bia. Đó là lý do chúng tôi chọn
đề tài“Kiểm soát quá trình sản xuất bia tƣơi tại xƣởng bia trƣờng Đại học Công Nghiệp
Thực Phẩm Tp.HCM bằng phƣơng pháp thống kê”.
1.2. Mục tiêu của đề tài
Kiểm soát chất lƣợng sản phẩm bia tƣơi tại xƣởng bia Trƣờng Đại học Công Nghiệp Thực
Phẩm Tp.HCM.
1.3. Mục đích đề tài
- Tham gia trực tiếp quá trình sản xuất thực tế để tạo sản phẩm.
- Lấy mẫu và kiểm tra mẫu tại các công đoạn sản xuất để lấy dữ liệu.
- Ứng dụng các công cụ thống kê để xác định và phân tích các nguyên nhân gây ra
biến động chất lƣợng đầu ra ở quá trình nấu và lên men.
- Xác định các nguyên nhân tiềm năng gây biến động chất lƣợng sản phẩm ( nếu có).
1.4. Giới hạn đề tài
Xƣởng bia trƣờng Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM.
2

CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN
2.1. Tổng quan về các công cụ kiểm soát chất lƣợng

Chất lƣợng là một động lực cạnh tranh hữu hiệu của các tổ chức sản xuất. Chất lƣợng
một sản phẩm có thể đƣợc hiểu là tỷ lệ nghịch với tính biến thiên. Quá trình tạo ra sản
phẩm hay dịch vụ có hay kém chất lƣợng. Quá trình có các đặc tính ổn định hay biến
thiên. Quá trình ổn định tạo ra sản phẩm có chất lƣợng thuần nhất. Tuy nhiên, với tính
biến thiên, sản phẩm từ một quá trình không bao giờ thật sự giống nhau. Một sản phẩm
thỏa nhu cầu khách hàng thƣờng đƣợc tạo ra từ một quá trình ổn định và lập lại hay từ
quá trình có năng lực tạo ra sản phẩm có đặc tính chất lƣợng biến thiên nhỏ quanh một giá
trị danh định hay mục tiêu.
Kiểm soát quá trình bằng thống kê SPC là một tập các công cụ giải quyết vấn đề nhằm
giảm thiểu biến thiên, dẫn đến ổn định quá trình, cải tiến năng suất. Biến thiên quá trình
có thể do hai nguyên nhân là nguyên nhân bẩm sinh và nguyên nhân gán đƣợc. Nguyên
nhân bẩm sinh là nguyên nhân tự nhiên không thể tránh đƣợc. Một quá trình chỉ chịu tác
động của nguyên nhân tự nhiên bẩm sinh đƣợc xem là quá trình trong kiểm soát.
Nguyên nhân gán đƣợc xuất hiện ngẫu nhiên do nhân viên vận hành, nguyên liệu, máy
móc Một quá trình chịu tác động của nguyên nhân gán đƣợc sẽ có biến thiên rất lớn, gây
nên dịch chuyển tham số quá trình, dẫn đến quá trình ngoài kiểm soát. Dịch chuyển quá
trình bao gồm các loại dịch chuyển không bền, dịch chuyển bền vững, dịch chuyển có xu
hƣớng.
Mục tiêu chính của kiểm soát quá trình là phát hiện nhanh chóng sự xuất hiện của nguyên
nhân gán đƣợc, khảo sát và hiệu chỉnh quá trình, tránh sản xuất sản phẩm kém chất lƣợng.
Mục tiêu cuối cùng của kiểm soát quá trình là triệt bỏ biến thiên quá trình.
Các công cụ kiểm soát quá trình bao gồm:
- Lƣu đồ
3

- Bảng thu thập dữ liệu
- Tần đồ
- Biểu đồ nhân quả
- Biểu đồ phân tán
- Biểu đồ Pareto

- Kiểm đồ.
2.1.1. Lƣu đồ (flowchart)
Lƣu đồ là một công cụ hiệu quả, thể hiện bằng hình vẽ cách thức tiến hành các hoạt
động của một quá trình. Lƣu đồ mô tả dòng chảy quá trình, tƣơng tác các bƣớc gia công,
các điểm kiểm soát. Mọi dữ liệu đƣợc trình bày rõ rang nên mọi ngƣời có thể tháy dễ
dàng và dễ hiểu.
a. Ứng dụng
Có nhiều cách sử dụng lƣu đồ trong một tổ chức ở lĩnh vực quản lý sản xuất và quản lý
điều hình.
- Nghiên cứu dòng chảy của nguyên vật liệu đi qua một bộ phận; nghiên cứu quá
trình sản xuất.
- Quá trình sản xuất, sơ đồ mặt bằng, sơ đồ đƣờng ống.
- Sơ đồ tổ chức thể hiện mối quan hệ quyền hạn trách nhiệm giữa các bộ phận trong
tổ chức, sơ đồ hoạt động của tổ chức.
- Lƣu đồ kiểm soát vận chuyển hàng hóa, lập hóa đơn, kế toán mua hàng.
b. Lợi ích
Việc sử dụng lƣu đồ đem lại rất nhiều thuận lợi, cụ thể là những ƣu điểm sau:
- Những ngƣời làm việc trong quá trình sẽ hiểu rõ quá trình. Họ kiểm soát đƣợc nó-
thay vì trở thành nạn nhân của nó.
- Những cải tiến có thể nhận dạng dễ dàng khi quá trình đƣợc xem xét một cách
khách quan dƣới hình thức lƣu đồ.
4

