Đồ án thiết kế phân xưởng nấu cho nhà máy bia công suất 15 triệu lít/ năm

Website: Email : Tel : 0918.775.368
Lời mở đầu

Bia là loại đồ uống có nồng độ cồn thấp, giá trị dinh dỡng cao - một lít bia
cung cấp 400-450 kcal ( 30% gluxit, 65% rợu và 5% của protein cùng rất
nhiều các loại vitamin B1, B6, B12... và khoáng chất khác), trong bia còn chứa
một hệ enzym khá phong phú, đặc biệt là hệ enzym kích thích tiêu hóa
amilaza, còn chứa CO
2
bão hoà có tác dụng giảm nhanh cơn khát, kích thích lu
thông máu, hơn nữa các chất trong hoa houblon có tác dụng an thần giúp cho
ngời ta dễ ngủ nên bia đợc xếp vào loại đồ uống sảng khoái. Khoa học về dinh
dỡng đã chứng minh đợc rằng uống bia một cách điều độ góp phần nâng cao
sức khoẻ và nâng cao tuổi thọ con ngời. Cho đến ngày nay bia đã trở thành
một loại đồ uống không thể thiếu đợc trong cuộc sống của con ngời hiện đại.
Bia đợc sản xuất từ các nguyên liệu chính là đại mạch ơm mầm, hoa
houblon, nấm men, nớc và các nguyên liệu phụ khác, với một quy trình công
nghệ đặc biệt cho nên bia có các tính chất cảm quan rất hấp dẫn đối với con
ngời: hơng vị đặc trng, vị đắng dịu, lớp bọt trắng mịn, hàm lợng CO
2
khá cao
giúp con ngời giải khát triệt để khi uống.
Lịch sử ngành sản xuất bia ra đời cách đây hơn 7000 năm trớc công
nguyên, chủ yếu tập chung ở các bộ lạc sống ở hai bên khu vực sông Lỡng Hà,
từ sự phát hiện khi lấy lúa mạch nấu chín, sau đem ủ làm thức ăn gia súc, tiếp
theo khoảng một thời gian sản phẩm đó có sự thay đổi đáng kể về mặt cảm
quan: có mùi thơm dễ chịu, vị chua, có nhiều bọt. Từ đó sản phẩm này đợc sử
dụng làm hàng hoá trao đổi giữa các bộ lạc và truyền bá tới các miền khác
nhau nh Ai Cập, Ba T, HyLạp.
Trải qua hàng nghìn năm tìm tòi, sáng tạo, tích luỹ cho mãi tới thời trung
cổ cách đây hơn 3000 năm trớc công nguyên ngời ta đã cho thêm vào bia

những thảo mộc có vị đắng và hơng thơm góp phần nâng cao hơng vị cho bia.
Đến thế kỷ thứ 8, ngời ta đã biết sử dụng hoa houblon.
Mặc dù lịch sử sản xuất bia kéo dài hàng ngàn năm nhng bản chất của
việc hình thành sản phẩm độc đáo này vẫn cha đợc biết một cách chính xác,
1
Website: Email : Tel : 0918.775.368
mãi đến thế kỷ XIX cùng với việc xuất bản các nghiên cứu về bia của Louis
Paster thay vì sản xuất thủ công thì bia đã tạo ra một ngành công nghiệp sản
xuất và ngành khoa học nghiên cứu về loại đồ uống này trên phạm vi toàn thế
giới.
Ngày nay với sự phát triển của khoa học kĩ thuật, ngành công nghệ lên
men cũng có những bớc nhảy vọt đáng kể. Cùng với sự phát triển của thế giới,
ngành công nghệ bia của nớc ta cũng phát triển mạnh với sản lợng bia ngày
càng tăng cao.
Nền kinh tế ngày nay càng phát triển thì đời sống nhân dân ngày càng đợc
nâng cao dẫn tới mức tiêu thu bia tăng. Đảng và Nhà nớc ta có nhiều chủ trơng
chính sách phát triển ngành thực phẩm nói chung và ngành công nghiệp bia
nói riêng để phục vụ và đáp ứng nhu cầu của ngời tiêu dùng một cách kịp thời,
với giá thành phù hợp, chất lợng đảm bảo. Do vậy, việc thiết kế, xây dựng nhà
máy bia là cần thiết.
Theo định nghĩa của ngời Pháp - một trong những nớc có nền sản xuất
bia hiện đại nhất thế giới thì : "Bia là một loại đồ uống thu đợc từ quá trình lên
men dịch các chất chiết từ hạt ngũ cốc nảy mầm, có bổ xung thêm hoa
houblon". Đây là một định nghĩa mở rộng đáp ứng đợc nhu cầu của các nớc có
điều kiện khí hậu không thuận lợi cho quá trình trồng trọt và sản xuất malt đại
mạch một trong những nguyên liệu chính để sản xuất bia - nh các nớc ở
vùng nhiệt đới.
Cho đến ngày nay bia đã trở thành một loại đồ uống không thể thiếu đ-
ợc trong cuộc sống của con ngời hiện đại. Vì bia là loại đồ uống giàu dinh d-
ỡng, có độ cồn thấp với hơng thơm đặc trng của malt đại mạch, hoa houblon

