Nghiên cứu áp dụng các giải pháp sản xuất sạch hơn cho ngành công nghiệp sản xuất bia

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHÂM – MÔI TRƯỜNG
NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
MÔN HỌC: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SẠCH HƠN



BÀI BÁO CÁO
Đề Tài: Nghiên

cứu áp dụng các giải
pháp sản xuất sạch hơn cho ngành công
nghiệp sản xuất bia
GVHD: Th.s Vũ Hải Yến
Lớp 13DTP05-06 – NHÓM 8

Nguyễn Ngọc Vân Anh

1311110152

13DTP06

Nguyễn Hoàng Phi Long

1311110517

13DTP06

Nguyễn Bảo Nhi

1311110633

13DTP05

Nguyễn Thị Thanh Nhi

1311110637

13DTP05

Đồng Ngọc Thế

1311111283

13DTP06

Nguyễn Sĩ Thọ

1311110850

13DTP06



CHƯƠNG I: SƠ LƯỢC VỀ NHÀ MÁY BIA SÀI GÒN - HOÀNG QUỲNH
1. Tổng quan nhà máy:
Nhà máy bia Sài Gòn - Hoàng Quỳnh thuộc tổng công ty bia Sài Gòn - Bình Tây bắt đầu đi
vào hoạt động từ năm 2004
Địa chỉ: Lô A73/I Đường 7 KCN Vĩnh Lộc - xã Bình Hưng Hòa, huyện Bình Chánh,
TPHCM
Tổng
2

diện tích mặt bằng: 21922m
2
Diện tích mặt bằng xây dựng: 12500m
Công suất hiện tại của nhà máy là 80.000.000 l/năm với 2 dây chuyền chiết chai công suất
13500 chai/h và 1 dây chuyền chiết lon công suất 11300 lon/h. Nhà máy bia Hoàng Quỳnh
không sản xuất bia hơi.
Nhà máy bia Sài Gòn Hoàng Quỳnh được trang bị máy móc, thiết bị hiện đại hàng đầu
trong nước và Châu Âu; sản xuất bia theo công nghệ của Tổng Công ty cổ phần Bia, Rượu,
Nước giải khát Sài Gòn; đội ngũ kỹ sư và công nhân lành nghề, trẻ, năng động, sáng tạo, đầy
nhiệt huyết, được đào tạo chuyên môn bài bản và ngày càng trưởng thành, hoàn toàn có thể làm
chủ kỹ thuật – công nghệ, đội ngũ quản lý có kinh nghiệm.
Nhà máy cung cấp các sản phẩm bia mang thương hiệu của Tổng Công ty cổ phần Bia,
Rượu, Nước giải khát Sài Gòn, hiện tại là sản phẩm bia chai loại 355ml, bia lon 333ml, bia
chai Sài Gòn Special 330ml và trong tương lai là các sản phẩm khác được ghi trong giấy chứng
nhận đăng ký kinh doanh.
Với dây chuyền công nghệ tiên tiến, trang thiết bị hiện đại, nguồn nguyên liệu được nhập từ
nước ngoài nên sản phẩm của công ty luôn đạt chất lượng cao và được khách hàng ưa chuộng.
Hiện nay, thương hiệu Bia Sài Gòn có mặt hầu hết trên thị trường các tỉnh miền Trung, Cao
Nguyên, Nam Bộ và trở thành nét văn hóa đặc trưng của thành phố Sài Gòn. Đồng thời, cùng
với đội ngũ cán bộ trẻ có trình độ chuyên môn cao, đội ngũ công nhân có kỹ thuật lành nghề và
các thiết bị hiện đại, công ty không ngừng mở rộng thị trường với phương châm “Uy tín - Chất
lượng - Hiệu quả” để đáp ứng nhu cầu của khách hàng và phát triển công ty lớn mạnh hơn.

3


2. Bố trí mặt bằng nhà máy:

Sơ đồ 1.1: Mặt bằng tổng thể nhà máy Bia Sài Gòn Hoàng Quỳnh
3. Các sản phẩm của nhà máy:

Các sản phẩm chính của nhà máy bao gồm:

Bia chai Sài Gòn Lager

Bia chai Sài Gòn Export

4. Quy trình sản xuất bia tại nhà máy Hoàng Quỳnh

4

Bia lon 333 Export


Nước, acid lactic

Malt

Gạo

Sàng (1lần)

Sàng (2lần)

Cân

Xay

Xay Nghiền

Cân

Pha bột malt

CaCl2

Malt lót

Pha bột Gạo

Đạm hoá

Hồ hoá
Dịch Hoá
Đường hoá
Lọc dịch nha

Acid lactic,
ZnO4, houlon, Caramel

Nước, acid lactic

Malt lót
Nước

Rửa Bã

Bã

Houlon hóa
Lắng gặn

Cặn

Làm lạnh nhanh
Không khí

Vô trùng

Sục khí

Nấm men

Lên men chính

Thu hồi men

Lên men phụ
Làm lạnh
Bột Lọc

CO2

Lọc

Cặn

Bão hòa CO2

Tàng trữ
Chai

Tẩy nhãn, rửa

Chiết
Thanh trùng
Dán nhãn
Đóng thùng
5
Sản phẩm

Rửa

Lon


Sơ đồ dòng tổng quát quá trình sản xuất bia tại nhà máy
5. Vấn đề môi trường tại cơ sở sản xuất bia
• Vấn đề ô nhiễm nước thải:
Vấn đề môi trường lớn nhất của nhà máy bia là lượng nước thải rất lớn chứa nhiều chất hữu
cơ, pH cao, nhiệt độ cao. Việc lưu giữ và thải bỏ lượng men lớn, bột trợ lọc, vải lọc có lẫn nấm
men sau mỗi lần lọc làm tải lượng hữu cơ trong nước thải rất lớn. Nguồn nước thải không được
kiểm soát, không được xử lý sẽ dẫn đến phân hủy các chất hữu cơ, làm giảm oxy hòa tan trong
nước cần thiết cho thủy sinh. Ngoài ra quá trình này còn gây ra mùi khó chịu.Các thành phần
như nitrat, photphat có trong nước thải gây ra hiện tượng phì dưỡng cho các thực vật thủy sinh.
6


