Thiết kế nhà máy sản xuất bia không cồn + full cad

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ

Khoa Cơ khí - Công nghệ

KHÓA LUẬN

TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI:

Thiết kế nhà máy sản xuất bia năng suất 91,8 triệu lít sản phẩm/năm

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quốc Tịnh
Lớp: Công nghệ thực phẩm 46B
Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Huế
Bộ môn: Công nghệ thực phẩm

HUẾ, 2017


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ

Khoa Cơ khí - Công nghệ

KHÓA LUẬN

TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI:

Thiết kế nhà máy sản xuất bia năng suất 91,8 triệu lít sản phẩm/năm

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quốc Tịnh

Lớp: Công nghệ thực phẩm 46B
Thời gian thực tập: 15/08/2016 – 15/09/2016
Địa điểm: Công ty cổ phần bia Hà Nội – Quảng Bình, Tiểu
khu 13, Phường Bắc Lý, Thành phố Đồng Hới, Quảng Bình
Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Huế
Bộ môn: Công nghệ thực phẩm

HUẾ, 2017


KHOA CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

----------------------

-----------*-----------

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Quốc Tịnh
Lớp: Công nghệ thực phẩm 46B
Khóa: 2012 – 2017
Khoa: Cơ khí – Công nghệ

1/ Tên đề tài:
Thiết kế nhà máy sản xuất bia năng suất 91,8 triệu lít sản phẩm/năm.
2/ Các thông số ban đầu:
- Nhà máy sản xuất 2 loại bia với năng suất là:
+ Bia có cồn, năng suất 81,8 triệu lít sản phẩm/năm
+ Bia không cồn, năng suất 10 triệu lít sản phẩm/năm

- Một số thông số ban đầu tự chọn.
3/ Nội dung các phần thuyết minh và tính toán
Lời mở đầu
Phần 1: Lập luận kinh tế và kỹ thuật
Phần 2: Tổng quan về nguyên liệu
Phần 3: Thuyết minh dây chuyền công nghệ
Phần 4: Tính cân bằng dây chuyền
Phần 5: Tính chọn thiết bị
Phần 6: Tính tổ chức
Phần 7: Tính xây dựng
Phần 8: Tính điện – hơi – nước - lạnh
Phần 9: Tính kinh tế
Phần 10: An toàn lao động và vệ sinh nhà máy


Kết luận
Tài liệu tham khảo
4/ Các bản vẻ
Mặt bằng tổng thể nhà máy

(A0)

Sơ đồ dây chuyền công nghệ

(A0)

Mặt bằng phân xưởng nấu và các mặt cắt

(A0)

Mặt bằng phân xưởng lên men và các mặt cắt

(A0)

Mặt bằng phân xưởng chiết và các mặt cắt

(A0)

Sơ đồ hơi – nước phân xưởng nấu

(A0)

5/ Giáo viên hướng dẫn
TS. Nguyễn Văn Huế
6/ Ngày giao nhiệm vụ
7/ Ngày hoàn thành nhiệm vụ

SINH VIÊN THỰC HIỆN

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

(Ký, ghi rõ họ tên)

(Ký, ghi rõ họ tên)

Nguyễn Quốc Tịnh

Nguyễn Văn Huế

TRƯỞNG BỘ MÔN CNTP

KHOA CƠ KHÍ-CÔNG NGHỆ

(Ký, ghi rõ họ tên)

(Ký, ghi rõ họ tên)


LỜI CẢM ƠN
Qua 5 năm học tập và rèn luyện tại trường Đại học Nông Lâm Huế, được sự
chỉ bảo và giảng dạy nhiệt tình của quý thầy cô, đặc biệt là quý thầy cô khoa Cơ
Khí – Công Nghệ đã truyền đạt cho em những kiến thức về lý thuyết và thực hành
trong suốt thời gian học tập ở trường. Trong khoảng thời gian thực tập tại Công ty
Cổ phần bia Hà Nội – Quảng Bình em đã có cơ hội áp dụng những kiến thức học
được ở trường vào thực tế ở công ty, đồng thời học hỏi được nhiều kinh nghiệm
thực tế tại công ty. Cùng với sự nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành bài khóa
luận tốt nghiệp của mình.
Từ những kết quả đạt được này, em xin chân thành cảm ơn:
- Quý thầy cô trường Đại học Nông Lâm Huế đã truyền đạt cho em những
kiến thức bổ ích trong thời gian qua. Đặc biệt là thầy Nguyễn Văn Huế đã tận tình
hướng dẫn em hoàn thành tốt bài khóa luận tốt nghiệp này.
- Ban giám đốc Công ty Cổ phần bia Hà Nội – Quảng Bình đã tạo mọi điều
kiện thuận lợi cho em trong thời gian thực tập.
- Gia đình và bạn bè, những người luôn bên cạnh động viên, giúp đỡ để em
có thể hoàn thành tốt bài khóa luận tốt nghiệp này.
Do kiến thức còn hạn hẹp nên không tránh khỏi những thiếu sót trong cách
hiểu, lỗi trình bày. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và
Ban lãnh đạo, các anh chị trong công ty để bài khóa luận tốt nghiệp đạt được kết
quả tốt hơn.
Xin chân thành cảm ơn!

