Sản phẩm Sản lượng bia (lớt) 2016 Bia hơi 623.848 Bia chai 0,35 3.618 Bia chai 0,45 920 Bia chai 0,64 4.976
Bia chai nhựa 40.145
Tổng sản lượng bia của Cụng ty năm 2016 là 623.848 lớt, trong đú, sản phẩm của bia chai nhựa chiếm nhiều nhất là 40.145 lớt và sản phẩm của bia chai loại 0,45 ớt nhất là 920 lớt.
Tuy nhiờn, hiện nay sản phẩm bia của nhà mỏy chỉ được kinh doanh trờn địa bàn thành phố Ninh Bỡnh là chớnh và cỏc huyện trong tỉnh Ninh Bỡnh. Theo kết quả khảo sỏt, sản lượng bia qua cỏc năm gần đõy cho chiều hướng giảm, nguyờn nhõn do nhu cầu thị trường suy giảm và một phần do việc xõy dựng và phỏt triển thương hiệu của Cụng ty chưa được trỳ trọng nờn nhiều khỏch hàng trờn thị trường chưa biết đến bia Ninh Bỡnh.
4.1.2.2. Quy trỡnh cụng nghệ sản xuất
Quy trỡnh cụng nghệ sản xuất bia tại Cụng ty Cổ phần bia Ninh Bỡnh được mụ tả qua 4 cụng đoạn chớnh như sau:
Cụng đoạn chuẩn bị nguyờn liệu
Malt và gạo từ kho nguyờn liệu được sàng tỏch tạp chất rồi đưa tới bộ phận xay, nghiền. Malt và gạo sau quỏ trỡnh xay, nghiền sẽ được vận chuyển đi bằng hệ thống tải trục vớt.
Nghiền malt
Vỏ trấu (15-18%), tấm thụ (18-22%).
Bột, tấm mịn ≥ 2-3 lần tấm thụ.
Tuy nhiờn việc nghiền nhỏ phải đảm bảo kĩ thuật; cụ thể là phải giữ nguyờn lớp vỏ trấu vỡ trong quỏ trỡnh lọc lớp vỏ trấu cú vai trũ như 1 lớp màng lọc. Mặt khỏc; trong quỏ trỡnh đường hoỏ; nếu vỏ bị nghiền vụn thỡ cỏc chất: tanin, chất đắng và tro hoà tan vào dung dịch tạo vị và mựi khụng bỡnh thường cho dịch đường - ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm.
Tiến hành nghiền malt ở trạng thỏi khụ bằng mỏy nghiền trục. Nghiền gạo
Trong quy trỡnh nghiền phải nhỏ và vừa phải vỡ nghiền quỏ to sẽ khú thuỷ phõn hoàn toàn.
Khụng nghiền quỏ nhỏ vỡ khi hồ hoỏ tạo độ nhớt cao sẽ khú lọc.
Tiến hành nghiền bằng mỏy nghiền bỳa.
Cụng đoạn nấu
Nguyờn liệu sản xuất bia bao gồm: Malt, gạo và một số phụ gia khỏc. gạo và malt được đưa vào cỏc silo chứa, từ đú chỳng được đưa tới hệ thống xử lý nguyờn liệu rồi đưa đến bộ phận xay nghiền thành những mảnh nhỏ tạo điều kiện cho cỏc quỏ trỡnh chuyển húa nguyờn liệu và trớch ly tối đa dung dịch nấu bia. Sau đú chỳng được hồ húa và đường húa, tại đõy tinh bột được thủy phõn để tạo thành cỏc đường, acid amin và chất hũa tan khỏc rồi được đưa qua lọc hốm để tỏch đường và cỏc chất hũa tan ra khỏi bó bia. Dung dịch sau lọc này gọi là “nước nha”. Nước nha được đưa tới nồi nấu cú cho thờm Houblon để ổn định thành phần và làm cho chỳng cú hương vị của hoa Houblon. Sau đú “nước nha” được lọc bỏ bó hoa và một phần protein kết tủa, để lắng rồi được bơm tới thiết bị làm lạnh, trước khi đưa vào tank lờn men để cấy giống men.