và các sản phẩm tạo ra trong quá trình lên men. Mặc dù bia cung cấp cho cơ
thể ngời tiêu dùng nhiều giá trị dinh dỡng - một lít bia cung cấp 400-450 kcal (
30% gluxit, 65% rợu và 5% của protein cùng rất nhiều các loại vitamin và
khoáng chất khác), nhng trong bia còn có chứa CO
2
bão hoà có tác dụng giảm
nhanh cơn khát, kích thích lu thông máu và tiêu hoá, hơn nũa các chất trong
hoa houblon có tác dụng an thần giúp cho ngời ta dễ ngủ nên bia đợc xếp vào
loại đồ uống sảng khoái.
2
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Nhu cầu về bia của nớc ta nói riêng và thế giới nói chung ngày càng
tăng đợc thể hiện bằng bảng số liệu về tốc độ tăng trởng và sản lợng bia nh
sau:
Châu Âu Châu á Thái Bình Dơng
Nớc 1998
(10
6
lít)
tăng trởng
(%/năm)
Nớc 1998
( 10
6
lít)
tăng trởng
(%/năm)
Bỉ
Pháp
Đức

Italia
Hà Lan
Tây Ban Nha
Anh
Thuỵ Điển
Bắc Âu
Đông Âu
Tây Âu
2 038
5 706
15 471
3 334
2 173
2 094
19 915
1 531
1 607
5 840
10 193
2,2
0,4
1,6
4,2
3,3
0
0,6
2,7
2,1
1,0
3,1

úc
Hồng Kông
Indonesia
Nhật Bản
Malaysia
Philipin
Singapo
Bắc Triều
Tiên
Thái Lan
Các nớc khác
Tổng cộng
8 748
464
491
33 375
255
2 673
192
2 156
1 552
3 016
69 960
4,4
4,7
11,2
2,5
10,3
5,4
4,9

4,3
10,4
13,5
1,5
Ngoài ra thì bia là một ngành công nghiệp có nhiều đóng góp to lớn cho
nền kinh tế quốc dân vì nó là ngành sản xuất có đợc lợi nhuận cao, khả năng
thu hồi vốn nhanh và là nguồn thu quan trọng cho ngân sách quốc gia. Ngoài
ra Việt Nam là một nớc nông nghiệp lúa nớc đang trên đà phát triển nên việc
tìm nguyên liệu thay thế để giảm giá thành sản phẩm mà vẫn giữ đợc chất lợng
là một việc tuy khó nhng nằm trong tầm tay.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế, mục tiêu đề ra và lợi ích của việc phát
triển công nghệ sản xuất bia nên việc xây dựng thêm các nhà máy bia với cơ
cấu tổ chức chặt chẽ cùng các thiết bị, công nghệ hiện đại để cung cấp cho ng-
3
Website: Email : Tel : 0918.775.368
ời tiêu dùng các loại bia có chất lợng cao giá thành phù hợp là điều vô cùng
cần thiết. Xét tình hình phát triển của đất nớc ta hiện nay, việc xây dựng các
nhà máy sản xuất bia với năng suất trung bình 10 triệu lít/năm là thuận lợi và
phù hợp cho việc sản xuất, lắp đặt cũng nh vận hành thiết bị trong dây chuyền
sản xuất và đặc biệt là khả năng mở rộng sản xuất trong tơng lai.
Trong đồ án môn học này em có nhiệm vụ thiết kế phân xởng nấu của
một nhà máy bia có năng suất 15 triệu lít/năm bao gồm các phần :
- phần 1 : Lập luận kinh tế kỹ thuật
- phần 2 : Lựa chọn và thuyết minh dây chuyền sản xuất
- phần 3 : Tính cân bằng sản phẩm
- phần 4: Tính toán và chọn thiết bị
Phần 1
4
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Lập luận kinh tế kỹ thuật

I.Hiện trạng công nghiệp bia trên thế giới và Việt Nam
1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới.
Hàng năm trên thế giới sản xuất một lợng bia tơng đối lớn: 15 tỷ
lít/năm.Đặc biệt là những nhà sản xuất bia hàng đầu trên thế giới nh Heneken,
Interbrew, Miler, Corola,... chiếm 70% lợng bia trên thế giới. Do cuộc sống
kinh tế cao nên ngày nay bia đã trở thành loại nớc giải khát không thể thiếu đ-
ợc trong cuộc sống, đặc biệt ở các nớc nh: Đức, Tiệp Khắc, Đan Mạch...với
mức bình quân tiêu thụ trên 100 l/ngời/năm.
Châu á là khu vực có số dân đông nhất, nên đây là thị trờng rất đáng
quan tâm của mọi công ty bia lớn, năng suất khoảng 10 tỷ lít/năm. Hiện nay
tốc độ tăng năg suất của Châu á lớn hơn Châu Âu.
Nhìn chung, nhu cầu về bia của thế giới ngày càng tăng, đợc thể hiện
bằng bảng số liệu về tốc độ tăng trởng và sản lợng bia nh sau:
Châu Âu Châu á Thái Bình Dơng
Nớc
1998
(10
6
lít)
tăng trởng
(%/năm)
Nớc
1998
(10
6
lít)
tăng trởng
(%/năm)
Bỉ
Pháp