Huế, tháng 03 năm 2017
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Quốc Tịnh


DANH MỤC BẢNG


DANH MỤC HÌNH


MỤC LỤC


LỜI MỞ ĐẦU
Bia là một trong các đồ uống lâu đời nhất mà loài người đã tạo ra, có niên đại
ít nhất là từ thiên niên kỷ 5 TCN và đã được ghi chép lại trong các thư tịch cổ
của Ai Cập cổ đại và Lưỡng Hà [9]. Được sản xuất từ các loại nguyên liệu chính là
đại mạch ươm mầm, hoa houblon, nước và men bia với một quy trình công nghệ
khá đặc biệt cho nên bia có các tính chất cảm quan rất hấp dẫn đối với con người
đó là hương thơm đặc trưng, vị đắng dịu, lớp bọt trắng mịn. Ngoài ra để tăng hiệu
quả kinh tế và đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng, nhiều nhà máy sản xuất bia
còn sử dụng các loại nguyên liệu thay thế khác như gạo, tiểu mạch, đại mạch chưa
nảy mầm, ngô đã tách phôi…để tạo ra nhiều sản phẩm có chất lượng khác nhau.
Bia có giá trị dinh dưỡng cao. Trong bia có chứa nhiều vitamin, các chất
khoáng, nguyên tố vi lượng. Ngoài các chất dinh dưỡng, trong bia còn có CO 2, chất
đắng từ hoa houblon có tác dụng kích thích tiêu hóa, có tính diệt khuẩn cao, đặc
biệt CO2 bảo hòa trong bia có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát của người uống.

Trong bia còn chứa một hệ enzyme khá phong phú, đặc biệt là nhóm enzyme kích
thích tiêu hóa amylaza. Vì vậy, khi uống một lượng bia thích hợp sẽ cho ta cảm
giác ngon miệng khi ăn, tiêu hóa thức ăn tốt hơn…Nhờ những ưu điểm như vậy mà
ngày nay bia được sử dụng rộng rãi như một loại nước giải khát ở hầu hết các nước
trên thế giới.
Với 3,4 tỷ lít bia năm 2015, Việt Nam là quốc gia tiêu thụ bia cao nhất Đông
Nam Á, đứng thứ 3 châu Á sau Nhật Bản, Trung Quốc và nằm trong top 25 của thế
giới. Về mức tiêu thụ rượu bia, Việt Nam xếp thứ 5/10 nước châu Á. Trong khi đó,
tính về tổng thu nhập quốc nội và thu nhập bình quân đầu người, Việt Nam chỉ xếp
thứ 8/10 các nước trong khu vực Đông Nam Á. Lượng rượu bia trung bình sử dụng
trên thế giới không tăng trong 10 năm qua, trong khi ở Việt Nam lại tăng trưởng
theo chiều "thẳng đứng". Thống kê cho thấy, năm 2008, Việt Nam mới đứng thứ 8
châu Á về tiêu thụ bia, nhưng đã đứng thứ 3 châu Á sau Nhật Bản và Trung Quốc 7
năm sau đó [10].
Bia được nhiều người biết đến là một loại thức uống có cồn, tuy nhiên một
số nhà máy trên thế giới và trong đó có Việt Nam đã sản xuất thành công bia không
cồn, mở ra một tiềm năng mới cho ngành bia hướng đến mọi đối tượng tiêu dùng.
9


Đặc điểm khác biệt của bia không cồn chính là hàm lượng cồn thấp, không
gây ảnh hưởng xấu đến hệ thần kinh và sức khỏe người tiêu dùng. Đó là lý do mà
các loại bia không cồn và bia có nồng độ cồn thấp đang ngày càng được sử dụng
rộng rãi, đặc biệt là ở các nước phát triển, nơi mà người tiêu dùng có đời sống vật
chất và văn hóa cao. Các loại bia này thích hợp với phụ nữ, những người cần sự
tỉnh táo, chẳng hạn những người điều khiển các phương tiện giao thông. Ngoài ra,
nhiều chuyên gia dinh dưỡng cũng phải công nhận và tuyên bố rằng, bia không cồn
là thứ đồ uống tuyệt vời trong chế độ tiếp nước hàng ngày cho cơ thể.
Xuất phát từ tiềm năng phát triển ngành bia của Việt Nam nên em chọn đề
tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất bia năng suất 91,8 triệu lít sản phẩm/năm”.

Trong đó sản xuất 2 loại sản phẩm là:
- Bia có cồn, năng suất 81,8 triệu lít sản phẩm/năm.
- Bia không cồn, năng suất 10 triệu lít sản phẩm/năm.

10


PHẦN 1
LẬP LUẬN KINH TẾ VÀ KĨ THUẬT
1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia của Việt Nam
Tại Việt Nam, Bia là mặt hàng chiếm tỷ trọng lớn nhất trong giỏ hàng hóa
tiêu dùng. Xét trong nhóm sản phẩm tiêu dùng, đồ uống chiếm tỷ trọng lớn nhất
khoảng 41%, theo sau là thực phẩm 15%, sản phẩm sữa 15%, thuốc lá 13%, chăm
sóc cá nhân 8%, chăm sóc nhà cửa 6% và chăm sóc em bé khoảng 3%. Tại Việt
Nam, Bia chiếm tới 94% tổng tiêu thụ đồ uống có cồn và 31% trong tổng thị trường
đồ uống. Theo công ty cổ phần chứng khoán ngân hàng đầu tư và phát triển Việt
Nam (BSC) ước tính với dung lượng thị trường bán lẻ tiêu dùng khoảng 23 - 33%
GDP, tương đương 60 tỷ USD, thì dung lượng cho thị trường bia vào khoảng 7,63
tỷ USD.
Việt Nam sẽ tiếp tục là điểm sáng về tiêu thụ bia của Thế giới, nhờ sản lượng
bia tiêu thụ trên đầu người của Việt Nam đang ở mức vừa phải, tiêu thụ bia trên
đầu người khoảng 57,09 lít bia, thấp hơn nhiều so với mức trung bình 92,07 lít của
nhóm 25 nước tiêu thụ bia nhiều nhất Thế giới; Việt Nam vẫn đang trong thời kỳ
dân số vàng, nhìn chung cơ cấu dân số Việt Nam vẫn tập trung nhiều ở độ tuổi 15 –
54 (61.91%), đây là điểm hấp dẫn với các doanh nghiệp sản xuất bia và tầng lớp
trung lưu và giàu có tiếp tục tăng nhanh, dự báo sẽ tăng gấp đôi lên tới 33 triệu
người, tương đương khoảng 1/3 dân số Việt Nam đến năm 2020.
Việt Nam là nước có sản lượng bia sản xuất tăng cao nhất thế giới. Tổng sản
lượng sản xuất bia của toàn cầu năm 2015 đạt 188,64 tỷ lít (-1.1%yoy), trong đó 7
năm liên tiếp Châu Á duy trì vị trí dẫn đầu với 63,81 tỷ lít bia (-1.3%yoy), chiếm

33,8% thị phần toàn cầu. Trong khi tình hình sản xuất bia thế giới chứng kiến sự
suy giảm và gần như không tăng trưởng ở hầu hết các quốc gia thì Việt Nam là một
điểm sáng khi sản lượng sản xuất năm 2015 đạt 4,67 tỷ lít bia, tăng tới 20,1%yoy
(mức tăng trưởng của năm 2014 chỉ là 9%yoy), bỏ xa nước có mức tăng trưởng cao
thứ 2 là Bỉ với tăng trưởng là 8,8%yoy [11].

11


Bảng 1.1. Top 10 nước sản xuất bia lớn nhất năm 2015[11]

Nước

Thứ
hạng
năm
2015

Thứ hạng
năm 2014

Sản lượng sản
xuất năm 2015
(tỷ lít)

+-yoy
(%)

Thị
phần

(%)

Trung Quốc

1

1

42,99

-4,3

22,79

Mỹ

2

2

22,29

-1,4

11,81

Brazil

3

3

12,86

-2

7,35

Đức

4

4

9,56

0,4

5,07

Mexico

5

6

7,45

-4,5

3,95

Nga

6

6

7,3

-4,7

3,87

Nhật Bản

7

7

5,46

-0,1

2,9

Việt Nam

8

10

4,67

20,1

2,48

Anh

9

8

4,4

-0,7

2,33

Ba Lan

10

9

3,98

0,7

2,11

Hình 1.1. Biểu đồ thị trường bia Việt Nam [11]
Từ biểu đồ thị trường bia Việt Nam cho thấy tình hình sản xuất và tiêu thụ
bia tại Việt Nam tăng dần qua các năm.
Tuy nhiên, sản lượng tiêu thụ năm 2015 đạt 3,80 tỷ lít tăng 4,40%yoy. Đây
là mức tăng tương đối thấp so với tăng trưởng của sản lượng sản xuất, cho thấy
mức độ cạnh tranh của thị trường bia Việt Nam đang dần tăng lên cho thấy tiềm
năng ngành bia tại Việt Nam rất lớn.
1.2. Bia không cồn
Bia không cồn là loại bia có nồng độ cồn không quá 0,5% theo tiêu chuẩn
của Châu Âu và Mỹ [12]. Được sản xuất từ các nguyên liệu dùng để sản xuất bia
12


thông thường như malt, houblon và các nguyên liệu khác, bia không cồn là đồ uống
bổ dưỡng, có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng và góp phần hạn chế một số tiêu cực
của việc lạm dụng đồ uống có cồn.
Hiện nay, tại thị trường Việt Nam chỉ có sản phẩm bia không cồn nhập khẩu,
với giá thành trên thị trường từ 25000 – 30000 VNĐ/lon hoặc chai. Sản phẩm bia
OeTinger Alkoholfrei nhập khẩu từ Đức có giá 27000 VNĐ/lon 500 ml, bia
Bitburger nhập khẩu từ Đức có giá 28000 VNĐ/chai 330 ml. Tuy nhiên, các sản
phẩm bia trên không hợp khẩu vị của người Việt.
Tiềm năng về số lượng đối tượng tiêu dùng: tần suất uống bia có cồn tại Việt
Nam chủ yếu ở lứa tuổi 20 – 40 (khoảng 31 triệu dân). Hơn nữa, theo chỉ thị số
05/2008/CT-TTg ngày 31/01/2008 của Thủ tướng Chính phủ về việc nâng cao hiệu
quả sử dụng thời giờ làm việc của cán bộ, công chức, viên chức nhà nước, một số
Bộ và các tỉnh trong cả nước đều ra chỉ thị: “Quy định cán bộ, viên chức, công
chức không uống rượu, bia trong ngày làm việc và không hút thuốc lá nơi công sở”.
Do đó, việc nghiên cứu phát triển sản phẩm bia không cồn thay thế một phần cho

bia có cồn, là giải pháp thích hợp giúp người tiêu dùng nghiêm túc thực hiện đúng
theo chỉ thị của Chính phủ. Tần suất uống bia thấp nhất là nhóm dân số có độ tuổi
từ 18 - 19 chiếm khoảng 5 - 7% dân số và độ tuổi này được phép sử dụng đồ uống
có cồn (như bia có cồn). Tuy nhiên đang trong lứa tuổi học tập, việc uống bia có
cồn thường xuyên có ảnh hưởng lớn đến học tập. Người cao tuổi (> 65 tuổi) chiếm
khoảng 18% dân số là đối tượng không uống bia có cồn vì lí do sức khỏe. Trong
khi đó, trẻ em dưới 18 tuổi chiếm khoảng 28% dân số là đối tượng cấm sử dụng đồ
uống có cồn, nhưng hoàn toàn có thể sử dụng bia không cồn. Phụ nữ chiếm khoảng
50% dân số là đối tượng ít dùng bia có cồn, đa phần do họ không chịu được chất
cồn, khi uống sẽ bị đỏ mặt và khó kiểm soát, dẫn đến nhiều hệ lụy không đáng có.
Bia không cồn sẽ giúp chị em phụ nữ tự tin và tỉnh táo trong các cuộc giao tiếp với
đối tác kinh doanh. Ngoài ra, còn những đối tượng khác như: Các nhà sư, người
trong ngành công an, quân đội, người chơi thể thao… đặc biệt hơn những người lái
xe (không được phép có nồng độ cồn trong người khi đang lái xe). Tất cả đối tượng
và các nhân tố trên sẽ là tiềm năng tiêu thụ lớn bia không cồn tại Việt Nam [13].
1.3. Sự cần thiết của việc đầu tư
Theo quy hoạch phát triển ngành bia, rượu, nước giải khát Việt Nam đến
năm 2025, tầm nhìn đến 2035 được Bộ Công Thương phê duyệt hồi tháng 9/2016,
13


mục tiêu đặt ra của ngành là sản xuất được 4,1 tỷ lít bia trong vòng 4 năm tới và sẽ
tăng lên 4,6 tỷ lít bia vào 2025, 5,6 tỷ lít vào 2035.
Bộ Y Tế từng dự báo đến năm 2025, lượng bia tiêu thụ sẽ tăng lên đến 7
lít/người/năm [14].
Từ những điều trên cho thấy tiềm năng để đầu tư xây dựng nhà máy bia tại
Việt Nam là rất lớn và sẽ đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng của người dân Việt
Nam. Bên cạnh đó để khai thác được tiềm năng tiêu thụ bia không cồn tại Việt
Nam, cần đặc biệt quan tâm cho định hướng phát triển đa dạng hóa sản phẩm và tại
thời điểm này việc lựa chọn sản xuất bia không cồn mang đặc trưng hương vị người

Việt là chiến lược đúng đắn cho các doanh nghiệp vừa bắt kịp xu hướng phát triển
công nghệ sản xuất bia không cồn trên thế giới vừa nâng cao hiệu quả kinh doanh.
1.4. Địa điểm xây dựng nhà máy
1.4.1. Vị trí xây dựng nhà máy
Bình Dương là tỉnh thuộc miền Đông Nam bộ, nằm trong vùng kinh tế trọng
điểm phía Nam. Phía Đông giáp tỉnh Đồng Nai, phía Bắc giáp tỉnh Bình Phước,
phía Tây giáp tỉnh Tây Ninh và một phần thành phố Hồ Chí Minh, phía Nam giáp
thành phố Hồ Chí Minh và một phần tỉnh Đồng Nai.Theo Nghị quyết số 136/NQCP ngày 29/12/2013 của Chính phủ, tỉnh Bình Dương có diện tích tự nhiên là
2.694,43 km2 (chiếm khoảng 0,83% diện tích cả nước, khoảng 12% diện tích miền
Đông Nam Bộ).
Vùng đất Bình Dương từ lâu đã được biết đến với hình ảnh nhộn nhịp của sự
giao thương và hội tụ từ nhiều vùng miền trong cả nước. Từ ngày tái lập tỉnh
(01/01/1997), Bình Dương đã trỗi dậy với chủ trương đổi mới được cụ thể hóa
bằng những chính sách thông thoáng, mở đường cho quá trình công nghiệp hóa,
hiện đại hóa của địa phương. Bằng việc xây dựng cơ sở hạ tầng, quyết liệt cải thiện
môi trường đầu tư, tạo thuận lợi cho doanh nghiệp sản xuất – kinh doanh, dòng vốn
đầu tư trong và ngoài nước ồ ạt chảy về Bình Dương, nhà máy mọc lên khắp nơi,
nguồn nhân lực bốn phương quy tụ về… kinh tế – xã hội của Bình Dương bắt đầu
đạt những thành tựu đáng kể, cơ cấu kinh tế chuyển dịch mạnh mẽ theo hướng
công nghiệp – dịch vụ – nông nghiệp, bộ mặt đô thị hóa đã được hình thành rõ nét.
Trong những năm gần đây, tốc độ tăng trưởng kinh tế luôn ở mức
cao, GDP tăng bình quân khoảng 14,5%/năm. Cơ cấu kinh tế chuyển biến tích
14


cực, công nghiệp, dịch vụ tăng trưởng nhanh và chiếm tỷ trọng cao, năm 2010, tỷ lệ
công nghiệp – xây dựng 63%, dịch vụ 32,6% và nông lâm nghiệp 4,4%. Hiện nay,
Bình Dương có 28 khu công nghiệp và cụm công nghiệp tập trung có tổng diện tích
hơn 8700 ha với hơn 1200 doanh nghiệp trong và ngoài nước đang hoạt động có
tổng vốn đăng ký hơn 13 tỷ đôla Mỹ [15], [16].

Dựa vào sự phát triển của tỉnh Bình Dương nên em quyết định chọn khu
công nghiệp Tân Bình – xã Tân Bình – huyện Bắc Tân Uyên - tỉnh Bình Dương
làm nơi đặt nhà máy bia. Khu công nghiệp Tân Bình có diện tích 352,5 ha, diện
tích đất còn trống 230 ha [17].

Hình 1.2. Bản đồ khu công nghiệp Tân Bình
1.4.2. Đặc điểm tự nhiên
15


1.4.2.1. Về vị trí địa lí
Khu công nghiệp Tân Bình
- Cách thị xã Thủ Dầu Một (tỉnh Bình Dương) 22 km.
- Cách thành phố Hồ Chí Minh 59 km.
- Cách thành phố Biên Hòa (tỉnh Đồng Nai) 35 km.
1.4.2.2. Về khí hậu
Nắng nóng và mưa nhiều, độ ẩm khá cao. Nhiệt độ trung bình hàng năm ở
Bình Dương từ 26 – 27°C. Nhiệt độ cao nhất có lúc lên tới 39,3°C và thấp nhất từ
16 – 17°C.

1.4.3. Hệ thống giao thông vận tải


Đường bộ:
- Đến quốc lộ 13 (Bình Phước) 27,6 km.
- Đến quốc lộ 1A (Hồ Chí Minh) 49,6 km.



Đường không:

- Đến sân bay Tân Sơn Nhất (thành phố Hồ Chí Minh) 55 km.



Cảng:
- Đến cảng container Thạnh Phước (tỉnh Bình Dương) 25 km.
- Đến cảng Sài Gòn (thành phố Hồ Chí Minh) 61 km.
- Đến Tân cảng (thành phố Hồ Chí Minh) 62 km.
- Đến cảng container quốc tế Sóng Thần (tỉnh Bình Dương) 35 km [18].

1.4.4. Nguồn nguyên liệu
Do khí hậu đất đai ở nước ta không trồng được đại mạch và cây hoa houblon
nên hai loại nguyên liệu này phải nhập từ các nước Pháp, Úc, Đan Mạch, Đức. Malt
đại mạch và hoa houblon được nhập về cảng container quốc tế Sóng Thần (tỉnh
Bình Dương) sau đó được ô tô vận chuyển về nhà máy.
Hiện nay, sản lượng gạo ở nước ta rất lớn. Nhà máy sử dụng nguyên liệu
thay thế là gạo để sản xuất bia vừa tận dụng nguyên liệu sẵn có ở địa phương cũng
16


như việc hạ giá thành sản phẩm. Nguồn cung cấp gạo là từừ̀ các công ty lương thực
hoặc có thể mua của người dân địa phương.
1.4.5. Nguồn cung cấp điện
Nhà máy sử dụng nguồn điện lấy từ lưới điện quốc gia 110/220 kV – 2 x 40
MVA (6 đường chính + 2 đường dự phòng) thông qua trạm biến áp riêng. Ngoài ra,
để đảm bảo cho quá trình sản xuất được liên tục, nhà máy còn trang bị máy phát
điện dự phòng.
1.4.6. Nguồn cung cấp hơi và nhiên liệu
Lượng hơi đốt cung cấp cho các phân xưởng lấy từ lò hơi riêng của nhà máy.
Nhiên liệu dùng cho lò hơi là than đá được mua ngoài thị trường, nhà máy có kho

chứa để đảm bảo sản xuất .
1.4.7. Nguồn cung cấp nước
Sử dụng nước từ nhà máy nước sạch của tỉnh trong khu công nghiệp có công
suất 14000 m3/ngày đêm, nguồn nước này phải qua hệ thống xử lý nước của nhà
máy để đảm bảo các chỉ tiêu về hoá học, sinh học trước khi đem vào sản xuất bia
[19].
1.4.8. Hệ thống thoát nước
Nhà máy sử dụng khu xử lý nước thải chung tại khu công nghiệp có công
suất 10000 m3/ngày đêm.
1.4.9. Nguồn tiêu thụ sản phẩm
Bia thành phẩm của nhà máy tiêu thụ chủ yếu trong tỉnh, đồng thời tiêu thụ
trong cả nước và xuất khẩu ra nước ngoài.
1.4.10. Nguồn nhân lực
Việc xây dựng nhà máy bia góp phần giải quyết việc làm cho người dân
trong tỉnh. Do vậy nhân công của nhà máy chủ yếu tuyển người địa phương. Cán
bộ quản lý và kỹ thuật của nhà máy có thể nhận về từ các trường Đại Học, Cao
Đẳng trong cả nước.
1.4.11. Hợp tác hoá
Việc đặt nhà máy trong khu vực nhằm tạo sự hợp tác rất tốt giữa các nhà
máy trong khu vực cũng như giữa nhà máy với các nguồn mua bán nguyên liệu
17


thay thế và phụ phẩm từ nhà máy.