- Với lƣu đồ, nhân viên hiểu đƣợc toàn bộ quá trình, họ sẽ hình dung ra mối quan hệ
giữa khách hàng và nhà cung cấp của họ nhƣ là một phần trong toàn bộ quá trình.
Chính điều này dẫn tới việc cải thiện thông tin giữa khu vực phòng ban sản xuất.
- Những ngƣời tham gia vào công việc lƣu đồ hóa sẽ đóng góp nhiều nỗ lực cho chất
lƣợng.
- Lƣu đồ là công cụ rất có giá trị trong các chƣơng trình huấn luyện cho nhân viên
mới.

Lƣu đồ một quá trình sản xuất nhƣ hình 2.1


Hình 2.1: Lưu đồ quá trình thiết kế
2.1.2. Phiếu kiểm tra (test vote)
Phiếu kiểm tra đƣợc sử dụng để thu thập dữ liệu, nhằm phân tích vấn đề, kiểm soát
quá trình. Nhằm tìm đƣợc nguyên nhân chính của vấn đề đòi hỏi phải có các thông tin chi
tiết để xác định vấn đề, bảng kê thu thập những thông tin qua sử dụng các câu hỏi. Mỗi
quá trình có các chỉ số thể hiện năng lực quá trình, thu thập và phân tích dữ liệu là một
phần quan trọng trong tiến trình kiểm soát quá trình, bảng kê đƣợc sử dụng để thu thập
những thông tin quan trọng về quá trình.
Số liệu thu đƣợc từ phiếu kiểm tra phải đƣợc rõ ràng. Một phiếu kiểm tra đƣợc thiết kế
tốt là bƣớc khởi đầu cho việc thu thập, phân tích dữ liệu hiệu quả. Bảng thu thập dữ liệu
phải cung cấp một hình thức tập hợp dữ liệu đơn giản, có thứ tự, thuận tiện cho việc phân
tích.
5

Thủ tục thu thập số liệu tìm nguyên nhân một vấn đề gồm các bƣớc sau:
- Xét sự kiện đƣợc biểu hiện bởi loại số liệu nào.
- Định mục đích thu thập số liệu
- Phân tầng số liệu theo yếu tố truy nguyên
- Định phƣơng pháp thu thập số liệu
- Thiết kế bảng
- Thu thập số liệu
- Xử lý số liệu - trình bày kết quả.
Phân tích xử lý số liệu là phân tích chuyển dữ liệu sang thông tin. Các dạng dữ liệu
bao gồm thuộc tính và biến số. Thông tin suy diễn bao gồm khuynh hƣớng và biến thiên
hay mức phân tán của tập dữ liệu thu thập đƣợc.
Các đại lƣợng biểu thị khuynh hƣớng thƣờng dùng bao gồm yếu vị, trung vị, trung
bình. Các đại lƣợng thƣờng dùng để phân tích biến thiên bao gồm khoảng R, phƣơng sai

V, độ lệch chuẩn S.
2.1.3.Biểu đồ tần suất (histogram)
Biểu đồ tần suất là một công cụ thống kê đơn giản, cho thấy những thông tin về quá
trình, thể hiện bằng hình ảnh số lần xuất hiện giá trị của các phép đo xảy ra tại một giá trị
cụ thể hay trong một khoảng giá trị. Biểu đồ tần suất cho phép thấy những thông tin cần
thiết dễ dàng và nhanh chóng hơn so với những bảng số liệu thông thƣờng khác.
Biểu đồ tần suất biểu thị tần số xuất hiện của các giá trị đại lƣợng cần khảo sát. Biểu
đồ tần suất là biểu đồ phân bố một tập số liệu giúp nhận thấy khuynh hƣớng và phân tán
của tập số liệu. Khi có giới hạn dung sai cho phép, biểu đồ tần suất giúp xác định tỷ lệ sản
phẩm nằm ngoài dung sai.
Một hình ảnh tần đồ nhƣ ở hình sau:
6