Cụng đoạn lờn men
Lờn men là giai đoạn quyết định để chuyển hoỏ dịch đường Houblon hoỏ thành rượu, CO2 và cỏc sản phẩm bậc hai khỏc tạo thành bia non dưới tỏc động của nấm men, thụng qua hoạt động sống của chỳng.
Lờn men dịch đường Houblon hoỏ diễn ra qua hai giai đoạn:
Lờn men chớnh, kộo dài 6 - 7 ngày, nhiệt độ lờn men là 12oC
Lờn men phụ và tàng trữ, kộo dài 15 ngày, nhiệt độ lờn men phụ là 1-20C. Quỏ trỡnh lờn men chớnh và lờn men phụ được tiến hành trong cựng một thiết bị lờn men. Cụng ty cổ phần bia Ninh Bỡnh sử dụng hai loại tank:
Tank lờn men to: 06 tank dung tớch 75 m3 nhưng thường sử dụng là 63m3.
Tank lờn men nhỏ: 17 tank dung tớch 12 m3, thường sử dụng là 11m3. Lờn men chớnh
Mục đớch của lờn men chớnh là chuyển cỏc chất đường dextrin phõn tử lượng thấp thành rượu etylic, CO2 và một số sản phẩm phụ khỏc theo yờu cầu kỹ thuật và chất lượng sản phẩm.
Quỏ trỡnh lờn men chớnh cú sự tiờu hao của cơ chất diễn ra mạnh mẽ bằng một lượng đường khỏ lớn chuyển húa và sinh CO2, trong thời gian lờn men thường là từ 6-7 ngày và ỏp suất trong tank được giữ trong khoảng 1kg/cm3 với nhiệt độ lờn men là t = 120C.
Sản phẩm của lờn men chớnh là bia non. Song song với quỏ trỡnh hỡnh thành nờn 2 sản phẩm bậc nhất là rượu và CO2, cũn cú những phản ứng tạo cỏc sản phẩm phụ (sản phẩm bậc hai); phần cũn lại trong bia là những cấu tử, hợp phần của dịch đường, khụng bị biến đổi trong suốt quỏ trỡnh cụng nghệ.
Cỏc sản phẩm phụ: hợp chất dễ bay hơi; rượu bậc cao, este, andehyt,...hợp chất khụng bay hơi: axit hữu cơ, diaxetyl, glyxerin,...
Lờn men phụ
Mục đớch là làm chớn bia, tạo ra cỏc sản phẩm bậc hai, hoà tan CO2, tạo hương vị cho bia, rỳt cặn men và cỏc chất kết lắng.
Ở giai đoạn lờn men phụ, một số quỏ trỡnh sinh lý, hoỏ sinh và hoỏ lý xảy ra giống như ở giai đoạn lờn men chớnh nhưng với tốc độ chậm hơn, vỡ nhiệt độ thấp hơn và lượng nấm men cũng ớt hơn.
Lờn men phụ là tiếp tục của quỏ trỡnh lờn men chớnh nhằm chuyển hoỏ hết phần đường cú khả năng lờn men cũn tồn tại trong bia non.
Quỏ trỡnh khử diacetyl (hợp chất gõy đau đầu), làm giảm hàm lượng alđehid, hàm lượng rượu bậc cao, phản ứng tạo este... thực chất là quỏ trỡnh lóo hoỏ bia non để tăng chất lượng cảm quan của sản phẩm. Nhiệt độ của lờn men phụ được giữ ổn định trong khoảng 1oC đến 2oC, trong khoảng 15 ngày.
Ở giai đoạn lờn men phụ, thời gian tàng trữ và nhiệt độ của mụi trường là hai yếu tố quan trọng đặc biệt, ảnh hưởng đến chất lượng và độ bền keo của sản phẩm. Thời gian dài và nhiệt độ thấp là những điều kiện quan trọng nhất để thu nhận được bia cú độ bền keo và chất lượng cao.
Một trong những quỏ trỡnh quan trọng nhất ở thời kỳ này là sự kết lắng cặn. Khi quỏ trỡnh lờn men phụ tắt dần và nhiệt độ ở trong và ngoài thiết bị trở
nờn cõn bằng thỡ cỏc hạt phõn tỏn kớch thước bộ bắt đầu kết lắng, và bia sẽ trong thờm. Thời gian càng dài, độ làm trong bia càng lớn. Trong giai đoạn này người ta thường cho thờm ZnCl2 cú tỏc dụng xu hướng kết chụm lại làm tăng tốc độ cho quỏ trỡnh lắng.