Đức
Italia
Hà Lan
Tây Ban Nha
Anh
Thuỵ Điển
Bắc Âu
Đông Âu
Tây Âu
2 038
5 706
15 471
3 334
2 173
2 094
19 915
1 531
1 607
5 840
10 193
2,2
0,4
1,6
4,2
3,3
0
0,6
2,7
2,1
1,0

3,1
úc
Hồng Kông
Indonesia
Nhật Bản
Malaysia
Philipin
Singapo
Bắc Triều Tiên
Thái Lan
Các nớc khác
8 748
464
491
33 375
255
2 673
192
2 156
1 552
3 016
69 960
4,4
4,7
11,2
2,5
10,3
5,4
4,9
4,3

10,4
13,5
1,5
2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam
Bia có mặt ở Việt Nam từ năm 1890 do ngời Pháp đa vào với hai nhà máy
nhỏ lúc đó là Hà Nội và Sài Gòn. Sau ngày hoà bình lập lại, giải phóng Miền
Nam, cả nớc đi lên chủ nghĩa xã hội thì ngành công nghiệp bia cũng đợc quan
tâm phát triển cùng các ngành công nghiệp khác.
5
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Do không tự trồng đợc đại mạch và hoa houblon nên các nhà máy bia của
Việt Nam đều phải nhập khẩu hai loại nguyên liệu này. Ngoài ra một đặc điểm
nữa của sản xuất bia ở nớc ta là thờng sử dụng nguyên liệu thay thế là gạo, tỷ
lệ thay thế khoảng 30-40%.
Bia chủ yếu tiêu thụ ở các thành phố lớn nh: Hà Nội, Hải Phòng, Đà
Nẵng,Thành phố Hồ Chí Minh... nơi mức thu nhập ngời dân cao. Ngày nay,
đời sống nhân dân tại các vùng nông thôn cũng dần dần đợc cải thiện, sức tiêu
thụ bia tăgn lên một cách đáng kể, biến nông thôn trở thành vùng tiieu thụ
tiềm năng rất đáng quan tâm.
Nhìn chung tình hình sản xuất bia tại Việt Nam một vài năm qua có thể
thể hiện qua bảng sau:
Năm Tổng sản lợng (triệu lít) Tỷ lệ tăng trởng (%)
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
169

230
351
502
584
669
770
36,09
52,60
43,19
16,30
14,00
15,09
Nh vậy, trong những năm qua, ngành công nghiệp bia ở nớc ta đã có những
bớc tăng đáng kể. Theo htống kê, đến năm 2000, sản lwọng bia ở Việt Nam
đạt khoảng 800 triệu lít/năm, trong đó tổng công ty bia Hà Nội có năng suất
khoảng 100 triệu lít, tổng công ty bia Sài Gòn là 200 triệu lít. Thực trạng của
nền kinh tế Việt Nam những năm qua cho thấy lợng bia trong nớc sản xuất
không đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng của nhân dân, do vậy nhiều nhà máy đã
đầu t cải tiến dây chuyền để tăng năng suất và chất lợng, bên cạnh đó nhà nớc
có nhiều chủ trơng xây dựng các nhà máy mới hàng chục, hàng trăm triệu
lít/năm, khuyến khích các doanh nghiệp liên doanh liên kết trên cơ sở thực
hiện đúng pháp luật của nhà nớc, đảm bảo chất lợng sản phẩm, phấn đấu tới
6
Website: Email : Tel : 0918.775.368
năm 2005 sản lợng tiêu thụ bia tính theo đầu ngời là 15 lit/ngời/năm, năm
2010 là 20 lit/ngời/năm.
Xét về mặt cơ cấu tổ chức thì phân xởng nấu là một bộ phận không thể
thiếu đợc của một nhà máy sản xuất bia hơn nữa phân xởng này còn có các
mối quan hệ chặt chẽ với các phân xởng và các bộ phận khác nên việc lựa
chọn địa điểm để xây dựng phân xởng có liên quan mật thiết với việc xây dựng

nhà máy. Vị trí phân xởng trong nhà máy phải đảm bảo đợc các yêu cầu của
tổng mặt bằng nhà máy do đó khi lựa chọn điều kiện kinh tế kỹ thuật cộng với
thiết kế mặt bằng sao cho hợp lý. Chính vì lẽ đó mà em quyết định mở rộng
thành lựa chọn địa điểm để xây dựng nhà máy bia có năng suất thiết kế là 6
triệu lít/năm, tất cả đều là bia hơi.
I/ Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy
Địa điểm đợc chọn để xây dựng cần đáp ứng đợc những nguyên tắc sau:
- Phù hợp với định hớng phát triển của nhà nớc, với quy hoạch chung
của thành phố
- Gần nguồn cung cấp nguyên liệu và nơi tiêu thụ sản phẩm
- Đủ diện tích để bố trí các công trình xây dựng đồng thời đảm bảo
mở rộng sau này
- Thuận tiện về mặt giao thông vận tải
- Đảm bảo các nguồn điện, nớc, nhiên liệu
- Vấn đề cấp thoát nớc dễ dàng
- Nguồn nhân lực không quá khan hiếm
Dựa vào các nguyên tắc trên việc thiết kế một nhà máy bia năng suất 6
triêụ lít/năm tại Bắc Ninh là hoàn toàn thực thi vì các lý do sau:
Bắc Ninh là một trong những tỉnh có dân số đông, bớc đầu phát
triển đang xây dung cơ sở hạ tầng thông thơng với các tỉnh lân cận nh: Hà Nội,
Hải Phòng, Hải Dơng. Thêm vào đó đội ngũ lao động của địa phơng đã bớc
đầu quen làm việc trong môi trờng công nghiệp, mức sống của nhân dân ngày
càng đợc cải thiện...Thêm vào đó, Bắc Ninh đã cho mở nhiêu khu công nghiệp
mới nhằm thu hút đàu t trong và ngoài nớc trên tất cả các lĩnh vực, trong đó
7
Website: Email : Tel : 0918.775.368
có thực phẩm. Vì vậy xây dựng một nhà máy bia tại Bắc Ninh chắc chắn là
một dự án khả thi.
1. Nguồn cung cấp nguyên liệu
Do điều kiện tự nhiên nớc ta không thuận lợi cho việc trồng trọt cũng