Hình 2.2: Biểu đồ tần suất
Biểu đồ tần suất mô tả tổng quan về biến động của các dữ liệu, góp phần đƣa ra những
nhận xét hữu ích về quá trình sản xuất, chất lƣợng sản phẩm. Biểu đồ tần suất giúp hiểu
biến thiên quá trình, phân tích năng lực quá trình, theo dõi độ chính xác thiết bị, điều tra
hiệu quả sản xuất, dự đoán chất lƣợng, phát hiện sai số đo đạc
Khác với biểu đồ kiểm soát là công cụ nhằm theo dõi một quá trình đang hoạt động
theo thời gian mà ta sẽ khảo sát sau, biểu đồ tần suất tổng hợp kết quả của quá trình đã ổn
định tại một thời điểm.
2.1.4. Biểu đồ Pareto (Pareto chart)
Thông thƣờng để nâng cao hiệu quả sản xuất, các nhà máy phải thƣờng xuyên cải tiến
các lĩnh vực hoạt động liên quan đến chất lƣợng, năng suất, chi phí và giá thành,…Nhƣng
thực tế thƣờng khó xác định phải bắt đầu từ đâu để tiến hành. Sử dụng Pareto là một kỹ
thuật giúp lần ra cách giải quyết.
Biểu đồ Pareto giúp xác định một số nguyên nhân có ảnh hƣởng đến chất lƣợng của
toàn quá trình. Nói cách khác khi phát sinh một vấn đề nào đó thì có những nguyên nhân
7

ảnh hƣởng mạnh và có những nguyên nhân gây ảnh hƣởng yếu. Phân tích Pareto chỉ ra
nguyên nhân ảnh hƣởng quan trọng nhất.
a. Ứng dụng
Có thể sử dụng biểu đồ Pareto để giải quyết các vấn đề sau:
- Tìm ra khuyết tật trong một sản phẩm.
- Sắp xếp khách hàng theo thứ tự quan trọng.
b. Cách xây dựng biểu đồ Pareto
Biểu đồ Pareto áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nhƣ đo lƣờng mức độ than phiền
của khách hàng, định ra các khuyết tật chất lƣợng, hỏng hóc và nguyên nhân. Phân tích
Pareto rất quan trọng trong quá trình cải tiến, đƣợc sử dụng với nhiều công cụ thống kê.
Đầu tiên, dữ liệu đƣợc thu thập qua bảng kê; kế đến, biểu đồ Pareto xác định một vài vấn
đề quan trọng; tiếp theo, biểu đồ nhân quả đƣợc sử dụng để phân tích vấn đề; cuối cùng,
kiểm đồ biểu diễn sự ổn định của quá trình. Các công cụ biểu đồ nhân quả và kiểm đồ sẽ
đƣợc giới thiệu sau.
- Thủ tục vẽ biểu đồ Pareto và phân tích ABC gồm các bƣớc sau:
- Liệt kê tất cả nguyên nhân tiềm năng các lỗi chất lƣợng
- Chuẩn bị một bảng kê thu thập dữ liệu các nguyên nhân
- Xác định khoảng thời gian quan sát
- Tính thiệt hại / đếm số lỗi do mỗi nguyên nhân
- Xếp hạng nguyên nhân theo thứ tự nhiều xếp trƣớc và ít xếp sau
- Vẽ đồ thị Pareto: thiệt hại / số lỗi - nguyên nhân
- Xếp loại A các nguyên nhân gây 80% thiệt hại / số lỗi
- Chia đều những nguyên nhân còn lại theo hai loại B và C
- Ƣu tiên giải quyết những vấn đề loại A, tiếp theo là loại B, cuối cùng là loại C.

8

Một ví dụ nhƣ ở hình 5.3.

Hình 2.3: Biểu đồ Pareto
2.1.5. Biểu đồ nhân quả (cause and effect diagram)
Mọi vấn đề đều do nhiều nguyên nhân, trƣớc khi tìm giải pháp giải quyết vấn đề cần
liệt kê, xếp loại, phân cấp nguyên nhân, giúp tìm kiếm nguyên nhân dễ dàng, hệ thống.
Biểu đồ nhân quả hay còn gọi biểu đồ xƣơng cá do Kaoru Ishikawa xây dựng vào 1953
tại Đại học Tokyo, là biểu đồ quan hệ nguyên nhân - hệ quả, xếp loại, phân cấp nguyên
nhân nhằm xác định các nguyên nhân vấn đề.







9

Một biểu đồ nhân quả nhƣ ở hình 2.4.

