công nghệ bia

MỞ ĐẦU Bia là loại nước uống có độ cồn thấp, có mùi thơm đặc trưng và vị đắng dễ chịu của hoa houblon. Ngoài khả năng giải khát, nó còn giá trị dinh dưỡng cao và cung cấp một lượng lớn calori cho cơ thể. Chính vì thế bia được hầu hết mọi người trên thế giới ưa chuộng. Bia được sản xuất từ các nguyên liệu chính là malt đại mạch, hoa houblon và nước. Ngoài ra để tăng hiểu quả kinh tế, giảm giá thành sản phẩm cũng như đáp ứng nhu cầu và thị hiếu của người tiêu dùng, có thể sử dụng nguyên liệu thay thế như: ngô, gạo, khoai… Hiện nay trên thế giới, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung và công nghệ sản xuất bia nói riêng đã có nhưng bước phát triển mới. Người ta đã có nhiều phương pháp lên men khác nhau như: phương pháp lên men cổ điển, phương pháp sử dụng enzym, phương pháp lên men một pha… Ở nước ta do dân số và nhu cầu xã hội tăng cao, lượng bia cung cấp hàng năm không đáp ứng đủ sức tiêu thụ của xã hội và để hạn chế việc nhập khẩu các loại bia từ nước ngoài, yêu cầu đặt ra là vẫn phải tiếp tục mở rộng và xây dựng nhà máy bia. Ở Hà Tĩnh hiện nay đã có nhà máy bia nhưng với năng suất thấp chưa dáp ứng đủ nhu cầu của thị trường trong tĩnh, do đó Hà Tỉnh còn phải tiêu thụ bia của những nơi khác nhập về. Mặt khác cùng với sự phát triển kinh tế xã hội của cả nước, Hà Tỉnh đang chuyển mình mạnh mẻ trong sự phát triển kinh tế của mình tiến tới xây dựng thị xã Hà Tĩnh thành thành phố, cũng như có nhiều chính sách đổi mới về kinh tế nhằm thu hút đầu tư trong nước cũng như nước ngoài. Bên cạnh đó Hà Tĩnh còn có nhiều danh lam thắng cảnh thu hút rất nhiều khách du lịch tham quan. Ngoài ra Hà Tỉnh là một trong những tỉnh có dân số đông, khí hậu nóng bức kéo đài ảnh hưởng của gió Tây Nam. Chính vì vậy nhu cầu bia ở Hà Tĩnh là rất lớn. Do vậy nên việc xây dựng một nhà máy bia làm 1 việc theo phương pháp lên men một pha năng suất 30 triệu lít/năm tại tỉnh Hà Tĩnh là điều hết sức cần thiết. 2 Chương I: LUẬN CHỨNG KINH TẾ KỸ THUẬT Hà Tĩnh là một trong những tỉnh lớn của miền Trung với diện tích đất tự nhiên 6.055,7 Km 2 và dân số hơn 1.270.162 người.[1.II.4]. Cùng với cả nước, ngày nay Hà Tĩnh đang chuyển mình đi lên một cách mạnh mẽ. Mặc dù là một tỉnh mới tách ra từ tỉnh Nghệ Tĩnh cũ nhưng với sự quan tâm đầu tư của nhà nước các khu công nghiệp mới và năng động đã ra đời. Đó là khu công nghiệp Thạch Khê – Thạch Hà và cảng Vũng Áng cùng với hai thị xã là Hồng Lĩnh và Hà Tĩnh. Trong đó thị xã Hà Tĩnh là trung tâm kinh tế - Xã hội của tỉnh Hà Tĩnh, có mối liên hệ về thương mại dịch vụ với các huyện trong toàn tỉnh cũng như với các tỉnh khác. Tất cả đều là những động lực quan trọng kéo nền kinh tế tỉnh nhà đi lên. Với những thuận lợi kể trên, trong những năm qua nền kinh tế của tỉnh không ngừng phát triển, đời sống nhân dân ngày một cải thiện, nhu cầu về ăn uống không ngừng được nâng cao. Do vậy, nhu cầu về thực phẩm chế biến cũng ngày một tăng cao, trong đó có kể đến lĩnh vực giải khát mà đặc biệt là bia một sản phẩm rất được ưa chuộng hiện nay. Hơn nữa hiện nay ở Hà Tĩnh nhà máy bia rượu Hà Tĩnh chỉ mới là một xưởng sản xuất nhỏ, chỉ sản xuất bia tươi năng suất thấp, không dáp ứng đủ nhu cầu về bia của nhân dân. Do vậy Hà Tĩnh còn phải tiêu thụ bia của những nơi khác nhập về. Vì vậy, việc