nh phát triển hai trong số các nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia là malt
đại mạch và hoa houblon, vì vậy đây là hai nguyên liệu đợc nhập ngoại. Malt
đợc nhập từ Pháp hoặc Đức, hoa có thể nhập từ Tiệp hoặc Đức dới dạng hoa
cao hoặc hoa viên.Với việc đặt nhà máy ở Bắc Ninh thì vấn đề này là một u
thế rõ rệt vì ta có thể mua trực tiếp hoặc qua ít khâu trung gian, vận chuyển
gần hơn hẳn thông qua cảng Hải Phòng.
Nguyên liệu thay thế là gạo có thể dễ dàng thu mua ngay trong tỉnh với
giá thành hợp lý với chất lợng đảm bảo. Công việc thu mua đợc tiến hành nhờ
các phơng tiện chủ yếu là ô tô về kho chứa của nhà máy.
Trong nhà máy còn thiết kế một hệ thống để xử lý nớc cấp của thành
phố thành nớc mềm dùng cho việc nấu bia, ngoài ra có thể đào thêm giếng
khoan kèm với xử lý nớc để dùng vào các công việc khác.
2. Vùng tiêu thụ sản phẩm
Vùng tiêu thụ theo mục tiêu của nhà máy là trong thị trờng của Bắc
Ninh, đặc biệt trông các khu công nghiệp, khu chế xuất và một số huyện giáp
ranh của các tỉnh láng giềng: Hà Nội, Hải Phòng, Hải Dơng.
3. Nguồn điện
Điện có thể sử dụng điện của mạng lới quốc gia chạy qua khu vực lấy từ
nhà máy điện Phả Lại. Mạng lới điện này cung cấp điện 24/ 24 giờ trong ngày,
nhng để đề phòng trờng hợp mất điện có sự cố, phân xởng có đặt một trạm
biến thế và sử dụng thêm máy phát điện dự phòng loại TM 320/6 công suất
máy phát 250 KVA
4. Nguồn nớc
Nớc là nguyên liệu rất quan trọng trong sản xuất bia. Để sản xuất 1hl
bia cần tới 10hl nớc. Trong nhà máy nớc đợc dùng vào nhiều mục đích khác
nhau nh: xử lý nguyên liệu, nấu nguyên liệu, thanh trùng, vệ sinh...do đó lợng
8
Website: Email : Tel : 0918.775.368
nớc dùng cho nhà máy rất lớn, riêng lợng nớc nấu bia không lớn nhng nó ảnh
hởng trực tiếp đến chất lợng của bia. Vì vậy nớc dùng để nấu bia không những

đòi hỏi có đầy đủ các chỉ tiêu của nớc uống mà phải có những yêu cầu riêng
đáp ứng cho công nghệ sản xuất bia. Nguồn nớc sử dụng đợc lấy từ giếng
khoan hoặc từ hệ thống cung cấp nớc thành phố và qua xử lý đảm bảo đúng
yêu cầu kỹ thuật.
Xử lý nớc thải là một vấn đề quan trọng trong tất cả các nhà máy vì nó
ảnh hởng trực tiếp đến môi trờng, liên quan đến mục tiêu mà nhà máy sẽ phấn
đấu để đạt đến nh các chứng chỉ ISO. Tuy nớc thải trong nhà máy bia ít làm ô
nhiễm môi trờng nhng cũng phải qua xử lý trớc khi thải ra môi trờng.
Nhà máy cần đặt máy lạnh cung cấp lạnh phù hợp với công suất của nhà
máy. Máy lạnh có thể đợc chế tạo trong nớc hoặc nhập ngoại có tác nhân lạnh
là freon .
5. Nguồn cung cấp nhiên liệu
Nhiên liệu dùng trong nhà máy chủ yếu là cung cấp cho nồi hơi phục vụ
cho các mục đích khác nhau nh phục vụ sản xuất, vệ sinh nhà xởng và thiết bị,
phục vụ tắm giặt. Nhà máy sử dụng nhiên liệu là than đợc nhập từ tỉnh Quảng
Ninh.
6. Nguồn nhân lực
Cán bộ kỹ thuật và điều hành phải qua tuyển chọn kỹ càng
Sử dụng nguồn nhân công của địa phơng đã qua chọn lựa và đợc công ty
trực tiếp dạy nghề. Tuy nhiên việc làm này cũng không mấy khó khăn vì lao
động ở đây đã quen với làm việc trong môi trờng công nghiệp cao.
7. Giao thông vận tải
Nhà máy nằm gần nhiều trục giao thông quan trọng nối với các tỉnh lân
cận , cộng với hệ thống giao thông ở Bắc Ninh khá phát triển nên thuận tiện
cho việc vận chuyển nguyên nhiên vật liệu đến nhà máy và sản phẩm đi tiêu
thụ bằng đờng bộ trong thành phố và các vùng phụ cận.
9
Website: Email : Tel : 0918.775.368

