đồ án quá trình sản xuất bia

Chương 1. TỔNG QUAN VỀ BIA 1.1. Khái niêm Bia là loại nước uống có độ cồn thấp được sản xuất bằng quá trình lên men của đường trong môi trường lỏng và không được chưng cất sau khi lên men. Nói cách khác, bia là loại nước giải khát có bọt mịn xốp và có hương vị đặc trưng của hoa houblon. Đặc biệt CO 2 hòa tan trong bia có tác dụng giải nhiệt nhanh, hỗ trợ cho quá trình tiêu hóa, ngoài ra trong bia còn chứa một lượng vitamin khá phong phú (chủ yếu là vitamin nhóm B như vitamin B 1 , B 2 , PP. . .). Nhờ những ưu điểm này, bia được sử dụng rộng rãi ở hầu hết các nước trên thế giới với sản lượng ngày càng tăng. Đối với nước ta bia đã trở thành loại đồ uống quen thuộc với sản lượng ngày càng lớn và đã trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn trong ngành công nghiệp nước ta. Quá trình sản xuất bia được gọi là nấu bia. Do các thành phần sử dụng để sản xuất bia có khác biệt tùy theo từng khu vực, những đặc trưng của bia như hương vị và màu sắc cũng thay đổi rất khác nhau và do đó có khái niệm loại bia hay các sự phân loại khác. 1.22. Lịch sử Bia là một trong các đồ uống lâu đời mà loài người đã tạo ra, có niên đại ít nhất là từ thiên niên kỷ thứ 5 trước công nguyên và được ghi chép lại trong các thư tịch cổ của Ai Cập cổ đại và Lưỡng hà (Mesopotamia). Giống như phần lớn các chất chứa đường khác có thể bị lên men một cách tự nhiên, các đồ uống tương tự như bia đã được phát minh một cách độc lập giữa các nền văn minh trên toàn thế giới. Việc kiểm định hóa học các bình gốm cổ phát hiện ra rằng bia (tương tự như rượu vang) đã được sản xuất khoảng 7000 năm trước ở Iran và là một trong số các công nghệ sinh học đã biết, trong đó các quy trình sinh học của sự lên men được áp dụng. Tại Lưỡng Hà, chứng cứ lâu đời nhất về bia là bức vẽ 6.000 năm tuổi của người Sumeria miêu tả những người đang uống một thứ đồ uống bằng các cần hút bằng sậy từ thùng công cộng. Bia cũng được đề cập tới trong 1 thiên sử thi Gilgamesh, một bản trường ca 3900 năm tuổi của người Sumeria để tỏ lòng tôn kính nữ thần Ninkasi, vị thần bảo trợ cho bia, nó chứa công thức làm bia cổ nhất còn sót lại và miêu tả việc sản xuất bia từ lúa mạch thông qua bánh mì. Bia đã trở thành thiết yếu đối với tất cả các nền văn minh trồng ngũ cốc ở thế giới phương Tây cổ xưa, đặc biệt là ở Ai Cập và Lưỡng Hà. Người Thracia cũng được biết là đã sử dụng bia sản xuất từ lúa mạch đen, thậm chí từ thế kỉ 5 trước công nguyên, như Hellanicos đã viết trong vở các opêra. Tên gọi cho bia của họ là brutos hay brytos. Sự bổ sung hoa bia vào bia để tạo vị đắng, bảo quản và hương vị cho bia là một phát kiến tương đối mới. Trong thời trung cổ nhiều hỗn hợp khác của các loại thảo mộc thông thường được cho vào bia chứ không phải hoa bia. Các hỗn hợp này thông thường được gọi là “gruit”. Hoa bia đã được trồng tại Pháp sớm nhất là vào khoảng thế kỷ 9. Văn bản cổ nhất còn sót lại có ghi chép về việc sử dụng hoa bia trong bia có niên đại vào năm 1067 bởi nữ tu viện trưởng kiêm nhà văn Hildegard: "Nếu người ta định làm bia từ yến mạch, nó được chuẩn bị cùng hoa bia." Tại châu Âu, trong thời Trung cổ, bia chủ yếu được sản xuất trong gia đình. Vào thế kỷ 14 và 15, việc sản xuất bia đã dần dần chuyển từ hoạt động gia đình sang hoạt động thủ công, với các quán bia và tu viện sản xuất bia của mình hàng loạt để tiêu thụ. Trong thế kỷ 15, ở Anh loại bia không có hoa bia được biết đến như là ale, còn việc sử dụng hoa bia thì đồ uống đó gọi là bia. Bia có chứa hoa bia được nhập khẩu vào Anh từ Hà Lan sớm nhất là từ năm 1400 ở Winchester, và hoa bia đã được trồng trên quốc đảo này từ năm 1428. Tính phổ biến của hoa bia ban đầu là hỗn hợp-Công ty bia rượu London đã đi xa tới mức ra thông báo "không hoa bia, không thảo mộc hoặc những gì khác tương tự được cho vào bất kỳ ale hay rượu nào sẽ được sản xuất - mà chỉ có liquor (nước), mạch nha, và men bia". Tuy nhiên, vào thế kỷ 16, ale đã được dùng để chỉ các loại bia mạnh (nồng độ cồn cao), và tất cả ale và bia đều sử dụng hoa bia. 2 Hình 1.1: Một số loại bia sử dụng rộng rãi ở Việt Nam Năm 1516, WilliamIV, Công tước xứ Bavaria, đã thông qua Reinheitsgebot (Luật tinh khiết), là quy định về thực phẩm cổ nhất còn áp dụng đến nay. Gebot quy định rằng thành phần của bia chỉ bao gồm nước, lúa mạch hoa bia, với men bia được bổ sung sau phát kiến của Louis Pasteur vào năm 1857. Luật của người Bavaria đã được áp dụng trong cả nước Đức như là một phần của nước Đức thống nhất năm 1871 thành đế chế Đức dưới thời Otto von Bismarck, và kể từ đó đã được cập nhật để phản ánh xu hướng hiện đại trong sản xuất bia rượu. Cho đến nay, Gebot vẫn được coi là tiêu chuẩn của độ tinh khiết cho bia, mặc dù điều này có thể gây tranh cãi. Phần lớn các loại bia cho đến thời gian gần đây thực chất là thứ mà ngày nay gọi là ale. Bia lager đã được phát hiện ra một cách tình cờ vào thê kỷ 16 sau khi bia được lưu trũ trong các hầm lạnh một thời gian dài; kể từ đó nó đã được sản xuất nhiều hơn ale. Với sự phát minh ra động cơ hơi nước năm 1765, công nghiệp hóa sản xuất bia đã trở thành sự thật. Các cải tiến mới trong công nghệ sản xuất bia đã xuất hiện cùng với sự ra đời của nhiệt kế và tỷ trọng kế vào thế kỷ 19, đã cho phép các nhà sản xuất bia tăng tính hiệu quả và kiểm soát nồng độ cồn. Cho đến cuối thế kỷ 18,mạch nha chủ yếu được làm khô bằng lửa do đốt gỗ, than củi, trấu, và sau năm 1600 là từ than cốc. Nói chung, không có loại mạch nha nào trong số này được che chắn tốt khỏi khói sinh ra trong các lò sấy, và do đó các loại bia thời kỳ đó có thành phần hơi khói trong hương vị của chúng; các chứng cứ chỉ ra rằng các nhà sản xuất mạch nha và bia thường 3 xuyên phải cố gắng giảm thiểu sự ám khói của bia thành phẩm. Sự phát minh ra lò nướng hình trống năm 1817 của Daniel Wheeler đã cho phép tạo ra mạch nha nướng chín kỹ và tạo tiền đề cho sản xuất