Hình 2.4: Biểu đồ nhân quả
Biểu đồ nhân quả giúp hiểu vấn đề một cách rõ ràng. Biểu đồ giúp biết đƣợc các
nguyên nhân chính một cách có hệ thống, mối quan hệ giữa chúng với các nguyên nhân
cấp nhỏ hơn ảnh hƣởng tới quá trình sản xuất. Trong quá trình sản xuất, công cụ này tìm
kiếm ra nguyên nhân những khuyết tật, nghiên cứu, phòng ngừa, phát hiện tình trạng
không có chất lƣợng.
Thủ tục xây dựng biểu đồ xƣơng cá gồm các bƣớc sau:
- Xác định vấn đề cần giải quyết, xem vấn đề là hệ quả của một số nguyên nhân sẽ
phải xác định.
- Lập danh sách tất cả những nguyên nhân chính của vấn đề trên bằng các phƣơng
pháp 5M, 5W ; trình bày chúng bằng những mũi tên hƣớng vào mũi tên chính
(xƣơng sống của cá).

- Tiếp tục suy nghĩ những nguyên nhân cụ thể hơn (nguyên nhân cấp 1) có thể gây
ra nguyên nhân chính, thể hiện bằng những mũi tên hƣớng vào nguyên nhân chính.
10

- Nếu cần phân tích sâu hơn, xem mỗi nguyên nhân mới nhƣ là hệ quả của những
loại nguyên nhân khác nhỏ hơn. Lặp lại bƣớc 3.
Có nhiều phƣơng pháp tìm nguyên nhân một vấn đề, một số phƣơng pháp nhƣ sau:
- Phƣơng pháp 5M
- Phƣơng pháp 5W
- Phƣơng pháp Brainstorming.
Phƣơng pháp 5M xếp nguyên nhân vào 5 nhóm chính là:
- Nhân lực (Manpower)
- Máy móc (Machines)
- Vật tƣ (Materials)
- Phƣơng pháp (Method)
- Đo đạc (Measure).
Phƣơng pháp 5W phân tích sự kiện bằng cách đặt câu hỏi liên tiếp và hệ thống:
- Ai (Who)
- Việc gì (What)
- Ở đâu (Where)
- Khi nào (When)
- Tại sao (Why).
Phƣơng pháp Brainstorming là phƣơng pháp làm việc tập thể, sáng tạo. Ngƣời chủ vấn đề
nêu vấn đề, mọi ngƣời cho ý kiến, chủ vấn đề chọn vài ý kiến cho mọi ngƣời phân tích
tiếp.
2.1.6. Biểu đồ phân tán (scatter plot)
Biểu đồ phân tán, giúp quan sát tƣơng quan hai biến số một cách trực quan và định
tính. Biểu đồ phân tán thƣờng dùng trƣớc biểu đồ Pareto và sau biểu đồ nhân quả. Biểu đồ
11

phân tán quan sát tƣơng quan đặc tính là có hay không, nếu có là thuận hay nghịch, mạnh
hay yếu, tuyến tính hay phi tuyến.

Hình 2.5: Biểu đồ tán xạ
a. Lợi ích
Dùng để phát hiện và trình bày các mối quan hệ giữa hai bộ số liệu có liên hệ hoặc để xác
nhận/bác bỏ mối quan hệ đoán trƣớc giữa hai bộ phận có liên hệ.
b. Các bƣớc thiết lập biểu đồ nhân quả
- Chọn mẫu, mẫu nên có khoảng 30 quan sát trở lên.
- Vẽ đồ thị.
- Kiểm tra hình dạng của đám mây để phát hiện ra loại và mức độ của các mối quan
hệ đó.
2.1.7.Biểu đồ kiểm soát (control charts)
Biểu đồ kiểm soát là công cụ để phân biệt ra các biến động do các nguyên nhân đặc biệt
hoặc có thể nêu ra đƣợc từ những thay đổi ngẫu nhiên vốn có trong quá trình.
12

a. Lợi ích
- Kiểm soát chất lƣợng sản phẩm.
- Biểu đồ kiểm soát còn giúp ƣớc lƣợng tham số, xác định năng lực quá trình.
- Biểu đồ kiểm soát còn là một công cụ trong kiểm soát chất lƣợng tƣơng đƣơng với
công cụ kiểm định giả thiết trong xác suất thống kê.
b. Phân loại
- Biểu đồ kiểm soát dạng thuộc tính ( định tính).
- Biểu đồ kiểm soát dạng biến số ( định lƣợng).
Trong giới hạn đề tài chúng tôi chỉ dụng biểu đồ kiểm soát dạng biến số làm công cụ
kiểm soát chất lƣợng.
2.1.7.1.Biểu đồ kiểm soát dạng biến số
 Ứng dụng: Dùng để kiểm soát những đặc tính chất lƣợng có thể đo lƣờng đƣợc.
 Các dạng biểu đồ kiểm soát dạng biến số:

- Biểu đồ X và R.
- Biểu đồ X và s.
- Biểu đồ X và MR.
Trong đó:
- Biểu đồ X đƣợc sử dụng để kiểm soát độ thay đổi ( dao động) về giá trị trung bình
giữa các nhóm mẫu.
- Biểu đồ R và s đƣợc sử dụng để kiểm soát độ dao động giữa các nhóm mẫu.
 Quá trình đƣợc kiểm soát
Trên kiểm đồ còn có đƣờng tâm CL và các giới hạn kiểm soát. Đƣờng tâm là trị trung
bình của đặc tính chất lƣợng khi quá trình trong kiểm soát. Giới hạn kiểm soát bao gồm
giới hạn kiểm soát trên UCL và giới hạn kiểm soát dƣới LCL.
13

Khi mẫu nằm trong giới hạn kiểm soát, quá trình đƣợc xem là trong kiểm soát. Khi mẫu
nằm ngoài giới hạn kiểm soát, quá trình bị xem là ngoài kiểm soát, cần đƣợc khảo sát và
hiệu chỉnh. Tuy nhiên khi mẫu trong giới hạn quá trình vẫn có thể ngoài kiểm soát khi
mẫu hình có biểu hiện hệ thống hay phi ngẫu nhiên.

Hình 2.6: Biểu đồ kiểm soát
Khoảng cách từ điểm giới hạn kiểm soát trên tới giới hạn kiểm soát dƣới đƣợc chia
thành sáu phần bằng nhau, nhƣ vậy theo quy tắc 3σ thì mỗi phần sẽ là 1σ.
 Quy tắc nằm ngoài vùng kiểm soát:
1. Bất kỳ điểm nào rơi ngoài vùng kiểm soát.
2. Hai trong ba điểm liên tiếp rơi vào vùng  và nằm cùng một phía của đƣờng
trung tâm.
3. Bốn trong năm điểm liên tiếp rơi vào vùng hay vùng  và nằm cùng
một phía của đƣờng trung tâm.
4. Có ít nhất tám điểm liên tiếp nằm cùng một phía của đƣờng trung tâm.
14

5. Có tám điểm liên tiếp thể hiện xu hƣớng tăng hay giảm.
a. Năng lực quá trình Cp
Năng lực quá trình là năng lực để một quá trình đảm bảo đƣợc sự phù hợp với các tiêu
chuẩn kỹ thuật. Kết quả đo một năng lực quá trình đƣơc gọi là chỉ số năng lực có ký hiệu
là Cp.
C
p
=


(Công thức
2.1)
Trong đó:
Cp1: quá trình có khả năng, cụ thể:
 Cp = 1: quá trình có 0,3% sản phẩm nằm ngoài dung sai cho phép.
 Cp = 2: quá trình có 0,00003% sản phẩm nằm ngoài dung sai cho phép.
Cp = 0,5: quá trình có 13,4% sản phẩm nằm ngoài dung sai cho phép.
b. Năng lực thực sự của quá trình Cp
k

Để khắc phục nhƣợc điểm của chỉ tiêu chỉ số năng lực qui trình C
p
, trong phân tích
cần tính thêm chỉ số năng qui trình Cpk, đây là chỉ số có quan tâm tới đƣờng giới hạn giá
trị trung tâm của qui trình và đƣờng tiêu chuẩn trung tâm.
Cp
k
= Min 



,


) (Công thức 2.2)
Các chỉ số Cp và Cp
k
càng lớn càng tốt.
2.1.7.2. Phân biệt năng lực quá trình và tính ổn định của quá trình
15

- Một quá trình đƣợc coi là ổn định khi không có nguyên nhân đặc biệt hoạt động,
các giá trị khác nhau của đặc tính chất lƣợngh oặc mẫu không bị thay đổi theo thời
gian.
- Năng lực quá trình là năng lực để một quá trình đảm bảo đƣợc sự phù hợp với các
tiêu chuẩn kỹ thuật.
2.2. Tổng quan về quy trình sản xuất bia tƣơi
2.2.1. Giới thiệu về sản phẩm bia tƣơi
Bia tƣơi là loại bia có thể chƣa đƣợc diệt khuẩn theo phƣơng pháp Pasteur trƣớc khi
đóng lon hoặc đóng chai. Bia phải đƣợc giữ lạnh từ 2°C đến 4°C và uống ngay sau khi
khui. Bia sẽ bị chua nếu để bia trên 6 °C sau hai ngày. Bia tƣơi có thể giữ đƣợc hƣơng vị
nguyên thủy trong vòng 20÷30 ngày nếu đƣợc giữ lạnh dƣới 6°C.
Bia tƣơi trong dạng lon hoặc chai thƣờng có đồ phụ tùng nhỏ chứa khí nitơ để bia có
bọt nhƣ đƣợc rót từ bom bia hoặc thùng tô-nô. Bia tƣơi thƣờng đƣợc đựng trong các
thùng chứa chuyên dụng (bom bia) để vận chuyển từ nhà máy tới nơi tiêu thụ. Bia tƣơi
phổ thông còn đƣợc biết đến dƣới tên "bia hơi".
Bia tƣơi là loại bia thƣờng không qua thanh trùng hoặc lọc, vì thế khi uống bia tƣơi sẽ
có cảm giác đặc, đậm hơn nhiều các loại bia đóng chai hoặc lon. Bia tƣơi thƣờng đƣợc sử
dụng ngay tại khu vực sản xuất chiết rót trực tiếp từ tank LMP …