10

Website: Email : Tel : 0918.775.368

Phần2
chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ nấu
và
thuyết minh dây chuyền sản xuất
I.Chỉ tiêu chất lơng
II.Nguyên liệu sản xuất bia
Nguyên liệu dùng để sản xuất bia cho nhà máy là malt đại mạch, gạo
( với một nớc nông nghiệp lúa nớc nh Việt Nam thì gạo đợc sử dụng làm
nguyên liệu thay thế nhằm giảm giá thành sản phẩm) với tỷ lệ là 30%, hoa
houblon, nấm men và nớc.
1. Malt đại mạch
Malt đại mạch là nguyên liệu chính để sản xuất bia, khoảng 1/3 sản l-
ợng đại mạch trồng trên toàn thế giới là phục vụ mục đích trên. Đại mạch đợc
trồng nhiều nhất ở các nớc Liên Xô cũ, Mỹ, Trung Quốc, Pháp...
Trong sản xuất bia qua nhiều năm nghiên cứu ngời ta thấy rằng bia sản
xuất từ malt đại mạch hơn hẳn bia đợc sản xuất từ malt của các hạt hoa thảo
khác về mùi vị và tính chất công nghệ.
Khi đa vào sản xuất malt phải đạt các yêu cầu sau :
1.1. Chỉ tiêu cảm quan :
- Màu sắc : Màu vàng rơm sáng óng ánh, màu chuẩn là màu của
0,16-0,3 ml iốt 0,1N/100 ml nớc.
- Vị : Đặc trng cho malt vàng là vị ngọt nhẹ hay ngọt dịu
- Mùi: thơm tự nhiên, đặc trng cho malt, không đợc có mùi lạ.
- Độ sạch : Không đợc lẫn tạp chất quá 2% và không bị vỡ nhiều,
hạt có kích thớc đồng đều, tỷ lệ vỡ tối đa cho phép là nhỏ hơn
0,5% và khoảng 1% hạt có bệnh.
1.2. Chỉ tiêu cơ học :
11

Website: Email : Tel : 0918.775.368
- Chiều dài mầm: >80% đạt 1/2 3/4
- Khối lợng 1000 hạt: 33 - 35g/1000 hạt
- Dung trọng : 55-58 kg/hl
- Độ trắng đục: 96%
1.3 Chỉ tiêu hoá học:
- Độ ẩm : W = 5 - 8%
- Độ hoà tan : 78- 80% chất khô
- Hoạt lực Diataza: 250-300 WK
- Chỉ số Hactong: 4,5-6
- Thời gian đờng hoá : 10 - 20 phút/70
0
C
- Chỉ số Kolback: 36-41%
- PH = 4,5-6
- Đờng maltoza chiếm từ 65 - 70% tổng chất hoà tan, tỷ lệ đờng
maltoza/phi maltoza = 1/0,4 - 1/0,5.
1.4 Thành phần chính :
STT Thành phần hóa học của malt Tính theo % chất khô
1 Tinh bột 58 - 65
2 Đờng khử 4
3 Saccharoza 5
4 Pentoza hoà tan 1
5 N
formol
0,7 - 1
6 Chất khoáng 2,5
7 Pentoza không hoà tan và hexoza 9
8 Xenluloza 6
9 Các chất chứa Nitơ 10

10 Các chất chứa nitơ không đông tụ 2,5
11 Chất béo 2,5
2. Hoa houblon
12
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Hoa houblon đợc coi là nguyên liệu chính thứ hai không thể thiếu đợc
trong quá trình sản xuất bia. Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hơng
thơm rất đặc trng, làm tăng khả năng tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn
định thành phần sinh học của sản phẩm. Do những tính năng cực kỳ đặc biệt
nh vậy, từ khi phát hiện ra công dụng của nó trong sản xuất bia (thế kỷ 8) đến
nay, hoa houblon vẫn giữ đợc vai trò độc tôn và là loại nguyên liệu Không
thể thay thế trong ngành công nghiệp này. ở Việt Nam, hiện nay hoa
houblon đợc nhập để sản xuất bia gồm các dạng: hoa cánh, hoa viên, cao hoa.
2.1 Yêu cầu của hoa houblon
- Màu sắc : Hoa cánh màu vàng đục, hơi xanh, không có màu nâu hoặc
xám đen.
- Tạp chất : Không chứa các tạp chất, không lẫn nhiều cuống hoa.
- Mùi thơm đặc trng, không có mùi hắc.
- Dùng tay nghiền hoa còn dính tay.
- Phấn hoa : bóc cánh hoa ra còn nhiều phấn màu vàng sáng.
- Hoa viên : Hoa cánh thu về đợc sấy khô, nghiền ép và đùn thành viên
đợc bảo quản trong túi giấy nhôm.
- Hoa cao : Hoa đợc trích lý bằng cồn hoặc CO
2
rồi cô đặc dịch trích ly
đến cao. Cao hoa có màu vàng, đen sẫm, dẻo có thể bảo quản tốt từ 3-4
năm, thuận lợi cho quá trình chuyên chở mà vẫn đảm bảo đợc chất lợng
hoa.
2.2 Thành phần hoá học của hoa
STT Thành phần Tính theo % chất khô

1 Độ ẩm
11 ữ 13%
2 Chất đắng
15 ữ 21%
3 Polyphenol
2,5 ữ 6%
4 Tinh dầu thơm
0,3 ữ 1%
5 Protít
15 ữ 21%
13
Website: Email : Tel : 0918.775.368
6 Celluloza
12 ữ 14%
7 Chất khoáng
5 ữ 8%
8 Các hợp chất khác 26-28%
Trong đồ án này, em sử dụng hai loại chế phẩm hoa houblon thông
dụng nhất hiện nay ở Việt Nam là hoa viên 8% axit và cao hoa CO
2
30%
axit
3. Gạo
Ngoài đại mạch, trong công nghiệp sản xuất bia, để giảm giá thành sản
phẩm ngời ta đa một số nguyên liệu khác nh gạo, ngô... vào để thay thế. ở
Việt Nam, gạo nhiều và rẻ, nên nguyên liệu thay thế hầu hết là gạo. Trong gạo
chứa nhiều tinh bột nên ta thu đợc nhiều chất hoà tan.
3.1 Yêu cầu chung về gạo
- Đồng nhất về kích thớc.
- Màu sắc trắng đồng nhất, không có hạt bị mốc, mối, mọt, mùi

hôi.
- Không có sạn, cát (nếu có chỉ cho phép 2%).
- Độ ẩm từ 10 ữ 13%.
- Độ hoà tan 75 ữ 85%.
3.2 Thành phần hoá học của gạo
STT Thành phần Tính theo % chất khô
1 Tinh bột 75
2 Protein 6 - 8
3 Chất béo 1 - 1,5
4 Xenluloza 0,5 - 0,8
5 Chất khoáng 1 - 1,2
14
Website: Email : Tel : 0918.775.368
4. Nớc
Hàm lợng các chất hoà tan trong dịch đờng trớc khi lên men là 10-13%
đối với bia vàng. Nh vậy, trong bia thành phẩm nớc chiếm khoảng 87 - 90%.
Do đó, có thể nói nớc là một trong những nguyên liệu chính để sản xuất bia.
Nớc giữ vai trò quan trọng trong việc hình thành vị của sản phẩm cho nên nó
phải đáp ứng đầy đủ các chỉ tiêu từ hoá học đến sinh học.
Nớc đợc dùng trong tất cả các công đoạn sản xuất bia từ ngâm, ơm
mầm đại mạch đến nấu, rửa bã, làm lạnh, vệ sinh dụng cụ, thiết bị, rửa chai,
cung cấp cho nồi hơi, vệ sinh nhà xởng. Tuỳ từng công đoạn mà yêu cầu của
nớc khác nhau nhng phải đảm bảo một số chỉ tiêu chung nh:
- Hàm lợng muối cacbonat < 50mg/l.
- Hàm lợng muối magiê < 100mg/l.
- Hàm lợng muối clorua < 200mg/l.
- Hàm lợng muối sunfat 250mg/l.
- Hàm lợng ion canxi: <150mg/l.
- Hàm lợng ion magiê: 50 mg/l.
- Hàm lợng ion natri : 150 mg/l.

- Hàm lợng ion kali : 12 mg/l.
- Hàm lợng ion sắt : 0.2 mg/l.
- Hàm lợng Đồng : Không có.
- Hàm lợng Kẽm : Không có.
- Hàm lợng muối photpho : 5000 mg/l.
- pH 9,5.
- NH
3
và muối NO
2
: 0,1 mg/l.
- Vi sinh vật không quá 100 tế bào/1cm
3
.
- E.Coli và các vi sinh vật độc hại 3 tế bào/1cm
3
.
15
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Cách xử lý nớc để sản xuất bia có nhiều phơng pháp khác nhau: nh kết
tủa, đông tụ, trao đổi ion, lọc cát sỏi, hấp thụ bằng than hoạt tính...Tuỳ thuộc
vào mức độ nớc cho từng công đoạn mà ta có biện pháp xử lý nớc cho phù
hợp. Cụ thể: với nớc thành phố chỉ cần xử lý trao đổi ion để làm mềm nớc, với
nớc giếng khoan thì qua lọc cát sỏi, than hoạt tính, trao đổi ion
5. Nấm men
Đặc điểm: nấm men thờng dùng để lên men hiện nay là chủng
Saccharomyces carlsbergensis là loại nấm men chìm, tế bào nấm men hình
cầu hoặc hình oval, kích thớc trung bình là 3 ữ 15 àm, sinh sản chủ yếu bằng
phơng thức nảy chồi, lên men ở điều kiện nhiệt độ thấp. Nó có khả năng lên
men các loại đờng nh: raffinoza, maltoza, glucoza, fructoza.Vào cuối quá trình