Trong quỏ trỡnh lờn men phụ, ỏp suất trong tank giảm, ở giai đoạn này người ta sục thờm CO2 với mục đớch đảm bảo ỏp suất, bóo hoà CO2, đảo trộn đều khối dịch và rửa đuổi cỏc khớ độc như indol, scatol. Cuối quỏ trỡnh nồng độ CO2
bóo hoà khoảng 4-5g/l.
Cụng đoạn lọc trong và chiết bia
Lọc trong đề làm trong bia, tăng thờm giỏ trị cảm quan, ổn định thành phần cơ học, làm tăng độ bền sinh học và độ bền keo của bia. Loại bỏ vi sinh vật và xỏc tế bào nấm men cũn trong bia, loại bỏ cặn lạnh, cỏc phức chất protein-tanin, polyphenol, cỏc hạt keo…làm trong bia.
Trong quỏ trỡnh lờn men phụ và tàng trữ, bia đó được làm trong một cỏch tự nhiờn nhưng chưa đạt đến mức độ cần thiết. Màu đục của bia do: nấm men, cỏc hạt phõn tỏn cơ học, cỏc hạt dạng keo, phức chất prụtờin –polyphenol, nhựa đắng và nhiều loại hạt khỏc. Tất cả cỏc cấu tử này gúp phần làm đục bia và làm giảm độ bền keo của bia. Vỡ vậy, muốn làm tăng độ bền của bia, tăng thời hạn bảo quản, cần thiết phải loại bỏ tất cả những cấu tử gõy đục cho bia.
Sau đú để bóo hoà CO2 đạt hàm lượng CO2 theo yờu cầu, hạn chế quỏ trỡnh oxi hoỏ và bảo quản bia, đồng thời giỳp bia ổn định trước khi đem chiết.
Trong thực tế sản xuất, nồng độ CO2 trong bia khụng bao giờ đạt tới tiờu chuẩn quy định, đặc biệt đối với bia chai. Yờu cầu cần thiết là phải bổ sung thờm CO2 cho bia.
Chiết bia, thanh trựng: Là cụng đoạn cuối cựng đưa sản phẩn ra tiờu thụ trờn thị trường.
4.1.2.3. Hệ thống thiết bị phục vụ sản xuất
Hệ thống nấu cú cỏc thiết bị chớnh sau: nồi hồ húa, nồi đường húa, nồi lọc, nồi hỳp lụng, thựng lắng xoỏy và cỏc thiết bị phụ như: động cơ điện, hộp giảm tốc, cỏch khuấy, bơm bó, cỏc loại van, phụ kiện đường ống,…
Hệ thống cấp nhiệt để thực hiện quỏ trỡnh nấu nguyờn liệu, thanh trựng thiết bị và hệ thống cung cấp nước núng cần phải cú hệ thống cấp nhiệt. Nhiệt cấp cho cỏc thiết bị được sản xuất từ nồi hơi. Tựy theo từng nhà mỏy, nồi hơi cú thể sử dụng nhiờn liệu đốt là chất rắn, lỏng hay khớ.
Hệ thống cấp lạnh là quỏ trỡnh lờn men, hạ nhiệt độ của dịch và bảo quản bia thành phẩm được thực hiện ở nhiệt độ thấp, do đú trong nhà mỏy bia cần thiết phải thiết kế và lắp đặt một hệ thống lạnh đảm bảo cung cấp lượng lạnh tới cỏc bộ phận tiờu thụ.
Hệ thống lờn men là dịch sau khi làm lạnh nhanh, sục khụng khớ vụ trựng và hũa trộn với men giống, được đưa đến cỏc tank để lờn men. Đõy là giai đoạn quan trọng trong quỏ trỡnh sản xuất bia và cũng là một trong những giai đoạn quyết định chất lượng sản phẩm.