• Vấn đề ô nhiễm không khí:
Khí thải của nhà máy bia bao gồm khí thải phát sinh do sử dụng nồi hơi(hơi và mùi hóa chất
sử dụng, mùi sinh ra trong quá trình nấu) và của các chất thải hữu cơ như bã hèm, men ... sẽ gây

mùi cho khu vực sản xuất nếu chưa được xử lý kịp thời.
• Chất thải rắn:
Các chất thải rắn chính của quá trình sản xuất bia bao gồm bã hèm, bã men, các mảnh thủy
tinh từ khu vực chiết rót, đóng chai, bột trợ lọc từ khu vực lọc, bột giấy từ quá trình rửa chai,
giấy, nhựa, kim loại từ các bộ phận phụ trợ, xỉ than, dầu thải, dầu phanh.
CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
A. CHUẨN BỊ

1. Làm sạch
- Gạo:
Để hạ giá thành sản xuất, cải tiến mùi vị của bia và nhằm mục đích bảo quản được lâu dài,
nhà máy Bia Sài Gòn Hoàng Quỳnh đã dùng gạo tẻ làm nguyên liệu thay thế vì đây là nguồn
nguyên liệu rất dồi dào tại Việt Nam. Gạo chứa nhiều tinh bột và protein nên trong quá trình nấu
ta thu được một lượng lớn các chất hòa tan.
Gàu tải đưa gạo lên các tầng khác nhau để xử lý: Gạo được máy hút bụi hút loại bỏ sơ bộ
các tạp chất (bụi, bao bì, dây nhựa…)

-

Sau đó gạo tiếp tục qua hệ thống các thiết bị gồm:
- Thiết bị hút sắt: nam châm gắn trong thiết bị hút sắt ra khỏi gạo, thiết bị
được định kỳ tháo gỡ để lấy kim loại ra.
- Thiết bị hút bụi: lưu lượng gió là 10milibars, hút và loại bỏ hoàn toàn các
hạt bụi, tạp chất khác còn lại từ công đoạn trước.
o
Sàng tạp chất: sàng rung với góc nghiêng 50 , tạp chất như: sạn, sỏi,cát lọt qua các lỗ của
sàng và được loại bỏ.

-

Máy nghiền gạo : thiết bị nghiền búa
Băng tải và gàu tải chuyển gạo sạch lên bồn chứa tạm thời ngay bên trên thiết bị cân định
lượng. Gạo qua thiết bị cân và được chứa trong bồn chứa gạo.
Gạo được nghiền bằng thiết bị nghiền lá búa để đạt được kích thước mong muốn.
- Malt:
Malt được sử dụng tại nhà máy là malt vàng được nhập từ Pháp, Úc, New Zealand… nhưng
chủ yếu là được nhập từ Úc.
Gàu tải, băng tải đưa malt từ silo lên thiết bị tiếp nhận malt, malt được hút bụi để loại bỏ sơ
bộ các tạp chất nhỏ nhẹ.

• Malt được cân tự động định lượng trước khi được đưa vào bồn chứa.
0

• Qua thiết bị sàng rung với góc nghiêng 20 , không sử dụng gió hút. Mục đích loại
bỏ sơ bộ các loại dây nhựa, bụi, nilông, hạt lép...
7


• Malt tiếp tục được chuyển hệ thống thiết bị nhiều chức năng bao gồm:
+ Bộ tách sắt: có hệ các nam châm, mục đích chính hút loại bỏ kim loại và được định
kỳ mở lấy kim loại ra.
0
+ Sàng rung: có góc nghiêng 35 , lưu lượng gió 5 milibars. Chức năng chính của sàng
là loại sạn.
+ Thiết bị hút bụi: dùng gió hút để loại bỏ vỏ trấu, rác (giấy, bao bì…) một cách triệt
để.

• Sau đó malt được vận chuyển đến cân định lượng trước khi đưa vào bồn chứa
malt sạch, sẵn sàng cho công đoạn xay malt.

• Từ bồn chứa malt, malt được sử dụng đi qua 2 hướng là qua thiết bị xay nghiền
malt lót và malt ướt.
+ Malt lót: malt được nghiền trước khi cân định lượng.
+ Malt ướt: malt được cân định lượng trước nghiền.
2. XAY NGHIỀN:
Malt và gạo được xay nghiền thành các hạt có kích thước nhỏ hơn nhằm phá vỡ cấu trúc tế
bào, tăng bề mặt tiếp xúc với nước, làm cho thành phần của nội nhũ tiếp xúc với nước nhanh
hơn, thúc đẩy quá trình đường hóa và quá trình thủy phân quá trình trích ly, phản ứng enzyme
diễn ra dễ dàng.
3. CÂN:
Xác định khối lượng nguyên liệu đúng theo yêu cầu của mỗi mẻ nấu trong từng loạibia. Một
mẻ nấu bia cô đặc tại nhà máy có khối lượng các thành phần như sau:
- Tổng lượng gạo: 880kg.

-

Tổng lượng malt: 2582kg (kể cả malt lót).

B. NẤU
1. CÔNG ĐOẠN NẤU BIA CÔ ĐẶC
 Nấu malt và gạo:
Toàn bộ lượng nguyên liệu cần cho quá trình nấu gạo và malt trong một mẻ nấu:
STT

Nguyên liệu

Số lượng

1

Malt

2430 kg

2

Gạo

880 kg

3

Malt lót

152 kg/2 lần
8


4

Acid lactic

160ml

5

CaCl2

3.3kg

6

Enzyme Ultraflo Max

230g

7

Enzyme Termamyl SC

30g

8

Nước

28hl ở nồi gạo
73hl ở nồi malt

• Quá trình nấu gạo:
Công đoạn nấu gạo (hồ hóa) làm trương nở và phá vỡ các hạt tinh bột trong dịch hồ
nóng, nhờ vậy các enzyme amylase sẽ tác dụng dễ dàng hơn khi tinh bột chưa hồ hóa.
Trong quá trình nấu gạo cần bổ sung malt lót vào để tăng hiệu suất của quá trình thủy
phân do hệ thống enzyme trong tinh bột gạo rấtít.
Hồ hóa có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình công nghệ sản xuất bia vì tinh bột
được hồ hóa sẽ đường hóa nhanh hơn.
• Quá trình nấu malt:
Công đoạn nấu malt giúp chuyển tối đa những chất không hòa tan dự trữ trong hạt
malt và thế liệu, thông qua các hệ thống enzyme (amylase, protease) có sẵn trong hạt malt
bằng con đường thủy phân, tạo ra dịch đường hóa.

Sự thủy phân tinh bột có thể tóm tắt như sau:

2. LỌC DỊCH NHA:
Hỗn hợp sau khi đường hóa sẽ thành hai pha:
• Pha lỏng: chứa nước và các chất hòa tan cần thu nhận.

• Pha rắn: chứa rất nhiều các chất không hòa tan, điển hình là cellulose.
Mụcđích lọc dịch nha:

-

Lọc tách bã nhằm tách pha lỏng ra khỏi pha rắn, tách các phân tử không tan và các phần kết tủa
trong quá trình đun sôi ra khỏi dịch đường.

-

Rửa bã nhằm tận thu chất dinh dưỡng còn lại trong bã, tăng hiệu suất trích ly, tăng sự khuếch
0
tán các chất hòa tan vào dịch đường. Dùng nước nóng 76 C để rửa bã.
9


Không nên rửa bã bằng nước nóng hơn vì ở nhiệt độ cao sẽ làm vô hoạt enzyme amylase,
đồng thời cũng trích ly nhiều chất đắng và những chất hòa tan khác, gây đục bia.
3. ĐUN SÔI DỊCH ĐƯỜNG VỚI HOULON:
Thực hiện ngâm cao khi lọc được ~ 170hl dịch, đun cao khoảng 40 phút (đến điểm lấy mẫu
điều chỉnh, ngâm hoa viên).
Thực hiện xả cao, viên và đun theo đúng kế hoạch kiểm soát chất lượng:
Bước Công việc
Yêu cầu

1

Nhận dịch nha

Dịch lọc được đưa sang nồi trung gian
Kết thúc quá trình lọc thì bơm toàn bộ lượng dịch trong nồi
0
trung gian qua bộ trao đổi nhiệt với nước 96 C để vào nồi
hoa.
Thời gian đổ: nếu là mẻ đầu tiên của chu kì nấu thì cho vào
khi lọc được dịch cốt khoảng 50 – 70hl. Nếu là các mẻ tiếp
theo của chu kì nấu thì cho vào khi bơm dịch từ nồi trung
gian sang nồi hoa được 2 – 3 phút.

2

Cấp hoa

Khi nhận đủ thể tích trước khi đun sôi

0
Nhiệt độ 95 C và việc cấp houblon cao phải kết thúc trước
0
khi đạt 100 C.
Nâng nhiệt đến Kết thúc bơm dịch từ nồi trung gian sang nồi hoa thì nhiệt độ
sôi
trong nồi khoảng 900C, nâng nhiệt lên 990C. Lưu ý: cho hoa
cao và caramel vào thùng ngâm với lượng phù hợp vào thùng
HOP khi lọc dịch được khoảng 160hl
Cấp Houblon

Khi đun sôi 50 phút.
viên lần1
Cấp houblon
Thời điểm: 5 phút trước khi kết thúc đun sôi.
viên lần2
houblon cao

3

4
5
6

Cấp caramel

Cùng thời điểm cấp houblon cao

7

Cấp ZnSO4,
acidlactic
Cấp enzyme
termamyl

Cùng thời điểm cấp hoa viên.

8

Cho 100ml vào nồi trung gian khi lọc được khoảng 30hl dịch
cốt và cho vào nồi hoa 200ml nhằm làm cho quá trình thủy

phân tinh bột triệt để hơn, hạn chế tinh bột sót trong quá trình
nấu.

4. LẮNG XOÁY VÀ LÀM LẠNH NHANH:
-

Lắng xoáy:
10


Trong quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon, tạo nhiều kết tủa với kích thước
khác nhau. Khi dịch ở trạng thái tĩnh, các kết tủa này có nhiều hướng rơi tự do xuống đáy
thùng, tốc độ rơi phụ thuộc vào khối lượng riêng của chúng. Có hai loại cặn: cặn thô và cặn
mịn
Sau khi đun sôi dịch được bơm qua thùng lắng xoáy, dịch đi vào thùng theo phương
tiếp tuyến với thành thùng. Cặn tập trung ở giữa đáy thùng.Thời gian lắng khoảng 20 phút.
Dịch sau khi lắng được bơm qua hệ thống làm lạnh nhanh

-

Làm lạnh nhanh:

0
Dịch nha sau khi lắng ở nhiệt độ 90 – 95 C sẽ được dẫn trực tiếp vào thiết bị trao đổi
0
nhiệt để làm lạnh. Tác nhân trao đổi nhiệt trực tiếp là nước đã được làm lạnh xuống2 C.
Để hạ nhiệt độ dịch đường đến nhiệt độ thích hợp cho nấm men pháttriển, hạn chế sự xâm
nhập của vi sinhvật, loại dần các cặn mịn khi làm lạnh.

C. LÊN MEN

o
o
Dịch nha được làm lạnh bằng máy làm lạnh nhanh từ 95 – 98 C xuống còn 8 C sau đó
được sục khí đã vô trùng bằng đèn cực tím rồi cấp qua phân xưởng lên men. Mục đích của
việc sục khí là cung cấp oxy cho nấm men sử dụng để tăng sinh khối.
1. LÊN MEN CHÍNH:
Nhà máy sử dụng hai loại men là RH và VLB với đặc tính lên men khác nhau.Lên men
chính trong khoảng từ 5 – 7 ngày.
Tăng nhiệt độ lên 100C tạo nên dòng đối lưu, khuếch tán mạnh → đẩy các chất tiền tố
tạo hợp chất chứa lưu huỳnh (SO 2, H2S…) gây mùi vị không tinh khiết. Diacetyl
sunfit giảm là do nó kết hợp với một số chất như O 2, H2 khi kích nhiệt độ lên dẫn đến
khuấy đảo cuốn theo CO2 thải ra ngoài.
Quá trình lên men chính: được chia làm 4 giai đoạn
- Thời kỳ 1 (sau 1 ngày): Nấm men phát triển và sinh sản, chất hòa tan giảm 0.3 –
0.5%, nhiệt độ tăng khoảng 5%.
- Thời kỳ 2 (1 ngày tiếp theo): quá trình lên men tiếp tục và mạnh dần, chất hòa tan
o
giảm 2 – 2.5%, nhiệt độ tăng 1 –1.5 C.
- Thời kỳ 3 (2 ngày tiếp theo): quá trình lên men diễn ra mạnh nhất, chất hòa tan giảm
2.5 – 3%. CO2 thoát ra nhiều nhất và cũng là giai đoạn tạo nhiều diacetyl.

-

Thời kỳ cuối (1 ngày còn lại): cường độ lên men yếu dần, chất hòa tan giảm 0.8 – 1%,
o
nhiệt độ giảm 3 - 4 C, nấm men bắt đầu lắng xuống cùng các thành phần keo tụ như
protein, tannin, nhựa đắng houblon… Quá trình lên men chính kết thúc sản phẩm
nhận được là bia non.

a) Xả cặn hoa

11


Sau khi nạp dịch đầy tank 24 giờ, tiến hành xả cặn hoa.Cặn trong giai đoạn này chủ yếu là
cặn từ hoa houblon và các loại cặn thô. Xả cặn hoa mỗi ngày một lần đối với lên men chính và
hai ngày một lần đối với lên men phụ

b) Thu hồi men và tái sử dụng
o
Tiến hành hạ nhiệt độ tank xuống 5 C, sau 12 - 48 giờ tiến hành thu hồi men. Nối đường ống
qua bơm men đến tank thu hồi men.Vệ sinh đường ống thu hồi men liên quan, bơm men vào tank
chứa men thu hồi. Xả bỏ phần men già ban đầu vào tank men hủy. Thu hồi men tốt vào tank
chứa men để tái sử dụng. Dịch nấm men ở lớp giữa ra khỏi thiết bị sẽ được bơm vào bồn thu hồi
o
men, nhiệt độ trữ men khoảng 2 - 5 C.Nấm men bị thoái hóa một cách rõ rệt nếu để cả ngày mà
không lên men. Do đó phải sử dụng nấm men càng sớm càng tốt. Nếu chưa sử dụng ngay phải
o
bảo quản lạnh ở 0 C.

2. LÊN MEN PHỤ VÀ TÀNG TRỮ BIA:
0
Dựa vào nồng độ đường, khi giảm xuống khoảng 2.8 – 3.2 P thì dịch men được lên men phụ.
Dựa vào nồng độ diacetyl: <2 mg/l.
Bia cô đặc

Thông số

Thời gian lên men phụ

0

2-5 C
14-16 ngày

0
Thời điểm thích hợp để hạ xuống 5 C

0
Khi độ đường đạt 2.8 – 3.2 P (khi bắt

0
Thời điểm thích hợp để hạ xuống 2 C

0
đầu hạ xuống 5 C thì bắt đầu tính thời
gian lên men phụ).
0
Từ ngày 14-16 : hạ xuống 2 C khi tốc

Nhiệt độ lên men

độ lên men nhanh hay thời gian lưu
50C đạt 18 ngày lên men. Bắt đầu tính
thời gian tàng trữ và ủ bia.
Thời điểm thích hợp để hạ xuống 10C

Từ ngày thứ 18 trở đi và duy trì trước khi
lọc 24 giờ.

Mức mong muốn khi qua lọc

Đường: 2.5 – 2.55 0Plato
Cồn: 5.55 – 6.00

Kết thúc: ta tiến hành bơm dịch sang thiết bị lọc trong và vệ sinh tank.

D. HOÀN THIỆN
12


1. LỌC:
a) Pha bia:
Bia sau khi ra khỏi hệ thống lọc lên men được dẫn theo đường ống đến chứa trong tank dự
trữ (bồn đệm) là nơi giúp làm ổn định bia. Do nồng độ cồn trong bia cao nên ta tiến hành pha bia
với nước đã được khử khí O 2 nhằm mục đích đưa độ cồn giảm còn 4.3 – 5.3% (tùy vào loại bia
thành phẩm). Để đảm bảo độ hòa tan tốt, CO 2 cần được phun ở dạng bọt khí có kích thước càng
nhỏ càng tốt. Đường ống thiết bị sục CO2được thiết kế theo dạng xoắn ruột gà tạo chế độ chảy
rối (2300
b) Lọc ống:
Quá trình lọc ống nhằm mục đích xử lý làm trong bia, tăng độ bền keo, độ bền sinh học cho
bia thành phẩm. Ở quá trình này, các thành phần cặn trong bia bao gồm: xác tế bào nấm men,
một số tế bào men sống còn sót lại, các protein kết tủa,...sẽ được loại ra nhằm góp phần hoàn
thiện tính chất của bia thành phẩm.

c) Lọc đĩa:
Sau khi quá trình lọc ống kết thúc, bia được chuyển sang thiết bị lọc đĩa để loại bỏ các hợp
chất polyphenol và mùi khó chịu trongbia. Lượng bột PVPP trong nhà máy sử dụng là 25g/hl.

d) Lọc tinh:
Sau khi bia đi qua các đĩa lọc trong thiết bị lọc PVPP thì được cho qua bồn lọc tinh để ngăn

chặn những cặn bẩn một lần nữa. Quá trình lọc chỉ có tác dụng lọc triệt để dịch bia nhằm loại
những cặn còn sót lại trong bia như: bột lọc hay nhựa PVPP lẫn trong bia, góp phần đảm bảo độ
trong tốt cho bia.

2. BÃO HÒA CO2:
Đầu tiên bơm một lượng CO2 để đẩy hết không khí có trong tank ra ngoài, tránh không để
oxy hóa do tiếp xúc với oxy. Sau đó bơm bia đã lọc vào tank từ dưới lên.
Khi ta đã bơm hết bia, tiến hành bão hòa CO 2 cho tới khi hàm lượng CO2 trong bia đạt 4,5
– 5g/lít. Kết quả đo cho thấy nồng độ CO2 thấp thì hệ thống sẽ tự điều chỉnh mở van cấp CO 2
từ bình chứa để bổ sung vào bia trên đường ống. Sau khi cấp CO 2, bia sẽ được dẫn qua một
ống có cấu tạo xoắn ruột gà để đảm bảo CO 2 hòa tan vào bia. Sau khi bão hòa CO 2 bia sẽ
được chứa trong các bình chứa để chuẩn bị cho quá trình chiết.

3. TÀNG TRỮ:
Bảo quản, chứa bia sau khi lọc chuẩn bị vào công đoạn chiết, Tránh sự xâm nhập của vi
sinh vật. Trong quá trình tàng trữ bia duy trì áp suất trong tank khoảng 1.5 – 2 bar, nhiệt độ 0–
o
1 C và thu hồi CO2 khi cần thiết.
13


E. THÀNH PHẨM
Ở nhà máy Bia Sài Gòn Hoàng Quỳnh có 3 dây chuyền chiết bia thành phẩm gồm 2 dây
chuyền chiết chai và 1 dây chuyền chiết lon. Năng suất trung bình mỗi dây chuyền là 15000
chai/h.

• QUY TRÌNH ĐÓNG CHAI:
1. TIẾP NHẬN VỎ CHAI:
Các két chai rỗng được chuyển từ khu vực sân chứa vào nơi đầu băng tải. Sau đó, công
nhân đưa từng két lên băng tải.

Sau khi được xếp lên băng tải, két được di chuyển đến thiết bị gắp chai ra khỏi két. Mỗi
lần máy gắp được 2 két, mỗi két 20 chai, rồi đưa lên băng tải. Chai sẽ được băng tải đưa
đến thiết bị rửa chai.

2. RỬA CHAI:

Chai lần lượt qua nhiều vùng có nhiệt độ, nồng độ dung dịch NaOH và áp lực phun khác
nhau:
- Vùng 1: Ngâm nước tận dụng từ các bồn chứa ở vùng 3. Nước có chứa xút nồng độ rất
nhỏ vì là nước từ quá trình phun nước để rửa chai sau rửa xút 92mS.
- Vùng 2: Tẩy rửa bên trong, bên ngoài chai và tráng rửa xút. Sử dụng NaOH 92mS ở
0
83 C, áp suất 1.2 – 1.6 bar, để tẩy rửa bên trong và làm nhãn tách ra và đưa rangoài.
0
- Vùng 3: Sử dụng nước phun ở nhiệt độ 50 – 60 C, áp suất 1.2 – 1.6 bar để rửa sạchxút.
0
- Vùng 4: Sử dụng nước theo tiêu chuẩn của nhà máy ở nhiệt độ30–40 C, áp suất 0.8 –
14


1.2 bar để tráng lại chai.

3. KIỂM TRA LẦN 1:
Kiểm tra lần 1 đảm bảo: chai được kiểm tra độ sạch, độ nứt vỡ bởi các công nhân đã được
qua huấn luyện. Các chai đi vào máy chiết phải đạt yêu cầu: còn nguyên vẹn, sạch sẽ.
Loại ra các loại chai: chai bể mẻ, chai trầy xước, chai khác loại, chai dơ (chai có dị vật, có
cặn bám, cát,…) chỉ có các chai dơ sẽ được quay vòng sản xuất, được để riêng để rửa lại.

4. CHIẾT CHAI:
Chai sau khi kiểm tra được dẫn qua một băng tải dài để ổn định lưu lượng chai, tránh

gây ngã, đổ vỡ chai.
Sau đó chai sẽ được đưa vào thiết bị chiết. Tại đây bia được chiết theo nguyên tắc chiết
rót đẳng áp (dựa trên chênh lệch áp suất trong chai và vòi chiết rót bia). Khi chai bắt đầu
vào hệ thống pitton dập xuống, chai được hút chân không - loại bỏ không khí, đặc biệt là
O2 (do trong bia chứa nhiều sản phẩm có tính khử, dễ bị oxy hóa nên nhất thiết phải loại bỏ
O2). Tiếp theo, CO2 được bơm xuống nhằm tạo áp suất cân bằng với thiết bị (áp suất
trong chai đạt khoảng 2 bar, áp suất của hệ thống chiết khoảng 2.4) thì quá trình chiết diễn
ra. Van chiết bia tự động mở khóa (viên bi), bia sẽ được chảy xuống xung quanh thành
trong chai nhằm tránh sự tạo bọt và thất thoát CO2.

5. ĐÓNG NẮP:
Nắp bia được làm bằng sắt không rỉ, có mạ thiếc hoặc crom, xung quanh nắp có 21
răng. Phía trong nắp chai có lớp đệm có nhiệm vụ làm kín miệng chai khi chiết để không
cho oxy xâm nhập vào chai hoặc CO2 thoát ra khỏi chai.
Nắp chai được sắp xếp trong phễu, sau đó sẽ được di chuyển theo hướng trong khuôn
dập, đầu xiết nắp được hạ xuống sát miệng chai. Đúng thời điểm đó búa pitton nén xuống
đóng chặt nắp vào cổ chai.

6. THANH TRÙNG CHAI:
0
Thiết bị thanh trùng có 10 khoang, nhiệt độ thanh trùng tăng dần từ 35 đến 61 C rồi từ từ hạ
0
xuống 35 C, nhiệt độ của từng khoang được cài đặt như sau:

-

0
Nhiệt độ khoang 1 và 10: 32 –33 C

-

0
Nhiệt độ khoang 2 và 9: 40 -41 C

-

0
Nhiệt độ khoang 3 và 8: 49 -50 C

15


-

0
Nhiệt độ khoang 4, 5, 6, 7: 58 -61 C

Bia sau khi đóng nắp được chuyển đến thiết bị thanh trùng. Tại mỗi khoang có hệ thống đầu
phun để cấp nước gia nhiệt cho từng khoang.Thời gian lưu của chai ở các khoang khác nhau
là khác nhau. Thời gian một chu kỳ thanh trùng là 50 – 60 phút.
Quá trình nâng nhiệt diễn ra ở 3 khoang đầu, từ khoang thứ 4 đến khoang thứ 7 là quá trình
0
giữ nhiệt (thời điểm cuối khoang 3 đầu khoang 4 khi nhiệt độ đạt 58 C thì thiết bị xác định
thanh trùng bắt đầu xác định PU), 3 khoang cuối là quá trình hạ nhiệt

7. KIỂM TRA LẦN 2:
Sau khi được thanh trùng, bia được chuyển đến bộ phận soi chai nhằm loại ra các chai
không đạt yêu như: chai bị xì, lệch nắp, chai không đủ bia.

8. DÁN NHÃN:

Nhãn chai được gắp bên ngoài sẽ lần lượt được bôi keo và dán, sau đó ép chặt vào cổ
chai và thành chai.Có hệ thống xoắn vào cổ chai cho đúng vị trí và hệ thống bàn chải mềm
tiếp xúc với các chai để ép chặt nhãn chai.

9. IN DATE:
Sau khi dãn nhãn xong, chai bia được đưa qua thiết bị thổi khí để làm khô các keo dán
còn dính trên chai giúp công đoạn in date được chính xác.Các chai bia đã được làm khô
được đưa đến thiết bị in date để in ngày sản xuất và hạn sử dụng lên thân chai.

10. RỬA KÉT:
16


Két nhựa từ thiết bị gắp chai ra khỏi két ở công đoạn tiếp nhận vỏ chai, di chuyển thẳng
đến máy rửa két.Két rửa xong được đưa đi chứa thành phẩm.Két nhựa được rửa bằng xút
0
loãng và nước nóng 60 C.

11. XẾP KÉT:
Tại đây, máy gắp sẽ xếp được 2 két nhựa/lần, mỗi két 20 chai. Các két này được xếp lên
các Pallet, xe nâng sẽ đưa các pallet ra kho bảo quản. Công suất may gắp: 15000 chai/giờ.

• QUY TRÌNH CHIẾT LON:
1. CHUYỂN LON TRÊN BĂNG TẢI:
Lon từ nơi gia công được đưa về công ty, sau khi kiểm tra đạt yêu cầu lon được đưa vào
máy cấp lon để đưa lon lên băngtải. Một pallet có 20 lớp, một lớp có 297 lon. Số lượng
lon đưa lên băng tải được kiểm soát bằng cục cảm ứng.

2. RỬA LON:
Lon sau khi được cấp lên pallet được đưa lên băng tải cấp lon. Sau đó lon đi qua hệ thống

đảo lon, lật úp lon chuẩn bị đi vào hệ thống rửa lon. Lon được rửa bằng cách phun nước
công nghiệp từ dưới lên vào trong lon, lon ra khỏi hệ thống rửa và được đảo ngược trở
lại chuẩn bị vào máy chiết bia.
Nước rửa lon là nước sạch đã qua xử lý, đảm bảo các tiêu chuẩn trong sản xuất bia, có
0
nhiệt độ 26 C.

3. CHIẾT LON:
Bia được chứa trong ringbowl, lon sau khi được rửa đi vào máy chiết lon. Bia được chiết
17


vào lon theo nguyên tắc đẳng áp: nghĩa là áp ở bồn chiết và áp trong lon bằng nhau khi
đó bia sẽ tự chảy vào lon bằng lượng riêng của nó. Bia được chiết theo nguyên tắc đẳng
áp trong hệ thống kín để hạn chế sự thất thoát CO2 và sự xâm nhập của O2 gây đục và
hư bia.

4. GHÉP MÍ:
Nắp lon được di chuyển vào khuôn dập và đầy nắp vào từng miệng lon, búa pitton nén
xuống ghép chặt nắp vào cổ lon. Công suất của máy ghép nắp lon đồng bộ với công
suất của máy chiết, công suất 15000 nắp/h.
Nắp lon được cấp liên tục trên băng chuyền bên ngoài bởi công nhân. Trước khi chiết
rót đầu một lô KCS sẽ lấy mẫu kiểm tra vi sinh tần suất 4h/ lần. Đồng thời sau ghép nắp
cũng kiểm tra độ kín của lon tầng suất 2h/lần.
Sau khi chiết rót, lon sẽ được phun rửa lại bằng nước.kế tiếp lon sẽ được trở đầu đi vào
thiết bị thanh trùng.

5. THANH TRÙNG:
Lon đi vào hệ thống chiết lon, lần lượt được băng tải đưa đi qua các khoang với
0

o
nhiệt độ tăng dần từ 25 - 61 C rồi từ từ hạ xuống nhiệt độ 34 C, thời gian lưu trong
o
mỗi khoang là khác nhau, thời gian lưu trong các khoang 61 C dài hơn các khoang
còn lại, đảm bảo điều kiện tiêu diệt vi sinh vật mà không làm thay đổi chất lượng
bia và biến dạng lon. Sau đó lon ra khỏi hệ thống thanh trùng.
Nhà máy sử dụng phương pháp thanh trùng pasteur. Thời gian thanh trùng khoảng 40
phút.

6. IN DATE:
Sau khi thanh trùng, lon được thổi khô rồi chuyển tới thiết bị in date. Trước máy in phun
để in date có một đầu dò, đầu dò sẽ kiểm tra nếu có lon chạy qua thì máy in phun mới
hoạt động.

7. KIỂM TRA LON:
Bia được băng tải đưa lên máy filtec để kiểm tra lon có đạt thể tích không nếu không đạt
máy sẽ tự loại ra, tại công đoạn này không có công nhân kiểm tra như bên khâu chiết chai.
Các lon đi qua một đâu dò xác định khối lượng qua đó loại ra những lon không đủ thể
tích yêu cầu.

8. ĐÓNG THÙNG:
Sau khi được kiểm tra, những lon bia đạt tiêu chuẩn sẽ được băng tải vận chuyển đến
18


máy gắp lon. Thùng bia được vận chuyển đến máy gắp nhờ một băng tải khác. Tại đây
máy gắp sẽ thực hiện gắp lon bia bỏ vào thùng. Mỗi lần gắp, máy gắp sẽ xếp được 4
thùng, mỗi thùng 24 lon. Tiếp sau đó thùng bia sẽ được chuyển đến hệ thống máy
đóng thùng, dán keo và chất thùng lên pallet.

CHƯƠNG III: THỰC HIỆN SẢN XUẤT SẠCH HƠN

1. Khởi động
1.1 Thành lập đội SXSH:
Họ và Tên

Chức vụ

Vai trò trong đội

Nguyễn Ngọc Vân Anh

Bộ phận kỹ thuật

Phó trưởng nhóm

Nguyễn Bảo Nhi

Chuyên gia SXSH

Thành viên

Nguyễn Thị Thanh Nhi

Trưởng phòng tài chính

Nguyễn Hoàng Phi Long

Giám đốc

Thành viên

Đồng Ngọc Thế

Quản lý phân xưởng

Thành viên

Nguyễn Sĩ Thọ

Quản lý thiết bị

Thành viên

1.2 Sơ đồ dòng chi tiết

19

Trưởng nhóm


Bụi

Nhập Malt

Nhập Malt

Bụi

Bụi

TS, sàng, cân

TS, sàng, cân

Bụi

Tàng trữ Malt

Tàng trữ Gạo

Bụi

Bụi

Sàng, tách sạn, kim loại

Sàng, tách sạn, kim loại

Cân

Cân

Nghiền Malt

Nghiền Gạo

Đường hóa

Hồ hóa

Bụi
Tiếng ồn
Phụ gia
Nhiệt dư
Bã hèm
Phụ gia

Nước thải

Lọc hèm

Bụi

Bụi
Tiếng ồn
Nhiêt dư

Phân phối
Lưu thông
Bán hàng

Đun sôi

Lưu kho

Lắng cặn

Đóng gói

Houblon
Bã hoa + cặn Prôtêin

Chai, thùng hỏng

Nước thải, xút thải thu hồ
Men + sục khí

Hạ nhiệt

Tàng trữ bia
CO2

Nhân men

Lên men

Thu hồi men

Xả men

Lọc bia

Nước khử khí

20

Bột trợ lọc

Phụ gia

1.3 Xác định và lựa chọn công nghệ gây lãng phí
Từ sơ đồ dòng chi tiết ta lựa chọn được các công đoạn gây lãng phí trong dây chuyền sản
xuất bia
Dòng thải
STT
Công đoạn
CTR
Nước thải
Khí thải
1
Chuẩn bị nguyên liệu
x
x
2
Nấu
x
x
3
Lọc tách bã
x
x
4
Houblon hóa
x
5
Lắng trong
x
6

Làm lạnh
x
7
Lên men
x
8
Thu hồi CO2
x
9
Lọc bia
x
10
Bão hòa CO2
x
11
Chiết lon
x
12
Thanh trùng
x
13
Dán nhãn
x
2. Phân tích các bước công nghệ
Phiếu công tác 1: Các thông tin chung
Thành phần
Đơn vị
Số lượng
Nguyên liệu chính
- Nước

m3/năm
1.233.000
- Malt
Kg/năm
24.570.000
- Houblon viên
Kg/năm
4500
- Houblon cô đặc
Kg/năm
8100
- Nấm men
Tb/ml
10 – 14.106
Nguyên liệu phụ
- Tấm gạo
- Maturex enzyme
Các vật liệu phụ trợ sản xuất khác
- Bột trợ lọc
- Lon nhôm
- Nắp
- Chai thủy tinh
- Thùng giấy 24 lon
- Dầu FO (Dùng trong nồi hơi, máy phát điện)
- Dầu DO (Dùng trong nồi hơi, máy phát điện)

Kg/năm
Kg/năm

8.226.000

5220

Kg/năm
Kg/năm
Kg/năm
Kg/năm
Kg/năm
Lít/năm
Lít/năm

325.000
541.351.350
540.864.864

Nguồn năng lượng sử dụng
- Điện (chiếu sang, hoạt động văn phòng, sản Kwh/năm
xuất)
21

22.524.775
2.050.000
40.000
6.300.000


Công suất thiết kế
- Bia chai
- Bia lon
Công suất thực tế
- Bia chai

- Bia lon
Phương pháp xử lý các dòng thải
- Phương pháp cơ học
-

Phương pháp sinh học

-

Phương pháp hóa học

80 triệu
Lít/năm
Lít/năm
80 triệu
Lít/năm
Lít/năm
- Xử lý sơ cấp và
thứ cấp.
-Phân hủy hiếu khí
và kị khí.
-Điều chỉnh pH
nước thải.

Phiếu công tác 2: Các thông tin thu được
Thông tin
Khả năng thu thập thông tin
Sơ đồ công nghệ
Có
Sơ đồ nhà máy

Có

Nhận xét
Chi tiết, thể hiện rõ các dòng
thải
Các khu vực được bố trí hợp
lý, được chia thành nhiều
phân xưởng

2.1 Thông tinthu được từ sơ đồ công nghệ chi tiết
Phiếu công tác 3: Sơ đồ công nghệ thể hiện dòng thải
Đầu vào
Các bước công nghệ
Malt, gạo
Sàng, cân, tàng trữ Malt, gạo, sàng
tách kim loại.
Nghiền Malt, gạo
Nước đã xử lý
Nấu: malt, gạo
Phụ gia

Đường hóa, hồ hóa

Bột trợ lọc

Lọc thu dịch đường
( tách bã)
Đun sôi với hoa houblon

Hoa houblon
Phụ gia
Bột trợ lọc diatomit
Nước khử khí ( có thể)
Phụ gia (có thể)
Men giống, sục khí( cấp 02)
Bột trợ lọc diatomit

Lọc, lắng cặn
Hạ nhiệt
Lên men( chính, phụ)
Xả men, thu hồi men
Lọc trong bia
22

Các dòng thải
Bụi rơi vãi
Nước rửa thiết bị
Kim loại
Nước rửa thiết bị
Nước rửa sàn
Nhiệt dư
Nước rửa thiết bị
Nước rửa sàn
Nước rửa thiết bị
Bã lọc( bã hèm)
Nước rửa thiết bị
Nước rửa sàn
Bã hoa + cặn protein
Nước rửa sàn

Nước rửa thiết bị
Bột trợ lọc
Thu hồi khí CO2
Nước rửa thiết bị
Nước rửa thiết bị


Phụ gia
Tàng trữ bia
CO2 thu hồi

Bã lọc tinh + bột trợ lọc
diatomit
Chai thùng hỏng
Nước thải, xút phải thu
hồi

Đóng gói

Phiếu công tác 4: Hiện trạng quản lý mặt bằng sản xuất
Phân xưởng
Các sai sót trong quản lý mặt bằng
Nấu
- Tiêu tốn năng lượng( nhiệt) ở nồi nấu
- Tiêu tốn nhiều nước cho việc vệ sinh thiết bị
- Sút và acid cho hệ CIP
- Thải lượng hữu cơ cao
- Phát thải bụi
- Gây mùi ra các khu vực xung quanh
Lên men

- Tiêu tốn năng lượng( lạnh) ở thiết bị làm lạnh
- Tiêu tốn nhiều nước
- Sút và acid cho hệ CIP
- Phát thải CO2
- Thải lượng hữu cơ cao( do nấm men và việc vệ sinh
thiết bị gây nên nước thải có nồng độ chất hữu cơ,
nitrat và photpho cao
Lọc bia

Đóng gói, thanh trùng

Các hoạt động phụ trợ: nồi hơi đốt
than hoặc dầu, máy lạnh…

-

Tiêu tốn nhiều nước
Tiêu tốn bột trợ lọc
Tiêu tốn năng lượng lạnh, CO2
Thải lượng hữu cơ cao ( nấm men, bột trợ lọc)
Tiêu hao năng lượng ( hơi nước)
Nước thải có pH cao và chất lơ lửng nhiều.
Tiêu hao nhiều nước nóng và nước lạnh.
Tiếng ồn
Tiêu thụ nhiều năng lượng. Phát thải CO 2, NOx và
PAH( polyaromatic hydrocacbon)
Nguy cơ rò rỉ dầu
Nguy cơ rò rỉ và phát thải NH3
Nguy cơ rò rỉ và phát thải CFC

2.2 Cân bằng vật liệu:
Phiếu công tác 5 : Cân bằng nguyên liệu trong 1 mẻ bia

Nguyên liệu = sản phẩm + Chất thải
Công đoạn
Làm sạch
Nghiền

Vật liệu đầu vào
Tên
SL
Gạo
880 kg
Malt

2734 kg

Gạo

873,7kg

Vật liệu đầu ra
Tên
SL
Gạo sạch 873,7kg
Malt
2730kg
sạch
Bột gạo
871kg

23

Dòng thải
Lỏng
Rắn
6,3kg
4,0kg
-

-

Khí

Bụi


Malt
Nước
Đường hóa Bột malt
Bột gạo
Nước
Lọc
dịch Dịch sau
đường
đường
hóa
Dịch
đường sau
Houblon hóa lọc
Hoa

Houblon

Lắng trong

Lên
chính

men

Lọc
bia

trong

Bảo
CO 2

hòa

Chiết chai,
lon

2730kg
175.000L
2728,2kg
871kg
147.000L

Bột Malt 2728,2kg
Dịch sau

đường
120.000L hóa

Dịch
đường
120.000L
sau lọc
Dịch
255.000L đường
sau
Houblon
4,07kg
hóa

255.000L -

250.000L -

Dịch
Dịch
đường
đường sau
250.000L Houblon
242.000L Houblon
hóa sau
hóa
lắng
Men
giống
Dịch

đường
Houblon
hóa
sau
lắng
Bia trước
lọc
Bột
trợ
lọc
pha
loãng 1,3
với nước
Daw
CO 2
Bia
sau
lọc
Bia thành
phẩm
Chai nút,
nhãn

-

6kg
Hơi
nước
1000L

Bã
hèm
3250kg

-

Hơi
nước
1000L

Cặn
1500kg -

10.000L
-

Thu
hồi
CO 2
500L

Bia non

265.000L -

Bia
lọc

Men,
Cặn

225.500L bia
2000kg
20.000L

242.000L

265.000L

330L

sau

Bia
thành
225.500L
phẩm
1600L

227.000L
-

227.000L -

Bia chai
trong

24

Bia
50L

-

CO 2
400L

Chai
vỡ
4,5kg

-


Thanh
trùng

Bia chai
trong

Bia chai
sau thanh trùng

Bia 45L

Chai
vỡ
5kg

-

2.3 Nguyên nhân tạo ra chất thải và tính toán chi phí theo dòng thải
 Nguyên nhân tạo ra chất thải:
Dựa vào bảng cân bằng vật chất chúng ta xác địch được khối lượng dòng thải theo từng công
đoạn và từng loại cụ thể như sau:
Công đoạn phát sinh
Làm sạch
Nghiền
Đường hóa
Lọc dịch đường
Houblon hóa
Lắng trong
Lên men chính
Lên men phụ
Lọc trong bia
Bảo hòa CO 2
Tráng chai, lon
Chiết chai, lon
Thanh trùng
Dán nhãn

Tên chất thải
Sỏi đá, …
Bụi
Hơi nước
Bã hèm
Hơi nước
Cặn hoa
CO2
Men bia
Cặn

CO2
Nước thải
Bia
Chai vở, nắp hỏng
Nước thải
Nhãn hỏng

Trạng thái
Rắn
Rắn
Khí
Rắn
Khí
Rắn
Khí
Lỏng
Rắn
Khí
Lỏng
Lỏng
Rắn
Lỏng
Rắn

Số lượng
10,3kg
6kg
1000L
3250kg
1000L

1500kg
500L
20.000L
2000kg
400L
2400L
50L
5kg
15.000L
0,5kg

Nước thải nhà máy bia bao gồm:
- Nước thải vệ sinh các thiết bị
- Nước thải từ công đoạn rửa chai, thanh trùng bia chai
- Nước thải từ phòng thí nghiệm
- Nước thải vệ sinh nhà xưởng
- Nước thải sinh hoạt của công nhân nhà máy
Tính chất nước thải nhà máy bia Hoàng Quỳnh
STT
1
2
3
4

Chỉ tiêu
Lưu lượng
pH
COD
BOD5 (200C)
25

Đơn vị
m3/ngày
mg/l
mg/l

Kết quả
800
9
1440
720