lên men, nó kết lắng xuống đáy do tính chất tạo chùm của tế bào, thuận lợi
cho việc tách men sau quá trình lên men để quay vòng sử dụng nấm men.
Nguồn men giống: có thể lấy men giống từ nuôi cấy nấm men từ chủng
thuần khiết hay tái sử dụng nấm men từ những lần lên men trớc.
6. Các nguyên liệu phụ
Trong công nghệ sản xuất bia ngời ta sử dụng chế phẩm enzym nhằm
mục đích: thích hợp với sản xuất bia dùng nguyên liệu thay thế, làm tiệm cận
về chất lợng của bia với nhiều nguyên liệu thay thế và bia 100% malt, giúp
cho quá trình dịch hoá đợc dễ dàng, nhờ độ ổn nhiệt cao nên quy trình nấu đợc
đơn giản hoá, tăng hiệu suất thu hồi, tăng năng suất, giảm thời gian nấu....
ở đây, em sử dụng enzym trong quá trình dịch hoá gạo dới dạng chế
phẩm Termamyl 120L của hãng Novo Đan Mạch. Đây là chế phẩm enzym
dạng lỏng, đợc sản xuất từ vi khuẩn Bacillus licheniformis, có khả năng chịu
đợc nhiệt độ cao từ 95-105
0
C. Termamyl 120L là một endo-amylaza, chứa
chủ yếu là alpha-1,4-glucosidaza có tác dụng phân cắt các liên kết alpha-1,4-
glucosit trong chuỗi mạch amyloza và amylopectin thành dextrin và
oligosaccharit tan trong nớc, làm giảm nhanh chóng độ nhớt của dịch cháo.
16
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Việc sử dụng chế phẩm Termamyl làm enzym dịch hoá cho phép tránh đợc
hiện tợng lão hoá tinh bột, có đợc hiệu suất thu hồi chất chiết cao, dịch hoá
nhanh và triệt để
Nguyên liệu phụ trợ khác:
Nguyên liệu phụ trợ trong sản xuất bia còn có: axit sulfuric,axit lactic,
CaCl
2
, chất tẩy rửa, chất sát trùng....
II/ Chọn dây chuyền sản xuất:

Phân xởng thiết kế là phân xởng nấu. Mục đích của quá trình nấu là:
- Hoà tan các chất có trong malt, gạo
- Sử dụng các enzym amylaza để chuyển tinh bột thành đờng,
proteinaza để chuyển protein thành axit amin, peptit và
polypeptit.
- Làm đắng dịch hèm nhờ hoa houblon.
Quá trình nấu ( chuẩn bị dịch đờng houblon hoá) có thể chia làm 5 công
đoạn:
- Nghiền nguyên liệu: malt, gạo
- Nấu và đờng hoá
- Lọc dịch đờng
- Nấu hoa hay hounlon hoá dịch đờng
- Lắng trong và làm lạnh dịch đờng houblon hoá
Nghiền nguyên liệu:
Có các phơng pháp nghiền malt nh : nghiền khô, nghiền khô có phun
ẩm vỏ, nghiền khô mịn, nghiền ớt không ngâm, nghiền ớt có ngâm.
Các ph ơng pháp nghiền khô có u điểm là có thể nghiền trớc 1 ngày trớc
khi nấu, có thể nghiền malt có độ nhuyễn kém nhng có nhợc điểm là không
giữ đợc nguyên vỏ, bụi, bột nhiều nên dung tích thùng lọc nhỏ. Nếu nghiền
khô mịn thì phải dùng máy lọc thế hệ mới.
Các ph ơng pháp nghiền ớt có u điểm là vỏ đợc bảo toàn, có thể tăng
chiều cao lớp lọc nhng có nhợc điểm là nghiền không tốt malt cha nhuyễn, khi
ngâm malt độ ẩm có thể không đều, sau khi nghiền xong phải nấu ngay, chi
phí thiết bị và vệ sinh thiết bị lớn, dễ ăn mòn thiết bị.
17
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Các ph ơng pháp nghiền ẩm có u điểm là khắc phục đợc các nhợc điểm
của phơng pháp nghiền khô và nghiền ớt.
ở đây, em chọn phơng pháp nghiền khô có phun ẩm vỏ vì nó có nhiều
u điểm nh trên đã nói, hơn nữa năng suất của phân xởng không lớn lắm nên