Hệ thống thu hồi CO2 là một hệ thống thiết bị phụ trợ rất quan trọng. Nhờ cú hệ thống thu hồi CO2 mà cỏc nhà mỏy bia cú thể thu hồi lượng CO2 sản sinh ra trong quỏ trỡnh lờn men và cấp cho cỏc tank trữ bia và cho quỏ trỡnh chiết chai. Hệ thống thu hồi CO2 cũng tiờu hao một lượng điện và năng lượng lạnh tương đối lớn. Hệ thống dõy chuyền chiết chai thường được nhập khẩu đồng bộ từ cỏc nước cụng nghiệp phỏt triển. Hệ thống thiết bị này sử dụng một lượng hơi tương đối lớn cho việc thanh trựng sản phẩm và rửa chai, đồng thời đũi hỏi một lượng nước làm mỏt rất lớn để làm mỏt sản phẩm sau khi ra khỏi thiết bị.
Hệ thống vệ sinh và thanh trựng thiết bị cú nhiệm vụ làm sạch và khử trựng cỏc thiết bị để đảm bảo vệ sinh an toàn trong quỏ trỡnh sản xuất. Hệ thống vệ sinh thiết bị thường cú: bỡnh chứa dung dịch xỳt loóng, bỡnh acid loóng, bỡnh chứa nước núng.
Hệ thống mỏy nộn khớ: Nhà mỏy sử dụng 02 mỏy nộn khớ loại trục vớt cụng suất 60kW, ỏp suất đặt là 6,2 bar cung cấp nhu cầu khớ nộn cho nhu cầu của cỏc phõn xưởng sản xuất. Loại mỏy nộn trục vớt này cú ưu điểm là độ bốn và độ tin cậy cao, hiệu suất sử dụng cao, phạm vi sử dụng rộng.
Hệ thống xử lý nước thải: Nước thải sau quỏ trỡnh sản xuất qua hệ thống song chắn rỏc vào bể điều hũa. Tại đõy nước thải được ổn định về lưu lượng và chất lượng. Sau khi qua bể điều hũa và cõn bằng độ pH nước thải được đưa qua xử lý bằng phương phỏp yếm khớ. Nước thải qua xử lý yếm khớ được đưa ra ao sinh học với diện tớch 2.600 m2 xử lý đạt quy chuẩn Việt Nam.
4.2. PHÂN TÍCH DềNG THẢI
4.2.1. Cõn bằng vật liệu của quy trỡnh sản xuất bia
Dưới đõy là sơ đồ mụ tả dũng thải trong quỏ trỡnh sản xuất bia của Cụng ty cổ phần bia Nınh Bỡnh:
Hỡnh 4.2. Sơ đồ dũng thải chi tiết (cho 1 mẻ bia)
Malt ( 650 kg) Gạo (450 kg) Nước (4.400 lớt) Houplon hoỏ Lắng tỏch cặn Lờn men chớnh Lờn men phụ Lọc Chuẩn bị nguyờn liệu Lọc dịch đường Chiết chai, đúng nắp Chiết bốc Thanh trựng
Nước bay hơi (50kg)
Nước (5.450 lớt) Nước vệ sinh (500 lit)
Bó hốm, nước thải (1.100 kg)
Hops (4,5kg) Nước bay hơi
Bó hốm Nước vệ sinh (200 lớt) Nước vệ sinh (200 lớt) Bó hoa (34,5 kg) Men giống (60 kg) Cấn men (270 kg) CO2 (160 kg) Cấn men (10 kg) Chất trợ lọc (18 kg) Nước vệ sinh (2000 lớt) Nước vệ sinh (2000 lớt) Đất lọc (68 kg)
Bia rơi vói (10 kg)
Bia rơi vói (50 kg)
Xuất xưởng Chỏo (5459kg) Bia men (8.900 kg) Dịch đường 2 (9.304,5 kg) Dịch đường lờn men 3 (9. 270 kg) Dịch đường I (10.450 kg) Bia trong (8.840 kg) Bia bỏn thành phẩm (8.890 kg) Bia hơi (8.790 kg) Bia chai (8.830kg)
Hiện nay, Cụng ty cổ phần bia Ninh Bỡnh đang sử dụng hệ thống nấu húa tự động với sản lượng 9.000 lớt bia /1 mẻ. Bảng tổng hợp dưới đõy thể hiện cõn bằng cho 1 mẻ với sản lượng bia thành phẩm là 9.000 lớt bia: