Đồ án Thiết kế nhà máy sản xuất bia nguyên liệu thay thế ngô năng suất 16 triệu lítnăm

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ MÔN HỌC

Sinh viên Nguyễn Minh Hoàng
Lớp: TP7A1
Ngành: Công nghệ thực phẩm

I.

Đầu đề thiết kế

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BIA

II.

Các số liệu ban đầu
1. Năng suất:
16 triệu lít bia/năm
2. Sản phẩm:
Bia chai 330 ml
3. Thông số công nghệ:
- Nồng độ dịch đường lên men: 110Bx.
- Tỷ lệ malt : ngô = 85/15.
- Độ ẩm malt 6 %; hiệu suất hoà tan là 92 % so với chất khô.
- Độ ẩm ngô: 7 %; hiệu suất hoà tan là 70 % so với chất khô.

Nội dung và các phần thuyết minh tính toán

III.

MỤC LỤC

NỘI DUNG

SỐ TRANG

CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU
1.1. Vai trò của ngành sản xuất bia
1.2. Tình hình sản lượng và tiêu thụ bia trên Thế giới

4
4
4

1.3. Tình hình sản lượng và tiêu thụ bia tại Việt Nam
1.4. Thực trạng và lý do xây dựng nhà máy
CHƯƠNG 2. LẬP LUẬN KINH TẾ

5
6
7

1

1


2.1. Phương án sản xuất
2.2. Cơ sở kinh tế kỹ thuật
CHƯƠNG 3. NGUYÊN LIỆU
3.1. Malt đại mạch
3.2. Hoa houblon

3.3. Nước
3.4. Ngô
3.5. Chủng nấm men
CHƯƠNG 4. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
4.1. Sơ đồ công nghệ sản xuất bia
4.2Thuyết minh dây chuyền công nghệ
CHƯƠNG 5. TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM
5.1. Thông số ban đầu
5.2. Tính toán lượng nguyên liệu để sản xuất 1000 lít bia 110Bx
CHƯƠNG 6. TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ
6.1. Phân xưởng nấu
6.2. Chọn thiết bị vận chuyển nguyên liệu
6.3. Phân xưởng lên men
6.4. Tính và chọn thiết bị gây men
6.5. Tính và chọn thiết bị trong phân xưởng chiết chai
CHƯƠNG 7. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ XÂY DỰNG
7.1. Tính toán các hạng mục công trình
7.2. Bố trí các hạng mục công trình
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO

7
7
10
10
11
12
13
14
15

15
16
27
27
27
34
34
46
47
49
52
56
56
62
64
65

CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU
1.1.

Vai trò của ngành sản xuất bia
Từ lâu bia đã là một trong các loại đồ uống được ưa chuộng trên
khắp thế giới. Bia có mặt trong tiệc vui, lễ, Tết, trong bữa ăn thường ngày,
đem lại cho con người sự thoải mái tinh thần, sự bổ trợ sức khoẻ, tác dụng
giải khát vì có CO2, độ cồn nhẹ, hương thơm và vị đắng đặc trưng cùng
với các chất dinh dưỡng phong phú trong bia. Nếu uống bia điều độ
không quá 2 cốc/ngày có thể làm tăng trí nhớ, tăng sức đề kháng các bệnh
tim mạch. Bia không phải là thứ đồ uống xa xỉ mà ngược lại bia còn được
tiêu dùng bởi cả người giàu, người có điều kiện kinh tế trung bình và khá.

2

2


Sản xuất bia là một trong những ngành được con người phát minh
sớm nhất và ngày càng được cải tiến về công nghệ, thiết bị,… nhằm đáp
ứng được nhu cầu thưởng thức của tất cả mọi người.
1.2.

Tình hình sản lượng và tiêu thụ bia trên Thế giới
Nhu cầu tiêu thụ bia trên thế giới ngày càng nhiều cùng với nhu cầu
và điều kiện đời sống vật chất của mọi người ở khắp nơi trên thế giới
ngày càng tăng.
Theo thống kê, các nước Đức, Mỹ, có sản lượng bia lớn hơn 10 tỉ
lít/năm. Mỹ là một nước phát triển, quy mô sản xuất lớn, 5 công ty đã
chiếm 60% tổng sản lượng bia sản xuất ra. Ở Canada, 2 công ty chiếm
94% tổng sản lượng bia sản xuất ra. Các nước Đức, Đan Mạch, Tiệp tiêu
thụ nhiều hơn 100 lít/người/năm.
Châu Âu, hầu hết các nước đều sản xuất và tiêu thụ bia với lượng
lớn thì ở Châu Phi chỉ một số nước là sản xuất và tiêu thụ nhiều bia.
Người ta đã thống kê được 10 nước có sản lượng bia cao nhất ở tất cả các
châu lục là: Mỹ, Trung Quốc, Đức, Braxin, Nhật Bản, Anh, Mexico, Tây
Ban Nga, Nam Phi.
10 nước có mức tiêu thụ bia cao nhất là: Tiệp, Đức, Italia, Úc, Bỉ,
Niudilan, Áo, Đan Mạch, Hungary, Anh.
Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Châu Á.
Châu Á có các nước phát triển như : Nhật Bản, Trung Quốc và các
nước đang phát triển như: Lào, Campuchia, Việt Nam đều có sản lượng
sản xuất và tiêu thụ bia ngày càng tăng lên nhưng mức độ tăng trưởng là

khác nhau ở các nước khác nhau.
Thái Lan 26,5%, Philippin 22%, Malaixia 21%, Trung Quốc 20%. Sản
lượng bia ở Trung Quốc, Nhật Bản gần bằng với sản lượng bia ở Đức, Mỹ
8-12 tỷ lít/năm.
Nhật có 4 công ty lớn chiếm 40% sản lượng sản xuất ra Trung
Quốc có 800 nhà máy có sản lượng lớn hơn 150 triệu lít/năm (chiếm 25%
tổng sản lượng sản xuất ra).
Mức tiêu thụ ở Nhật 50 lít/người/năm. Mức tiêu thụ ở Singapore 18 - 20
lít/người/năm.

3

3


1.3.

Tình hình sản lượng và tiêu thụ bia tại Việt Nam
Việt Nam là một nước Đông Nam Á, vùng khí hậu nhiệt đới ẩm,
bia là thứ đồ uống có độ cồn nhẹ, có giá trị dinh dưỡng và chất lượng cảm
quan cao có tác dụng giải khát nên bia rất được ưa chuộng ở Việt Nam,
sản phẩm bia chiếm 97,3% tổng sản lượng đồ uống có cồn được tiêu thụ,
theo WHO 2014.
Việt Nam được đánh giá là quốc gia đứng đầu khu vực Đông Nam
Á về mức tiêu thụ bia và nằm trong nhóm đứng đầu 25 nước có lượng bia
tiêu thụ tăng cao nhất thế giới. So với Lào, Campuchia và Thái Lan, thị
trường bia Việt có biên lợi nhuận cao hơn 50%. Đến 2015, ước tính sản
lượng bia đạt 3,4 tỷ lít, tăng 40,72% so với năm 2010 (2,416 tỷ lít). Khi
lượng bia trung bình sử dụng trên thế giới không tăng trong 10 năm vừa
qua (khoảng 6,2 lít/người/năm), thì tại Việt Nam lại tăng trưởng theo

đường thẳng đứng, giai đoạn 2003-2005 chỉ là 3,8 lít/người/năm, nhưng
năm 2010 đã lên tới mức 6,6 lít/người/năm – như vậy mức tăng trưởng
gần gấp đôi. Dự kiến đến năm 2025 sẽ tăng lên đến 7 lít/người/năm.
Bia chai là loại bia được tiêu thụ nhiều nhất, chiếm 52% tổng sản
lượng bia tiêu thụ năm 2012. Kế đến là bia lon (35,5%) và bia Hơi – bia
Tươi (12,5%).

1.4.

Thực trạng và lý do xây dựng nhà máy
Bắc Ninh là tỉnh có diện tích nhỏ nhất Việt Nam thuộc đồng bằng
sông Hồng và nằm trên Vùng kinh tế trọng điểm Bắc bộ.Thành phố Bắc
Ninh nằm cách trung tâm Hà Nội 30 km về phía đông bắc, phía tây và tây
nam giáp thủ đô Hà Nội - là trung tâm kinh tế văn hóa chính trị của cả
nước.
Bắc Ninh có nền kinh tế đang phát triển, đến năm 2010, mật độ dân
số của Bắc Ninh gấp 5 lần mật độ dân số bình quân của cả nước và là địa
phương có mật độ dân số cao thứ 3 trong số 63 tỉnh, thảnh phố, chỉ thấp
hơn mật độ dân số của Hà Nội và của thành phố Hồ Chí Minh. Điều đó
cũng chứng minh sự phát triển vượt bậc của Bắc Ninh, tới năm 2011,

4

4


GDP tăng trưởng của Bắc Ninh đạt 16,2%, là tốc độ tăng trưởng cao nhất
cả nước. Năm 2012, tổng sản phẩm trong tỉnh đạt trên 13.607 tỷ đồng,
đứng thứ 9 toàn quốc và thứ 2 đồng bằng sông Hồng, cơ cấu kinh tế tiếp
tục chuyển dịch theo hướng công nghiệp hóa. Tỉnh Bắc Ninh hiện tại có

hơn 600.000 người trong độ tuổi lao động, là một lực lượng lao động dồi
dào.
Mặc dù ở tỉnh đã có nhà máy sản xuất bia nhưng vẫn không đáp
ứng được nhu cầu ngày càng tăng của người tiêu dùng. Với những thuận
lợi nói trên, việc đầu tư xây dựng thêm một nhà máy sản xuất bia trên địa
bàn tỉnh sẽ thu được lợi ích kinh tế rất lớn cho nhà đầu tư và cho cả địa
phương.
CHƯƠNG 2. LẬP LUẬN KINH TẾ
2.1.

Phương án sản xuất
Nhà máy bia được thiết kế làm việc theo phương pháp lên men liên
tục, rút ngắn được chu kỳ lên men, do đó nâng cao được năng lực sản xuất
của nhà máy, thực hiện lên men dịch đường nồng độ 11 0Bx, có ưu điểm là
sản phất có chất lượng cao. Để giảm giá thành sản phẩm, nâng cao sức
cạnh tranh, đồng thời cũng nhằm đảm bảo được chất lượng, nhà máy sử
dụng nguyên liệu là 85% malt đại mạch, 15% nguyên liệu thay thế là ngô.

2.2.

Cơ sở kinh tế kỹ thuật
Qua tìm hiểu về các điều kiện tự nhiên về giao thông vận tải, vị trí
địa lý và khả năng tiêu thụ sản phẩm, nguồn công nhân cho thấy rằng
chọn địa địa điểm xây dựng nhà máy tại Khu công nghiệp Thuận Thành 3
– Bắc Ninh là hợp lý.

2.2.1. Đặc điểm tự nhiên
a. Về vị trí địa lý

Khu công nghiệp nằm sát đường Quốc lộ 282 tuyến phố Hồ - Phú

Thuỵ, nằm phía Nam thị trấn Hồ, Cách Hà Nội 25 km, cách thành phố
5

5


Bắc Ninh 17 km.
b. Về khí hậu

Bắc Ninh thuộc kiểu khí hậu 4 mùa với mùa đông lạnh làm cho khí
hậu của Bắc Ninh dịu hòa, thích hợp với nhiều loại cây trồng và gia súc
cũng như thích hợp với điều kiện sinh lý của con người. Mùa hè nóng làm
tăng nhu cầu giải khát là nguồn tiêu thụ lớn cho nhà máy.
2.2.2. Nguồn nguyên liệu

Nguyên liệu chính là malt vàng nhập từ Úc và Pháp. Ngoài ra có
thể nhập thêm malt ở Nhà máy sản xuất malt của Công ty Cổ phần Đường
Malt có địa chỉ tại Đường Tiên Sơn 3, Hoàn Sơn, Tiên Du, Bắc Ninh
(cách Khu công nghiệp Thuận Thành 3 8km) để giảm chi phí. Hoa
houblon được nhập bằng đường thủy, từ các cảng biển theo đường quốc lộ
đến thẳng nhà máy ở dạng chế phẩm thương mại : cao hoa và hoa viên.
Nguyên liệu thay thế được sử dụng là ngô, được thu mua ngay trong địa
bàn của tỉnh.
2.2.3. Nguồn cung cấp nước

Nhà máy nước với công suất 6.500m3/ngày đêm (đường kính của
ống cấp nước từ D100mm – D300mm), độ sâu đặt ống trung bình 1,2m.
Lấy trực tiếp từ nguồn nước ngầm. Hệ thống cấp nước được đấu nối từ hệ
thống của khu công nghiệp đến nhà máy.
2.2.4. Nguồn cung cấp điện

Nhà máy được cung cấp điện từ Khu công nghiệp Thuận Thành 3
theo lưới điện Quốc gia qua thông qua trạm biến áp 110/22KV với công
suất 2.500KVA.
2.2.5. Hệ thống xử lý nước thải

Nước thải sau khi được xử lý cục bộ tại nhà máy sẽ được thải ra hệ
thống thoát nước thải chung của khu công nghiệp.
2.2.6. Nguồn nhân lực

Công nhân của nhà máy chủ yếu lấy từ nguồn công nhân ở địa
phuơng, vừa giải quyết công ăn việc làm cho người dân ở địa phương vừa
6

6


giảm được chi phí về nhà ở sinh hoạt cho công nhân. Tại khu công nghiệp
có khu nhà ở công nhân, nhà ở chuyên gia và cán bộ quản lý, đáp ứng đủ
nhu cầu.
Mặt khác, với lượng dân cư đông đúc ở Bắc Ninh, nhà máy còn có
điều kiện thuận lợi trong việc lựa chọn, đào tạo nhân lực có đầy đủ kỹ
năng thao tác thực hành, rành về trình độ chuyên môn, đáp ứng được yêu
cầu sản xuất.
2.2.7. Nguồn tiêu thụ sản phẩm

Một lượng lớn sản phẩm của nhà máy được tiêu thụ trong tỉnh bởi
lượng dân cư đông đúc trong tỉnh và các tỉnh lân cận đều có số dân từ một
triệu người trở lên, đồng thời tiêu thụ trong nước và xuất khẩu ra nước
ngoài.

2.2.8. Giao thông vận tải
Khu công nghiệp nằm cách Hà Nội 25km, cách thành phố Bắc Ninh
17km, cách cảng Hải Phòng 85km, cách Sân bay Quốc tế Nội Bài khoảng
47km, cách Ga Gia Lâm khoảng 25km. Do đó thuận lợi cho việc vận
chuyển nguyên liệu, nhiên liệu, cũng như việc vận chuyển sản phẩm đi
tiêu thụ, vì vậy việc tiêu thụ bia không chỉ gói gọn tại chỗ mà có thể tiêu
thụ ở các vùng lân cận.
CHƯƠNG 3. NGUYÊN LIỆU
Malt đại mạch

3.1.

Malt đại mạch là nguyên liệu chính để sản xuất các loại bia. Malt
đại mạch chính là hạt đại mạch được nảy mầm trong điều kiện nhiệt độ và
độ ẩm thích hợp, sau đó được sấy khô, tách rễ, làm sạch để chuyển chúng
thành sản phẩm bền vững dễ dàng cho việc vận chuyển, bảo quản và loại
trừ khả năng xâm nhập và phát triển vi sinh vật.
Do tính chất và tầm quan trọng của malt trong công nghệ sản xuất bia mà
malt cần đạt được những chỉ tiêu về chất lượng nhất định mới được lựa
chọn để sản xuất bia.
a. Chỉ tiêu cảm quan
- Về màu sắc: có màu vàng sáng đều
7

7


-

Về mùi: có mùi thơm tự nhiên, đặc trưng của malt, không có mùi lạ,

-

không được mốc và không hôi khói.
Về vị: có vị ngọt dịu nhẹ.
Về độ sạch: là tỷ lệ các tạp chất, hạt vỡ gẫy chứa trong đó. Tỷ lệ cho

-

phép là 0,5% hạt gẫy, vỡ và 1% là các tạp chất khác.
Về kích thước: phải đồng đều, hạt trên sàng 2,8mm và 2,5mm chiếm
94%, hạt dưới sàng 2,2mm không quá 0,5.

b. Chỉ tiêu vật lý
- Khối lượng tuyệt đối: là khối lượng của 1000 hạt không lựa chọn, chỉ
-

số này dao động trong khoảng 29 – 38gr.
Khối lượng riêng của malt trong khoảng 520 – 600g/l
Độ ẩm của malt không quá 6%
Độ chiết của malt: 75 - 82%
Hình thái vết cắt của malt là mức độ trắng đục hoặc trắng trong của
phần nội nhũ. Đối với malt vàng số hạt trắng đục ≥ 94%

c. Chỉ tiêu hóa học
- Thủy phần ≤ 6%
- Chất hòa tan : 70 - 79%
- Hàm lượng tinh bột : 56 - 58% chất khô
- Protit: 8 - 10% chất khô
- Saccharoza: 5%

- Đường khử: 4% chất khô
- Cellulo: 6% chất khô
- Thời gian đường hóa : 10-35 phút, hoạt lực amylaza đạt 100 - 300 đơn

vị, hàm lượng tinh bột càng cao càng tốt nhưng hàm lượng protein
phải nằm trong khoảng 9-12%, nếu cao hơn bia sẽ đục, rất khó bảo
-

quản, còn nếu thấp hơn thì bia kém bọt, vị kém đậm đà.
Nhà máy sử dụng malt nhập ngoại từ các nước Anh, Đan Mạch, Pháp,
Úc, và một phần được nhập từ Công ty Cổ phần Đường Malt. Malt sau
khi về nhà máy được kiểm tra chất lượng sau đó được bảo quản ở kho
chứa, thời gian dự trữ khoảng 1 tháng, trong quá trình bảo quản thường
xuyên theo dõi nhiêt độ, độ ẩm trong kho để xử lý kịp thời.

3.2.
8

Hoa houblon
8


Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản, không thể thay thế trong công
nghệ sản xuất bia, đứng vị trí thứ 2 (sau malt đại mạch). Hoa houblon làm
cho bia có vị đắng dịu, hương thơm đặc trưng, làm tăng khả năng tạo bọt
và giữ bọt của bia, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học
của sản phẩm.
Trong công nghệ sản xuất bia, hoa houblon được sử dụng dưới
dạng chế phẩm đó là dạng cao hoa và hoa viên.
Thành phần hóa học của hoa houblon:

- Nước: 11-13%
- Chất đắng: 15-21% chất khô
- Polyphenol: 6-9% chất khô
- Protein: 15-21%
- Xenluloza: 12-14%
- Chất khoáng 5-8%
- Các chất khác 26-28%
Trong các cấu tử trên đây thì có giá trị nhất là chất đắng, tiếp đến là
tinh dầu thơm và thứ 3 là polyphenol.
-

Vai trò của chất đắng trong công nghệ sản xuất bia là rất to lớn. Chúng
là cho bia có vị đắng dịu, tạo ra một đặc tính cảm quan rất đặc biệt của
bia. Khi đã hòa tan vào dịch đường và tồn tại trong bia, các chất đắng
là những chất có hoạt tính sinh học cao, tạo ra sức căng bề mặt giúp
cho bia có khả năng giữ bọt rất lâu. Với một nồng độ khá thấp, các
chất đắng cũng có khả năng ức chế rất mạnh sự phát triển của vi sinh
vật. Vì vậy chúng cho tính kháng khuẩn cao và nhờ đó làm tăng độ bền

-

sinh học của bia thành phẩm.
Tinh dầu thơm: là cấu tử rất có giá trị của hoa houblon. Tinh dầu thơm
của hoa houblon hòa tan vào dịch đường tồn tại trong bia và tạo ra cho
nó một mùi thơm đặc trưng rất nhẹ nhàng và dễ chịu. Tinh dầu thơm là

-

nhân tố quyết định hương thơm của bia vàng.
Polyphenol: giá trị công nghệ lớn nhất của polyphenol là chúng được

dùng để kết lắng và loại bỏ các hợp chất protid cao phân tử ra khỏi
dịch đường, làm ổn định thành phần và tăng độ bền keo của bia.

Chính vì các yếu tố trên mà hoa houblon là nguyên liệu không thể thay
9

9


thế trong công nghệ sản xuất bia.
3.3.

Nước
Trong công nghệ sản xuất bia, nước chiếm 80 - 90% trong bia. Với
một tỷ lệ lớn như vậy, ta có quyền nói rằng nước là một trong những
nguyên liệu chính để sản xuất bia. Ngoài ra, nước rong nhà máy còn được
sử dụng với nhiều mục đích khác nhau như xử lý nguyên liệu, làm nguội
bán thành phẩm, thanh trùng, vệ sinh xí nghiệp,…Do đó lượng nước dùng
trong nhà máy bia rất lớn. Nước đưa vào nhà máy bia phải đạt được
những yêu cầu nhất định phù hợp với từng mục đích sử dụng.
Nước dùng để nấu bia phải đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau:
Nước dùng để nấu phải là nước trung bình hoặc nước mềm. Nước cần
phải xử lý để đạt các tiêu chuẩn sau:
- Tiêu chuẩn vật lý: trong suốt, không màu, không bị
- Tiêu chuẩn vi sinh vật: chỉ số E.coli ≤ 3 (số tế bào E.coli cho phép
-

trong 1 lít nước).
Nước có độ cứng trung bình 5 - 6mg đương lượng/lít, pH=6,8 - 7,3. Độ
oxy hóa không vượt quá 1 - 2 mg/l, hàm lượng cặn không vượt quá

-

600mg/l.
Tiêu chuẩn hóa học:
Ca2+ 5-6 đến 200-250mg/l
Mg2+ 3-4 đến 80-100mg/l
Na+ 15-20 mg/l theo Na2O
Fe2+ 0,2-0,5 mg/l
Mn2+ <0,05 mg/l
Cl < 75-150 mg/l
CO32- < 50mg/l
Kim loại nặng: không có
Không được có mặt Xianua, Thủy ngân, Bari, Crom, Amoniac,
Sunphuahydro, Nitric.

3.4.

Ngô
Ngô có các loại như ngô răng ngựa, ngô đá, ngô bột. Nhà máy sử dụng
ngô bột đã tách phôi với hàm lượng tinh bột từ 77 - 84%
Việc sử dụng ngô làm nguyên liệu thay thế sẽ làm giảm giá thành sản
phẩm, đa dạng hóa sản phẩm, tăng tính cạnh tranh, giúp chủ động nguồn

10

10


nguyên liệu vì ngô thường có nhiều ở các địa phương, đặc biệt là ở Bắc

Ninh, giúp tiêu thụ nông sản ở địa phương.
Yêu cầu của ngô khi đưa vào sản xuất phải có màu trắng đục (hàm lượng
tinh bột cao), kích thước hạt đồng đều, hạt ngô sạch, đã tách phôi hoàn
toàn.
Ngô được thu mua từ các cơ sở chế biến ở các vùng trồng ngô. Khi nhập
về nhà máy ngô được bảo quản trong kho chứa. Để đảm bảo chất lượng
của ngô thời giản bảo quản dự trữ là 10 ngày và thường xuyên kiểu tra
nhiệt độ, độ ẩm trong kho chứa để kịp thời xử lý.
3.5. Chủng nấm men
Trong lên men bia thường sử dụng 2 loại nấm men sau:
a. Saccaromyces cerevisiae
Là nấm men nổi, phân bố chủ yếu ở các lớp chất lỏng trên bề mặt của môi
trường. Trong suốt thời gian lên men và thậm chí quá trình đã kết thúc tế
bào vẫn cứ trôi lơ lửng trong bia non, khả năng kết lắng của chúng rất
kém.
b. Saccharomyces carlbergensis
Là nấm men chìm thích nghi với điều kiện sinh trưởng và phát triển ở
nhiệt độ thấp hơn. Chúng phân bố chủ yếu ở tầng sâu của dịch đường
trong thiết bị lên men. Trong quá trình lên men, chúng có thiên hướng
chìm sâu và kết lắng xuống đáy thùng. Khi quá trình lên men chính kết
thúc thì phần lớn lượng sinh khối đã bị kết lắng. Ở nhiệt độ 0 OC, nấm men
chìm vẫn có khả năng lên men.
Từ hai loại nấm men trên ta thấy nấm men chìm có nhiều đặc tính ưu việt
hơn nấm men nổi. Vậy trong công nghiệp sản xuất bia chúng ta chọn
chủng nấm men Saccharomuces carblbergensis.
CHƯƠNG 4. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
4.1. Sơ đồ công nghệ sản xuất bia
Malt

Ngô đã tách phôi

Làm sạch
Nghiền

Làm sạch
Nghiền

Thuyết minh dây chuyền công

4.2.
11

Hoà malt
Đạm hoá
HoaMen
Houblon
sữa

11
Len men phụ và
Chiết
Lọc
Lên
Houblon
Thành
Thanh
Tách
Ổn
tàng
Đường

Lắng
Dán
Làm
Hội
Lọc
dịch
men
–định
trữ
đóng
bã
cháo
nhãn
trong
lạnh
bia
phẩm
trùng
đường
chính
hoá
hoa
bia
hoá
nắp

nghệ
Hoà bột
Hồ hoá
Bã

Bã
CO
Cặn
hèm
hoa
Đun
2 sôi


4.2.1. Nguyên liệu

Malt và ngô đã tách phôi trước khi nhập vào kho chứa phải qua khâu kiểm
tra chất lượng.
4.2.2. Làm sạch

a. Mục đích:
Malt và ngô đã tách phôi trước khi đem vào sản xuất bia cần phải có quá
trình làm sạch để tách hết bụi bẩn, các tạp chất lớn như lông chim, lá khô,
loại bỏ tạp chất kim loại lẫn trong nguyên liệu, đối với malt còn để loại bỏ
phần rễ, mầm còn sót lại để đảm bảo malt và ngô đã tách phôi được sạch,
kích thước hạt đồng đều, không ảnh hưởng đến chất lượng của bia, thuận
lợi cho quá trình nghiền
b. Tiến hành
Nguyên liệu malt và ngô đã tách phôi sau khi định lượng để đấu trộn đúng
tỉ lệ và đúng lượng thì được đưa qua máy làm sạch, sau đó qua bộ phận
tách từ để loại bỏ tạp chất có từ tính rồi cho vào máy nghiền.
4.2.3. Nghiền nguyên liệu

a. Mục đích: Mục đích của việc nghiền malt là nhằm phá vỡ cấu trúc của
hạt, tạo điều kiện thuận lợi và thúc đẩy các quá trình sinh, lí, hóa xảy ra

trong nguyên liệu khi nấu để thu được một dịch đường có nồng độ các
chất cao nhất từ nguyên liệu ban đầu.
* Yêu cầu kỹ thuật khi nghiền malt:
Đối với malt
- Vỏ malt giữa được càng nguyên càng tốt, yêu cầu này xuất phát từ 2 lí
do sau:
+ Thứ nhất, trong vỏ trấu, ngoài thành phần chủ yếu là xenluloza,
không có khả năng hòa tan, thì còn có một số chất có khả năng hòa
tan vào dịch đường khi nấu, làm thay đổi vị và màu của dịch đường
như các chất tanin, các chất đắng, các chất khoáng hòa tan,… và kết
quả là sẽ làm giảm chất lượng của bia. Nếu giữ nguyên được vỏ malt
thì sẽ ngăn chặn được việc chuyển các chất này từ vỏ vào dung dịch.
+ Thứ hai là, vỏ malt càng nguyên càng tạo điều kiện cho quá trình
lọc, nâng cao vận tốc và hiệu suất lọc.
+ Nội nhũ chứa những chất cần thiết cho dịch đường, sau này trở
12

12


thành những chất khô cần thiết cho dịch lên men, do đó nội nhũ phải
được nghiền nhỏ. Tuy nhiên nếu tỷ lệ bột và tấm mịn, nhất là bột quá
cao thì lọc dịch đường sẽ khó khăn và cuối cùng cũng làm giảm hiệu
suất thu hồi. Vị vậy, khi nghiền cầu tạo tỷ lệ thích hợp giữa tấm thô,
tấm mịn và bột phù hợp với từng loại thiết bị lọc.
+ Nhà máy sử dụng thiết bị lọc khung bản nên tỷ lệ này cần là:
Vỏ
Tấm thô
Tấm mịn
Bột

9-12%
12-15%
30-35%
40-45%

Đối với ngô cần nghiền mịn để tăng cường sự thủy phân.
b. Phương pháp thực hiện
Có 3 phương pháp nghiền malt là nghiền khô, nghiền ẩm và nghiền ướt.Chọn
nghiền ẩm cho malt, tức là malt trước khi vào máy nghiền được làm sạch và
tách khỏi các tạp chất có từ tính, rồi được phun ẩm bổ sung 2% bằng nước
nóng để làm tăng độ dai của vỏ, giữa vỏ nguyên hơn.
Sử dụng máy nghiền 2 cặp trục để nghiền malt và máy nghiền búa để nghiền
ngô.
4.2.4. Nấu nguyên liệu

a. Mục đích
Chuyển các chất có trong nguyên liệu từ trạng thái không hòa tan sang trạng thái
hòa tan nhờ tác động của các enzim thủy phân.
b. Phương pháp nấu
Có hai phương pháp nấu bia là phương pháp ngâm và phương pháp đun sôi. Đặc
trưng của phương pháp ngâm là toàn bộ khối nấu được nâng nhiệt và giữ nhiệt
tại các mức theo yêu cầu của công nghệ (45 - 50 0C, 60 - 650C, 70 - 750C) trong
thời gian thích hợp, sau đó có thể nâng nhiệt độ của toàn khối nấu lên 78 0C và
chuyển sang thiết bị lọc.
Ưu điểm của phương pháp ngâm là thời gian nấu ngắn nên tốn ít năng lượng
nhưng có nhược điểm là khối nấu không được đun sôi nên đường hóa có thể
13

13

không triệt để.
Còn đặc trưng của phương pháp đun sôi là trích một phần của khối nấu đem đun
sôi và sau đó trộn lẫn với phần chưa đun sôi nhằm mục đích nâng và giữ nhiệt
độ của khối nấu qua các mức theo các yêu cầu công nghệ. Có thể tiến hành đun
sôi một lần, hai lần hoặc ba lần.
Ưu điểm của phương pháp đun sôi là phá vỡ triệt để cấu trúc tế bào tinh bột nên
tăng hiệu suất của quá trình thủy phân và cũng ngược lại với phương pháp
ngâm, phương pháp đun sôi có những nhược điểm là thời gian nấu kéo dài, tốn
nhiều năng lượng, dưới tác dụng của nhiệt độ cao có thể xảy ra một số phản ứng
phụ không cần thiết.
Vì nhà máy có sử dụng 15% nguyên liệu thay thế nên dựa trên việc phân tích ưu
nhược điểm của hai phương pháp ta thấy sử dụng phương pháp đun sôi và chỉ
đun sôi một lần là hợp lý nhất.
c. Tiến hành nấu:
Sau khi nghiền xong, nguyên liệu nên được đem đi nấu ngay vì nếu để lâu bột
nghiền sẽ bị chua làm giảm chất lượng bột nghiền, ảnh hưởng đến chất lượng
của bán thành phẩm và thành phẩm sau này.
Các bước tiến hành:
Tỷ lệ phối trộn Nguyên liệu : Nước nấu là
Malt : Nước = 1kg : 3,5 lít
Ngô : Nước = 1kg : 4,5 lít
• Nồi ngô

Ngô đã nghiền mịn với 10% bột malt lót (so với tổng lượng ngô) được đem vào
phối trộn với nước ấm 320C theo đúng tỷ lệ trên và bật cánh khuấy để khuấy
trộn 5 phút. Khi phối trộn xong, nhiệt độ chung của nồi nấu sẽ hạ xuống khoảng
300C, bổ sung aixt lactic để hạ pH xuống còn 5,6. Sau đó nâng nhiệt độ của khối
nấu lên 660C với tốc độ khoảng 10C/phút và giữ nhiệt độ này 30 phút và giữ sôi

30 phút.
14

14


Trong suốt quá trình nấu ngô phải khuấy trộn liên tục để tránh khê sít ở đáy nồi,
vận tốc của cánh khuấy trong khoảng 30 - 40 vòng/phút.
• Nồi malt

Khi nồi ngô đã bắt đầu nâng nhiệt để đun sôi thì nồi malt cũng cho nước ấm
320C vào trước rồi tiến hành xuống bột hòa malt trong 10 phút. Dùng axit lactic
để hạ pH của môi trường đến 5,6 rồi tiến hành nâng nhiệt độ lên 52 0C cũng với
tốc độ nâng 10C/phút, giữ ở nhiệt độ này 30 phút để thực hiện quá trình đạm
hóa.
Phải tính toán sao cho khi nồi cháo ngô đun sôi xong thì quá trình đạm hóa ở nồi
malt cũng vừa kết thúc. Bơm cháo ngô sang nồi malt để hội cháo, mất khoảng
10 phút.
Khi hội cháo xong thì điều chỉnh nhiệt độ chung của toàn khối sao cho đạt 63 0C,
giữ ở 640C trong 30 phút để tạo điều kiện cho enzyme -amylaza thủy phân tinh
bột.
Sau đó, tiếp tục nâng nhiệt độ của khối dịch lên 73 0C trong vòng 10 phút và giữ
ở nhiệt độ này 30 phút để enzyme -amylaza tiếp tục thủy phân tinh bột.
Cuối cùng nâng nhiệt độ của toàn khối nấu lên 78 0C trong vòng 5 phút rồi sau
đó bơm dịch đi lọc.
4.2.5. Lọc dịch đường

a. Mục đích:
Địch dường hóa bao gồm các chất hòa tan và chất không hòa tan nên cần phải
lọc để tách các chất hòa tan ra khỏi các chất không hòa tan.

b. Tiến hành:
Sau khi quá trình đường hóa kết thúc, bơm toàn bộ địch đường sang thiết bị lọc.
Quá trình lọc được tiến hành theo 2 bước: lọc để tách dịch đường ra khỏi bã và
rửa bã để tận thu lượng dịch đường còn lại trong bã. Phần dịch thu được sau lọc
(còn gọi là nước nha) sẽ được đưa sang nồi nấu với hoa houblon, phần bã sẽ
được tháo xuống máng và được vít tải đưa vào bồn chứa hèm.
Nhà máy sử dụng thiết bị lọc là thiết bị lọc đáy bằng. Thiết bị thực chất là một
15

15


thùng hình trụ có hai đáy: đáy thật và đáy giả. Trên độ cao 10 - 15cm từ đáy,
thùng lọc được ghép một đáy giả thứ hai. Đáy giả bao gồm nhiều mảnh kim loại
đục lỗ mắt sàng ghép lại. hình dạng của các mảnh ghép là hình rẻ quạt. Trên đáy
giả có lỗi hở, đường kính từ 200 - 300mm dùng để tháo bã malt ra ngoài.
Nguyên tắc lọc ở đây là sử dụng sự chênh lệch áp suất ở phía trên và phía dưới
màng lọc, dịch đường sẽ tự chảy qua lớp lọc để giải thoát ra ngoài.
Khi bơm dịch cháo vào thùng lọc, phần bã sẽ lắng xuống đáy giả, tạo thành
màng lọc. Việc cào, đảo lớp bã được thực hiện nhờ hệ thống lưỡi dao. Mỗi một
lưỡi dao có thể tự quay xung quanh mình có một góc xác định. Cả hệ thống này
có thể nâng lên, hạ xuống nhờ xi lanh thủy lực và có thể quay được nhờ hộp số
đặt ở dưới gầm.
Lọc bã bằng thiết bị đáy bằng trong 10 - 15 phút đầu dịch lọc chảy ra còn rất đục
ta cần cho hồi lưu về thùng lọc. Khi nào dịch lọc có độ trong đạt yêu cầu, ta bơm
dịch về thùng nấu hoa. Thời gian đầu tốc độ lọc rất nhanh, sau đó chậm dần do
các mương mao dẫn ở lớp lọc bị tắc. Trong trường hợp như vậy ta phải tạo lại
lớp lọc bằng cách cho quay 15 - 20 phút hệ thống dao cào.
Khi quá trình lọc dịch đầu tiên kết thúc, lớp bã được rửa bằng nước nóng 75 0C.
Quá trình rửa kết thúc khi nồng độ đường trong nước rửa bã hạ xuống còn 1 1,5%. Bã malt được hệ thống dao cào dồn về chỗ có lỗ hổng để tháo bã ra ngoài

qua đáy.
4.2.6. Nấu với hoa houblon (houblon hóa)

a. Mục đích:
Mục đích của quá trình houblon hóa là nhằm ổn định thành phần và tạo cho bia
có màu, mùi thơm đặc trưng; vô hoạt toàn bộ enzyme thủy phân và vô trùng cho
dịch nha, kết lắng các phần từ khó tan phân tán trong dịch nha, cô đặc dịch nha
đạt nồng độ yêu cầu trước khi tiến lành lên men.
b. Tiến hành
- Kiếm tra nồi sạch sẽ các van an toàn
16

16


- Yêu cầu kết thúc quá trình lọc thì nồi hoa bắt đầu sôi
- Thời gian sôi hoa : 55 phút
1

+ Bắt đầu sối: đổ đường, cao hoa và hoa viên theo định mức.

2

+ Sau sôi 30 hút: bổ xung hoa viên còn lại

3

+ Sôi được 55 phút: khóa hơi kiểm tra độ đường

- Điều chỉnh độ đường dịch nóng về khoảng giá trị theo yêu cầu công nghệ bằng

cách bổ sung thêm nước (nếu độ đường đo được cao) hoặc đun sôi thêm (nếu độ
đường đo được thấp).
Sau khi kiểm tra, điều chỉnh độ đường, bổ sung hoa thơm và bắt đầu sôi thêm 5
phút rồi chuyển sang thùng lắng xoáy.
4.2.7. Lắng nóng

a. Mục đích:
Dịch nha sau khi houblon hóa được chuyển sang thiết bị lắng xoáy để tách cặn
thô trước khi chuyển sang công đoạn lên men. Đồng thời quá trình lắng nóng
cũng hạ một phần nhiệt độ của dịch nha giúp cho quá trình làm lạnh tiếp theo sẽ
dễ dàng hơn.
b. Tiến hành:
Thiết bị lắng nóng là thùng lắng Whirlpool , là thiết bị lắng cặn kiểu mới, chi tiết
nguyên bản của thiết bị là phương pháp bơm dịch đường vào thùng và nguyên
tắc tách cặn là dựa vào sức hút của lực hướng tâm. Ở độ cao 1/4 thân thùng từ
đáy lên là đường ống để bơm dịch vào thùng. Hướng đi của đường ống là theo
phương tiếp tuyến của thân thùng. Theo hướng đi của dịch đường từ bơm, khi
cách thùng Whirlpool khoảng 0,4 - 0,5 m, đường ống đột ngột thắt lại. Bằng
cách đó tốc độ của dịch đường phóng vào thùng rất lớn, tạo nên một sức đẩy rất
mạnh. Lực này tạo ra một xung lượng theo phương tiếp tuyến của cột chất lỏng
bên trong thùng và làm cho cả cột đó xoay tròn. Nhờ có lực hướng tâm lớn, cặn
lắng bị hút vào tâm thùng và lắng xuống đáy. Sau khi bơm hết dịch đường vào
thùng lắng nóng thì dừng lắng 30 phút. Nhiệt độ của dịch hạ xuống 90 0C thì dịch
17

17


đường trong được bơm sang thiết bị làm lạnh nhanh, còn cặn lắng nén chặt ở
đáy thùng sẽ được dội nước, tháo ra ngoài và đưa về bồn chứa bã.

4.2.8. Làm lạnh nhanh

a. Mục đích: Sau khi tách cặn, dịch đường trong được đưa sang thiết bị làm
lạnh nhanh để hạ nhanh nhiệt độ của dịch đường xuống nhiệt độ thích hợp cho
quá trình lên men theo yêu cầu kỹ thuật đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho
quá trình bão hòa oxi.
b. Chuẩn bị :
- Cấp nước và tuần hoàn làm lạnh nước sao cho nước lạnh yêu cầu đạt 2-60C
- Vệ sinh máy lạnh nhanh và toàn bộ đường ống sang lên men.

c. Tiến hành:
Sau khi kết thúc lắng xoáy 30 phút, tiến hành chạy lạnh dịch.
Thiết bị làm lạnh dịch đường là thiết bị làm lạnh khung bản. Thiết bị có cấu tạo
là những tấm bản gấp sóng, chế tạo từ thép không gỉ. Máy làm lạnh hai cấp có
tác nhân lạnh cấp một là nước còn cấp hai là glucol.
Điều chỉnh nhiệt độ sang tank lên men là 9.50C
Dịch đường sau khi ra khỏi thiết bị làm lạnh sẽ chuyển đến tank lên men, trên
đường ống chuyển đường sẽ bổ sung oxi dưới dạng không khí nén và phối nấm
men.
4.2.9. Chuẩn bị men giống

Nấm men giống được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm sau đó nhân giống để
làm tăng số lượng nấm men cần thiết cho quá trình lên men rồi mới đưa vào dịch
đường.
4.2.10. Lên men

Là giai đoạn quyết định để chuyển hoá dịch đường đã houblon hoá thành bia
dưới tác động của nấm men. Quá trình lên men diễn ra qua hai giai đoạn và
18

18


được tiến hành trong cùng 1 tank.
a. Lên men chính
Quá trình lên men chính nhằm chuyển hoá đường và dextrin trong dịch đường
thành rượu etylic, CO2 và một số các sản phẩm phụ khác dưới tác dụng của nấm
men. Trong giai đoạn này, quá trình lên men diễn ra mạnh nhất và khí CO 2 sinh
ra sẽ được thu hồi để tái sử dụng. Thời gian lên men chính kéo dài từ 7-8 ngày
và sản phẩm của quá trình này gọi là bia non. Nhiệt độ lên men sẽ tuỳ thuộc vào
đời men (đối với men mới, nhiệt độ luôn giữ ổn định ở 14 0C). Sau khi kết thúc
lên men chính, khối dịch bia non được hạ dần nhiệt độ xuống 2 - 3 0C nhằm tạo
điều kiện thuận lợi cho quá trình lên men phụ tiếp theo và làm kết lắng men
xuống đáy tank. Phần nấm men ở đáy tank sẽ được thu hồi về tank chứa men để
xử lý và cấp lại cho quá trình lên men chính tiếp theo. Men được thu hồi và sử
dụng cho 5 chu kỳ lên men sau đó sẽ được loại bỏ.
b. Lên men phụ
Sau khi rút hết men, phần bia non được chuyển qua giai đoạn lên men phụ nhằm
chuyển hoá phần đường còn sót lại sau quá trình lên men chính để tạo thành CO 2
và các sản phẩm khác, quá trình lên men này diễn ra với tốc độ chậm. CO 2 sinh
ra trong quá trình này sẽ không thu hồi mà được hoà tan lại trong bia. Đây là quá
trình hoàn thiện chất lượng bia, ổn định các thành phần và tính chất cảm quan
cho bia thành phẩm. Sau đó bia sẽ được chuyển sang giai đoạn ủ chính để khử
diacetyl, khử rượu bậc cao, andehit,… Thời gian ủ chín phụ thuộc vào yêu cầu
của từng loại bia. Đối với bia chai của nhà máy, thời gian kéo dài từ 3-5 ngày ở
nhiệt độ -10C (ở nhiệt độ này giúp cho hương bị bia ổn định và lắng hầu hết các
hạt rắn lơ lửng và nấm men xuống đáy tank gọi là sự tự trong của bia, thuận lợi
cho quá trình lọc bia sau này).
4.2.11. Hoàn thiện sản phẩm
Bao gồm các công đoạn sau:

19

19


a. Lọc bia
Sau khi lên men phụ đã được làm trong tự nhiên nhưng vẫn chưa đạt độ trong
theo yêu cầu. Do đó, cần phải lọc tiếp để loại bỏ hoàn toàn cặn, kết tủa, … nhằm
đạt được độ trong theo yêu cầu, tăng giá trị cảm quan, ổn định chất lượng bia.
Nhiệt độ của bia trước và sau khi lọc luôn được duy trì ở nhiệt độ -10C đến 10C
b. Bão hoà CO2
Bia sau lọc trong được chuyển sang các tank chứa bia trong để ổn định và bão
hoà CO2. Bổ sung thêm CO2 để đạt hàm lượng theo yêu cầu, đảm bảo tiêu chuẩn
bia thành phẩm trước khi đóng.
c. Chiết vào bia chai và thanh trùng
Chai được rửa sạch sẽ tiệt trùng trước khi chiết rót để đáp ứng nhu cầu của
người tiêu dùng cũng như đảm bảo việc vận chuyển bia đến nơi tiêu thụ. Bia
được chiết vào chai bằng hệ thống thiết bị chiết rót. Việc kiểm soát tốt các thông
số trong quá trình chiết như hàm lượng oxy/không khí trong chai đòi hỏi nghiêm
ngặt. Quá trình đóng chai cần độ chính xác cao về hàm lượng oxy/không khí,
mức bia trong chai. Nếu làm việc không chính xác sẽ dẫn đến nhiều sản phẩm
hỏng, mức hao hụt bia cao, gây tải lượng hữu cơ cao trong nước thải.
Sau khi chiết, sản phẩm được thanh trùng. Quá trình thanh trùng được thực hiện
nhờ hơi nước qua các thang nhiệt độ yêu cầu. Điện, nước, hơi, lạnh từ các hệ
thống phụ trợ được cung cấp cho toàn bộ quá trình sản xuất theo nhu cầu của
từng công đoạn.
d. Rửa chai
Bia sau khi được ổn định xong được chiết vào chai thuỷ tinh màu xanh đậm, có
thể tích 330ml, chai đưa vào rót phải có đủ tiêu chuẩn về độ kín, độ nguyên vẹn
về kích thước, độ sạch. Trước khi rót, chai được rửa và sát trùng kỹ bằng nước

nóng 650C và dung dịch NaOH 2% có bổ sung stabilon để làm bóng chai, sau đó
chai được làm nguội rồi rồi chuyển sang công đoạn rót bia.
e. Chiết chai
Quá trình chiết chai cũng tuân theo nguyên tắc chiết đẳng áp. Sau khi chiết, bia
được đưa sang máy dập nút rồi chuyển sang hệ thống thanh trùng.
20

20


g. Thanh trùng
Mục đích: nhằm diệt nấm men còn sót để nâng cao độ bền sinh học của bia
Thiết bị thanh trùng có nhiều khoang, mỗi khoang phun nước nóng ở một nhiệt
độ khác nhau (340C 400C 620C 650C 400C 340C).
Nhiệt độ tối đa để thanh trùng khoảng 65 0C. Quá trình thanh trùng cần đảm bảo
nhiệt độ của chai đi vào và đi ra khỏi thiết bị là bằng nhau, đồng thời không quá
chênh lệch so với nhiệt độ môi trường.
Bia sau khi thanh trùng sẽ theo băng tải vào bộ phận dán nhãn, sau đó được xếp
vào két và xếp vào kho hoặc đưa ngay đến các nơi tiêu thụ.
Tiêu chuẩn đánh giá bia thành phẩm
Các chỉ tiêu cảm quan
-

Độ bọt: khi rót bia ra cốc, bia phải có bọt trắng mịn, từ đáy cốc luôn có
các bọt khí li ti nổi dần lên bề mặt. Chiều cao lớp bọt > 2 cm, thời gian hết

-

bọt > 2 phút.
Mùi và vị: bia phải có vị đắng đặc trưng, hương thơm nhẹ, không quá

-

nhạt, không có vị lạ.
Màu sắc và độ trong: Bia có màu vàng sáng đặc trưng, trong suốt, không
được có cặn bẩn.

Chỉ tiêu hoá học
ST
T
1
2
3
4
5
6
7
8
21

Chỉ tiêu
Độ cồn
Độ đường sót
Hàm lượng CO2
Hàm lượng diaxetyl
Chất khoáng
Đạm tổng
Este
Andehyt
21

Nồng độ
4,6 ± 0,2
1 - 2%
4,5 – 5 g/lít
≤ 0,2 mg/lít
0,14 – 0,38%
3,5 – 5 g/lít
15 – 50 mg/lít
10 – 15mg/lít


CHƯƠNG 5. TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM
5.1. Thông số ban đầu
-

Năng suất thiết kế : 16 triệu lít/năm với bia chai 330ml.
Nồng độ dịch lên men là 110Bx
Men giống được cấy vào theo tỷ lệ là 10% so với dịch trước lên men.
Chế phẩm enzyme Teramyl 120L chiếm tỷ lệ 0,1% so với lượng nguyên
liệu thay thế là đại mạch.
Tổn thất qua các công đoạn:
ST
T
1
2
3
4
5
6

7
8
9

Tổn thất
Nghiền
Nấu, đường hoá, lọc
Lắng
Làm lạnh nhanh
Lên men chính
Lên men phụ
Lọc
Bão hoà CO2
Chiết chai

Tỷ lệ tổn
thất (%)
2
2,5
2,5
1
2,5
2
1,5
0,5
4

5.2. Tính toán lượng nguyên liệu để sản xuất 1000 lít bia 110Bx
5.2.1. Tổn thất qua các quá trình
Tổn thất trong quá trình chiết chai là 4%. Lượng bia trước khi chiết là

1000 x = 1041.67 (lít)
Tổn thất trong quá trình bão hoà CO2 là 0,5%. Lượng bia trước bão hoà là:
22

22


1041.67 x = 1050,75 (lít)
Tổn thất trong quá trình lọc là 1,5%. Lượng bia trước khi lọc là:

=

1050,75 x

1066,75 (lít)

Tổn thất trong quá trình lên men phụ là 2%. Lượng bia non là:
1066,75 x = 1088,52 (lít)
Tổn thất trong quá trình lên men chính là 2,5%. Lượng dịch trước lên men là :
1088,52 x=1116,43 (lít)
Tổn thất trong quá trình làm lạnh nhanh là 1%. Lượng dịch trước khi làm lạnh
nhanh là:
1116,43 x = 1127,71 (lít)
Tổn thất do lắng xoáy là 2%. Lượng dịch trước khi lắng xoáy là
1127,71 x 1150,72 (lít)
Dịch đường 110Bx có tỷ trọng là 1,044kg/lít. Khối lượng dịch đường là
1150,72 x 1,044 = 1201,35 (kg)
5.2.2. Tính nguyên liệu sản xuất bia chai 110Bx
Nguyên liệu sử dụng sản xuất bia chai 110Bx là
+ Malt đại mạch 85%

+ Ngô 15%
5.2.3. Tính lượng dịch tạo ra từ 100kg nguyên liệu ban đầu
Tổn thất do nghiền 2%. Lượng bột thu được sau nghiền là:
Malt: 85 x = 83,3 (kg)
Ngô: 15 x = 14,7 (kg)
Lượng chất khô trong từng nguyên liệu:
23

23


Malt có độ ẩm 6%, lượng chất khô trong malt là:
83,3x = 78,302 (kg)
Ngô có độ ẩm 7%, lượng chất khô trong ngô là:
14,7 x 13,818 (kg)
Tổn thất trong cả quá trình nấu là 2,5%. Lượng chất khô thu được trong dịch là:
Malt: 78,302 x =76, 34 (kg)
Ngô: 13,818 x = 13,47 (kg)
Lượng dịch 110Bx do từng loại nguyên liệu:
Malt: 76,34 x = 694 (kg)
Ngô: 13,47 x = 122,45 (kg)
Vậy lượng dịch đường do 100kg nguyên liệu tạo ra là:
694 + 122,45 = 816,45 (kg)
Như vậy, lượng nguyên liệu để sản xuất 1000 lít bia chai 110Bx hay
1201,35 kg dịch đường 110Bx là:
x 100 = 147,14 (kg)
Trong đó:
Malt: 147,14 x 85% = 125,07 (kg)
Ngô: 147,14 x 15% = 22,07 (kg)
5.2.4. Tính toán lượng bã tạo ra khi sản xuất 1000 lít bia

Lượng malt và ngô sau nghiền:
Malt: 125,07 x = 122,57 (kg)
Ngô: 22,07 x = 21,63 (kg)
24

24


Lượng chất khô hoà tan vào trong dịch đường là
Malt: 122,57 x 92% = 112,76 (kg)
Ngô: 21,63 x 92% = 19,9 (kg)
Lượng bã khô:
(122,57 + 21,63) – (122,76 + 19,9) = 11,54 (kg)
Bã ướt có độ ẩm 80%. Vậy lượng bã thực tế là:
11,54 x = 14,425 (kg)
Lượng nước trong bã là: 14,425 – 11,54 = 2,885 (kg)
5.2.5. Tính lượng hoa và men sử dụng
Lượng hoa sử dụng (g/l bia thành phẩm)
Loại hoa
Cao hoa
Hoa viên 10%
Hoa thơm 6%

-

Nồng độ (g/l)
0,1
0,4
0,4

Vậy lượng hoa sử dụng cho 1000 lít bia là:
Cao hoa: 0,1 x 1000 = 100 (g)
Hoa viên 10% : 0,4 x 1000 = 400 (g)
Hoa thơm 6%: 0,4 x 1000 = 400 (g)
Lượng men sử dụng bằng 10% lượng dịch đi lên men. Vậy lượng men cần
sử dụng để sản xuất ra 1000 lít bia là:
1116,43 x 10% = 111,64 (lít)

5.2.6. Tính lượng nước sử dụng trong quá trình nấu
25

Lượng nước tại nồi ngô
Tỷ lệ bột / nước = 1/4 . Vậy lượng nước sử dụng là
25