Thiết kế mặt bằng phân xưởng chính nhà máy bia - có bản vẽ autocad

Chương I: LỊCH SỬ RA ĐỜI VÀ PHÁT TRIỂN CỦA SẢN PHẨM BIA. LỊCH SỬ RA ĐỜI Bia là loại nước giải khát có truyền thống lâu đời, có gía trị dinh dưỡng cao và có độ cồn thấp, mùi vị thơm, ngon, bổ dưỡng. Lịch sử bia có niên đại đến 6000 năm TCN, nó đã được ghi lại trong văn bản lịch sử của vùng Lưỡng Hà. Hầu hết các chất có chứa carbohydrat, chủ yếu là đường hoặc tinh bột, có thể lên men tự nhiên, có khả năng là đồ uống giống bia được phát minh độc lập giữa các nền văn hóa khác nhau trên toàn thế giới. Việc phát minh ra bia đã được chứng minh là động lực cho con người phát triển công nghệ và xây dựng nền văn minh nhân loại. Các thực nghiệm hóa học sớm nhất đã cho thấy bia lúa mạch được phát hiện tại Godin Tepe ở miền trung dãy núi Zagros của Iran có niên đại khoảng 3400-3000 năm TCN. (Chalcolithic/Late Uruk Period). Bia có thể đã được biết đến ở Châu Âu thời kỳ đồ đá khoảng 3000 năm TCN và được làm chủ yếu trong gia đình. Trước Cách mạng công nghiệp, bia được sản xuất và bán trên quy mô nhỏ, quy mô gia đình, mặc dù đến thế kỷ 7 sau công nguyên, các tu viện ở Châu Âu cũng sản xuất và bán bia nhưng rất ít. Trong cách mạng công nghiệp, việc sản xuất bia được chuyển từ thủ công sang công nghiệp, việc sản xuất nhỏ lẻ không còn đáng kể vào cuối thế kỷ 19. Sự phát triển của phù kế và nhiệt kế đã thay đổi việc làm bia, các công cụ đó cho phép người làm bia có thể kiểm soát nhiều hơn quá trình làm bia, thu được nhiều kết quả hơn. Ngày nay, bia được sản xuất và kinh doanh trên toàn cầu, bao gồm nhiều công ty đa quốc gia chiếm ưu thế trên thị trường và hàng ngàn các nhà sản xuất nhỏ từ các cơ sở nhỏ tới các cơ sở lớn của vùng. Hơn 133 tỉ lít (35 tỉ gallon) được bán mỗi năm doanh thu toàn cầu là 294,5 tỉ USD (147,7 tỉ bảng Anh) năm 2006. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới Đối với các nước có nền công nghiệp phát triển, đời sống kinh tế cao thì bia được sử dụng như một thứ giải khát thông dụng. Hiện nay trên thế giới có trên 25 nước sản xuất bia với sản lượng trên 100 tỷ lít/ năm, trong đó: Mỹ, Đức, mỗi nước sản xuất trên dưới 10 tỷ lít/ năm, Trung quốc 7 tỷ lít/ năm. Thống kê bình quân mức tiêu thụ hiện nay ở một số nước công nghiệp tiên tiến trong năm 2004 như sau: Cộng Hòa Czech hơn 150 lít/người/năm, Đức 115 lít/người/năm, Úc khoảng 110 lít/người/năm. Lượng bia tiêu thụ tăng hầu khắp các vùng, ngoại trừ vùng Địa Trung Hải, đẩy lượng tiêu thụ trên toàn thế giới tăng lên. Nhưng lượng tăng đáng kể nhất là Trung Quốc, Thái lan, Philippin với tốc độ tăng đến 11,2%. Châu Á là một trong những khu vực lượng bia tiêu thụ tăng nhanh, các nhà nghiên cứu thị trường bia của thế giới nhận định rằng châu Á đang dần giữ vị trí dẫn đầu về tiêu thụ bia trên thế giới. Trong khi sản xuất bia ở Châu Âu có giảm, thì ở Châu Á, trước kia nhiều nước có mức tiêu thụ bia trên đầu người thấp, đến nay đã tăng bình quân 6,5%/năm. Thái lan có mức tăng bình quân cao nhất 26,5%/năm, tiếp đến là Philippin 22,2%/năm, Malaysia 21,7%/năm, Indonesia 17,7%/năm. Đây là những nước có tốc độ tăng nhanh trong khu vực. Các nước xung quanh ta như Singapor đạt 18 lít/người/năm, Philippin đạt 20 lít/người/năm… Thị trường bia Nhật Bản chiếm 66% thị trường bia khu vực với 30,9 tỷ USD. Năm 1939 sản lượng bia ở Nhật bản là 30 triệu lít và mức tiêu thụ đầu người tương đường ở Việt Nam hiện nay, năm 1960 sản lượng bia vượt quá 100 triệu lít, đến năm 1991 mức tiêu thụ bình quân đầu người là 55,6 lít/người/năm. Lượng bia tiêu thụ trong năm 2004 đã đạt trên 6500 triệu lít (theo nguồn từ Kirin news- Nhật Bản). Công nhiệp bia của Trung Quốc phát triển là nguyên nhân chủ yếu thúc đẩy sự tăng trưởng của ngành công nghiệp bia Châu Á. Từ năm 1980 tới 1990 sản lượng bia tăng từ 69,8 triệu lít lên 1230 triệu lít, tức tăng 17 lần. Thời kỳ từ 1981 đến 1987, mức tăng trưởng trên 20% (theo số liệu Viện Rượu Bia NGK VN). Đến năm 2004, tổng lượng bia tiêu thụ ở Trung Quốc là 28.640 triệu lít, xếp thứ hạng đầu tiên trên thế giới. Tổng lượng bia tiêu thụ của các nước khu vực châu Á trong năm 2004 đạt 43.147 triệu lít, tăng 11,2% so với năm 2003. Tình hình sản xuất và tiêu thu bia ở Việt Nam Bia được đưa vào Việt Nam từ năm 1890 cùng với sự có mặt của Nhà máy Bia Sài Gòn và nhà máy Bia Hà Nội, như vậy nhà máy Bia Việt Nam đã có lịch sử trên 100 năm. Hiện nay, do nhu cầu của thị trường, chỉ trong một thời gian ngắn, ngành sản xuất bia đã có những bước phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tư và mở rộng các nhà máy bia đã có từ trước và xây dựng nhà máy bia mới thuộc Trung ương và địa phương quản lý, các nhà máy liên doanh với các hãng nước ngoài. Công nghiệp bia phát triển kéo theo sự phát triển của các ngành sản xuất khác. Năm 2005 sản lượng bia sản xuất khỏang 1.500 triệu lít. Tính đến hết năm 2004, toàn ngành có 329 cơ sở sản xuất bia với công suất thiết kế 1.737 triệu lít. Theo thống kê của Bộ Kế hoạch – đầu tư, bốn tháng đầu năm 2011 các doanh nghiệp trong nước đã sản xuất 714,6 triệu lít bia các loại, tăng 9,2% so với cùng kỳ năm ngoía. Tốc độ tăng trưởng ngành bia trong nước theo thống kê của các công ty nghiên cứu thị trường ước đạt 15%/năm. Nước ta có khoảng 350 cơ sở sản xuất bia có trụ sở ở hầu khắp các tỉnh thành trên cả nước và tiếp tục tăng về số lượng. Trong số này có hơn 20 nhà máy đạt công suất trên 20 triệu lít/năm, 15 nhà máy có công suất lớn hơn 15 triệu lít/năm và có tới 268 cơ sở có năng lực sản xuất dưới 1 triệu lít/năm. Thông tin từ Bộ Công Thương cho thấy, sản xuất của các nhà máy bia trong nước tăng gần 15% do việc tiêu thụ tăng mạnh (22,4%) trong dịp Tết và mùa lễ hội đầu năm. Sản lượng sản xuất bia các loại tháng 2 (2013) ước đạt 177,5 triệu lít, tăng 1,3% so với tháng 02/2012. Tính chung 2 tháng đầu năm 2013 lượng bia các loại ước đạt 396,5 triệu lít, tăng 14,6% so với cùng kỳ (trong đó: bia thương hiệu Hà Nội ước đạt 55,5 triệu lít, tăng 36,6%; bia thương hiệu Sài Gòn ước đạt 231,5 triệu lít, tăng 16,5%). Một số thương hiệu bia trong nước hiện nay: Bia Sài Gòn: Bia Huế: Bia Hà Nội: Ngoài ra còn có nhiều thương hiệu khác: Sapporo, Tiger, Heneiken, Biere Larue… QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA CHAI Quy trình sản xuất bia chai với 75% malt và 15% gạo. Tạp chấttạp chất Bã malt Bã houblon CO2 Bã men cặn men cặn CO2 Giải thích quy trình công nghệ: Tách tạp chất của malt và gạo: Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho giai đoạn tiếp theo. Tách tạp chất là quá trình làm sạch nguyên liệu trước khi đưa vào sản xuất. Các biến đổi của nguyên liệu: không gây các biến đổi hoá học bên trong hạt nguyên liệu. Thiết bị: sử dụng thiết bị làm sạch nguyên liệu với hế thống rây và quạt. Rây sẽ tách các tạp chất có kích thước quá lớn hoặc quá nhỏ ra khỏi hạt, còn quạt sẽ tách những tạp chất nhẹ như bụi, rơm rạ…Ngoài ra còn dùng thiết bị tách từ để loại bỏ kim loại bị lẫn trong nguyên liệu. Nghiền malt và gạo: Mục đích công nghệ: chuẩn bị. Malt, gạo được nghiền nhỏ để việc thu nhận chất chiết trong quá trình nấu dịch nha đạt hiệu quả. Các biến đổi của nguyên liệu: Biến đổi vật lý: kích thước hạt nguyên liệu giảm, nhiệt độ khối hạt tăng do ma sát. Nên tiến hành nấu dịch nha ngay sau nghiền để hạn chế sự giảm hoạt tính enzyme trong malt. Thiết bị và thông số công nghệ: Để nghiền malt người ta dùng thiết bị nghiền trục ( 4 hoặc 6 trục). Để nghiền gạo dùng thiết bị nghiền búa. Thông số công nghệ: mức độ nghiền malt sẽ thay đổi theo kiểu thiết bị lọc dịch nha được sử dụng. VD: khi dùng nồi lọc không nên nghiền malt mịn, ngược lại với gạo nên nghiền mịn. Xử lý thế liệu: Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho giai đoạn tiếp theo. Quá trình xử lý thế liệu sẽ hỗ trợ cho giai đoạn đường hoá tinh bột xảy ra nhanh và dễ dàng trong quá trình nấu dịch nha. Xử lý thế liệu là thực hiện giai đoạn hồ hoá và dịch hoá phần tinh bột có trong thế liệu. Có thể dùng α – amylase từ vi sinh vật hoặc trong malt lót giúp giai đoạn hồ hoá và dịch hoá diễn ra nhanh. Tỷ lệ malt lót thường dùng là 10 – 15% so với khối lượng thế liệu. Các biến đổi của nguyên liệu: Vật lý và hoá lý: dưới tác dụng của nhiệt, hạt tinh bột sẽ hút nước, trương nở và làm tăng độ nhớt của khối nguyên liệu. khi nhiệt độ tăng đến 1000C thì cấu trúc hạt tinh bột bị phá vỡ giải phóng ra các sợi amylose và amylopectin ở dạng tự do, độ nhớt nguyên liệu giảm. Hoá sinh: các phân tử tính bột bị thuỷ phân sơ bộ nhờ hoạt động của α – amylase làm giảm khối lượng phân tử. Hoá học: đường và các acid amin tự do trong nguyên liệu có thể bị phân huỷ. Thiết bị: thiết bị có dạng hình trụ đứng, đáy cầu, xung quanh đáy là lớp vỏ áo để gia nhiệt. Bên trong thiết bị có cánh khuấy. Nấu dịch nha: Mục đích công nghệ: khai thác. Quá trình nấu dịch nha nhằm trích ly các chất chiết từ nguyên liệu vào nước và thuỷ phân những cơ chất có phân tử lượng cao (tinh bột, protein…) thành những chất có phân tử lượng thấp (đường, acid amin,..) để nấm men bia sử dụng trong quá trình lên men. Các biến đổi của nguyên liệu: Hoá lý: khi bắt đầu quá trình nấu, một số hợp chất như đường , acid amin, enzyme, một số vitamin khoáng trong malt sẽ hoà tan vào nước. Khi kết thúc quá trình nấu các enzyme sẽ bị đông tụ do tác dụng của nhiệt. Hoá sinh: xảy ra nhiều phản ứng, đặc biệt là phản ứng thuỷ phân: + Hệ protease xúc tác thuỷ phân protein tạo sản phẩm là các polypeptide, peptide và acid amin ở T_0pt = 45 - 50℃ , 〖pH〗_0pt  5,5. + β amylase xúc tác thuỷ phân tinh bột tạo sản phẩm là dextrin và các oligosaccharide; T_0pt = 60 – 65℃ , 〖pH〗_0pt  5,2 – 5,6. Hoá học: xảy ra phản ứng maillard giữa đường khử và các acid amin, phản ứng oxy hoá polyphenol. Thiết bị: thiết bị tương tự như thiết bị xử lý thế liệu. Lọc dịch nha và rửa bã malt Mục đích công nghệ: khai thác Các biến đổi của nguyên liệu: đây là quá trình phân riêng pha lỏng (dịch nha) và pha rắn (bã malt chứa các hợp chất không tan). Thiết bị: Để rửa bã malt người ta bơm nước nóng (78℃) vào thiết bị. Cho cánh khuấy hoạt động để đánh tơi bã giúp hoà tan các chất chiết còn sót lại trong bã vào nước rửa. sau đó tắt cánh khuấy chờ tái hình thành lớp vật liệu lọc rồi thu nhận phần dịch lỏng tương tự như trên. Đun sôi dịch nha với houblon Mục đích công nghệ: khai thác và chuẩn bị cho quá trình lên men. Quá trình này nhằm trích ly các chất chiết từ hoa houblon vào dịch nha, hiệu chỉnh nồng độ chất khô cho dịch nha, đông tụ protein và vô hoạt vi sinh vật trước khi lên men. Các biến đổi của nguyên liệu: Vật lý: có sự thay đổi về tỷ trọng của dịch nha Hoá học: xảy ra phản ứng Maillard, phản ứng phân huỷ đường và acid amin… Hoá lý: các chất chiết được trích ly từ hoa houblon vào dịch nha, xảy ra sự đông tụ protein, sự tạo phức giữa protein đại mạch và polyphenol của houblon sẽ hình thành kết tủa, sự bay hơi nước và một số cấu tử dễ bay hơi có trong dịch nha. Sinh học: hệ vinh sinh vật trong dịch nha sẽ bị ức chế hoặc tiêu diệt. Thiết bị: Thiết bị có dạng hình trụ đứng. bên trong thiết bị có hệ thống gia nhiệt dạng ống để dẫn hơi nước vào. Tổng thời gian đun sôi dịch nha với houblon không kéo dài quá 2 giờ. Có thể bổ sung hoa houblon 1,2 hoặc 3 lần vào thiết bị. Tách bã houblon Mục đích công nghệ: hoàn thiện sản phẩm. Các biến đổi nguyên liệu: là quá trình phân riêng để tách bỏ những cấu tử không tan ra khỏi dịch nha. Thiết bị: sử dụng thiết bị lắng xoáy tâm có dạng hình trụ đứng, đáy côn. Bơm dịch nha vào theo phương tiếp tuyến với tiết diện hình tròn của thiết bị. các cấu tử rắn sẽ chuyển động theo quỹ đạo đường xoắn ốc và lắng xuống phần đáy hình trụ. Sau đó tháo phần dịch lỏng đã tách cặn phía trên ra ngoài. Làm lạnh dịch nha Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho quá trình lên men bia. Các biến đổi của nguyên liệu: Vật lý: dịch nha được làm lạnh về 95℃ về nhiệt độ lên men. Hoá lý: một số phân tử protein sẽ bị đông tụ trong quá trình làm lạnh và hình thành cặn mịn (tủa lạnh). Thiết bị: Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng, thông thường người ta dùng nước để hạ nhiệt độ dịch nha từ 95 ℃ về 40 ℃, sau đó dùng tác nhân lạnh để hạ tiếp về nhiệt độ lên men của chủng nấm men sử dụng. nhiệt độ hoạt động của nấm men chìm trong quá trình lên men chính thường 6 – 15℃. Cung cấp oxy cho dịch nha và cấy giống nấm men Mục đích công nghệ: giai đoạn chuẩn bị cho quá trình lên men bia, cung cấp oxy cho nấm men lên men. Các biến đổi của nguyên liệu: khi sục khí vô trùng vào dịch nha oxy sẽ hoà tan vào dịch nha. Thiết bị: thiết bị có dạng hai ống hình trụ đồng trục và được đặt lồng vào nhau.Ống trong được đục lỗ trên thân ống, người ta sẽ nén không khí vọ trùng vào ống trong. ống ngoài dẫn dịch nha. Tuỳ theo nồng độ chất khô và nhiệt độ dịch nha, các nhà sản xuất sẽ tính toán lưu lựong bơm dịch nha và áp suất nén không khí vào thiết bị sao cho nồng độ oxy đạt 6 – 12 mg/l Lên men chính Mục đích công nghệ: chế biến Các biến đổi của nguyên liệu: Sinh học: nấm men giống sẽ trao đổi chất và sinh trưởng trong dịch nha Hoá sinh và hoa học: đường lên men sẽ chuyển hoá theo chu trình đường phân để tạo thành acid pyruvic rồi tiếp tục được chuyển hoá thành ethanol và khí carbon dioxide. Có rất nhiều sản phẩm trung gian và sản phẩm phụ tạo thành trong quá trình lên men như các andehyde, rượu cao phân tử, acid hữu cơ, ester… Hoá lý: một số protein bị đông tụ do pH thay đổi và nhiệt độ thấp, một phần khí CO2 do nấm men sinh ra sẽ hoà tan vào dịch lên men. Vật lý: có sự toả nhiệt do hoạt động trao đổi chất của nấm men. Thiết bị: sử dụng các tank lên men, có hình trụ đáy côn, thể tích sử dụng của thiết bị không vượt quá 85%. Đối với nấm men chìm nhiệt độ lên men chính thay đổi trong khoảng 6 – 15℃ tuỳ theo chủng nấm men. Quá trình lên men chính diễn ra ờ áp suất thường. khi hàm lượng đường lên men còn xấp xỉ 1% thì kết thúc lên men chính. Đối với bia lon người ta làm lạnh về 0 – 2℃ rồi tách nấm men từ đáy côn thiết bị. Lên men phụ Mục đích công nghệ: hoàn thiện Các biến đổi của nguyên liệu: xảy ra các biến đổi tương tự như lên men chính nhưng với tốc độ và mức độ chuyển hoá thấp do nhiệt độ thấp. Ngoài ra còn có một số biến đổi khác: Hoá sinh và hoá học: phản ứng khử diacetyl thành acetoin và 2,3 pentanedione, phản ứng ester hoá giữa rượu và acid. Hoá lý: có sự kết lắng một số phân tử protein, sự bão hoà CO2 trong bia. Sinh học: một số tế bào nấm men bị chết đitừ đó xảy ra hiện tượng tự phân. Thiết bị: trong thiết bị tan lên men, nhiệt độ lên men phụ là 0 – 2℃ quá trình lên men phụ diễn ra dưới áp suất, giá trị áp suất trong thiết bị lên