các loại bia đen (porter và stout). Sự phát minh ra vai trò của men bia trong quá trình lên men vào năm 1857 bởi Louis Pasteur giúp cho các nhà sản xuất phương pháp ngăn chặn vị chua của bia bởi các loại vi sinh vật không mong muốn. Năm 1953, Morton W Coutts, một người New Zealand đã phát triển kỹ thuật lên men liên tục. Morton lấy bằng sáng chế công nghệ của ông và nó là một cuộc cách mạng trong công nghiệp bia do nó làm giảm thời gian ủ và sản xuất bia trước đây là 4 tháng xuống còn chưa đầy 24 giờ. Công nghệ của ông vẫn được sử dụng bởi nhiều nhà sản xuất bia lớn nhất thế giới ngày nay, bao gồm cả Guinness . Ngày nay, công nghiệp bia là công việc kinh doanh khổng lồ toàn cầu, bao gồm chủ yếu là các tổ hợp được ra đời từ các nhà sản xuất nhỏ hơn. Trong khi bia chủ yếu là đồ uống chứa cồn thì một số biến thái của nó cũng tồn tại, xuất phát từ thế giới phương Tây, là các loại bia đi qua công đoạn xử lý để loại bỏ bớt cồn, sản xuất ra cái gọi là bia không cồn. 1.3. Các loại bia Có nhiều loại bia khác nhau, mỗi loại bia được coi là thuộc về một kiểu bia cụ thể nào đó. Kiểu bia là mác dán miêu tả hương vị tổng thể và thông thường là nguồn gốc của bia, phù hợp với hệ thống đã tiến hóa qua các lần thử và các sai số qua nhiều thế kỷ. Yếu tố chính để xác định loại bia là men bia sử dụng trong quá trình lên men. Phần lớn kiểu bia thuộc về một trong hai họ lớn: ale- sử dụng lên mem nổi hoặc lager- sử dụng lên men chìm. Bia có đặc trưng pha trộn của cả ale và lager được gọi là bia lai. Đồ uống chứa cồn sản xuất từ việc lên men đường thu được từ các nguồn không phải là ngũ cốc nói chung không được gọi là "bia", mặc dù chúng cũng được sản xuất bằng cùng một phản ứng sinh học gốc men bia. Mật ong lên men được gọi là rượu mật ong, nước táo lên men được gọi là rượu táo, nước lê lên men được gọi rượu lê, còn nước 4 nho lên men được gọi là rượu vang. Ale: Ale là bất kỳ loại bia nào được sản xuất bằng lên men nổi, và nó thông thường được lên men ở nhiệt độ cao hơn so với bia lager (15-23 o C). Các men bia ale ở các nhiệt độ này tạo ra một lượng đáng kể các ester , các hương liệu thứ cấp và các sản phẩm tạo mùi khác, và kết quả là bia tạo ra có mùi vị của hoa hay quả tương tự (nhưng không chỉ có thế) như táo, lê, dứa, cỏ, cỏ khơ, chuối mận hay mận khô. Các khác biệt về kiểu giữa các loại ale là nhiều hơn so với các loại lager, và nhiều loại bia ale rất khó để phân loại chúng. Lager: Lager là loại bia được tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới. Chúng có nguồn gốc từ vùng Trung Âu, có tên gọi này là từ lagern ("lưu trữ") trong tiếng Đức. Men bia lager là loại lên men chìm, thông thường được lên men ở nhiệt độ 7-12°C (45-55°F) ("pha lên men"), và sau đó được lên men thứ cấp lâu ở 0-4°C (30-40°F) ("pha lager hóa"). Trong giai đoạn lên men thứ cấp, lager được làm trong và chín. Các điều kiện lạnh cũng kiềm chế việc sản xuất tự nhiên các ester và các phụ phẩm khác, tạo ra hương vị "khô và lạnh hơn" của bia. 5 Chương 2. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY BIA SÀI GÒN 2.1. Giới thiệu chung Công ty bia Sài Gòn là một công ty trực thuộc Tổng công ty Bia – Rượu – Nước giải khát Sài Gòn. • Tên tiếng Anh: Saigon Beer Alcohol - Beverage Corporation • Tên viết tắt: SABECO • Địa chỉ: Số 187 - Nguyễn Chí Thanh, Quận 5, TP. HCM • Điện thoại: 088.559595 • Fax: 088.577095 • Email: saigonbeer@hcm.vnn.vn 2.2 Lịch sử hình thành và phát triển công ty Tiền thân của Tổng Công ty Bia Rượu Nước giải khát Sài Gòn trước đây là một Nhà máy của tư bản Pháp được xây dựng từ những năm 1875. Đến tháng 6/197, Công ty Rượu Bia Miền Nam chính thức tiếp nhận và quản lý Nhà máy Bia Chợ Lớn từ Hãng BGI và hình thành nên Nhà máy Bia Sài Gòn. Năm 1993, Nhà máy được đổi tên thành Công ty Bia Sài Gòn và trở thành một trong những Công ty có trang thiết bị hiện đại nhất trong ngành bia Việt Nam. Với truyền thống lâu đời trên 100 năm trong ngành sản xuất bia, chất lượng sản phẩm của Công ty Bia Sài Gòn không ngừng được nâng cao nhờ sự kết hợp đồng bộ giữa công nghệ truyền thống, thiết bị hiện đại, nguyên liệu ngoại nhập từ những nước có nguồn nguyên liệu nổi tiếng trên thế giới với việc đổi mới phương thức quản lý. Một trong những yếu tố quan trọng góp phần ổn định chất lượng sản phẩm là hệ thống phương tiện kỹ thuật kiểm tra tiên tiến được đánh giá đạt đẳng cấp quốc gia và hệ thống đảm bảo chất lượng cho sản phẩm bia chai và bia lon phù hợp với tiêu chuẩn ISO 9001:2000. 6 Từ năm 1992, với uy tín trong nước, sản phẩm của Công ty Bia Sài Gòn đã vươn ra có mặt trên thị trường khó tính nhất như: Nhật, Úc, Mỹ, EU, Singapore, Hongkong, Năm 2000, Công ty Bia Sài Gòn là doanh nghiệp sản xuất bia đầu tiên của Việt Nam đạt và vượt mốc sản lượng 200 triệu lít/năm. Tháng 7/2003, Công ty Bia Sài Gòn phát triển lớn mạnh thành Tổng Công ty Bia - Rượu - Nước giải khát Sài Gòn (SABECO) và trở thành doanh nghiệp hàng đầu trong ngành sản xuất bia Việt Nam. Công ty đã tạo cho mình một nền tảng vững chắc, đạt trình độ của một nhà quản lý hiện đại, cùng cả nước tiến những bước phát triển vững chắc vào thiên niên kỷ mới. Năm 2004, SABECO đạt sản lượng hơn 403 triệu lít bia các loại, trong đó có 268 triệu lít bia sản xuất tại đại bản doanh . Công ty Bia Sài Gòn. Số còn lại gia công tại 10 nhà máy bia địa phương. Hiện nay, thực hiện theo quyết định số 37/2004/QĐ-BCN chỉ đạo của Bộ Công nghiệp, Tổng công ty đã xây dựng phương án cổ phần hoá toàn bộ Công ty mẹ và Công ty TNHH một thành viên Thương mại Dịch vụ Bia - Rượu - Nước giải khát Sài Gòn dưới hình thức bán một phần vốn nhà nước hiện có tại doanh nghiệp. 2.3. Các đơn vị thành viên của SABECO - Công ty cổ phần rượu Bình Tây - Công ty nước giải khát Chương Dương - Công ty Thương mại Dịch vụ Bia – Rượu – Nước giải khát Sài Gòn - Nhà máy thủy tinh Phú Thọ 2.4. Bố trí mặt bằng 1 Phân xưởng nấu 14 Bồn vôi 27 Phân phối gió 2 Hầm nước 15 Thiết bị PCCC 28 Phòng lọc bia 3 Lò hơi 16 Xử lý nước 29 Phòng lạnh 4 Tổ mộc-hồ 17 Xử lý nước 30 TBF 5 Tổ xe súc 18 Bia chai 1 31 Tank out door 6 Tổ nước giải nhiệt 19 Bia lon 1 32 Cabin điện 7 Tổ máy động lực 20 Bia chai 2 33 Máy phát điện 8 Bồn dầu DO 21 Bia lon 2 34 Phân xưởng cơ khí 9 VP kho vận 22 Bia chai 3 35 Tổ điện 10 Phòng vệ sinh nữ 23 Thu hồi CO 2 36 Tổng đài 7 11 Phòng vệ sinh nam 24 Kho vật tư 37 Bảo vệ cổng ra 12 Bồn soude 25 Văn phòng y tế 38 Bảo vệ 13 Bảo vệ cổng vào 26 Lọc 8 20 10 12 11 8 9 16 15 14 13 17 18 19 7 3625 NGUYEÃN KIM 27 31 22 21 4 65 30 3 32 2 29 28 26 33 24 34 35 1 NGUYEÃN CHÍ THANH 38 37 23 9 2.5. Sơ đồ tổ chức và bố trí nhân sự 10 Tổng giám đốc T r ư ơ û n g k h o v a ä t t ư GĐ Cung Ứng T P C u n g Ư Ù n g P h o ø n g k i n h d o a n h G Đ P X n a á u G Đ P X l e â n m e n G Đ P X c h i e á t c h a i G Đ P X đ o ä n g l ư ï c G Đ P X b a û o t r ì G Đ P X n u ù t k h o e ù n N g a ø n h K h o V a ä n N g a ø n h V a ä n T a û i N g a ø n h y t e á B a n đ ơ ø i s o á n g GĐSX DDL Đ GĐ Kho Vận GĐ Dòch Vụ GĐ Tiêu thụ Liên doanh GĐX N Thành viên TP Kỹ thuật TP QA TP Tổ chức TP KHTH TP Tài vụ TP XDCB TP Bảo vệ TP HCQT [...]...Chương 3 QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 3.1 Ngun liệu 3.1.1 Nước Nước là ngun liệu chính để sản xuất bia và chiếm 80 ÷ 90% trọng lượng bia thành phẩm Thành phần của nước ảnh hưởng rất lớn đến cơng nghệ và chất lượng bia thành phẩm Tùy theo mục đích sử dụng mà u cầu chất lượng của nước cũng khác nhau Bảng 1.3: Chỉ... 35% 3.1.5 Nấm men Nấm men bia là loại sinh vật đơn bào, kích thước tế bào nấm men bia trung bình 6-9 µm, sinh sản bằng hình thức nảy chồi Trong sản xuất bia, nấm men sẽ lên men dịch đường thành CO2, C2H5OH Bên cạnh đó còn tạo ra nhiều sản phẩm bậc hai khác có ảnh hưởng đến chất lượng của bia Chủng ấm men được cơng ty sử dụng là Saccharomyces Carlsbergensis - nấm men chìm So sánh nấm men chìm và nấm men... 10 - 20% so với thế liệu Cơng ty Bia Sài Gòn chỉ dùng một loại thế liệu duy nhất đó là gạo Nguồn gốc: gạo được mua từ các tỉnh Đồng Bằng Sơng Cửu Long a Mục đích Trong sản xuất bia, việc dùng thế liệu thay cho malt tùy thuộc vào điều kiện chủ quan và khách quan, có thể nhằm các mục đích: Hạ giá thành sản phẩm Cải thiện một vài tính chất của sản phẩm Tạo ra chủng loại bia có các mức độ phẩm cấp chất... dụng a Nước cơng nghệ Là nước có mặt trong sản phẩm tạo thành cuối cùng Đó chính là nước dùng nấu bia và pha bia Ảnh hưởng của các ion có trong nước đến cơng nghệ sản xuất bia Ion H , OH+ Ảnh hưởng - Thay đổi pH - Mức cho phép trong nước: Ca2+ ≤ 200 mg/l - Quyết định độ cứng của nước - Thường tồn tại dưới dạng Ca(HCO3)2 → ảnh hưởng xấu đến q Ca2+ trình nấu bia, do làm giảm độ acid của hồ malt và dịch... thống kê, nhân viên giao nhận vật tư - Ca: có 4 kíp chia thành 3 ca 23 - Mỗi ca có 4 người: tổ trưởng, 1 cơng nhân vận hành hệ thống xuất xay, 