Kết luận

Qua phân tích, việc đầu tư xây dựng một nhà máy sản xuất bia với năng suất
91,8 triệu lít/năm tại khu khu công nghiệp Tân Bình – xã Tân Bình – huyện Bắc

Tân Uyên - tỉnh Bình Dương là hợp lý, phù hợp với tình hình hiện nay của địa
phương.

18


PHẦN 2
TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
2.1. Nguyên liệu chính
2.1.1. Malt đại mạch
A. Vai trò
Malt cung cấp toàn bộ lượng glucid (chủ yếu dưới dạng tinh bột) để chuyển
hóa thành đường và từ đường chuyển hóa thành cồn và các chất khác.
Malt chứa đầy đủ enzyme amilaza để thủy phân tinh bột. Nếu sử dụng thế
liệu nhiều thì lượng enzyme này cung cấp không đầy đủ và ta buộc phải bổ sung
enzyme từ bên ngoài vào.
Malt cung cấp khá đủ lượng protein và có chứa hệ enzyme proteaza để thủy
phân chúng. Trong giai đoạn ươm mầm, hệ enzyme này được hoạt hóa mạnh mẽ.
Khi chuyển sang giai đoạn nấu, chúng thủy phân protein tạo thành các phức chất có
khả năng giữ CO2 tốt, tạo vị bia đặc trưng.
B. Cấu tạo hạt đại mạch
 Vỏ
Hầu hết hạt các loại đại mạch được bao bọc bên ngoài bằng lớp vỏ trấu, một
số rất ít hạt đại mạch không có lớp vỏ này. Những loại đại mạch không có lớp vỏ
trấu không được dùng trong công nghiệp sản xuất bia. Thành phần hóa học chủ yếu
của lớp vỏ trấu là xenluloza kết chặt lại nhờ chất khoáng và linhin.
Dưới lớp vỏ trấu là lớp vỏ quả được cấu tạo từ 3 lớp tế bào – cứ 1 lớp xếp
ngang thì tiếp đến 1 lớp xếp dọc. Với cấu trúc như vậy lớp vỏ quả sẽ rất dai và bền
vững.
Dưới lớp vỏ quả là lớp vỏ hạt bao gồm 2 lớp tế bào, tế bào của lớp ngoài có

thành rất dày, lớp trong thì trong suốt. Lớp vỏ hạt có vai trò như một màng bán
thấm: chỉ cho nước thấm vào bên trong hạt đồng thời giữ các chất hòa tan trong hạt
không cho thấm ra ngoài.
Lớp vỏ quả và vỏ hạt liên kết chặt với nhau, mối liên kết đó chắc hơn rất
19


nhiều so với sự liên kết giữa chúng với lớp vỏ trấu.
Trọng lượng của vỏ chiếm từ 10,5 – 13% trọng lượng của hạt. Đối với đại
mạch mùa xuân, con số đó thấp hơn khoảng 0,5 – 1%. Kích thước hạt càng bé thì tỷ
lệ vỏ càng cao so với trọng lượng của khối hạt.
 Nội nhũ
Nội nhũ là phần lớn nhất đồng thời là phần giá trị nhất của hạt. Cấu trúc của
nội nhũ gồm các tế bào lớn có thành mỏng chứa đầy các hạt tinh bột, một ít protein,
xenlluloza, chất béo, tro và đường.
 Phôi
Phôi là phần sống của hạt, chiếm tỷ lệ không đáng kể so với trọng lượng của
hạt, khoảng 2,5 – 5%. Trong quá trình chế biến, các thành phần trong phôi hòa tan
rất ít vào dịch đường nên giá trị dinh dưỡng của phôi hầu như không đáng kể đối
với công nghệ sản xuất bia. Vai trò to lớn của phôi là trạm hoạt hóa và là nhà máy
sản xuất enzyme, mà nếu thiếu nó thì cơ sở lý thuyết của quá trình sản xuất malt coi
như sụp đổ.
C. Thành phần hóa học của đại mạch
Thành phần hóa học của malt đại mạch rất phức tạp, phụ thuộc vào giống đại
mạch, điều kiện đất đai, khí hậu, kỹ thuật canh tác và điều kiện bảo quản.
Đối với công nghệ sản xuất bia, các hợp phần hóa học sau đây có ý nghĩa
quan trọng trong việc xem xét loại đại mạch nào có đủ tiêu chuẩn để sản xuất bia.
 Nước (thủy phần)
Thủy phần của malt đại mạch có ảnh hưởng lớn đến quá trình vận chuyển và
bảo quản hạt. Nếu hàm ẩm lớn thì:

+ Kích thích quá trình hô hấp và tự bốc nóng của hạt gây hao tổn chất khô.
+ Tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển.
+ Tăng chi phí vận chuyển một cách vô ích.
+ Hàm ẩm của đại mạch tăng 1% thì hiệu suất thu hồi chất chiết giảm 0,76%.
Hàm ẩm tối đa cho phép khi đưa đại mạch vào bảo quản là 13%.
 Glucid
20


- Tinh bột
Là cấu tử chiếm vị trí số một về khối lượng cũng như về ý nghĩa đối với
công nghệ sản xuất bia. Hơn một nửa khối lượng chất khô của đại mạch là tinh bột.
Trong một số trường hợp, nếu đại mạch là chủng giống có chất lượng cao thì con
số đó có thể lên tới 70%.
Đối với công nghệ sản xuất malt và bia, tinh bột có hai chức năng, đó là
nguồn thức ăn dự trữ cho phôi và là nguồn cung cấp chất hòa tan cho dịch đường
trước lúc lên men.
Tinh bột được phân bố chủ yếu ở nội nhũ và một phần rất ít ở phôi. Chúng
tồn tại dưới dạng những khối lập thể, có kích thước khá bé, ta quen gọi là “hạt tinh
bột”.
Tinh bột không tan trong nước lạnh. Khi tiếp xúc với nước thì tinh bột sẽ hút
nước và trương nở. Ở nhiệt độ cao, nếu lượng nước không tương ứng với lượng
tinh bột thì thể tích trương nở của tinh bột sẽ tăng lên rất nhiều lần (60 – 100 lần)
so với bình thường và độ nhớt của nó cũng tăng lên rất mạnh. Nhiệt độ mà tại đó,
hệ số trương nở và độ nhớt của tinh bột đạt giá trị lớn nhất gọi là điểm hồ hóa. Tính
chất hồ hóa của tinh bột có ý nghĩa rất lớn trong công nghệ sản xuất bia: tinh bột đã
được hồ hóa sẽ đường hóa nhanh hơn và triệt để hơn.
Sự thủy phân tinh bột bởi enzyme amylaza đóng một vai trò hết sức to lớn
trong công nghệ sản xuất malt và bia, vì đây là phản ứng có tính chất nền tảng để
xây dựng nên cơ sở lý thuyết của quá trình ngâm, ươm mầm, sấy malt và đường

hóa nguyên liệu.
- Xelluloza
Xelluloza của hạt đại mạch được phân bố chủ yếu ở lớp vỏ trấu và chiếm
khoảng 20% chất khô của vỏ.
Phân tử của xelluloza bao gồm khoảng 2000 – 10000 gốc đường glucoza, sắp
xếp thành mạch dài, xoắn lại thành từng chùm. Do cấu trúc đặc biệt như vậy nên
xelluloza rất dai và rất khó bị phân cắt trong môi trường bình thường.
Xelluloza không tan trong nước, hầu như không thay đổi về thành phần và
cấu trúc trong suốt tiến trình công nghệ sản xuất bia.
Xelluloza đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình lọc dịch đường vì
21


lớp vỏ trấu là vật liệu tạo màng lọc phụ lý tưởng.

22


- Hemixelluloza
Là thành phần chủ yếu tạo nên thành tế bào, hemixelluloza là một phức hệ
bao gồm pentozan, hexosan và acid uronic.
Dưới tác dụng của nhóm enzyme sitaza, hemixellluloza bị thủy phân thành
hexoza (galactoza và manoza) và pentoza (arabinoza và xiloza). Tất cả những
đường đơn này hòa tan bền vững vào dịch đường và tạo thành chất chiết, là nguồn
cung cấp dinh dưỡng quan trọng cho nấm men. Quá trình này đóng vai trò quan
trọng ở giai đoạn ươm mầm vì đây là bước đột phá để các enzyme khác xâm nhập
vào bên trong tế bào.
- Các hợp chất pectin và các chất dạng keo
Sự tồn tại của chúng trong dịch đường mang tính chất hai mặt. Mặt tiêu cực
là làm cho dịch đường có độ nhớt cao, khó lọc; còn mặt tích cực là tạo cho bia có vị

đậm đà và tăng khả năng tạo và giữ bọt của sản phẩm.
 Các hợp chất chứa nitơ
- Protein
Là chỉ số quan trọng thứ hai (sau tinh bột) để đánh giá xem lô hạt có đủ tiêu
chuẩn để sản xuất bia hay không. Nếu hàm lượng quá cao, bia dễ bị đục, rất khó
bảo quản. Ngược lại, nếu quá thấp, quá trình lên men không triệt để, bia kém bọt, vị
kém đậm đà. Hàm lượng protein tốt nhất cho mục đích sản xuất bia là 8 – 10%.
Sự thủy phân protein là một trong những quá trình quan trọng nhất trong công
nghệ sản xuất bia. Các sản phẩm thủy phân đóng vai trò nhất định trong công nghệ
do chúng tương tác với các thành phần khác. Sản phẩm quan trọng nhất của quá
trình tương tác đó là melanoid – một hỗn hợp màu vàng óng, có vị ngọt và thơm
dịu, là nhân tố quyết định hương vị của bia.
Khả năng tạo bọt và giữ bọt cũng như độ bền keo của bia phụ thuộc trước hết
vào mức độ thủy phân và tỷ lệ giữa các cấu tử sản phẩm tạo thành trong quá trình
thủy phân.
Các protein phức tạp (proteid) kém hòa tan hoặc hòa tan không bền vững.
Trong công nghệ sản xuất bia, proteid gây ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của
sản phẩm. Loại bỏ tối đa cấu tử này ra khỏi dịch đường là công việc cần thiết
nhưng cũng rất khó khăn của các nhà công nghệ.
23


- Albumose và pepton
Có vai trò rất lớn trong việc tạo và giữ bọt, đồng thời làm tăng thêm vị đậm đà
của bia. Tuy nhiên, chúng sẽ làm giảm độ bền keo của bia, gây đục bia khi ở hàm
lượng cao.
- Acid amin
Chiếm khoảng 0,1% so với chất khô của hạt và đóng vai trò rất lớn trong công
nghệ sản xuất bia, đó là nguồn cung cấp nitơ cho nấm men, là tác nhân tạo
melanoid, tham gia tạo bọt và tồn tại trong bia như là một hợp phần dinh dưỡng

quan trọng.


Các hợp chất không chứa nitơ

- Polyphenol
Trong đại mạch tập trung chủ yếu ở lớp vỏ. Phần lớn những hợp chất hòa tan
được và tồn tại trong bia đều là những dẫn xuất của catechin, tức là chúng thuộc
nhóm flavonoid. Những hợp chất thuộc nhóm này có một tính chất rất có lợi cho
công nghệ sản xuất bia là dễ dàng kết hợp với protid cao phân tử để tạo thành các
phức chất dễ kết lắng, làm tăng độ bền keo của sản phẩm. Mặt khác sự hòa tan của
polyphenol vào dịch đường lại là nhân tố làm xấu đi hương vị của bia.
- Chất đắng và chất chát
Trong đại mạch thuộc nhóm lipoid, là nguyên nhân gây ra vị đắng khó chịu
cho bia. Biện pháp loại trừ chúng dễ dàng nhất là ngâm hạt trong môi trường kiềm
nhẹ.
- Fitin
Là muối đồng thời của canxi và magie với acid inozit-phosphoric
(C6H6O6(H2PO3)6); chiếm 0,9% chất khô của vỏ, là nguồn cung cấp phospho cho
nấm men, đồng thời làm tăng độ chua của dịch cháo ở giai đoạn đường hóa, nâng
cao hiệu suất thủy phân.
- Ngoài ra, trong đại mạch còn có vitamin và chất khoáng
Vitamin là nhân tố điều hòa sinh trưởng của nấm men, chất khoáng cũng đóng
vai trò quan trọng trong sản xuất bia, đặc biệt là nguyên tố phospho đóng vai trò
quan trọng trong việc hình thành hệ đệm của dịch đường [2], [3].
24


D. Yêu cầu chất lượng trong sản xuất
- Hàm lượng chất hòa tan tương đối ≥ 75% khối lượng.

- Độ ẩm ≤ 5% khối lượng.
- Malt không bị biến màu, không lẫn tạp chất lạ, mùi vị lạ, không mốc, không
mối mọt, không vón cục…
2.1.2. Hoa houblon
A. Vai trò
Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng, làm tăng
khả năng tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của
sản phẩm.
B. Cấu tạo
Hoa houblon là loài phân tính (có hoa đực, hoa cái), nhưng những người
trồng hoa chỉ trồng hoa cái. Sau 2 năm, các cây ra các chùm hoa, xét theo hình
dạng được gọi là búp hoa houblon.
Hình dáng và độ lớn của một búp hoa phụ thuộc vào giống, điều kiện canh
tác. Búp hoa có dạng hình nón, dài 3 – 5 cm. Trong một búp hoa houblon có các bộ
phận như cuống, trục, cánh hoa, nhị hoa và hạt lupulin. Tỷ lệ khối lượng của chúng
tính theo chất khô của bông hoa như sau: cuống 5 – 8%; trục 7 – 8%; hạt lupulin 18
– 20%; cánh và nhị hoa 65 – 68%.
Cuống hoa nên để ngắn. Trục hoa là phần nối tiếp cuống, thường có hình zic
zắc, có khoảng 6 – 10 đốt cong. Cánh hoa có dạng hình trứng, đính trực tiếp cào
trục, cánh nọ úp lên cánh kia tạo dạng hình nón. Thường có khoảng 40 – 100 cánh
hoa trên một bông hoa, trung bình là 50 - 60 cánh. Cánh hoa có màu vàng xanh, các
cánh ở gần cuống vàng hơn các cánh ở bên trong và phía trên.
Nhị hoa: nằm bên trong cánh hoa, tại mỗi chỗ uốn cong rất dễ nhìn thấy nhị
hoa.
Hạt lupulin có màu vàng óng, nằm giữa trục, các lá và nhị hoa. Hạt có hình
cầu, đường kính 0,15 – 0,25 mm, xếp với nhau thành dạng như cái cốc. Trong đó
có chứa các chất nhựa và các loại dầu thơm khác. Chính những hạt lupulin này là
nguồn gốc tạo ra chất đắng và tinh dầu thơm của hoa houblon.
25