16

2.2.2. Quy trình sản xuất bia tƣơi

Hình 2.7: Quy trình sản xuất bia tươi

17

2.2.2.1. Nghiền nguyên liệu
Tăng diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu với nƣớc để quá trình thủy phân diễn ra nhanh
hơn và dễ dàng hơn. Nghiền malt cần giữ cho các mảnh vỏ trấu không bị nát vụn để tạo
lớp lọc tự nhiên trong quá trình lọc tách bã, đối với nguyên liệu thay thế thì do hạt tinh
bột cứng lên khó bị phá vỡ và lâu chín do đó phải đƣợc nghiền mịn.
Nguyên liệu đƣợc cho vào máy nghiền đôi trục và đƣợc nghiền cho đến khi đạt độ min
yêu cầu.
2.2.2.2. Quá trình nấu
Quá trình nấu nhằm chuyển các chất không hòa tan của bột nghiền sang dạng hòa tan,
nhằm thực hiện quá trình đƣờng hóa tạo ra dịch nha cung cấp cho quá trình lên men chính
sau này. Hoạt hóa enzyme protease trong malt, phân cắt các liên kết peptit để protein thủy
phân thành axit amin, peptit và các peptone đơn giản.
Tiến hành phối trộn malt và nƣớc trong nồi nấu malt. Cài đặt nhiệt độ và thời gian nấu
cho tới khi malt bị thủy phân hoàn toàn.
2.2.2.3. Lọc, rửa tách bã
Dịch đƣờng sau khi thủy phân xong sẽ đuôc bơm qua nồi lọc để tiến hành tách dịch
đƣờng với vỏ và những phần nội nhũ của hạt không tan, đồng thời việc rửa bã giúp tận
thu chất dinh dƣỡng còn sót lại trong bã.

2.2.2.4. Quá trình đun sôi dịch đƣờng với hoa houblon
Dòng dịch đƣờng này sau đó sẽ đƣợc chuyển qua nồi nấu, tại đây dòng dịch này sẽ
đƣợc nấu cùng với hoa houblon ở nhiệt độ quy định trong một khoảng thời gian nhất định
tùy theo công nghệ nấu bia để:
- Điều chỉnh độ đƣờng tới nồng độ mong muốn (11
0
P).

18

- Trích ly chất đắng (axit đắng), tạo vị đắng đặc trƣng cho bia (đắng 20÷25 BU).
- Tạo hƣơng thơm nhờ có ester thơm, tinh dầu thơm.
- Tạo màu nhờ phản ứng melanoidin và nhờ các cấu tử mang màu có trong houblon
- Polyphenol của houblon khi hòa tan vào dịch đƣờng ở nhiệt độ cao sẽ kết hợp phức
chất dễ kết lắng với các chất protein cao phân tử thành phức chất dễ kết lắng
chúng sẽ hấp thụ cặn trong dịch đƣờng lắng theo. Nhờ vậy dịch đƣờng trong hơn,
tính chất sinh học và độ bền keo của dịch đƣờng đƣợc ổn định hơn.
- Trong houblon có chất kháng khuẩn nên có tác dụng sát khuẩn cho dịch đƣờng
đồng thời nhờ đun sôi lên diệt đƣợc các vi sinh vật và làm biến tính các enzym do
đó tăng độ bền sinh học của bia.
- Các axit hữu cơ của hoa houblon hòa tan vào dịch đƣờng làm giảm pH của dịch
thủy phân để phù hợp với yêu cầu pH của nấm men.
- Vô hoạt enzyme có trong dịch đƣờng.
- Tạo sức căng bề mặt để giữ CO
2
khó thoát khỏi bia, tăng khả năng tạo bọt và giữ
bột cho bia.
2.2.2.5. Lắng trong
Dịch houblon hóa sẽ đƣợc chuyển qua thiết bị lắng trong nhằm loại bỏ các kết tủa
nóng, ổn định chất lƣợng cho bia thành phẩm (kết tủa lạnh sẽ đƣợc lắng, lọc trong và

sau quá trình lên men).
2.2.2.6. Làm lạnh nhanh
Sau khi nấu với hoa houblon lƣợng dịch tạo ra sẽ có nhiệt độ khoảng 100
0
C, lƣợng
dịch này sẽ đƣợc bơm qua hệ thống làm lạnh nhanh 2 cấp nhằm:
- Hạn chế tối đa sự nhiễm của vi sinh vật cũng nhƣ hạn chế các hiện tƣợng oxi hóa
dịch nha.
- Đƣa nhiệt độ dịch đƣờng về nhiệt độ thích hợp để lên men bia theo yêu cầu kỹ
thuật.

19

- Tạo điều kiện để kết tủa cặn lạnh.
- Giảm nhiệt độ dịch đƣờng để tạo điều kiện thuận lợi cho việc bảo hòa O
2
cho quá
trình lên men sau này.
- Cung cấp lƣợng nấm men cần thiết để thực hiện quá trình lên men.
2.2.2.7.Lên men
Dich đƣờng lúc này sẽ đƣợc bơm sang bồn lên men, tại đây ngƣời ta thƣờng bổ xung
thêm men bia vào dịch đƣờng và bắt đầu quá trình lên men quan trọng nhất của bia, quá
trình này sẽ chuyển hóa đƣờng thành C
2
H
5
OH (ethanol), CO
2
và một số các chất khác
nhƣ este, aldehyd, cồn có nồng độ cao và một số vi chất khác. Những chất này đóng vai

trò quan trọng để tao nên hƣơng thơm và mùi vị của bia.
Lên men bia là một quá trình phức tạp và dẫn tới nhiều biến đổi sâu sắc trong dịch
đƣờng. Quá trình lên men bia đƣợc chia làm 2 giai đoạn chính: lên men chính và lên men
phụ
Gồm 2 quá trình lên men: lên men chính và lên men phụ.
 Lên men chính
- Giai đoạn 1: (sau 1 ngày): nấm men sinh sản và phát triển.
- Giai đoạn 2: (2 ngày tiếp theo): quá trình lên men tiếp tục và mạnh dần, nấm men
phát triển cực đại. Bọt dềnh cao lên đầu tiên có màu trắng, cuối giai đoạn bắt đầu
ngã sang màu nâu.
- Giai đoạn 3: (2 ngày tiếp theo): là giai đoạn lên men mạnh nhất, bọt sẽ dềnh cao
lên mức cực đại tạo thành những mảng lớn. Hàm lƣợng chất hòa tan giảm từ
2.5÷3%.
- Giai đoạn 4: (2 ngày) tốc độ lên men giảm dần do lƣợng chất hòa tan tiêu hao gần
hết. Trên bề mặt dịch lên men xuất hiện 1 lớp màu nhạt là cặn và nhựa của
houblon. Hàm lƣợng chất hòa tan giảm từ 0.8÷1%.
 Lên men phụ

20

Đặc điểm của lên men phụ là quá trình lên men diễn ra rất chậm, tiêu hao 1 lƣợng
đƣờng không đáng kể. Quá trình lên men phụ và lên men chính đƣợc thực hiện trong cùng
1 tank. Thời gian lên men phụ là 14 ngày, áp suất từ 0.7÷1,3 bar và nhiệt độ lên men từ
0÷5
0
C đƣợc chia làm 3 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Từ ngày thứ 7 đến ngày thứ 14 (sau 7 ngày lên men chính): hạ từ
nhiệt độ 5
0
C xuống 2

0
C.
- Giai đoạn 2: Từ ngày 14 đến ngày 18, nhiệt độ từ 2
0
C xuống 1
0
C.
- Giai đoạn 3: Từ ngày 19 đến ngày 21 nhiệt độ giữ ở 1
0
C
2.2.2.8. Chiết bia
Bia sau giai đoạn ủ sẽ đƣợc chiết vào chai, bình inox hoặc đƣợc bán trực tiếp. Quá
trính chiết chai nhằm tăng thời gian bảo quản cho bia, ổn định chất lƣợng và hƣơng vị đặc
trƣng của bia trong quá trình vận chuyển, dễ dàng trong việc vận chuyển cũng nhƣ tang
trữ bia.










21

CHƢƠNG 3: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
- Địa điểm: xƣởng bia Trƣờng Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM.

Xƣởng bia thành lập vào năm 1992 trực thuộc Trung tâm Thí nghiệm Thực hành
Trƣờng Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM với trang thiết bị và điều kiện sản xuất
chƣa đƣợc hiện đại.
Từ năm 2011 xƣởng đã có nhiều thay đổi, các thiết bị đƣợc hiện đại hóa nhƣ: dùng các
tank chứa bằng inox, nồi nấu inox,… với công suất 2700l/mẻ.
Hiện tại xƣởng đã sản xuất và cho ra mắt hai sản phẩm bia tƣơi: bia đen và bia vàng. Cơ
sở đã có phòng trƣng bày riêng nhằm quảng bá và giới thiệu sản phẩm bia tƣơi đến với
ngƣời tiêu dùng.
Cơ sở đã đƣợc hiệp hội Bia – Rƣợu –Nƣớc giải khát trao tặng bằng khen.
- Thời gian: tháng 5/2014 đến tháng 6/2014.
3.2. Nguyên vật liệu
Bia đƣợc sản xuất từ các nguyên liệu chính là malt đại mạch, hoa houblon, nƣớc và
nấm men.
Bảng 3.1: Nguyên vật liệu sử dụng
STT
Nguyên liệu
Số lƣợng
Nguồn gốc
1
Malt vàng
38kg
Nhập từ Úc, mua về từ nhà máy bia
Vinaken.
2
Houblon
Hoa cao: 17g
Hoa viên: 117g
Xƣởng bia trƣờng Đại học Công Nghiệp
Thực Phẩm Tp.HCM
3

Nấm men
Men sữa: 3lit
Đƣợc mua tại cơ sở sản xuất bia tƣơi tại

22

Saccharomyces
carlbergensis.
quận Bình Tân.
4
Nƣớc
100lit
Nguồn nƣớc máy



Hình 3.1: Malt vàng

Hình 3.2: Hoa viên Hình 3.3: Hoa cao

23

3.3. Thiết bị, dụng cụ, phƣơng pháp tiến hành
3.3.1. Thiết bị, dụng cụ
Bảng 3.2: Bảng dụng cụ và thiết bị
A. Thiết bị
STT
Tên thiết bị
Quy cách
Số lƣợng

1
Máy đo pH
Máy
1
2
Máy đo quang phổ
Máy
1
3
Bộ chƣng cất cồn
Bộ
1
4
Cân điện tử
Máy
1
5
Kính hiển vi
Máy
1
B. Dụng cụ
STT
Tên dụng cụ
Quy cách
Số lƣợng
1
Saccharimater
Cái
1
2

Cồn kế
Cái
1
3
Cốc thủy tinh
50ml,100ml,1000ml
5
4
Pipet
2ml,5ml,10ml
3
5
Buret
Cái
2
6
Ống đong
Cái
2
7
Bóp cao su
cái
2
C. Hóa chất



1
NaOH 0,1N
Lỏng

200ml
2
Phenolphthalein 1%
Lỏng
50ml
3
AgNO
3
0,1N
Lỏng
200ml
4
K
2
CrO
4
10%
Lỏng
50ml
5
CaCl
2
Rắn
15g
6
H
3
PO
4
Lỏng

15ml


24

3.3.2. Phƣơng pháp tiến hành
Quá trình ngiên cứu đƣợc thực hiện theo quy trình sản xuất bia tƣơi của trƣờng Đại học
Công Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM.
3.3.2.1. Quy trình sản xuất

Hình 3.4: Quy trình sản xuất bia tươi

25

3.3.2.2. Thuyết minh quy trình
3.3.2.2.1. Nghiền malt
Malt đƣợc nghiền bằng phƣơng pháp nghiền khô, sử dụng máy nghiền hai đôi trục.
Lƣợng malt sử dụng là 38kg/mẻ.
Yêu cầu: nghiền malt cần giữ cho lớp vỏ trấu không bị nát vụn để tạo lớpl ọc tự nhiên
nhƣng vẫn đảm bảo đƣợc khả năng đƣờng hóa cao.
3.3.2.2.2. Thủy phân ( đƣờng hóa)
Cho vào nồi đạm hóa 38kg malt vào, bổ sung 100l nƣớc đồng thời bật cánh khuấy,
hòa trộn malt sau nghiền với nƣớc trong 20 phút.

Hình 3.5: Quá trình phối trộn
Nâng nhiệt độ của nồi malt lên một cách từ từ. Trong quá trình này ta cho thêm một
lƣợng CaCl
2
vào (khoảng 15g/mẻ), H
3

PO
4
, rồi tiếp tục nâng nhiệt của nồi đạm hóa lên
52
0
C, trong 10 phút để tạo điều kiện cho enzyme protease hoạt động, và giữ ở nhiệt độ
này trong 20 phút - đây là nhiệt độ cho các enzyme thủy phân protein và β-glucan hoạt
động nhằm đạm hóa malt thành polypeptid, peptid và acid amin giúp cho nấm men hoạt
động tốt hơn trong qúa trình lên men.
Nâng nhiệt lên 63
0
C trong 10 phút và giữ nhiệt độ này trong 30 phút. Quá trình đƣờng
hóa sẽ diễn ra, enzyme β-amylase sẽ hoạt động mạnh để thủy phân tinh bột thành đƣờng