xây dựng mới một nhà máy bia trên địa bàn tỉnh có ý nghĩa vô cùng quan trọng cả về kinh tế lẫn xã hội. Nó không chỉ đáp ứng nhu cầu bia của nhân dân mà còn giải quyết việc là cho một số lượng lao động tương đối, đóng góp vào ngân sách của tỉnh, góp phần thực hiện chiến lược phát triển kinh tế của tỉnh Hà Tĩnh. 1.1. Đặc điểm và điều kiện tự nhiên. Hà Tĩnh nằm trong vùng có điều kiện tự nhiên tương đối thuận lợi, là một tỉnh ven biển Bắc Trung Bộ - Việt Nam, với tổng diện tích tự nhiên 6.055,7 3 km2, trải dài từ 17 0 54 , đến 18 0 50 , vĩ bắc và từ 103 0 48’ đến 108 0 00’ kinh Đông. Phía bắc giáp với Nghệ An, phía nam giáp với Quảng Bình, Phía tây giáp Lào và phía đông giáp biển đông. [4] Khí hậu mang đặc điểm chung của khí hậu cả nước, đó là nhiệt đới ẩm, gió mùa, có 2 mùa rõ rệt. Mùa khô từ tháng 12 dến tháng 7 năm sau. Mùa mưa từ tháng 8 dến tháng 11. Nhiệt độ trung bình trong năm là 26 0 C, độ ẩm trung bình 86-87%. Lượng mưa trung bình trong năm là 1.670mm. Số giờ nắng trong năm 1.420 giờ. Hướng gió chính Tây Nam. Khu đất chọn đặt nhà máy thuộc ngoại vi thị xã Hà Tĩnh, cách thị xã 2km về phía Bắc, cách đường quốc lộ 1A 2km, nằm bên cạnh dòng sông La. Đây là vị trí thuận lợi cả về giao thông cũng như tiêu thụ sản phẩm. Kết cấu đất chắc chắn cho phép xây dựng nhà nhiều tầng. Hà Tĩnh có dân số đông 1.270.162 người trong đó tỷ lệ lao động chiếm 40%, đây là một nguồn lao động dồi dào. Tuy nhiên dân số phân bố không đồng đều, mật độ dân cư không cao. 1.2. Nguồn nguyên liệu. Nguồn nguyên liệu để sản xuất bia là malt đại mạch hoa houblon và nước, ngoài ra nhà máy cón sử dụng nguyên liệu thay thế là gạo. Malt và hoa houblon được nhập từ nước ngoài về, qua các hệ thống cảng biển quốc tế như: cảng Cửa Lò, cảng Vũng ng sau đó chuyển về nhà máy qua đường bộ, đường thủy hay đường sắt. Nguyên liệu thay thế là gạo được thu mua trong tỉnh việc sử dụng gạo là nguyên liệu thay thế vừa đảm bảo về chất lượng của bia vừa đảm bảo giảm giá thành sản phẩm do sản lượng gạo nước ta rất lớn, giá thành thấp. 1.3. Nguồn cung cấp điện. Điện nhà máy sử dụng được lấy từ điện lưới quốc gia, qua trạm biến áp của nhà máy để sử dụng. Nhà máy sử dụng nguồn điện xoay chiều có hiệu điện thế 220/ 380V. Ngoài ra nhà máy còn được trang bị thêm máy phát dự phòng, 4 chạy bằng dầu điezel để đề phòng trường hợp mất điện, đảm bảo quá trình sản xuất được liên tục. 1.4. Nguồn cung cấp hơi đốt, nhiên liệu. Lượng hơi đốt cung cấp cho các phân xưởng được lấy từ lò hơi riêng của nhà máy. Nhiên liệu dùng cho lò hơi là dầu F.O. Xăng dầu của nhà máy được mua từ các trạm xăng dầu của địa phương. Nhà máy có kho dự trữ xăng dầu riêng để đảm bảo cho sản xuất. 1.5. Nguồn cung cấp nước. Yêu cầu về chất lượng nước sử dụng trong công nghệ sản xuất bia là rất nghiêm ngặt. Nhà máy có thể lấy nước được xử lý từ nhà máy nước, đồng thời nhà máy có thể dùng bơm để lấy nước ngầm. Các nguồn nước này phải qua hệ thống xử lý nước của nhà máy để đảm bảo các chỉ tiêu về hóa học, sinh học trước khi đưa vào sản xuất bia. 1.6. Xử lý và thoát nước. Nước thải của nhà máy chủ yếu chứa các chất thải hữu cơ, là điều kiện hết sức thuận lợi cho vi sinh vật gây bệnh phát triển, nếu thải trực tiếp ra ngoài sẽ làm ô nhiễm môi trường. Do vậy nước thải được xử lý qua hệ thống xử lý nước thải của nhà máy, đảm bảo yêu cầu về vệ sinh môi trường sau đó đổ ra sông La. 1.7. Giao thông vận tải. Nhà máy được xây dựng cách quốc lộ 1A 2km, cách đường xe lửa 3km giáp với sông La. Với điều kiện giao thông vận tải như trên, việc tập trung nguyên liệu và tiêu thụ sản phẩm rất thuận lợi bằng nhiều phương tiện khác nhau. 1.8. Hợp tác hóa. Hiện nay ở thị xã cũng như cả tỉnh có rất nhiều nhà máy công nghiệp hoạt động nên việc xây dựng một nhà máy bia sẽ tạo ra những khả năng về hợp tác hóa. Nhà máy sử dụng các sản phẩm như dầu Diezel của công ty xăng dầu Hà Tĩnh, thùng cacton, chai thủy tinh, két nhựa của công ty bao bì…đồng thời sự 5 hợp tác hóa còn thể hiện giữa nhà máy với nông dân trong việc mua bán nguyên liệu thay thế và phụ phẩm từ nhà máy. 1.9. Nguồn nhân lực. Lực lượng lao động của tỉnh tương đối lớn do vậy sẽ đáp ứng được yêu cầu về nhân công cho nhà máy. Công nhân kỹ thuật được tuyển từ các trường trung học kỹ thuật. Cán bộ quản lý và kỹ thuật được tuyển từ các trường đại học trong cả nước. Tuy nhiên lao động sử dụng chủ yếu vẫn lấy tại địa phương nhằm giảm chi phí đầu tư cho nhân công. 1.10. Khả năng tiêu thụ sản phẩm. Bia thành phẩm của nhà máy sẽ đáp ứng được nhu cầu gải khát của nhân dân trong tỉnh, tiêu thụ trong nước và có thể xuất khẩu ra nước ngoài. 1.11. Năng suất của nhà máy Nhà máy được thiết kế để sản xuất bia 120 với năng suất 30 triệu lít/ năm. Tóm lại, việc xây dựng nhà máy tại địa điểm đã chọn thuận lợi về nhiều mặt và hợp lý. Các điều kiện trên cho phép giảm bớt chi phí, đảm bảo sự hoạt động liên tục của phân xưởng. Do đó giảm được giá thành sản phẩm, đem lại hiệu kinh tế cao. 6 Chương II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CỦA NHÀ MÁY 2.1. Quy trình công nghệ tổng quát 2.1.1. Sơ đồ công nghệ 7 Nghiền Nghiền Nấu dịch đường Lọc dịch nấu Houblon hóa Gạo Lọc dịch houblon hóa Làm nguội Lên men Tàng trữ Chiết chai Malt Dán nhãn Thanh trùng Thành phẩm 2.1.2. Thuyết minh quy trình Malt đại mạch được mua theo hợp đồng, rồi đượcchở về nhà máy. Sau đó bảo quản ở xilo, từ đây nguyên liệu được đi vào máy nghiền. Bột nghiền được gàu tải chuyển đến bunke chứa rồi được cào tải chuyển đến nồi nấu. Ở nồi nấu bột nghiền được hòa trộn với nước nóng. Sau thời gian nấu tiến hành bơm dịch cháo gạo sang nồi malt để tiến hành đường hóa. Khi quá trình đường hóa kết thúc thì dịch đường được bơm đến thiết bị lọc khung bản. Bã được vít tải đẩy ra ngoài còn dịch trong chảy đến thiết bị houblon hóa. Sau thời gian houblon dịch đi qua thiết bị tách bã hoa. Bã hoa được tập trung về thùng chứa còn dịch trong bơm đến thiết bị lắng wihrpool. Sau thời gian lắng trong dịch được bơm đến thiết bị làm lạnh dạng bản mỏng, sau dó chảy vào thùng lên men. Ở thùng lên men dịch được bổ sung men đồng thời ta dặt áp suất dư là 0,5bar, nếu vượt quá áp suát này thì hệ thống tự động thu hồi CO 2 về phòng xử lý CO 2 . CO 2 được xử lý cấp lại cho khu chiết . Sau 6-7 ngày lên men tiến hành thu hồi men về thùng thu hồi sau đó chuyển đến bộ phận xử lý nấm men. Sau khi lên men thì bia được đem đi lọc bằng máy lọc khung bản, trước khi lọc được trộn chất trở lọc. Sau đó bia được lọc lại bằng hai túi lọc tinh chuyển đến thùng chứa bia trong. Sau thời gian ổn định bia được qua bộ phận chiết rót. Bia được chiết vào chai 0,45(l) có màu nâu sau đó qua máy thanh trùng rồi bốc vào két. 8 2.2. Nguyên liệu và xử lý nguyên liệu. 2.2.1. Sơ đồ công đoạn xử lý nguyên liệu. 9 Hầm tiếp liệu Nguyên liệu Tách kim loại Xilo Cân Bunke chứa Nghiền Bunke chứa Nấu 2.2.2. Thuyết minh công đoạn. 2.2.2.1. Nguyên liệu: Malt đại mạch là những hạt đại mạch nảy mầm trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm xác định. Malt vừa là tác nhân đường hóa vừa là nguyên liệu đặc trưng để sản xuất bia. Bia được sản xuất từ malt đại mạch có mùi vị và tính chất công nghệ hơn hẳn so với bia sản xuất từ malt của các loại hòa thảo khác. Malt đại mạch được mua từ nước Đan Mạch theo hợp đồng. Yêu cầu chất lượng của malt phải tốt: khô, sạch, mùi thơm ngọt, hạt trong điều, vỏ trấu có màu vàng tươi. Độ ẩm không vượt quá 13%. Ngoài ra yêu cầu malt có hàm lượng prôtêin không quá cao, vì nếu nếu hàm lượng prôtêin quá cao bia sẽ dễ bị đục rất khó bảo quản. Ngược lại nếu prôtêin quá thấp thì quá trình lên men sẽ không triệt để, bia kém bọt, vị kém đậm đà. Vậy nên hàm lượng prôtêin ít nhất trong malt là 8-10%. - Đối với nguyên liệu thay thế nhà máy chọn gạo làm nguyên liệu thay thế. Gạo được thu mua ở trong tỉnh và các vùng phụ cận. - Yêu cầu gạo phải không có mùi vị lạ, không được mốc, không còn dư lượng thuốc bảo vệ thực vật. 2.2.2.2. Xử lý nguyên liệu. Nguyên liệu sau khi được chở về nhà máy qua hầm tiếp liệu được gàu tải vận chuyển lên xilo chứa. Đối với malt được bảo quản trong 3 xilo,còn gạo thì ta dùng một xilo. Các xilô chứa được thiết kế có dạng thân trụ, tiết diện ngang hình vuông, đáy hình chóp, góc ở đáy 90 0 , cấu tạo kín hạn chế việc tiếp xúc giữa nguyên liệu và không khí, tránh nguyên liệu hút ẩm dẫn đến làm giảm chất lượng của nguyên liệu. Sau đó nguyên liệu được vận chuyển đến bunke chứa. Nguyên liệu trong thời gian vận chuyển, bảo quản có thể bị nhiễm các tạp chất như: lá, cỏ, các tạp chất kim loại, bụi. Do vậy cần làm sạch để nhằm loại đi các tạp chất này trước khi đem vào sản xuất. Để tách các tạp chất thô tiến hành bố trí hệ thống sàng nguyên liệu trước khi nghiền, đặt các ống hút bụi của hệ 10 [...]... sản xuất bia Nước là một nguyên liệu quan trọng trong công nghệ sản suất bia Trong nhà máy bia nước được dùng với nhiều mục đích khác nhau như: xử lý nguyên liệu, nấu nguyên liệu, làm nguội bán thành phẩm, thành phẩm, thanh trùng, vệ sinh Do đó nước dùng trong nhà máy bia rất lớn Chính vì vậy nước dùng để nấu bia đòi hỏi nghiêm ngặt rất cao về các chỉ tiêu đáp ứng yêu cầu của công nghệ sản xuất bia Nước... trong công nghệ sản xuất bia là rất to lớn Chúng làm cho bia có vị đắng dịu, tạo ra một đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia Khi hòa tan vào dịch đường và tồn tại trong bia, các chất đắng là những hợp chất có hoạt tính sinh học cao, tạo ra sức căng bề mặt giúp cho bia có khả năng giữ bọt rất lâu Với nồng độ khá thấp, chất đắng có khả năng kháng khuẩn mạnh nhờ đó làm tăng độ bền sinh học cho bia Chất... Lọc bia: Nhà máy sử dụng máy lọc ép khung bản Bia sau khi lên men được bơm vào máy lọc, trước đó trên đường đi của bia tiến hành qua máy lạnh và sục CO 2 nhằm đảm bảo hàm lượng CO 2 cho bia Tiếp đó, bia được đưa vào thùng phối trộn chất trợ lọc bia điatomit và chất chống ô xy hóa rồi mới đi vào máy lọc Sau khi lọc bằng máy lọc khung bản, cho bia đi qua túi lọc tinh nhằm đảm bảo độ bền sinh học cho bia. .. định bia sau khi lọc Bia sau khi lọc là một chất lỏng bão hòa CO 2 khi chuyển bia đi lọc và vào thùng chứa thì khả năng giữ CO 2 bị giảm Để khôi phục lại sự bão hòa CO 2 ban đầu cho bia từ sau khi lọc, bia phải được giữ trong một khoảng thời gian nhất định dưới áp suất dư của CO2 Thùng ổn định bia cũng tương tự thùng lên men nhưng kích thước nhỏ hơn Chai Bia trong Rửa Chiết chai- đóng nắp 2.5 Công. .. đổi nhiệt nhiệt độ của nước lên đến khoảng 77-800C, nước này đem chứa trong thiết bị để sử dụng cho nấu mẻ sau 2.4 Công đoạn lên men 2.4.10 Sơ đồ công nghệ: Men giống Dịch lên men Hoạt hóa giống Xử lý Lên men Men thu hồi Chất trở lọc Lọc bia Thu hồi CO2 Bã Ổn định bia 2.4.2 Thuyết minh công đoạn Dịch lên men sau khi lắng trong làm lạnh được chuyển vào thùng lên men 2.4.2.1 Lên men a Mục đích : Lên men... axít đắng Nhựa đắng là hợp chất vô định hình gồm nhựa mềm và nhựa cứng Nhựa cứng không có giá trị trong công nghệ sản xuất bia do chúng hầu như không hòa tan vào nước và dịch đường nên chúng bị thải ra ngoài theo cặn lắng *Tinh dầu thơm Tinh dầu thơm của hoa houblon hòa tan vào dịch đường, tồn tại trong bia tạo ra mùi thơm đặc trưng, rất nhẹ và dễ chịu Thành phần hóa học của tinh dầu thơm bao gồm 103 cấu... thơm bay ra ngoài theo hơi nước, chỉ còn tồn tại khoảng 2% ở trong bia Vì vậy khi nấu cho hoa vào nhiều lần, lần cuối cùng trước khi kết thúc khoảng 30 phút *Polyphenol Gía trị công nghệ lớn nhất của chúng là khả năng kết lắng và loại bỏ các hợp chất protit cao phân tử ra khỏi dịch đường, làm ổn định thành phần và tăng độ bền keo của bia thành phẩm b Bảo quản hoa houblon Khi sử dụng hoa houblon thì... Gạo nghiền mịn hơn malt Nhà máy áp dụng phương pháp nghiền khô 2.3 Công đoạn nấu và houblon hóa 2.3.1 Sơ đồ công nghệ: 11 Gạo (25%) Hóa chất Malt (75%) Nghiền Nghiền Nồi gạo Nước 770c Hóa chất Nồi malt Nước 420c Hội cháo Đường hóa Nước rửa Hoa houblon Lọc dịch đường Bã Houblon hóa Lắng trong làm lạnh Bã Dịch lên men 2.3.2 Thuyết minh công đoạn Nguyên liệu sau khi nghiền được gàu tải chuyển lên bunke... sinh 2.4.2.2 Nấm men bia Nhà máy chọn đưa vào sử dụng loại nấm men chìm Saccharomyces Carlsbergensis có khả năng đặc biệt trong sự phát triển, tế bào của chúng kết dính lại và lắng xuống rất thuận tiện cho việc tách ra khỏi bia non, làm men giống tiếp tục sản xuất, loại này làm cho bia ổn định và ít nhiễm tạp Tuy nhiên một phân nấm men bị yếu và nó kết tủa kém do đó có thể làm cho bia có mùi men, nên... 2 giờ Nhà máy sử dụng dạng hoa viên Thiết bị huoblon hóa là thiết bị ống chùm 2.3.2.5 Hoa houblon Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản, đứng vị trí thứ hai (sau malt đại mạch), của công nghệ sản xuất bia Chính houblon làm cho bia có vị đắng dễ chịu, hương thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định tính sinh học của sản phẩm Hiện nay có nhiều dạng hoa khác nhau, . hiệu kinh tế cao. 6 Chương II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CỦA NHÀ MÁY 2.1. Quy trình công nghệ tổng quát 2.1.1. Sơ đồ công nghệ 7 Nghiền Nghiền Nấu dịch đường Lọc. nguyên liệu đặc trưng để sản xuất bia. Bia được sản xuất từ malt đại mạch có mùi vị và tính chất công nghệ hơn hẳn so với bia sản xuất từ malt của các loại