2 phụ nấu c Tổ chức sản xuất - Số ngày sản xuất: 6 ngày/tuần Số mẻ sản xuất: 12 mẻ/ngày Năng suất ngun liệu: 10 tấn /mẻ Năng suất sản phẩm: 525 ± 20hl/ mẻ Tỷ lệ ngun liệu: 7,5 malt/ 2,5 gạo Tổng vệ sinh phân xưởng: Thứ 2 hàng tuần d Bố trí mặt bằng * Phân xưởng... men mạnh, q trình lên men xảy Lên men mạnh nhưng đằm, q trình ra trên bề mặt của mơi trường Khi q trình lên men kết thúc, các tế xảy ra trong lòng mơi trường Khi lên men xong, các tế bào cũng kết 19 bào kết chùm, chuỗi, tạo thành lớp dày chùm hoặc chuỗi, song lại lắng xuống nổi lên trên bề mặt cùng với bọt của đáy thùng lên men rất nhanh → bia bia, bia tự trong chậm chóng tự trong hơn so với bia được... Lên men phụ CO2 Pha bia Làm lạnh Diatomit Lọc ống PVPP Lọc đóa Vicant Lọc chỉ Bão hòa CO2 Tàng trữ Chai, lon Chiết rót Thanh trùng Nhãn Dán nhãn Thùng carton Đóng thùng Sản phẩm 22 3.2.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ 3.2.2.1 Phân xưởng nấu Đây là một trong 3 phân xưởng chính (gồm phân xưởng nấu, phân xưởng lên men và phân xưởng chiết rót) thường có đối với một nhà máy sản xuất bia a Nhiệm vụ Phân... và Australia Là ngun liệu khơng thể thay thế trong cơng nghệ sản xuất bia Hình 1.3: Hoa houblon 17 3.1.4.1 Thành phần hóa học của hoa 3.1.4.1.1 Chất đắng Là thành phần có giá trị nhất của hoa houblon, tập trung ở cánh hoa • Vai trò: Tạo cho bia có vị đắng đặc trưng và dễ chịu Tạo sức căng bề mặt → Tham gia tạo bọt Tính kháng sinh → Giúp bia bảo quản lâu Thơng thường, tổng chất đắng trong hoa khơ là... dụng nhiều ở các nước Châu Á hoặc vùng Trung Đơng Là một thế liệu hàng đầu để sản xuất bia vì: Hàm lượng glucid và protein khá cao, khả năng chuyển hóa thành chất hòa tan tốt 15 Giá thành rẻ và phổ biến Hàm lượng lipid thấp nên khơng ảnh hưởng xấu đến độ bền bọt Cellulose ở giới hạn thấp là yếu tố lý tưởng cho việc sản xuất bia Bảng 3.3: Chỉ tiêu kiểm tra gạo STT 1 2 3 4 3.1.3.2 Bắp Chỉ tiêu kiểm tra... ứng thủy phân H2SO4đđ (≥ 97%) trình nấu gạo CaCl2 2H2O (≥ 95%) - Điều chỉnh pH - Tạo kết tủa Giai đoạn đầu của q - Thúc đẩy phản ứng thủy trình nấu malt phân - Tăng tính bền nhiệt cho α amylase - Tăng khả năng chịu nhiệt và cải thiện q trình kết lắng của 20 Acid lactic (80%) nấm men Q trình đun sơi với Điều chỉnh pH Caramel hoa houblon Q trình đun sơi với - Tạo màu vàng cho bia hoa houblon - Tăng độ đường . các quán bia và tu viện sản xuất bia của mình hàng loạt để tiêu thụ. Trong thế kỷ 15, ở Anh loại bia không có hoa bia được biết đến như là ale, còn việc sử dụng hoa bia thì đồ uống đó gọi là bia. . ngành công nghiệp nước ta. Quá trình sản xuất bia được gọi là nấu bia. Do các thành phần sử dụng để sản xuất bia có khác biệt tùy theo từng khu vực, những đặc trưng của bia như hương vị và màu sắc. hóa sản xuất bia đã trở thành sự thật. Các cải tiến mới trong công nghệ sản xuất bia đã xuất hiện cùng với sự ra đời của nhiệt kế và tỷ trọng kế vào thế kỷ 19, đã cho phép các nhà sản xuất bia