Thiết kế nhà máy bia 10 độ s năng suất 30 triệu lít năm

LỜI MỞ ĐẦU
Theo các số liệu thống kê gần đây (năm 2004) của thời báo Kinh Tế Việt
Nam cho thấy tổng sản lượng bia trong cả nước khoảng 1,3 tỷ lít/ năm, trong khi
tổng năng suất của các nhà máy bia trong cả nước đã đạt mức 1,5 tỷ lít/
năm. Cũng theo thời báo này thì khả năng tiêu thụ bia tại nước ta trung bình
tăng từ 10% đến 15% mỗi năm.
Ngoài ra, một số công ty trong nước đang có kế hoạch tăng năng suất và
mở rộng quy mô sản xuất. Điển hình như Tổng công ty Rượu – Bia – Nước giải
khát Hà Nội (Habeco) đang xây dựng kế hoạch đầu tư một nhà máy sản xuất
bia năng suất 100 triệu lít/ năm tại Quang Minh (Vónh Phúc), với vốn đầu tư
khoảng 100 triệu USD. Bên cạnh đó công ty còn đầu tư theo chiều sâu là tăng
năng suất của nhà máy Habeco lên 100 triệu lít/ năm. Vậy sau khi các dự án
này hoàn thành và đi vào hoạt động, thì tổng năng suất của Habeco sẽ đạt
mức 200 triệu lít/ năm.
Mới đây, Anheuser – Busch International Inc. (ABII), tập đoàn hiện đang sở
hữu một số nhãn hiệu bia nổi tiếng trên thế giới, bày tỏ ý đònh muốn liên doanh
với Habeco giúp nâng cao khả năng phân phối sản phẩm của doanh nghiệp này
trên thò trường quốc tế, đồng thời giúp ABII thâm nhập thò trường Việt Nam.
Các doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài trong lónh vực sản xuất bia tại
Việt Nam cũng đang có kế hoạch xây dựng dự án bổ sung để tăng năng suất.
Theo chỉ đạo của Chính phủ, Bộ Công nghiệp, Bộ Kế hoạch và Đầu tư đang
phối hợp với các đòa phương để có kế hoạch bổ sung, quy hoạch sản xuất bia cho
phù hợp với tình hình mới.
Từ các thông tin trên, ta thấy nhu cầu tiêu thụ bia trong cả nước là rất
lớn. Và thực sự đây là 1 lónh vực đáng được quan tâm.
Trên cơ sở đó, chúng tôi thực hiện đề tài: “Thiết kế nhà máy bia 10
0
S với
năng suất 30 triệu lít/ năm”.
Chương 1: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về bia.

1
Bia là một loại nước giải khát khá phổ biến, được tiêu thụ rộng rãi trên khắp thế
giới và có lòch sử phát triển rất lâu đời. Từ thời xa xưa, người Babilon đã sản xuất bia từ
quá trình lên men bánh mì ẩm. Cách đây khoảng 5000 năm, người Ai Cập cổ đại đã sử
dụng lúa mạch để sản xuất bia. Bia đã trở thành một thực phẩm quan trọng trong các
bữa ăn kiêng hàng ngày của người Ai Cập lúc đó. Người Hy Lạp đã học cách sản xuất
bia từ người Ai Cập. Các bộ tộc của Đức đã biết sản xuất bia từ lâu trước khi có sự xâm
chiếm của đế chế La Mã. Ban đầu người ta sử dụng các loại thảo mộc và gia vò khác
vào việc sản xuất bia. Tuy nhiên vào khoảng 1000 năm trước công nguyên bia mới
thâm nhập vào các tu viện và các tu só đã sử dụng hoa houblon thay cho các thảo mộc
vào quá trình sản xuất bia. Bia thật sự được trở nên phổ biến nhờ vào các tu viện. Các
tu só là những người đầu tiên đã xây dựng các nhà máy bia. Họ cung cấp nơi ở, thức ăn
và bia cho những người đi hành hương và những người đi du lòch. Cho đến giữa thế kỷ
XVI, bia chỉ được sản xuất chủ yếu trong các gia đình và còn chưa mang tính thương
mại. Từ năm 1833, nhờ các nghiên cứu của Pasteur về quá trình lên men rượu vang,
Hansen đã đề nghò phương pháp nhân giống nấm men từ một tế bào thuần khiết ban
đầu trong canh trường. Đến năm 1881 – 1883 nấm men đã được đưa vào sử dụng sản
xuất bia lần đầu tiên ở Đan Mạch. Từ đó đến nay ngành công nghiệp bia ngày càng
được hoàn thiện, phát triển và đã đạt được nhiều thành tựu rực rỡ.
Bia là sản phẩm của quá trình lên men ethanol từ dòch nha, không qua chưng cất,
dòch nha được nấu từ malt đại mạch, các hạt giàu tinh bột, protein…(như gạo, ngô, đại
mạch,…), hoa houblon và nước.
So với các loại thức uống khác bia có nhiều ưu điểm như: [7]
• So với các loại rượu uống thì bia có nồng độ cồn rất thấp (2 – 6%). Do đó
nếu sử dụng bia đúng mức sẽ giúp cơ thể cảm thấy thoải mái, dễ chòu và tăng sức lực
cho cơ thể.
• So với trà, cà phê thì bia không có chứa các kim loại có hại.
• Bia là nguồn cung cấp năng lượng cho cơ thể, 1 lít bia có thể cung cấp cho
cơ thể 400 – 800 KCal.
• Với hàm lượng CO

2
khá cao (4 – 5g/l), bia giúp cơ thể giảm nhanh cơn khát,
kích thích quá trình tiêu hóa tốt hơn.
• Khoảng 80% chất hòa tan trong bia là glucid, 8 – 10% là các hợp chất chứa
nitơ, 3 – 4% là các chất khoáng. Ngoài ra trong bia còn có chất chát, chất đắng,
glycerin, acid hữu cơ, một số vitamin như B
1
, B
2
, PP.
• Ngoài ra, những nghiên cứu gần đây nhận thấy rằng nếu uống một lượng bia
vừa phải mỗi ngày thì sẽ có tác dụng tốt cho tim mạch và não, giúp cơ thể hưng phấn
hơn và hiệu quả làm việc cao hơn.
2
Nhờ có những ưu điểm này mà bia được sản xuất ở khắp nơi trên thế giới với
sản lượng và chất lượng ngày càng được nâng cao.
1.2. Chọn đòa điểm xây dựng nhà máy.
Đòa điểm chọn để xây dựng nhà máy là tại khu công nghiệp Loteco, tọa lạc tại
Thành phố Biên Hòa - thuộc tỉnh Đồng Nai. Tỉnh Đồng Nai nằm trong đòa bàn kinh tế
trọng điểm phía Nam là trọng điểm đầu tư của chính phủ. Trung tâm của tỉnh là Thành
phố Biên Hòa, cách TP. Hồ Chí Minh 30 km về phía Tây, một trung tâm kinh tế - khoa
học kỹ thuật - văn hoá giáo dục lớn của cả nước. [19]
Đồng Nai là tỉnh thuộc miền Đông Nam Bộ, có diện tích 5.862,37 km
2
chiếm
1,76% diện tích tự nhiên cả nước và 25,5% diện tích tự nhiên vùng Đông Nam Bộ.
Đồng Nai có hệ thống giao thông rất thuận lợi với các quốc lộ 1, 51, 20 với tổng chiều
dài 244,5 km đã và đang được mở rộng nâng cấp theo tiêu chuẩn đường cấp I, II đồng
bằng (Quốc lộ 1, 51), cấp III đồng bằng (Quốc lộ 20) có nhiều tuyến đường liên tỉnh,
tuyến đường sắt Bắc - Nam và hệ thống các cảng ở Đồng Nai cùng với cảng ở TP. Hồ

Chí Minh, Bà Ròa - Vũng Tàu và sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất đáp ứng tốt cho nhu
cầu lưu thông hàng hoá. [19]
Đồng Nai nằm trong vùng phát triển kinh tế trọng điểm phía Nam:
- Đông giáp tỉnh Bình Thuận.
- Đông Bắc giáp tỉnh Lâm Đồng.
- Tây Bắc giáp tỉnh Bình Dương và Bình Phước.
- Nam giáp tỉnh Bà Ròa - Vũng Tàu.
- Tây giáp TP. Hồ Chí Minh.
Khu công nghiệp Loteco : [19]
Diện tích: 100 ha cho giai đoạn đầu gồm cả 40 ha của khu chế xuất trong khu
công nghiệp. Diện tích dùng cho thuê 72 ha, diện tích đã cho thuê 35,29 ha đạt
49,01%.
Vò trí: Phường Long Bình, TP Biên Hòa.
Kết cấu hạ tầng:
- Giao thông nội bộ và mương thoát nước hoàn chỉnh.
- Cấp điện: trạm biến áp 3,2 MW, điện lưới quốc gia 6 MW.
- Cấp nước: 6.000 m
3
/ngày.
- Thông tin liên lạc: thuận tiện trong và ngoài nước.
- Xử lý chất thải lỏng: có nhà máy xử lý chất thải công suất 1.500 m/ngày.
1.3.Năng suất nhà máy và thò trường tiêu thụ.
3
Theo Bộ Công nghiệp, đầu tư vào sản xuất bia lại bắt đầu bùng nổ, với nhiều đề
nghò xây dựng mới, mở rộng nhà máy, liên doanh, liên kết của các doanh nghiệp trong
và ngoài nước. [29]
Hiện nay, tổng năng suất sản xuất bia của cả nước ước tính khoảng 1.300 triệu
lít/năm, trong khi nhu cầu lên đến gần 1.800 triệu lít/năm. Riêng tại TP.HCM, lượng bia
sản xuất chiếm khoảng 1/3 tổng lượng bia cả nước, trong khi khả năng tiêu thụ tăng
trung bình từ 10-15%/năm. [29]

Ngoài ra, hiện nay tổng công suất của các nhà máy bia trong cả nước đã lên tới
1,5 tỷ lít/năm. Riêng 10 tỉnh miền Trung là trên 500 triệu lít. Nhưng một số đòa phương
vẫn đang chuẩn bò triển khai những dự án sản xuất bia tương đối lớn, quy mô từ 100
đến 150 triệu lít/năm. [30]
Từ các thông tin trên ta thấy nhu cầu thò trường cho việc tiêu thụ bia trong nước là
khá lớn, đó là chưa kể đến tiềm năng xuất khẩu sang các nước trong khu vực. Một số
công ty sản xuất bia trong nước hiện đang có kế hoạch tăng năng suất, mở rộng quy
mô sản xuất.
Công ty Bia Huế đang có kế hoạch tăng năng suất lên 100 triệu lít/năm và bên
cạnh đó là hợp tác với nhà máy Bia Đông Hà (Quảng Trò) để tăng năng suất của nhà
máy này lên 30 triệu lít/năm. Tại Nghệ An một dự án sản xuất bia với năng suất trên
100 triệu lít/năm sắp đi vào hoạt động. [30]
Một nhà sản xuất bia lớn trong nước là Tổng Công ty Bia - Rượu - Nước giải khát
Sài Gòn (Sabeco) cũng đang chuẩn bò tăng công suất trên cơ sở hiện có và xây dựng
cơ sở mới, với năng suất tăng thêm khoảng 100 triệu lít/năm. [30]
Trước tình hình chung của việc sản xuất bia trong cả nước, với dự án thiết kế nhà
máy sản xuất bia 10
0
S có năng suất 30 triệu l/năm với thò trường tiêu thụ chủ yếu tại
Thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh lân cận trong khu vực miền Đông Nam Bộ, khu vực
đồng bằng sông Cửu Long và các tỉnh miền Trung, là hoàn toàn phù hợp với nhu cầu
thực tế của nước ta.
Chương 2: KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ
2.1. Nguyên liệu sản xuất.
2.1.1. Nước. [1, 4]
4
Nước là nguyên liệu quan trọng trong quá trình sản xuất bia. Trên dây chuyền
công nghệ chính, nước được dùng trong quá trình nấu, pha loãng dòch đường để lên
men.
Hàm lượng các chất hòa tan trong dòch đường trước lúc lên men là 10-13% (trọng

lượng) đối với bia vàng và 16-22% ở bia đen. Như vậy có nghóa là trong bia thành phẩm
hàm lượng nước chiếm 78-90%. Với tỷ lệ nước lớn như vậy trong 1 sản phẩm, ta có thể
nói rằng, nước là một trong những nguyên liệu chính để sản xuất bia. [4]
Trong sản xuất bia, nước giữ vai trò quan trọng trong việc hình thành vò của sản
phẩm, vì vậy chất lượng nước đòi hỏi phải đạt các tiêu chuẩn dành cho nước dùng
trong công nghệ sản xuất bia.
Các chỉ tiêu chất lượng nước dùng trong sản xuất bia: [1]
- Độ pH của nước : pH = 6.5 - 7
- Hàm lượng muối carbonate : ≤ 50 mg/l
- Hàm lượng muối magie : ≤ 100 mg/l
- Hàm lượng muối clorua : từ 75 -150 mg/l
- Hàm lượng muối CaSO
4
: từ 130 -200 mg/l
- Hàm lượng Fe
2+
: ≤ 0.3 mg/l
- Hàm lượng muối nitrate, nitrit : không có
- Hàm lượng khí NH
3
: không có
- Vi sinh vật : ≤ 100 tế bào/ml
2.1.2. Malt [1, 4]
Tất cả các hạt ngũ cốc nếu được ươm mầm với sự kiểm soát chặt chẽ các điều
kiện kỹ thuật như: độ ẩm, nhiệt độ, mức độ thông gió… sử dụng trong công nghệ sản
xuất bia đều có thể gọi chung là malt. [1]
Đại mạch thuộc giống Hordeum sativum – jessen, thuộc nhóm Spermophyta, phân
nhóm Angiospermae, lớp một lá mầm, họ lúa mì. [4]
Đại mạch thuộc họ ngũ cốc vùng ôn đới (xuân, đông), gồm có loại 2 hàng và 6
hàng nhưng chỉ có loại 2 hàng là được dùng để sản xuất bia do hạt có kích thước lớn và

tương đối đồng nhất cũng như có các thành phần hóa học cân đối thích hợp cho công
nghệ sản xuất bia. Còn đại mạch 6 hàng được dùng chủ yếu làm thức ăn cho gia súc
và gia cầm. [4]
5

Hình 2.1: Malt đại mạch [26]
Hạt malt đại mạch là những hạt đại mạch đã được chuẩn bò các hệ enzyme quan
trọng: amylase và protease giúp phân giải các thành phần cơ chất chủ yếu trong hạt đại
mạch (tinh bột và protein) trong giai đoạn nấu dòch đường. Hạt malt đại mạch đã trải
qua một quá trình ươm mầm được kiểm soát chặt chẽ các điều kiện kỹ thuật nhằm đảm
bảo cho sự phân giải nội chất của hạt và tích lũy enzyme xảy ra tối ưu. [1]
So với hạt đại mạch thì malt đại mạch có nhiều enzyme hơn, cấu trúc hạt xốp hơn
nên dễ bò thủy phân hơn.
Bảng 2.1: So sánh thành phần hóa học của đại mạch và malt đại mạch.
(Tính theo % trọng lượng chất khô) [1]
Thành phần
Đại mạch Malt đại mạch
Tinh bột
Đường sacharose
Đường khử
Các đường khác
Hemicellulose
Cellulose
Lipid
Protein
Acid amin và peptit
Các hợp chất khác
Tro
63 – 65
1 – 2

0,1 – 0,2
1
8 – 10
4 – 5
2 – 3
8 – 11
3 – 4
5 – 6
2
58 – 60
3 – 5
3 – 4
2
6 – 8
5
2 – 3
8 – 11
3 – 4
6 – 7
2,2
Các hệ enzyme quan trọng trong malt đại mạch [1].
• Hệ thống enzyme amylase:
6
Hệ thống enzyme này gồm có:
α
-amylase,
β
-amylase và amilophosphatase, phần
lớn chúng tập trung ở phôi mầm và một ít được phân bố ở phần dưới của nội nhũ hoặc
trong màng ngăn giữa vỏ trấu và nội nhũ.

- Với enzyme
α
-amylase cơ chất của nó là tinh bột và destrin, từ đó tạo ra
sản phẩm là maltose và các destrin mạch ngắn. Enzyme này hoạt động tối ưu ở pH
opt
=
5.8, t
opt
= 72 – 76
0
C.
- Với enzyme
β
-amylase, nó có trong hạt đại mạch ở dạng liên kết cũng như
dạng tự do, nhưng trong quá trình ươm mầm hoạt tính của enzyme này sẽ tăng dần. Với
sự tham gia của enzyme này, tinh bột đại mạch sẽ bò phân cắt thành đường maltose.
Enzyme này hoạt động tối ưu ở pH
opt
= 5.5 – 5.8, t
opt
= 62 – 65
0
C.
• Hệ thống enzyme protease:
Trong hạt đại mạch, toàn bộ hệ thống enzyme này ở trạng thái liên kết, hầu như
không hoạt động. Nhưng khi chuyển qua giai đoạn ươm mầm thì hoạt tính chung của hệ
enzyme protease tăng nhanh.
- Proteinase: sẽ tấn công lên các phân tử protein nguyên thủy để tạo ra các
sản phẩm trung gian như: pepton, peptit, polypeptit, với pH
opt

= 5.1, t
opt
= 50 – 55
0
C.
- Peptidase: nó sẽ phân cắt các peptit có sẵn trong hạt đại mạch và những
peptit trong malt do proteinase phân giải để tạo thành các acid amin trong hạt malt, với
pH
opt
= 7.3 – 7.9, t
opt
= 40 – 45
0
C.
- Amidase: chúng sẽ tấn công các muối amit để hình thành NH
3
và acid amin,
góp phần làm thay đổi tính chất và hàm lượng của protein trong hạt malt, các enzyme
amidase có pH
opt
= 7.3 – 8.0, t
opt
= 45 – 50
0
C.
• Hệ thống enzyme esterase (phosphatase):
Hệ thống enzyme esterase (phosphatase) gồm có: saccharophosphatase, phytase,
glyxerophosphatase, nucleotidase… tham gia thúc đẩy và xúc tác cho các quá trình ester
hoá trong quá trình nảy mầm.
- Phytase: phá mối liên kết este của phytin và giải phóng ra rượu inozit và axit

phosphoric tự do. Phytase có pH
opt
=5.0 – 5.5, t
opt
=40 – 50
0
C.
- Các enzyme khác như: saccharophosphatase, glyxerophosphatase, nucleotidase sẽ phá
các mối liên kết ester tương ứng của các hợp chất hữu cơ có chứa phosphate và giải
phóng ra acid phosphoric tự do.
• Chỉ tiêu chất lượng của malt đại mạch [1]
- Màu sắc : màu vàng nhạt
7
- Mùi : mùi đặc trưng
- Độ sạch : hạt gãy < 0.5%
tạp chất < 1%
- Cỡ hạt : > 85% hạt có kích thước > 2.5 mm
- Độ xốp : 82%
- Độ ẩm : 5%
- Thời gian đường hóa : 10 – 15 phút
- Hàm lượng chất chiết : 78%
- Hoạt lực amylase : > 2500
o
WK
- Chỉ số Kolbach : > 41%
- Độ nhớt của dòch đường : 1.3 – 1.5 cP
- pH của dòch đường : 5.5 – 6
2.1.3. Thế liệu [1, 4].
Nguyên liệu chưa nảy mầm (adjuncts).
• Mục đích dùng thế liệu trong sản xuất bia [1]

Trong sản xuất bia, việc dùng thế liệu thay cho malt tùy thuộc vào điều kiện chủ
quan và khách quan, có thể nhằm vào các mục đích:
- Hạ giá thành sản phẩm.
- Cải thiện một vài tính chất của sản phẩm.
- Tạo ra chủng loại bia có các mức độ phẩm cấp chất lượng khác nhau.
- Theo đơn đặt hàng của người tiêu dùng.
• Yêu cầu kỹ thuật của thế liệu [1].
- Thế liệu phải dồi dào nguồn glucid (tinh bột), mà từ đó, dưới tác dụng của
enzyme trong malt, glucid của thế liệu sẽ chuyển thành các chất đường hòa tan. Vì vậy
các loại ngũ cốc thường được chọn làm thế liệu trong sản xuất bia.
- Khi sử dụng thế liệu, chất lượng của thế liệu sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất
lượng bia (mùi, vò, màu sắc,…). Vì vậy phải quan tâm đến thành phần hóa học của thế
liệu.
- Tại một số nơi, có thể dùng trực tiếp đường saccharose (từ mía hoặc củ cải) như
một thế liệu cho malt, song điều này không khuyến khích.
• Thế liệu được sử dụng [1].
8
 Gạo: được sử dụng nhiều ở các nước Châu Á hoặc vùng Trung Đông.
- Gạo được coi là một thế liệu hàng đầu trong sản xuất bia, do hàm lượng glucid
và protein khá cao, khả năng chuyển hoá thành chất hòa tan tốt (có thể đạt đến 90%
chất khô).
- Trong nguyên liệu thay thế không có các enzyme thủy phân hoặc có rất ít và
không hoàn chỉnh. Do đó khi sử dụng tỉ lệ nguyên liệu thay thế lớn thì phải bổ sung
thêm chế phẩm enzyme nhằm nâng cao hiệu suất thủy phân trong khi nấu.
• Thành phần hóa học trung bình của gạo: [1]
- Tinh bột : 75%
- Protein : 8%
- Chất béo : 1 – 1,5%
- Cellulose vỏ lụa : 0.5 – 0,8%
- Chất khoáng : 1 – 1,2%

• Chỉ tiêu lượng gạo cho sản xuất: [4]
- Màu sắc : trắng
- Mùi : không mùi lạ
- Độ ẩm : 12%
- Độ trích ly : 85%
- Hàm lượng tinh bột : 75%
- Hàm lượng protein : 8 %
2.1.4. Nấm men
Nấm men bia là loại vi sinh vật đơn bào. Kích thước trung bình 6 - 9µm. Nấm men
sinh sản dưới hình thức nẩy chồi và thuộc loại hiếu khí không bắt buộc. Trong điều kiện
có oxy chúng tiến hành quá trình tăng sinh khối là chính. Trong điều kiện không có oxy
chúng tham gia quá trình lên men để tạo C
2
H
5
OH, các sản phẩm lên men khác như:
rượu bậc cao, ester, andehyd, acid hữu cơ… và CO
2
. [7]
Trong sản xuất bia dùng loại nấm men: Saccharomyces carlsbergensis. [1]
9
Hình 2.2: Nấm men Saccharomyces carlsbergensis. [17]
- Saccharomyces carlsbergensis: thuộc nhóm nấm men chìm với các đặc tính sau:
+ Nhiệt độ lên men: 0 – 10
0
C.
+ Lên men mạnh trong lòng môi trường.
+ Khi sử dụng hết nguồn C trong môi trường các tế bào nấm men kết chùm
hoặc chuỗi và lắng nhanh xuống đáy thùng, giúp bia trong nhanh hơn.
+ Lên men được: glucose, mannose, galactose, fructose, saccharose, maltose,

đặc biệt lên men tốt rafinose, dextrin, melibiose.
+ Không lên men được các đường: lactose, inulin, arabinose, cellobiose, manit,
sorbit …
2.1.4. Hoa houblon (hops) [1, 2].
Hình 2.3: Hoa houblon [24]
10
Houblon là thực vật dạng dây leo (Humulus lupulus), sống lâu năm (30-40 năm),
có chiều cao trung bình từ 10-15 m. Hoa houblon có hoa đực và hoa cái riêng cho từng
cây. Trong sản xuất bia chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn.
• Thành phần hóa học của hoa houblon. [4]
- Nước : 11 -13%
- Chất đắng : 15 -21%
- Polyphenol : 2,5 -6%
- Protein : 15 – 21%
- Cellulose : 12 -14%
- Tinh dầu thơm : 0,3 – 1%
- Chất khoáng : 5 – 8%
- Các hợp chất khác : 26 – 28%
• Vai trò của houblon trong sản xuất bia: [4]
Là nguyên liệu khá quan trọng, cho vào nhằm mục đích làm cho bia có vò đắng
dòu và hương thơm đặc trưng. Trong houblon thì có 3 thành phần cơ bản đó là: chất
đắng, tinh dầu thơm và polyphenol.
 Vai trò của chất đắng :
Là thành phần có giá trò nhất của hoa houblon. Làm cho bia có vò đắng dòu, tạo ra
một đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia. Khi hòa tan vào dòch đường và tồn tại trong
bia, chất đắng là những hợp chất có hoạt tính sinh học cao tạo ra sức căng bề mặt giúp
cho bia có khả năng giữ bọt lâu. Với nồng độ thấp các chất đắng cũng có khả năng ức
chế rất mạnh các vi sinh vật, vì chúng có tính kháng khuẩn rất cao và do đó làm tăng
độ bền của bia thành phẩm.
- Nhóm acid đắng có 2 loại :

+ α-acid: gồm humolone (35-70%), cohumolone (20-55%), adhumolone (10-
15%), prehomulone (1-10%) và posthumolone (1-5%).
+ β-acid: gồm lupulone (30-55%), colupulone (20-55%), adlupulone (5-10%),
prelupulone (1-3%), postlupulone.
 Vai trò của tinh dầu thơm :
- Tinh dầu trong hoa houblon gồm hơn 200 chất: terpen, ester, cetone và các hợp
chất chứa lưu huỳnh.
11
- Tinh dầu phấn hoa houblon chiếm từ 0,17 – 0,65% trọng lượng hoa, trong đó
khoảng 3/4 là các cấu tử thuộc nhóm tecpen (C
5
H
8
)
n
và 1/4 là các cấu tử có mang oxy,
đại diện chính là geraniol (C
10
H
18
O).
- Tinh dầu hoa ở điều kiện gia nhiệt nhẹ dễ bò oxy hoá, khi đó tác dụng gây mùi
sẽ thay đổi nhiều, thậm chí tạo ra mùi không phù hợp cho sản phẩm bia như mùi tỏi.
- Các hợp chất trong tinh dầu có thể tồn tại dưới các dạng hydratcacbon với
nhân là một tecpen (C
5
H
8
), hoặc dưới dạng aldehyd, ceton, rượu,…
Khi hòa tan vào dòch đường, tinh dầu tồn tại trong bia và tạo ra cho bia một mùi

thơm đặc trưng rất nhẹ nhàng và dễ chòu.
 Vai trò của tannin :
Với hàm lượng trung bình khoảng 4% trọng lượng hoa, tannin có 1 vai trò nhất
đònh trong quá trình công nghệ, từ đó có ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp đến chất
lượng bia.
Trong quá trình đun sôi dòch đường với hoa houblon, trước hết tannin được tách ra
dưới dạng hòa tan. Sau đó, do điều kiện nhiệt độ cao và thời gian kéo dài, chúng sẽ bò
oxy hoá và trùng ngưng ở các mức độ khác nhau, các phân tử trùng ngưng sẽ hình
thành mối liên kết đẳng điện với các protein trong dòch đường, hình thành những phức
tannin – protein, tạo ra dạng kết tủa nóng trong quá trình này. Mặt khác, một dạng phức
tương tự, nhưng trọng lượng phân tử nhỏ hơn, khi hạ nhiệt độ xuống chúng sẽ kết tủa
lại tạo thành kết tủa nguội trong dòch đường.
Tóm lại, tannin có ảnh hưởng tốt đến quá trình công nghệ: giúp dòch đường trong
nhanh hơn và kết tủa các thành phần protein không bền, làm tăng độ bền keo của bia,
nhưng mặt khác tannin cũng làm kết tủa các protein bền làm giảm khả năng tạo bọt
của bia.
• Dạng houblon sử dụng [1]:
 Dạng hoa houblon hạt, viên :
Để sử dụng thuận tiện, đỡ tốn kém, trong bảo quản và vận chuyển người ta có
thể nghiền nát hoa khô thành dạng bột, sau đó cho qua các máy ép viên đònh hình để
thu gọn thể khối chúng lại, gói kín những viên houblon này trong các bọc giấy đặc biệt
có nạp thêm khí trơ. Giá trò chất lượng tính theo α – acid đắng của hoa cánh và hoa viên
như nhau, song hoa viên có hiệu quả sử dụng cao hơn, nên sẽ tiết kiệm hơn.
 Dạng hoa cao trích ly:
Người ta dùng một số dung môi hữu cơ hecxan, metanol, metylen clorit hoặc
tricloetylen để trích ly chất đắng trong hoa houblon ra dung môi, sau đó dùng các biện
12
pháp thich hợp để tách dung môi sẽ thu được dung dòch cao houblon sệt có màu từ
xanh lá cây đậm đến vàng sẫm (hiệu xuất trích ly thường >45%), chất lượng chất đắng
được bảo quản tốt hơn, đồng thời việc sử dụng khi nấu với dòch đường sẽ thuận tiện và

hiệu quả hơn nhiều. Thông thường giá trò chất đắng trong 1kg cao hoa bằng 5 – 6kg
hoa cánh (hoặc viên), tùy thuộc vào chất lượng cánh hoa và hiệu suất trích ly. Sau khi
thu được cao chất đắng đậm đặc, người ta có thể bổ sung đường glucose vào để tăng
độ đậm đặc của cao cho dễ đònh hình vào các bao bì thích hợp.
• Chỉ tiêu houblon cho sản xuất: [1]
Houblon dạng viên Houblon dạng cao
Màu sắc Xanh Vàng sẫm
Mùi Mùi đặc trưng Mùi đặc trưng
α- acid 8% 30%
2.1.6. Các chất phụ gia [1]
Trong nghệ sản xuất bia, ngoài những nguyên liệu không thể thiếu được như đã
nói trên, người ta còn phải dùng đến một số nguyên liệu hoặc các hoá chất phụ. Tùy
theo yêu cầu kỹ thuật, công nghệ, mà những dạng nguyên liệu phụ hoặc các hóa chất
này được sử dụng với hàm lượng khác nhau. Tuy nhiên, để dễ quản lý ta gọi chung
những dạng nguyên liệu này là phụ gia, và chia làm hai nhóm chính:
1- Nhóm phụ gia gián tiếp: Nhóm này gồm tất cả nguyên liệu và hoá chất được
sử dụng trong quy trình công nghệ, song không được phép có trong thành phần của
sản phẩm. Ví dụ:
- Các loại bột trơ lọc kieselguhr, PVPP (Polyvinyl Pyrrolydone),…
- Các hóa chất dùng để vệ sinh thiết bò, vệ sinh phân xưởng sản xuất như H
2
SO
4
,
NaOH…
2- Nhóm phụ gia trực tiếp: gồm tất cả những nguyên liệu và hóa chất được phép
có mặt trong thành phần của sản phẩm với sự kiểm soát chặt chẽ trong 1 giới hạn hàm
lượng cho phép. Ví dụ:
- Nhóm hoá chất xử lý độ cứng, điều chỉnh độ kiềm của nước công nghệ (nước
nấu bia) như HCl, Na

2
SO
4
, KOH, CaCl
2
,…
- Nhóm các hóa chất đưa vào ngăn chặn quá trình oxy hoá những
thành phần trong bia như axit ascorbic.
13
2.2. Quy trình công nghệ
Cặn
Lắng
Thanh trùng
Bia thành phẩm
In HSD
Dán nhãn
Nhãn, keo
Chiết
Đóng nắp
Bão hòa CO
Lọc KG
Lên men phụ
Lên men chính
Xả men
Tách bã men
Làm lạnh
Bão hòa O
Nắp
Chai
Kieselghur

Nấm men
Không khí
Bã lọc
Bã men
Bã men
Làm sạch
Thu hồi CO
Sạn, bụi
Houblon hóa
Sàng
Hội cháo
Nghiền
Malt
Houblon
Đường hóa
Lọc
Hồ hoá
Nước
Xử lý
Xử lý
Bã lọc
Rửa bã
Sạn, bụi
Gạo
Nghiền
Sàng
Nước
Hồ hoá
Nhân giống
Men thu hồi

Men thải
Rửa
Nước lạnh
Nước nóng
Lọc
Làm lạnh
2
2
2
CaCl
H SO
Malt lót
2
4
2
14
2.3. Thuyết minh quy trình công nghệ.
2.3.1 Sàng [4]
Malt và gạo trong thời gian bảo quản trong silo luôn bò bụi bẩn. Nguyên nhân là
do sự ma sát giữa chúng trong thời gian vận chuyển làm một số hạt bò gãy dập hoặc
trong quá trình tách rễ một phần còn sót lại. Để bia có chất lượng tốt cần làm sạch malt
và gạo bằng các máy sàng.
2.3.2 Nghiền [4]
 Mục đích: Nhằm làm giảm kích thước nguyên liệu, tăng diện tích tiếp xúc với
nước, thúc đẩy quá trình đường hóa và các quá trình thủy phân khác xảy ra nhanh hơn
và triệt để hơn.
 Nguyên tắc nghiền
• Đối với malt:
Do cấu tạo của hạt malt gồm vỏ và nội nhũ.
- Vỏ gồm: cellulose, lignin, các hợp chất polyphenol, các chất đắng. Cellulose

và lignin không tan trong nước, không bò biến đổi dưới tác dụng của enzyme trong malt.
Các hợp chất còn lại thì có thể hòa tan vào nước đi vào thành phần dòch đường sẽ làm
cho bia có vò đắng chát, khó chòu. Đây là những thành phần không mong muốn trong
bia nên không cần phải nghiền mòn malt để tận thu các chất này. Ngoài ra, khi vỏ trấu
không bò nát nhiều nó sẽ tạo thành một lớp lọc rất hiệu quả, hỗ trợ tốt cho quá trình lọc.
Vì vậy phần vỏ không nên nghiền mòn. [4]
- Nội nhũ gồm: tinh bột, dextrin, đường, protein và nhiều hợp chất khác. Các
thành phần này cung cấp chất hòa tan chủ yếu cho dòch đường nên phần nội nhũ cần
được nghiền mòn nhưng nếu quá mòn lại dễ làm tắt lớp lọc về sau. Mặt khác cấu trúc
nội nhũ lại không đồng nhất. Trong quá trình ươm mầm, enzyme chưa thủy phân hết
nên ở đầu hạt sẽ cứng hơn giữa hạt. [4]
Như vậy trên cùng 1 hạt malt, 3 vùng khác nhau yêu cầu 3 mức độ nghiền khác
nhau. Không thể đồng thời cùng lúc thỏa mãn cả 3 yêu cầu. Do đó, phải chấp nhận 1
phương án thỏa thuận có xét đến tổng thể cả 3 đối tượng.
 Phương pháp thực hiện
- Chọn phương pháp nghiền malt là nghiền ướt.
- Trước khi nghiền, malt được cho qua hệ thống phun nước ấm có nhiệt độ
58°C để làm ẩm malt, nước hòa trộn với malt khô tạo thành một hỗn hợp có nhiệt độ
50°C. Nghiền ướt có tác dụng làm mềm vỏ malt, tránh cho vỏ bò nghiền nát nhiều. Vỏ
15
malt không bò nghiền quá nhỏ sẽ giúp cho quá trình lọc dễ dàng hơn, cũng như giúp
giảm bớt ảnh hưởng của các chất đắng và chất chát có trong vỏ malt. Ngoài ra, nhiệt
độ nghiền không cao nên không ảnh hưởng nhiều đến hoạt tính enzyme, giúp tạo môi
trường pH thích hợp cho dòch đường.
• Đối với gạo:
Do hạt gạo không qua quá trình ươm mầm nên tinh bột trong gạo chưa bò thủy
phân, cấu trúc của hạt tinh bột còn rất cứng. Nên để tăng hiệu suất trích ly thì gạo được
nghiền càng mòn càng tốt. Máy nghiền thường sử dụng là máy nghiền búa.
2.3.3. Nấu dòch đường [4]
 Mục đích

- Trích ly các chất chiết từ malt và gạo vào nước.
- Góp phần tạo màu cho bia.
- Thủy phân một số chất phân tử lượng lớn thành các chất phân tử lượng nhỏ
để cung cấp chất dinh dưỡng cho nấm men phát triển. Quá trình thủy phân này chủ yếu
nhờ hệ enzyme có sẵn trong malt, ngoài ra có thể bổ sung thêm một lượng nhỏ chế
phẩm enzyme.
 Phương pháp thực hiện
Gạo sau khi nghiền được bơm vào nồi nấu gạo, nước nóng nhiệt độ khoảng
58
0
C cũng được bơm vào để trộn tạo thành dòch gạo (tỉ lệ gạo : nước khoảng 1 : 4)ø,
dòch này chiếm thể tích khoảng 2/3 nồi nấu. Trước đó cho thêm khoảng 20% dòch malt
gọi là malt lót để hỗ trợ cho quá trình nấu gạo.
Dòch gạo sau khi kết hợp với nước thì nhiệt độ tăng lên khoảng 52
0
C và được giữ
trong khoảng 10 – 15 phút. Sau đó được tăng nhiệt độ từ từ đến 70 – 73
0
C và cũng giữ
trong khoảng thời gian 10 – 15 phút để thực hiện quá trình đường hóa, lúc này chủ yếu
cho ra loại đường maltose và destrin. Tiếp tục tăng nhiệt độ lên đến 83 – 85
0
C và giữ
trong khoảng thời gian 5 – 10 phút để thực hiện quá trình hồ hóa tinh bột gạo. Sau đó,
dòch gạo được tăng nhiệt độ lên 100
0
C và giữ trong khoản 15 – 20 phút để dòch hóa
hoàn toàn tinh bột gạo.
Trong thời gian nấu gạo, tạo dòch malt có nhiệt độ khoảng 52
0

C, sau đó cho dòch
gạo đun sôi và dòch malt ở nhiệt độ 52
0
C vào một nồi thứ ba tạo ra hỗn hợp nhiệt độ
khoảng 61 – 63
0
C.
Sau thời gian 7 phút, lấy 1/4 hỗn hợp này đưa sang nồi nấu khác (nồi gạo hoặc
nồi malt cũ) để đun sôi hỗn hợp, trong lúc đó hỗn hợp còn lại được giữ ở nhiệt độ
khoảng 61 – 63
0
C. Sau khi ở nhiệt độ sôi trong khoảng 10 phút thì hỗn hợp 1/4 này
16
được hút sang nồi chứa 3/4 hỗn hợp còn lại. Lúc này nhiệt độ của hỗn hợp sẽ tăng đến
73 – 75
0
C, giữ nhiệt độ này trong một thời gian cho đến khi mẫu của nó không làm mất
màu iod thì dừng. Sau đó chuẩn bò hút hỗn hợp này qua thiết bò lọc.



0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0

20

40

60

80

100

120

140

°

C
phút

Malt
1/4

3/4

Gạo
Hình 2.4: Giản đồ nấu
2.3.4. Lọc dòch đường [4]
 Mục đích
- Tách bỏ pha rắn là bã malt để thu pha lỏng là dòch đường.
- Rửa bã để tận thu chất chiết còn sót trong bã.
 Phương pháp thực hiện
- Quá trình lọc được thực hiện bằng nồi lọc đáy bằng với lớp vật liệu lọc là lớp
bã.
- Sau khi lọc xong, bã malt được rửa bằng nước nóng 75 – 78
0
C. Ở nhiệt độ này
thích hợp cho việc tiếp tục đường hóa lượng tinh bột đã được hồ hóa ở giai đoạn đun
sôi. Nếu nhiệt độ của nước rửa thấp hơn thì hiệu quả trích ly chất chiết thấp. Nếu nhiệt
độ của nước rửa cao hơn thì sẽ hồ hóa tinh bột còn sót lại trong bã, hậu quả là làm
tăng độ nhớt của dòch rửa bã, kéo dài thời gian rửa bã, đồng thời đây chính là nguyên
nhân làm đục dòch đường.
17
2.3.5. Đun sôi dòch đường với houblon [15]
 Mục đích
- Chiết chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol, các hợp chất chứa N từ hoa
houblon vào dòch đường, đồng phân hóa một số chất đắng, tạo cho dòch đường có vò

đắng và hương thơm dòu của hoa houblon.
- Vô hoạt enzyme, kết tủa protein kém bền nhiệt, làm tăng độ bền keo và ổn
đònh thành phần của dòch đường.
- Điều chỉnh nồng độ chất khô của dòch đường.
- Thanh trùng dòch đường, góp phần tiêu diệt VSV cho dòch đường trước khi lên
men.
- Tách một số hợp chất dễ bay hơi ảnh hưởng xấu đến chất lượng bia.
- Hình thành một số hợp chất có lợi cho bia thành phẩm như: melanoidin.
 Phương pháp thực hiện
Dòch lọc và hoa houblon (dạng cao hoa và dạng viên) được bơm vào nồi nấu
houblon để thực hiện quá trình nấu houblon trong 60 – 70 phút. Hoa houblon được bổ
sung 2 lần để tránh tổn thất tinh dầu do quá trình nấu được thực hiện ở nhiệt độ sôi
trong thời gian dài.
- Bổ sung lần 1: khi dòch đường bắt đầu sôi.
- Bổ sung lần 2: trước khi kết thúc quá trình 15 phút.
2.3.6. Lắng [15]
 Mục đích: nhằm tách các cặn lắng sau quá trình đun sôi với hoa houblon
 Phương pháp thực hiện
- Thực hiện quá trình lắng trong thiết bò lắng Whirpool. Nguyên tắc tách cặn là
dựa vào sức hút của lực hướng tâm. Dòch đường được đưa vào theo phương tiếp tuyến
với tốc độ lớn, nhờ đó tạo ra lực hướng tâm làm cặn lắng bò hút vào tâm thùng và lắng
xuống đáy. Khi nhiệt độ của dòch hạ xuống 90
0
C thì dòch đường được bơm sang thiết bò
làm lạnh nhanh, còn cặn lắng bò nén chặt ở đáy thùng được dội nước và cho xả ra
ngoài.
- Thời gian lắng khoảng 30 phút.
2.3.7. Làm lạnh trước khi lên men [4]
 Mục đích
- Hạ nhiệt độ dòch đường từ 90

0
C về 8
0
C để chuẩn bò cho quá trình lên men.
18
- Hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật.
- Tạo điều kiện thuận lợi cho việc bão hòa oxy.
 Phương pháp thực hiện
- Thực hiện làm lạnh trong thiết bò trao đổi nhiệt dạng bản mỏng. Máy làm lạnh
bản mỏng có cấu tạo là những tấm bản gấp sóng hình chữ nhật, chế tạo từ thép không
gỉ. Thông thường tác nhân lạnh cấp 1 là nước còn cấp 2 là nước muối hoặc glycol.
2.3.8. Bão hòa oxy [4]
 Mục đích
- Cung cấp O
2
cần thiết cho sự sinh trưởng, phát triển của nấm men trong giai
đoạn đầu của quá trình lên men.
 Phương pháp thực hiện
- Oxy giúp các tế bào nấm men phát triển mạnh và đạt đến lượng sinh khối tối
đa. Nhưng nếu lượng oxy tồn tại trong dòch đường quá nhiều sẽ làm oxy hóa dòch
đường, làm tăng thế oxy hóa – khử dẫn đến độ bền keo của bia giảm một cách nhanh
chóng.
- Do đó, chỉ nên cung cấp oxy một lượng vừa đủ cho nấm men sử dụng. Hàm
lượng oxy cung cấp tối ưu là 8 mg/lit dòch đường.
2.3.9. Lên men [4]
 Mục đích: Chuyển hóa dòch đường thành bia dưới tác dụng của nấm men
thông qua hoạt động sống của chúng.
- Quá trình lên men được thưc hiện qua hai giai đoạn:
+ Lên men chính: chuyển hóa đường và destrin bậc thấp thành ethanol, CO
2,

cùng các sản phẩm phụ khác như: rượu bậc cao, ester, andehyd, acid hữu cơ…
+ Lên men phụ: lên men lượng đường còn lại (chủ yếu là maltose), bão hòa
CO
2
cho bia, ổn đònh hương, vò, độ trong cho sản phẩm. Đồng thời thực hiện quá trình
chín của bia, cũng như đưa về nhiệt độ thấp để hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật lạ.
- Cả 2 quá trình lên men được thực hiện trong cùng một thiết bò tank out door
(TOD).
 Phương pháp thực hiện [4]
• Lên men chính
19
- Dòch đường sau khi nấu xong và việc nhân giống nấm men được hoàn tất. Ta
tiến hành lên men chính. Dòch đường chứa trong bồn chiếm 2/3 chiều cao bồn nhằm
tạo khoảng không cho sự sinh khí CO
2
, cân bằng áp trong bồn.
- Nấm men được cho vào với mật độ 15–20 triệu tế bào/1ml. Trong quá trình
lên men chính, nhiệt độ được thực hiện ổn đònh ở 8 – 10
0
C nhờ sự làm lạnh bởi tác
nhân là NH
3
. Bồn lên men được phân thành 3 vùng, giúp tạo sự đối lưu nhiệt khi cần
thiết mà không cần hệ thống khuấy trộn.
- Quá trình lên men chính thực hiện từ 7 – 10 ngày.
• Lên men phụ
- Trong quá trình lên men phụ xảy ra quá trình oxy hóa khử một số thành phần
của bia như: andehyt, acid, các loại rượu, các chất màu, diaxetyl,… đồng thời giữa
chúng có sự tương hỗ về mặt hoá học, góp phần tạo nên thành phần và hương vò của
bia.

- Trong quá trình này một số tế bào nấm men bò chết và tự phân bởi các
enzyme protease có sẵn trong bản thân các tế bào nấm men. Sản phẩm tự phân là các
peptid, acidamin, và một vài thành phần của acid nucleid. Các enzyme chủ yếu là
nhóm enzyme peptidase và protease. Chính các sản phẩm tự phân này có ảnh hưởng
nhiều đến chất lượng của bia.
- Quá trình lên men phụ thực hiện từ 18 – 20 ngày, nhiệt độ lên men: 2
0
C.
2.3.10. Lọc [15]
 Mục đích: tăng độ trong, độ bền keo và độ bền sinh học cho sản phẩm.
 Phương pháp thực hiện
- Lọc qua 2 thiết bò lọc là: thiết bò lọc ống và thiết bò lọc đóa.
- Bột trợ lọc là kieselguhr cho thiết bò lọc ống và PVPP (polyvynyl pyrolydone)
cho thiết bò lọc đóa.
- Bồn lọc thực hiện quá trình lọc ở nhiệt độ tối đa là t
max
= 10
0
C, áp suất tối đa
là P
max
= 7.3 bar.
- Thực hiện lọc theo nguyên tắc lọc thẩm thấu qua màng lọc có hình dạng ống
tròn (đối với thiết bò lọc ống) và dạng đóa (đối với thiết bò lọc đóa) với bột trợ lọc bao
xung quanh và có dòng hoàn lưu nhằm làm tăng hiệu suất lọc.
2.3.11. Bão hòa CO
2
, tàng trữ [4]
 Mục đích
- Chuẩn hóa hàm lượng CO

2
cho sản phẩm bia chai.
20
- Với lượng CO
2
cần thiết khoảng 0.2 - 0.3% theo khối lượng.
 Phương pháp thực hiện: Dùng thiết bò bão hòa CO
2
.
- Điều chỉnh: 0 – 10
0
C, áp suất: 0.15 – 0.2MPa.
2.3.12. Chiết [4]
 Mục đích
- Kéo dài thời gian bảo quản.
- Dễ vận chuyển và sử dụng.
- Bao bì sử dụng là: chai thủy tinh màu để tránh các tia bức xạ của mặt trời,
giúp bia trong lâu hơn.
 Phương pháp thực hiện: Máy chiết chai được chế tạo và làm việc theo nguyên
tắc đẳng áp. Bia được chiết vào chai thông qua hệ thống các vòi chiết.
2.3.13. Thanh trùng [1]
- Thiết bò thanh trùng được sử dụng là thiết bò tunnel phun tự động.
- Chế độ thanh trùng: 62 – 65
0
C trong thời gian khoảng: 40 – 60 phút.
Bảng 2.2: Nhiệt độ của nước phun vào các vùng trong quá trình thanh trùng. [1]
STT Nhiệt độ của các vùng
Vùng
1
Nâng nhiệt độ của chai từ 5

0
C lên khoảng 20
0
C, với tác nhân là nước ở 35
0
C.
Vùng
2
Tiếp tục nâng nhiệt độ của chai lên khoảng 34
0
C nhờ nước nóng 42
0
C.
Vùng
3
Chai tiếp tục được nâng lên đến nhiệt độ khoảng 46
0
C nhờ tác dụng của
nước nóng ở 49
0
C.
Vùng
4
Chai được đưa đến nhiệt độ thanh trùng 62
0
C.
Vùng
5
Chai bia đạt đến nhiệt độ 62
0

C và đi trong vùng thanh trùng trong thời gian
khoảng 8 – 10 phút, nước được duy trì ở 62
0
C và được tuần hoàn liên tục.
Vùng
6
Hạ nhiệt độ của chai bia xuống 45
0
C.
Vùng
7
Tiếp tục hạ nhiệt độ của chai bia xuống 45
0
C nhờ dùng lượng nước bơm qua
từ vùng 2. Nước sau khi trao đổi nhiệt với bia và được cấp nhiệt đến 42
0
C lại
được bơm lại qua vùng 2 để gia nhiệt sơ bộ cho bia.
21
Vùng
8
Tại đây bia tiếp tục được hạ nhiệt độ xuống còn 35
0
C và ra khỏi máy thanh
trùng để đến máy dán nhãn.
2.3. Chỉ tiêu chất lượng của bia thành phẩm
Bảng 2.3: Bảng chỉ tiêu chất lượng của bia thành phẩm. [4]
Tên chỉ tiêu Hàm lượng
Chỉ tiêu cảm
quan

Màu sắc Vàng rơm sáng.
Mùi Thơm đặc trưng của bia.
Vò Đắng dòu của malt và hoa houblon.
Độ trong Trong suốt không có tạp chất.
Độ bọt Lớp bọt trắng, mòn, bền trong 1 phút
Chỉ tiêu hóa lý
Nồng độ chất khô ban đầu 10

%
Nồng độ chất khô sót 2,5 – 3,5 %
Độ cồn ở 20
0
C 4 (% v/v)
Hàm lượng CO
2
hòa tan 4,5 (g/l)
pH 4,2 – 4,4
Độ màu 7 – 9 (
0
EBC)
Độ đắng 20 – 22 (BU)
Hàm lượng diacetyl < 1ppm
Chỉ tiêu vi sinh
VSV hiếu khí < 100 (khuẩn lạc/ml)
Nấm men, nấm mốc < 20 (khuẩn lạc/ml)
E.coli Không có
VK đường ruột Không có
22
Chương 3: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT
3.1. Tính cân bằng vật chất cho 100 kg nguyên liệu.

3.1.1. Tính cân bằng vật chất cho phân xưởng nấu.
- Thiết kế nhà máy bia 10
0
S năng suất 30.000.000 l/năm.
- Công thức nấu bia 10
0
S:
Bảng 3.1: Công thức nấu bia 10
0
S
Malt 70%
Gạo 30%
Cao houblon 0,04 kg/1hL bia thành phẩm
Houblon dạng viên 0,05 kg/1hL bia thành phẩm
- Thông số kỹ thuật của malt và gạo:
Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật của malt và gạo.
Độ ẩm Độ trích ly Khối lượng riêng
Malt 5% 75% 530 (kg/m
3
)
Gạo 12% 85% 700 (kg/m
3
)
Tổn thất sau quá trình làm sạch: 0.5% [15]
Lượng malt sau quá trình làm sạch:
( )
( )
kgG 65,69
100
5,0100.70

1
=
−
=
Lượng chất khô trong malt:
( )
( )
kgG 168,66
100
5100.65,69
2
=
−
=
Lượng chất khô trong gạo:
( )
( )
kgG 4,26
100
12100.30
'
2
=
−
=
Lượng chất chiết trong malt:
( )
kgG 626,49
100
75168,66

3
=
×
=
Lượng chất chiết trong gạo:
( )
kgG 44,22
100
854,26
'
3
=
×
=
Tổng lượng chất chiết từ 100 kg nguyên liệu:
( )
kgGGG 066,7244,22626,49
'
3
'
24
=+=+=
Khi làm lạnh nhanh nồng độ dòch đường tăng từ (0,4
0
S

-1,2
0
S). Vì vậy khi nấu ta
khống chế dòch đường có nồng độ khoảng 9,5

0
S để đảm bảo dòch đường sau làm lạnh,
trước khi lên men dòch đường có nồng độ 10
0
S.
Khối lượng riêng tương ứng của dòch đường ở 20
0
C là:
ρ (dòch đường ở 9,5
0
S) ở 20
0
C = 1,031 (kg/l)
Khối lượng dòch đường đun sôi:
( )
kg
S
GG 590,758
5,9
100
066,72
100
0
45
=×=×=
23
Tính hệ số giãn nở của nước từ 20
0
C → 100
0

C. Ta có:
( )
( )
lkg
lkg
OH
OH
/0958
/998,0
100
20
2
2
=
=
ρ
ρ
[13]
Do đó, thể tích nước ở 100
0
C lớn hơn thể tích ở 20
0
C một lượng là:
04,1
958,0
998,0
100
20
===
ρ

ρ
K
Vì vậy, một cách gần đúng có thể xem thể tích dòch đường ở 100
0
C lớn hơn thể
tích ở 20
0
C một lượng là 1,04 lần.
Thể tích dòch đường đun sôi ở 100
0
C:
( )
l
G
V
dn
212,765
04,1
590,758
04,1
20
5
5
==×=
ρ
Tổn thất của quá trình lọc bã malt, đun sôi với hoa houblon, lắng cặn houblon, khi
làm lạnh và bơm qua đường ống: 1 ÷ 3% [15]. Chọn tổn thất trung bình là: 2%.
Lượng chất tan trong dòch đường lên men:
( ) ( ) ( )
kg

S
GG 241,71
100
5,9
02,01212,765
100
02,01
0
56
=×−×=×−×=
Khối lượng dòch đường lên men ban đầu:
( )
kg
S
GG 412,712
10
100
241,71
100
*0
67
=×=×=
Với
*0
S
=10
0
S (nồng độ dòch đường sau khi làm lạnh)
Khối lượng riêng tương ứng của dòch đường ở 10
0

S: ρ (10
0
S) = 1,03998(kg/l) [13]
Thể tích dòch đường lên men:
( )
( )
l
S
GV 025,685
03998,1
1
412,712
10
1
0
77
=×=×=
ρ
Bảng 3.3: Bảng tổng kết cho phân xưởng nấu
(Tính cho 100 kg nguyên liệu: 70 kg malt và 30 kg gạo)
Lượng malt sau quá trình làm sạch
1
G
69,65 (kg)
Lượng chất chiết trong malt
3
G
49,626 (kg)
Lượng chất chiết trong gạo
'

3
G
22,44 (kg)
Tổng lượng chất chiết từ 100 kg nguyên liệu
4
G
72,066 (kg)
Khối lượng dòch đường ở 100
0
C
5
G
758,590 (kg)
Thể tích dòch đường ở 100
0
C
5
V
765,212 (l)
Lượng chất tan trong dòch đường lên men
6
G
71,241(kg)
Khối lượng dòch đường lên men ban đầu
7
G
721,412(kg)
Thể tích dòch đường lên men
7
V

685,025 (l)
3.1.2. Tính cân bằng vật chất cho phân xưởng lên men
Thể tích bia sau khi lên men chính. (Tổn thất của quá trình này là: 2%). [15]
24
( )
( )
lVV 325,671
100
98
.025,685
100
2100
.
78
==
−
=
Thể tích bia sau lên men phụ. (Tổn thất của quá trình lên men phụ là: 1%). [15]
( )
( )
lVV 611,664
100
99
.325,671
100
1100
.
89
==
−

=
Tổn thất của quá trình lọc bia là: 0,5%. Thể tích bia sau lọc:

( ) ( )
( )
lVV 288,661
100
5,0100
.611,664
100
5,0100
.
910
=
−
=
−
=
Bảng 3.4: Bảng tổng kết cho phân xưởng lên men
(Tính cho 100 kg nguyên liệu: 70 kg malt và 30 kg gạo)
Thể tích dòch đường sau khi làm lạnh
7
V
685,025 (l)
Thể tích bia sau khi lên men chính
8
V
671,325(l)
Thể tích bia sau lên men phụ
9

V
664,611(l)
Thể tích bia sau lọc
10
V
661,288(l)
3.1.3. Tính cân bằng vật chất cho phân xưởng chiết
Tổn thất quá trình chiết: 1÷ 1,5 %. Chọn tổn thất trung bình là 1,2 %
Thể tích bia thành phẩm sau khi chiết:
( ) ( )
( )
lVV
tp
352,653
100
2,1100
.288,661
100
2,1100
10
=
−−
=
Hiệu suất thu hồi bia thành phẩm:
%4,85100
212,765
352,653
100.
5
=×==

V
V
H
tp
Bảng 3.5: Bảng tổng kết cho phân xưởng chiết
(Tính cho 100 kg nguyên liệu: 70 kg malt và 30 kg gạo)
Thể tích bia thành phẩm sau khi chiết
tp
V
653,352 (l)
Hiệu suất thu hồi bia thành phẩm
H
85,4%
3.2. Tính cân bằng vật chất cho 100 l bia.
3.2.1. Tính tiêu hao nguyên liệu cho 100l bia
Tỷ lệ chất hòa tan trong gạo so với malt là:
133,1
75
85
%
%
===
malt trong tan hòachất
gạotrong tan hòachất
X
Tính tiêu hao malt cho 100l bia (nếu dùng 100% malt)
25
( )
kg
V

G
tp
306,15
352,653
100.100100.100
1
=
×
==