Chương I: LỊCH SỬ RA ĐỜI VÀ PHÁT TRIỂN CỦA

SẢN PHẨM BIA.

I LỊCH SỬ RA ĐỜI

Bia là loại nước giải khát có truyền thống lâu đời, có gía trị dinh dưỡng cao và có

độ cồn thấp, mùi vị thơm, ngon, bổ dưỡng.Lịch sử bia có niên đại đến 6000 năm TCN, nó

đã được ghi lại trong văn bản lịch sử của vùng Lưỡng Hà

Hầu hết các chất có chứa carbohydrat, chủ yếu là đường hoặc tinh bột, có thể lênmen tự nhiên, có khả năng là đồ uống giống bia được phát minh độc lập giữa các nền vănhóa khác nhau trên toàn thế giới Việc phát minh ra bia đã được chứng minh là động lựccho con người phát triển công nghệ và xây dựng nền văn minh nhân loại Các thựcnghiệm hóa học sớm nhất đã cho thấy bia lúa mạch được phát hiện tại Godin Tepe ở miềntrung dãy núi Zagros của Iran có niên đại khoảng 3400-3000 năm TCN.(Chalcolithic/Late Uruk Period)

Bia có thể đã được biết đến ở Châu Âu thời kỳ đồ đá khoảng 3000 năm TCN vàđược làm chủ yếu trong gia đình

Trước Cách mạng công nghiệp, bia được sản xuất và bán trên quy mô nhỏ, quy môgia đình, mặc dù đến thế kỷ 7 sau công nguyên, các tu viện ở Châu Âu cũng sản xuất vàbán bia nhưng rất ít Trong cách mạng công nghiệp, việc sản xuất bia được chuyển từ thủcông sang công nghiệp, việc sản xuất nhỏ lẻ không còn đáng kể vào cuối thế kỷ 19 Sựphát triển của phù kế và nhiệt kế đã thay đổi việc làm bia, các công cụ đó cho phép ngườilàm bia có thể kiểm soát nhiều hơn quá trình làm bia, thu được nhiều kết quả hơn

Ngày nay, bia được sản xuất và kinh doanh trên toàn cầu, bao gồm nhiều công ty

đa quốc gia chiếm ưu thế trên thị trường và hàng ngàn các nhà sản xuất nhỏ từ các cơ sởnhỏ tới các cơ sở lớn của vùng Hơn 133 tỉ lít (35 tỉ gallon) được bán mỗi năm doanh thutoàn cầu là 294,5 tỉ USD (147,7 tỉ bảng Anh) năm 2006

1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới

Đối với các nước có nền công nghiệp phát triển, đời sống kinh tế cao thì bia được

sử dụng như một thứ giải khát thông dụng

Hiện nay trên thế giới có trên 25 nước sản xuất bia với sản lượng trên 100 tỷ lít/năm, trong đó: Mỹ, Đức, mỗi nước sản xuất trên dưới 10 tỷ lít/ năm, Trung quốc 7 tỷ lít/năm

Thống kê bình quân mức tiêu thụ hiện nay ở một số nước công nghiệp tiên tiếntrong năm 2004 như sau: Cộng Hòa Czech hơn 150 lít/người/năm, Đức 115lít/người/năm, Úc khoảng 110 lít/người/năm

Lượng bia tiêu thụ tăng hầu khắp các vùng, ngoại trừ vùng Địa Trung Hải, đẩylượng tiêu thụ trên toàn thế giới tăng lên Nhưng lượng tăng đáng kể nhất là Trung Quốc,Thái lan, Philippin với tốc độ tăng đến 11,2%

Châu Á là một trong những khu vực lượng bia tiêu thụ tăng nhanh, các nhà nghiêncứu thị trường bia của thế giới nhận định rằng châu Á đang dần giữ vị trí dẫn đầu về tiêuthụ bia trên thế giới Trong khi sản xuất bia ở Châu Âu có giảm, thì ở Châu Á, trước kianhiều nước có mức tiêu thụ bia trên đầu người thấp, đến nay đã tăng bình quân 6,5%/năm.Thái lan có mức tăng bình quân cao nhất 26,5%/năm, tiếp đến là Philippin 22,2%/năm,Malaysia 21,7%/năm, Indonesia 17,7%/năm Đây là những nước có tốc độ tăng nhanhtrong khu vực Các nước xung quanh ta như Singapor đạt 18 lít/người/năm, Philippin đạt

20 lít/người/năm…

Thị trường bia Nhật Bản chiếm 66% thị trường bia khu vực với 30,9 tỷ USD Năm

1939 sản lượng bia ở Nhật bản là 30 triệu lít và mức tiêu thụ đầu người tương đường ởViệt Nam hiện nay, năm 1960 sản lượng bia vượt quá 100 triệu lít, đến năm 1991 mứctiêu thụ bình quân đầu người là 55,6 lít/người/năm Lượng bia tiêu thụ trong năm 2004 đãđạt trên 6500 triệu lít (theo nguồn từ Kirin news- Nhật Bản)

Công nhiệp bia của Trung Quốc phát triển là nguyên nhân chủ yếu thúc đẩy sựtăng trưởng của ngành công nghiệp bia Châu Á Từ năm 1980 tới 1990 sản lượng biatăng từ 69,8 triệu lít lên 1230 triệu lít, tức tăng 17 lần Thời kỳ từ 1981 đến 1987, mức

tăng trưởng trên 20% (theo số liệu Viện Rượu Bia NGK VN) Đến năm 2004, tổng lượngbia tiêu thụ ở Trung Quốc là 28.640 triệu lít, xếp thứ hạng đầu tiên trên thế giới.

Tổng lượng bia tiêu thụ của các nước khu vực châu Á trong năm 2004 đạt 43.147triệu lít, tăng 11,2% so với năm 2003

2 Tình hình sản xuất và tiêu thu bia ở Việt Nam

Bia được đưa vào Việt Nam từ năm 1890 cùng với sự có mặt của Nhà máy Bia SàiGòn và nhà máy Bia Hà Nội, như vậy nhà máy Bia Việt Nam đã có lịch sử trên 100 năm

Hiện nay, do nhu cầu của thị trường, chỉ trong một thời gian ngắn, ngành sản xuấtbia đã có những bước phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tư và mở rộng các nhà máybia đã có từ trước và xây dựng nhà máy bia mới thuộc Trung ương và địa phương quản lý,các nhà máy liên doanh với các hãng nước ngoài Công nghiệp bia phát triển kéo theo sựphát triển của các ngành sản xuất khác

Năm 2005 sản lượng bia sản xuất khỏang 1.500 triệu lít Tính đến hết năm

2004, toàn ngành có 329 cơ sở sản xuất bia với công suất thiết kế 1.737 triệu lít

Theo thống kê của Bộ Kế hoạch – đầu tư, bốn tháng đầu năm 2011 các doanhnghiệp trong nước đã sản xuất 714,6 triệu lít bia các loại, tăng 9,2% so với cùng kỳ nămngoía Tốc độ tăng trưởng ngành bia trong nước theo thống kê của các công ty nghiên cứuthị trường ước đạt 15%/năm Nước ta có khoảng 350 cơ sở sản xuất bia có trụ sở ở hầukhắp các tỉnh thành trên cả nước và tiếp tục tăng về số lượng Trong số này có hơn 20 nhàmáy đạt công suất trên 20 triệu lít/năm, 15 nhà máy có công suất lớn hơn 15 triệu lít/năm

và có tới 268 cơ sở có năng lực sản xuất dưới 1 triệu lít/năm

Thông tin từ Bộ Công Thương cho thấy, sản xuất của các nhà máy bia trong nướctăng gần 15% do việc tiêu thụ tăng mạnh (22,4%) trong dịp Tết và mùa lễ hội đầu năm

Sản lượng sản xuất bia các loại tháng 2 (2013) ước đạt 177,5 triệu lít, tăng 1,3% sovới tháng 02/2012 Tính chung 2 tháng đầu năm 2013 lượng bia các loại ước đạt 396,5triệu lít, tăng 14,6% so với cùng kỳ (trong đó: bia thương hiệu Hà Nội ước đạt 55,5 triệulít, tăng 36,6%; bia thương hiệu Sài Gòn ước đạt 231,5 triệu lít, tăng 16,5%)

3 Một số thương hiệu bia trong nước hiện nay:

II QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA CHAI

1 Quy trình sản xuất bia chai với 75% malt và 15% gạo.

NghiềnNghiền

Malt lót

Xử lý thế liệu

Nước

Nước Lọc dịch nha và rửa bã

houblon Nấu dịch nha với hoa

houblonTách bã houblon

Làm lạnh

Nấm men biaKhông khí

vô trùng Cung cấp oxi cho dịch nha

Nhân giốngCấy giống

Bia chaiLên men chính

Lên men phụ

Dán nhãnLọc bia

Thanh trùngLàm lạnh

2 Giải thích quy trình công nghệ:

2.1 Tách tạp chất của malt và gạo:

Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho giai đoạn tiếp theo Tách tạp chất là quá trình

làm sạch nguyên liệu trước khi đưa vào sản xuất

Các biến đổi của nguyên liệu: không gây các biến đổi hoá học bên trong hạt

nguyên liệu

Thiết bị: sử dụng thiết bị làm sạch nguyên liệu với hế thống rây và quạt Rây sẽ tách

các tạp chất có kích thước quá lớn hoặc quá nhỏ ra khỏi hạt, còn quạt sẽ tách nhữngtạp chất nhẹ như bụi, rơm rạ…Ngoài ra còn dùng thiết bị tách từ để loại bỏ kim loại

bị lẫn trong nguyên liệu

2.2 Nghiền malt và gạo:

Mục đích công nghệ: chuẩn bị Malt, gạo được nghiền nhỏ để việc thu nhận chất

chiết trong quá trình nấu dịch nha đạt hiệu quả

Các biến đổi của nguyên liệu:

Biến đổi vật lý: kích thước hạt nguyên liệu giảm, nhiệt độ khối hạt tăng do ma sát.Nên tiến hành nấu dịch nha ngay sau nghiền để hạn chế sự giảm hoạt tính enzymetrong malt

Thiết bị và thông số công nghệ:

Để nghiền malt người ta dùng thiết bị nghiền trục ( 4 hoặc 6 trục) Để nghiền gạodùng thiết bị nghiền búa

Thông số công nghệ: mức độ nghiền malt sẽ thay đổi theo kiểu thiết bị lọc dịch nhađược sử dụng VD: khi dùng nồi lọc không nên nghiền malt mịn, ngược lại với gạonên nghiền mịn

2.3 Xử lý thế liệu:

Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho giai đoạn tiếp theo Quá trình xử lý thế liệu sẽ

hỗ trợ cho giai đoạn đường hoá tinh bột xảy ra nhanh và dễ dàng trong quá trình nấudịch nha Xử lý thế liệu là thực hiện giai đoạn hồ hoá và dịch hoá phần tinh bột cótrong thế liệu Có thể dùng α – amylase từ vi sinh vật hoặc trong malt lót giúp giai

đoạn hồ hoá và dịch hoá diễn ra nhanh Tỷ lệ malt lót thường dùng là 10 – 15% sovới khối lượng thế liệu.

Các biến đổi của nguyên liệu:

- Vật lý và hoá lý: dưới tác dụng của nhiệt, hạt tinh bột sẽ hút nước, trương nở và

làm tăng độ nhớt của khối nguyên liệu khi nhiệt độ tăng đến 1000C thì cấu trúchạt tinh bột bị phá vỡ giải phóng ra các sợi amylose và amylopectin ở dạng tự

do, độ nhớt nguyên liệu giảm

- Hoá sinh: các phân tử tính bột bị thuỷ phân sơ bộ nhờ hoạt động của α –amylase làm giảm khối lượng phân tử

- Hoá học: đường và các acid amin tự do trong nguyên liệu có thể bị phân huỷ Thiết bị: thiết bị có dạng hình trụ đứng, đáy cầu, xung quanh đáy là lớp vỏ áo để gia

nhiệt Bên trong thiết bị có cánh khuấy

2.4 Nấu dịch nha:

Mục đích công nghệ: khai thác Quá trình nấu dịch nha nhằm trích ly các chất chiết

từ nguyên liệu vào nước và thuỷ phân những cơ chất có phân tử lượng cao (tinh bột,protein…) thành những chất có phân tử lượng thấp (đường, acid amin, ) để nấmmen bia sử dụng trong quá trình lên men

Các biến đổi của nguyên liệu:

- Hoá lý: khi bắt đầu quá trình nấu, một số hợp chất như đường , acid amin,

enzyme, một số vitamin khoáng trong malt sẽ hoà tan vào nước Khi kết thúcquá trình nấu các enzyme sẽ bị đông tụ do tác dụng của nhiệt

- Hoá sinh: xảy ra nhiều phản ứng, đặc biệt là phản ứng thuỷ phân:

+ Hệ protease xúc tác thuỷ phân protein tạo sản phẩm là các polypeptide,peptide và acid amin ở T 0 pt = 45 - 50℃ , pH 0 pt  5,5

+ β amylase xúc tác thuỷ phân tinh bột tạo sản phẩm là dextrin và cácoligosaccharide; T 0 pt = 60 – 65℃ , pH 0 pt  5,2 – 5,6

- Hoá học: xảy ra phản ứng maillard giữa đường khử và các acid amin, phản ứng

oxy hoá polyphenol

Thiết bị: thiết bị tương tự như thiết bị xử lý thế liệu

2.5 Lọc dịch nha và rửa bã malt

Mục đích công nghệ: khai thác

Các biến đổi của nguyên liệu: đây là quá trình phân riêng pha lỏng (dịch nha) và

pha rắn (bã malt chứa các hợp chất không tan)

Thiết bị:

Để rửa bã malt người ta bơm nước nóng (78℃) vào thiết bị Cho cánh khuấy hoạtđộng để đánh tơi bã giúp hoà tan các chất chiết còn sót lại trong bã vào nước rửa.sau đó tắt cánh khuấy chờ tái hình thành lớp vật liệu lọc rồi thu nhận phần dịch lỏngtương tự như trên

2.6 Đun sôi dịch nha với houblon

Mục đích công nghệ: khai thác và chuẩn bị cho quá trình lên men Quá trình này

nhằm trích ly các chất chiết từ hoa houblon vào dịch nha, hiệu chỉnh nồng độ chấtkhô cho dịch nha, đông tụ protein và vô hoạt vi sinh vật trước khi lên men

Các biến đổi của nguyên liệu:

- Vật lý: có sự thay đổi về tỷ trọng của dịch nha

- Hoá học: xảy ra phản ứng Maillard, phản ứng phân huỷ đường và acid amin…

- Hoá lý: các chất chiết được trích ly từ hoa houblon vào dịch nha, xảy ra sự

đông tụ protein, sự tạo phức giữa protein đại mạch và polyphenol của houblon

sẽ hình thành kết tủa, sự bay hơi nước và một số cấu tử dễ bay hơi có trong dịchnha

- Sinh học: hệ vinh sinh vật trong dịch nha sẽ bị ức chế hoặc tiêu diệt

Thiết bị:

Thiết bị có dạng hình trụ đứng bên trong thiết bị có hệ thống gia nhiệt dạng ống đểdẫn hơi nước vào Tổng thời gian đun sôi dịch nha với houblon không kéo dài quá 2giờ Có thể bổ sung hoa houblon 1,2 hoặc 3 lần vào thiết bị

2.7 Tách bã houblon

Mục đích công nghệ: hoàn thiện sản phẩm.

Các biến đổi nguyên liệu: là quá trình phân riêng để tách bỏ những cấu tử không

tan ra khỏi dịch nha

Thiết bị: sử dụng thiết bị lắng xoáy tâm có dạng hình trụ đứng, đáy côn Bơm dịch

nha vào theo phương tiếp tuyến với tiết diện hình tròn của thiết bị các cấu tử rắn sẽchuyển động theo quỹ đạo đường xoắn ốc và lắng xuống phần đáy hình trụ Sau đótháo phần dịch lỏng đã tách cặn phía trên ra ngoài

2.8 Làm lạnh dịch nha

Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho quá trình lên men bia.

Các biến đổi của nguyên liệu:

- Vật lý: dịch nha được làm lạnh về 95℃ về nhiệt độ lên men

- Hoá lý: một số phân tử protein sẽ bị đông tụ trong quá trình làm lạnh và hình

thành cặn mịn (tủa lạnh)

Thiết bị:

Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng, thông thường người ta dùng nước

để hạ nhiệt độ dịch nha từ 95 ℃ về 40 ℃, sau đó dùng tác nhân lạnh để hạ tiếp vềnhiệt độ lên men của chủng nấm men sử dụng nhiệt độ hoạt động của nấm menchìm trong quá trình lên men chính thường 6 – 15℃

2.9 Cung cấp oxy cho dịch nha và cấy giống nấm men

Mục đích công nghệ: giai đoạn chuẩn bị cho quá trình lên men bia, cung cấp oxy

cho nấm men lên men

Các biến đổi của nguyên liệu: khi sục khí vô trùng vào dịch nha oxy sẽ hoà tan vào

dịch nha

Thiết bị: thiết bị có dạng hai ống hình trụ đồng trục và được đặt lồng vào nhau.Ống

trong được đục lỗ trên thân ống, người ta sẽ nén không khí vọ trùng vào ống trong.ống ngoài dẫn dịch nha Tuỳ theo nồng độ chất khô và nhiệt độ dịch nha, các nhàsản xuất sẽ tính toán lưu lựong bơm dịch nha và áp suất nén không khí vào thiết bịsao cho nồng độ oxy đạt 6 – 12 mg/l

2.10 Lên men chính

Mục đích công nghệ: chế biến

Các biến đổi của nguyên liệu:

- Sinh học: nấm men giống sẽ trao đổi chất và sinh trưởng trong dịch nha

- Hoá sinh và hoa học: đường lên men sẽ chuyển hoá theo chu trình đường phân

để tạo thành acid pyruvic rồi tiếp tục được chuyển hoá thành ethanol và khícarbon dioxide Có rất nhiều sản phẩm trung gian và sản phẩm phụ tạo thànhtrong quá trình lên men như các andehyde, rượu cao phân tử, acid hữu cơ,ester…

- Hoá lý: một số protein bị đông tụ do pH thay đổi và nhiệt độ thấp, một phần khí

CO2 do nấm men sinh ra sẽ hoà tan vào dịch lên men

- Vật lý: có sự toả nhiệt do hoạt động trao đổi chất của nấm men.

Thiết bị: sử dụng các tank lên men, có hình trụ đáy côn, thể tích sử dụng của thiết bị

không vượt quá 85% Đối với nấm men chìm nhiệt độ lên men chính thay đổi trongkhoảng 6 – 15℃ tuỳ theo chủng nấm men Quá trình lên men chính diễn ra ờ áp suấtthường khi hàm lượng đường lên men còn xấp xỉ 1% thì kết thúc lên men chính.Đối với bia lon người ta làm lạnh về 0 – 2℃ rồi tách nấm men từ đáy côn thiết bị

2.11 Lên men phụ

Mục đích công nghệ: hoàn thiện

Các biến đổi của nguyên liệu: xảy ra các biến đổi tương tự như lên men chính

nhưng với tốc độ và mức độ chuyển hoá thấp do nhiệt độ thấp Ngoài ra còn có một

số biến đổi khác:

- Hoá sinh và hoá học: phản ứng khử diacetyl thành acetoin và 2,3

pentanedione, phản ứng ester hoá giữa rượu và acid

- Hoá lý: có sự kết lắng một số phân tử protein, sự bão hoà CO2 trong bia

- Sinh học: một số tế bào nấm men bị chết đitừ đó xảy ra hiện tượng tự phân Thiết bị: trong thiết bị tan lên men, nhiệt độ lên men phụ là 0 – 2℃ quá trình lênmen phụ diễn ra dưới áp suất, giá trị áp suất trong thiết bị lên men có thể lên đến0,07MPa Thời gian lên men phụ kéo dài vài ngày đến vài tháng tuỳ loại bia

2.12 Lọc bia

Mục đích công nghệ: hoàn thiện sản phẩm

Các biến đổi của nguyên liệu: đây là quá trình phân riêng, các cấu tử rắn được loại

bỏ ra khỏi bia

Thiết bị: sử dụng thiết bị lọc dạng cột hoặc dạng đĩa Các vật liệu lọc thường phủ

thêm một lớp bột trợ lọc diatomite hoặc polyvinylpyrrolidone (PVPP) để tách cáccấu tử thật mịn hoặc polyphenol Trong một số trường hợp sử dụng kết hợp nhiềuthiết bị lọcvới nhau đảm bảo bia thành phẩm có độ trong đạt yêu cầu Tiến hành lọctrong điều kiện kín để hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật và oxy không khí vàobia

2.13 Làm lạnh bia

Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho quá trình bão hoà CO2

Các biến đổi của nguyên liệu: giảm nhiệt độ bias au khi lọc từ 5℃ về 0 – 1℃

Thiết bị: sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng.

2.14 Bão hoà CO 2

Mục đích công nghệ: hoàn thiện sản phẩm

Các biến đổi của nguyên liệu: hàm lượng CO2 trong bia tăng đến 0,5% w/w

Thiết bị: sử dụng thir6t1 bị bão hoà CO2 cho bia Áp lực CO2 sử dụng là 0,15 –0,20MPa

2.15 Rót bia vào chai và đóng nắp

Mục đích công nghệ: hoàn thiện sản phẩm

Các biến đổi của nguyên liệu: có thể xảy ra sự tổn thất CO2 trong quá trình rót vàđóng nắp

Thiết bị: sử dụng hệ thống rót và đóng nắp tự động và hoạt động liên tục Quá trình

rót được thực hiện trong điều kiện đẳng áp, sử dụng bao bì thuỷ tinh

2.16 Thanh trùng:

Mục đích công nghệ: bảo quản sản phẩm

Các biến đổi của nguyên liệu: vi sinh vật và enzyme trong bia sẽ bị vô hoạt hoá Thiết bị: sử dụng thiết bị thanh trùng dạng đường hầm vùng thanh trùng có nhiệt

độ là 63℃ thời gian lưu của sản phẩm (loại chai 500ml) khoảng 20 – 30 phút

2.17 Dán nhãn:

Mục đích công nghệ: hoàn thiện sản phẩm

Thiết bị: sử dụng thiết bị dán nhãn hoạt động tự động theo phương pháp liên tục.

A PHÂN XƯỞNG NẤU

Trong phân xưởng này chia ra hai quá trình đó là nấu và nghiền

I KHU NGHIỀN

1 Mục đích của quá trình nghiền:

 Nghiền nguyên liệu nhằm mục đích phá vỡ cấu trúc hạt tinh bột, tăng bề mặttiếp xúc với nước thúc đẩy quá trình đường hóa xảy ra sâu sắc và triệt để hơn

trong quá trình nấu

2 Sơ đồ quy trình công nghệ:

3 Thuyết minh quy trình:

Thùng chứa gạo đã nghiền Cân tự động gạo Nồi nấu gạo

Thiết bị nghiền búa Thùng chứa gạo sạch

Vis tải gạo

Cân tự động

Thùng chứa malt lót Máy nghiền trục Bồn chứa malt lót

Nồi nấu malt Cân tự động malt

Thùng chứa malt đã nghiền

Thiết bị nghiền malt ướt

Thùng chứa malt đã sạch

Cân tự động Thiết bị tách từ

Thiết bị tách rơm rạ

Vis tải malt Gàu tải malt Vis tải malt Thùng chứa nhập malt

Silo malt

Thiết bị tách từ Thiết bị tách rạ Vis tải gạo Gàu tải gạo Thùng chứa nhập gạo Silo Gạo

Nguyên liệu ở khu nghiền gồm gạo và malt được chứa trong các silo chứa qua hệthống xuất đem vào khu nghiền Nguyên liệu được cân sau đó được đưa vào các gàu tải,đưa xuống máy tách rác, sàng rung để tách sạn và các tạp chất khác, tiếp tục qua hệ thốngnam châm vĩnh cửu hút sắt và kim loại Nguyên liệu sau khi đã tách tạp chất được cânđịnh lượng trên cân tự động và chứa trong các thùng chứa trước khi đưa vào máy nghiền.Gạo được đưa qua hệ thống nghiền búa Bột gạo sau khi được xay mịn qua hệ thốngtải, vào thúng chứa gạo đã nghiền rồi tiếp tục xuống tải chuyển vào phễu trung gian, hệthống cân tự động, sau đó vào nồi nấu gạo.

Malt sau khi làm sạch được chứa trong thùng chứa malt sạch trước khi đưa vàophễu trung gian có gắng hệ thống cân tự động Sau đó được đưa vào 2 phễu chứa, phễuchứa malt lót (15-20%) và phễu chứa malt ướt Malt lót được đưa vào hệ thống nghiền(khô), malt sau nghiền được đưa vào thùng phối trộn với 3lit nước, sau đó được bơm vàonồi gạo Malt ở phễu chứa còn lại được đưa vào máy nghiền ướt, trước tiên malt được làm

ẩm bằng nước ấm 630C, sau đó được nghiền với nước 390C (nghiền trục) Bột sau khinghiền được chuyển tới nồi nấu malt Khối bột malt sau nghiền có nhiệt độ 450C

4 Thuyết bị xử lý nguyên liệu:

 Phễu nhập Malt: số lượng: 1 cái Được thiết kế nhập từng bao rời và lắp đặt ngang

miệng với cốt sàn nhập liệu

 Silô: Số lượng: 2 cái Năng suất chứa: 50 tấn/silô Vật liệu chế tạo bằng thép.

 Phễu trung gian: Phễu cân malt thể tích: 5m3, còn phễu trước cân malt và phễu trunggian trước máy nghiền malt lót công suất 0,5m3 Số lượng mỗi loại 1 cái Cấu tạo tương

tự như nhau, có dạng silô Cấu tạo bằng thép CT3

 Gầu tải: có 2 cái gồm:

Gầu tải malt lên hệ thống sàng tách các tạp chất xử lí làm sạch malt công suất 6-8tấn/h Gầu tải gạo lên hệ thống sàng tách các tạp chất xử lí làm sạch gạo công suất 6-8 tấn/h

Số lượng mỗi loại: 1 cái Thiết kế tương tự nhau, bằng chất liệu thép và sơn tĩnh điện

 Vis tải malt: có 4 vis tải gồm: 2 vis tải: 1 vis nhập malt và 1 vis tải nhập gạo cho hệ

thống làm sạch, 2 vis tải xuất liệu ở đáy 2 silô Vis tải nhập công suất 8 tấn/h, vis tải

xuất liệu công suất 5 tấn/h Được sản xuất chất liệu thép sơn tĩnh điện, trục vis và cánhxoắn làm bằng vật liệu chống mài mòn.

 Máy sàng tạp chất: số lượng 2 cái sử dụng cho gạo và malt, công suất 5 tấn/h Loại

sàng rung hai mặt sàng rung đặt trên 1 khung giá vững chắc với các phụ kiện đầy đủnhư các lò xo, cao su Sàng được dẫn động bởi 2 động cơ, có thể điều chỉnh được bởicác thanh góc

 Thiết bị tách sắt: số lượng 2 cái, công suất: 5 tấn/h Có dang kiểu hộp có cơ cấu cửa

và cánh hướng nguyên liệu Sắt trong gạo, malt khi chạy qua thiết bị sẽ bị giữ lại nhờnam châm vĩnh cửu Định kì được vệ sinh và có thể thay thế được

Máy tách đá sạn: số lượng 2 cái, công suất 6 tấn/h Làm hoạt động theo nguyên lí chân

không trên mặt sàng rung nghiêng, đặt trên giá vững chắc với các phụ kiện đầy đủ nhưlắc lò so lắc cao su Thiết bị có thể được điều chỉnh nhờ hộp cấp liệu với các van điềuchỉnh chân không Sàng được dẫn động bằng một động cơ điều chỉnh bởi thanh góc

 Cân xuất: Số lượng: 2 cái

 Máy nghiền malt khô: loại máy nghiền 2 cặp trục Thùng pha bột lót bên trong có

cánh khuấy giúp khuấy trộn đều bột lót Sau khi bơm bột malt lên nồi gạo, nước cấpqua quả cầu Cip bên trong thùng tráng rửa Thiết bị nghiền khô số lượng 1 cái

Máy nghiền búa:

Nguyên tắc hoạt động: trong thiết bị này lực tác dụng chủ yếu là lực va đập Cấu

tạo thiết bị nghiền búa bao gồm rotor quay với tốc độ cao được gắn với một vòng

đai, trên vòng đai có gắn các tay đập (búa) Khi rotor quay các tay đập sẽ chuyểnđộng và đầu của các tay đập tạo thành vòng tròn, khoảng cách giữa vòng tròn nàyvới vỏ bao rất nhỏ (phụ thuộc vào kích thước sản phẩm) Mặt trong của vỏ bao đượccấu tạo bằng vật liệu dai và cứng Khi vận hành, nguyên liệu được tay đập đưa đếnkhe hẹp giữa đầu búa và thành của vỏ Dưới tác dụng của lực va đập của búa và lực

ma sát nguyên liệu sẽ vỡ ra Trên vỏ có thể trang bị sàng để giữ lại các nguyên liệuchưa được nghiền đến mức độ đạt yêu cầu thiết bị thường được dùng để nghiền cácloại nguyên liệu cứng, giòn, dạng sợi, hoặc có tính chất dính

Máy nghiền malt ướt:

Nguyên tắc hoạt động: Malt đã định lượng được chứa trong thùng chứa malt Sau đó

được chuyển tới khoang phun ẩm với lưu lượng được điều chỉnh bằng trục điều chỉnh lưulượng malt Ở khoang phun ẩm nhiệt độ nước phun vào 630C Malt ẩm tiếp tục đưa xuốngcặp trục nghiền Ngay sau khi nghiền, bột nghiền được cấp thêm nước để hòa trộn bộtnghiền và hỗn hợp bột nghiền được bơm vào nồi nấu Sau mỗi mẻ được vệ sinh bằng các

vòi CIP Ưu điểm của hệ thống là sau khi nghiền vỏ trấu được bảo toàn và phần nội nhũđược nghiền đủ Toàn bộ quá trình nghiền mất 30 phút.

II KHU NẤU

1 Mục đích của quá trình nấu bia:

 Tạo điều kiện thuận lợi cho enzyme trong malt hay enzyme bổ sung từ bênngoài vào để thủy phân các chất có trong nguyên liệu Quá trình thủy phânbiến các chất không hòa tan thành các chất hòa tan

 Qua quá trình nấu bia thu được dịch đường có đầy đủ các chất cần thiết chocác quá trình sau

2 Sơ đồ quy trình công nghệ:

Hội cháo

3 Thuyết minh quy trình:

Bột gạo Bột malt

Phối trôn

Nấu gạo

A.lactic ZnCl 2

caramel

Đun sôi Lọc hèm Đường hoá A.lactic

CaCl 2

H 2 SO 4

Malt lót Nấu malt

Đây là công đoạn quan trọng cần tạo điều kiện thích hợp về nhiệt độ, pH, để enzymethủy phân các chất cao phân tử như protein, tinh bột thành các chất phân tử thấp có thểhòa tan maltose, dextrin, acid amin và các chất này tạo thành các chất chiết của dịchđường Quá trình nâng và giữ nhiệt được kiểm soát rất chặt chẽ.

Quá trình xảy ra như sau:

Nồi gạo: gạo được phối trộn với nước 260C cho vào nồi cùng với 400ml H2SO410%, 50kg malt lót trong 10 phút Malt lót sẽ cung cấp các enzyme cho quá trình thủyphân tinh bột, H2SO4 tạo pH thích hợp cho enzyme hoạt động Sau đó nâng nhiệt lên

720C trong 15 phút và giữ ở nhiệt độ đó 20 phút để thực hiện quá trình dịch hóa dưới sự

hỗ trợ của enzyme α-amylazaamylaza và β-amylazaamylase Tiếp tục nâng đến nhiệt độ 830C trong vòng

11 phút và giữ trong 5 phút để hồ hóa tinh bột Sau đó hạ nhiệt độ xuống 720C, thêm 50kgmalt lót để thực hiện dịch hóa lần 2 trong 6 phút và giữ 25 phút rồi nâng lên 1000C trong

25 phút và giữ 15 phút để vô hoạt enzyme và khử trùng dịch cháo, giữ nhiệt độ này đếnkhi phối trộn vào nồi malt Sau khi bơm hết cháo gạo sang nồi malt dùng 2% nước trángnồi và nhập luôn vào nồi malt

Ở nồi malt: nồi malt thường được khởi động khi nồi gạo bước vào giai đoạn dịch

hóa lần 2 sao cho vừa kịp thời gian với nồi gạo Dịch malt đưa vào nồi có nhiệt độ 450C,được nâng lên 500C giữ 5 phút để đạm hóa hoàn toàn Chuyển hoàn toàn lượng trong nồigạo vào nồi malt gọi là hội cháo Giai đoạn này nhiệt độ của nồi malt nâng dần lên 650Cgiữ 25 phút, để đường hóa tiếp tục Trong nồi malt người ta bổ sung thêm một lượngCaCl2 và acid lactic Mục đích của việc bổ sung CaCl2 và acid lactic cho nồi malt tăng khả

năng chịu nhiệt của enzyme amylaza, ổn định pH (5,6-6), tốt cho quá trình lắng và điều

kiện thuận lợi cho quá trình lên men

Để theo dõi mức độ đường hóa ta sử dụng iod (10 phút thử tinh bột 1 lần) Tiếp đến

ta sử dụng hơi để nâng nhiệt độ của nồi malt lên nhiệt độ 750C giữ 20 phút Sau đó nânglên 760C giữ 1- 2 phút (đây là nhiệt độ của α-amylazaamylaza hoạt động) Sau các quá trình nâng

nhiệt và giữ nhiệt này, kiểm tra mức độ đường hóa bằng dung dịch Iod, nếu quá trìnhđường hóa chưa hoàn toàn thì kéo dài thêm thời gian để tiếp tục đường hóa Sau khi nấuxong thì bơm dịch đường qua thiết bị lọc

4 Một số thiết bị sử dụng trong khu nấu:

4.1 Nồi nấu malt và gạo:

Hình: nồi nấu malt và gạoChú thích: 1- Ống hơi 2- Đèn quan sát 3- Cửa quan sát 4- Vệ sinh CIP 5- Thành 6- Lớp cách nhiệt 7- Cánh khuấy 8- Động cơ

Nguyên tắc hoạt động:

Bột gạo hoặc bột malt sau khi phối trộn với nước theo tỉ lệ thích hợp được đưa vàonồi nấu Khởi động cánh khuấy để tránh hiện tượng đun nóng cục bộ

Nồi có cấu tạo 2 lớp:

Lớp trong thân nồi chính chứa dịch nấu, trên thân nồi lắp các đường ống nối vớiđường cấp dịch, nước vào nồi.Lớp ngoài cho hơi vào để gia nhiệt dịch nấu bên trong.Bên ngoài có phủ một lớp sợi thủy tinh cách nhiệt Phía trên có các đường ống để cấphơi vào và bộ phận ngưng tụ ở phía dưới

Ở giữa đáy nồi có cánh khuấy được truyền động bởi môto giảm tốc gắn bên ngoài.Đỉnh nồi dạng hình nón có lắp ống thoát hơi ra ngoài, có cửa nạp nguyên liệu và áp kếtheo dõi áp suất.

4.2 Thiết bị lọc dịch nha:

4.3 Thiết bị houblon hoá:

Thiết bị houblon hoáChú thích: 1- Đèn 2- Cửa quan sát 3- Lớp cách nhiệt

4- Buồng đốt trong 5- Vệ sinh CIP 6- Nón

Nguyên tắc hoạt động:

Dịch đường sau khi lọc cho vào thùng trung gian rồi đưa vào nồi đun sôi để tiến hành quá trình houblon hóa theo đường ống phía dưới Dịch đường được đun nóng nhờ một buồng đốt đặt bên trong thiết bị; buồng đốt trong có dạng ống chùm gồm 108 ống truyền nhiệt Hơi đi bên ngoài ống, dịch đường đi bên trong ống và tiến hành trao đổi nhiệt cho nhau Hoa houblon dưới dạng cao hoa (60-70%) và hoa viên (30-40%) Dẫn dịch đường vào nồiđun sôi, khi dịch đường vừa sôi thì cho cao hoa, ZnCl2, caramen vào Hoa viên cho vào trước khi kết thúc quá trình houblon hóa khoảng 15-25 phút Trong quá trình houblon hóa

sử dụng các phụ gia như ZnCl2, acid lacticđể bổ sung thêm nguyên tố vi lượng cho dịch đường và sử dụng caramen để tăng khả năng tạo màu Sau khi houblon hóa thì pH=5,5-5,7; chuyển dịch sang thiết bị lắng whirlpool để tách bã

4.4 Thiết bị lắng xoáy tâm

Chú thích: 1- ống hơi ; 2- cửa quan sát ; 3- vệ sinh CIP ; 4- dụng cụ phá bọt ;

5- đường dịch vào ; 6- đường dịch ra ; 7- đường tháo cặn

Chương II PHÂN XƯỞNG LÊN MEN LỌC

1 Mục đích của quá trình lên men:

Dưới tác dụng của nấm men sẽ chuyển hóa đường thành rượu và CO2 cùngvới một số các chất khác Các sản phẩm phụ khác như glyxerin, acid hữu cơ, rượubậc cao, aldehuyt, este, H2S, ….

2 Sơ đồ quy trình công nghệ:

3 Thuyết minh quy trình công nghệ:

Men giống

maturex

Hơi nóng

Vùng 1 nâng nhiệt lên 75℃

Nước ở 26℃

Phụ gia vicant

CO 2 (p=5,5 6bar)

-Thiết bị làm lạnh afalaval (0-2℃) p = 0,5bar Lọc ống Lọc đĩa (PVPP) Lọc ống chỉ (tinh) Bồn đệm

Bộ hoà trộn CO 2

Tank TPF Cấp chiết

Bộ phối trộn bia nước

Nước ngưng Thu hồi

plato

Glycol hơi

Vùng 3 hạ nhiệt xuống 2℃

Tank chứa nước bài khí

Nhựa PVPP

Bộ lọc –STD -Hyflo