phơng pháp này phù hợp với năng suất nồi lọc.
Đối với nguyên liệu thay thế là gạo, chọn phơng pháp nghiền khô bằng
máy nghiền búa.
Nấu và đờng hoá:
Có 3 nhóm phơng pháp đờng hoá:
Ph ơng pháp ngâm chiết: ngâm chiết dần, ngâm chiết tăng dần nhiệt độ.
Phơng pháp này chỉ thích hợp cho malt có độ nhuyễn tốt và phơng pháp lên
men nổi, nhiệt độ lên men cao.
Ph ơng pháp đun sôi: Phơng pháp này có đặc điểm là tạo ra các bớc nhảy
nhiệt độ, tranh các điểm dừng ở nhiệt độ trung gian, hơn nữa chỉ đun sôi một
phần dịch đờng, do đó hoạt động của enzym tốt hơn, nâng cao đợc hiệu suất
hoà tan của dịch đờng. Có thể nấu 1 lần, 2 lần hoặc 3 lần. khi nấu chỉ nấu phần
đặc. Phơng pháp này yêu cầu phải có hai nối nấu: một nồi hoà bột và một nồi
nấu.
Ph ơng pháp hỗn hợp: Phơng pháp này sử dụng cho quá trình nấu có sử
dụng nguyên liệu thay thế. Nguyên liệu thay thế đợc hồ hoá riêng, sau đó đợc
đờng hoá, có thể đờng hoá chung hay riêng với malt. Dịch cháo có thể đợc
dịch hoá bằng enzym dịch hoá hoặc bằng malt.
Trong thiết kế này, em chọn phơng pháp nấu và đờng hoá hỗn hợp,
trong đó, nguyên liệu thay thế là gạo đợc hồ hoá và dịch hoá riêng trong nồi
nấu gạo có sử dụng enzym dịch hoá Termamyl 120L, sau đó đợc đờng hoá
chung với malt trong nồi đờng hoá.

Lọc dịch đờng:
Có thể lọc dịch đờng bằng nồi lọc hoặc máy lọc khung bản.
18
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Máy lọc khung bản có u điểm là lọc nhanh, tốn ít lợng nớc rửa bã hơn,
thiết bị gọn hơn nhng nhợc điểm của nó là không kín, dịch đờng dễ bị oxy hoá
nên chất lợng dịch đờng kém hơn, vệ sinh vải lọc khó, tốn lao động và chi phí

bảo dỡng lớn.
Nồi lọc tuy lọc lâu hơn, chiếm nhiều diện tích nhà xởng hơn nhng năng
suất lọc lớn hơn, cách nhiệt tốt, dịch lọc ít bị oxy hoá, dễ cơ giới hoá tự động
hoá, chi phí bảo dỡng ít hơn.
Do đó, trong dây chuyền sản xuất này, em chọn nồi lọc để lọc dịch đ-
ờng nhằm đảm bảo chất lợng dịch đờng và giảm mức độ lao động của công
nhân trong công đoạn rửa bã và vệ sinh thiết bị.
Nấu hoa
Trong giai đoạn đun hoa phải đảm bảo đợc thời gian đun sôi cũng nh c-
ờng độ sôi của dịch để có thể kết lắng tốt các cặn thô và cặn mịn, đảm bảo quá
trình đồng phân hoá nhng đồng thời tránh hiện tợng caramen hoá dịch đờng
Kỹ thuật nấu hoa chia làm 3 phần:
Phần 1: cho 1/4 lợng hoa vào khoảng 15-20 phút sau khi sôi. Sử dụng
loại hoa đắng nhất, ít thơm nhất, giầu tanin nhất.
Phần 2: cho 1/2 - 2/3 lợng hoa. Đây là phần tạo vị đắng quan trọng nhất
cho bia.
Phần 3: cho 1/4 lợng hoa còn lại vào khoảng 15-30 phút trớc khi kết
thúc nấu hoa. Đây là loại hoa thơm nhất, mùi đặc trng nhất cho bia đặc biệt là
bia vàng.
Trong sơ đồ dây chuyền này, em chọn nấu hoa ba phần, sử dụng hai
dạng chế phẩm là cao hoa và hoa viên. Lợng sử dụng của từng loại có thể suy
ra từ lợng hoa cánh cần thiết dựa trên tơng quan độ đắng giữa các chế phẩm
này.
Lắng trong và làm lạnh nhanh dịch đờng houblon hoá.
Đây là giai đoạn rất dễ nhiễm tạp vi sinh vật, đặc biệt là vi khuẩn chịu
nhiệt coliform phát triển nhanh làm cho bia thành phẩm có mùi cần tây. Do
đó, cần phải tiến hành nhanh và với mức độ vệ sinh tốt nhất.
19
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Có các loại thiết bị làm trong nh thùng thấp hở, thùng kín, lọc li tâm,

máy lọc dùng chất trợ lọc, lắng xoáy Xu thế hiện nay các nhà máy đều sử
dụng thiết bị lắng xoáy để làm trong dịch đờng do thiết bị đơn giản mà hiệu
quả tách cặn cao.
Để làm lạnh dịch đờng sau lắng xoáy, chọn thiết bị làm lạnh nhanh kiểu
tấm. Thiết bị này có u điểm là có thể vệ sinh theo chu trình kín, giảm nhiễm
tạp vi sinh vật, thiết bị gọn, tiết kiệm diện tích nhà xởng. Chọn thiết bị làm
lạnh 1 cấp dùng tác nhân lạnh là nớc 0-1
0
C, tránh ăn mòn, tái sử dụng tốt.
II/ Sơ đồ dây chuyền sản xuất:

Termamyl
Cân
20
Gạo Mal
t
Nghiền
Cân
Nghiền
Hồ hoá Đờng hoá