MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

LỜI CẢM ƠN .. 3

MỞ ĐẦU .. 4

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NGÀNH BIA . 8

1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới 8

2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia tại Việt Nam ... 9

3. Tình hình sản xuất bia nồng độ cao trên thế giới và ở Việt Nam ... 12

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

CHO NHÀ MÁY BIA XÂY DỰNG 16

1.1. Ưu điểm của bia nồng độ cao . 16

1.2. Ưu điểm của việc sử dụng đường và đại mạch trong sản xuất bia . 17

1.3. Địa điểm xây dựng nhà máy ... 18

CHƯƠNG 2: CHỌN VÀ THUYẾT MINH

DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT 21

2.1. Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm.. 21

2.2. Nguyên liệu sản xuất bia . 22

2.3. Lựa chọn dây chuyền công nghệ. 35

2.4. Thuyết minh dây chuyền sản xuất .. 37

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG SẢN PHẨM.. 61

3.1. Các thông số ban đầu .. 61

3.2. Tính toán lượng bia từ 100kg nguyên liệu ban đầu 62

3.3. Lập kế hoạch sản xuất . 69

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ ... 74

4.1. Phân xưởng nấu. 74

4.2. Phân xưởng lên men.. 89

4.3. Hệ thống thiết bị phân xưởng hoàn thiện 100

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN XÂY DỰNG.. 104

5.1. Thiết kế bố trí tổng mặt bằng .. 104

5.2. Tính toán các hạ mục công trình . 105

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN HƠI – NƯỚC - ĐIỆN – LẠNH .. 114

6.1. Tính toán hơi cho nhà máy.. 114

6.2. Tính toán nước cho nhà máy... 121

6.3. Tính toán điện tiêu thụ cho nhà máy... 126

6.4. Tính toán lạnh cho nhà máy 139

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN CIP VÀ VỆ SINH AN TOÀN . 145

7.1. Hệ thống CIP trong phân xưởng nấu .. 145

7.2. Hệ thống CIP trong phân xưởng lên men ... 147

7.3. Vệ sinh và an toàn lao động 149

7.4. Bảo hộ và an toàn lao động . 151

CHƯƠNG 8: MÔI TRƯỜNG VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 153

8.1. Các yếu tố chính trong nhà máy bia ảnh hưởng tới môi trường . 153

8.2. Tổng quan về xử lý nước thải . 157

8.3. Phương án xử lý nước thải cho nhà máy bia... 158

CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN KINH TẾ .. 164

9.1. Mục đích và ý nghĩa 164

9.2. Nội dung phần tính toán kinh tế.. 164

9.3. Đánh giá các chỉ tiêu và hiệu quả ... 171

KẾT LUẬN .. 174

TÀI LIỆU THAM KHẢO .. 175

PHỤ LỤC . 177

MỞ ĐẦU

Bia là loại nước giải khát có truyền thống lâu đời, có giá trị dinh dưỡng cao và có độ cồn thấp, mùi vị thơm, ngon và bổ dưỡng. Công nghệ sản xuất bia khá đặc biệt, bởi vậy nó mang lại cho người uống một cảm giác rất sảng khoái và hấp dẫn. Trong bia có chứa hệ enzym phong phú và đặc biệt là enzym kích thích cho sự tiêu hóa. Vì vậy uống bia với một lượng thích hợp không những có lợi cho sức khỏe, ăn cơm ngon, dễ tiêu hóa, mà còn giảm được sự mệt mỏi sau một ngày làm việc mệt nhọc. Khi đời sống kinh tế xã hội phát triển, nhu cầu tiêu thụ bia của con người ngày càng tăng, thậm trí đã trở thành loại nước giải khát không thể thiếu hàng ngày đối với mỗi người dân phương Tây.

So với những loại nước giải khát khác, bia có chứa một lượng cồn thấp (3

– 8o) và nhờ có CO2 giữ được trong bia nên tạo nhiều bọt khi rót, bọt là đặc tính ưu việt của bia, là yếu tố để phân biệt bia với những loại nước giải khát khác. Về mặt dinh dưỡng, một lít bia có chất lượng trung bình tương đương với 25 gram thịt bò hoặc 150 gram bánh mỳ loại một, hoặc tương đương với nhiệt lượng là

500 kcal, bằng 2/3 năng lượng được cung cấp từ cùng một thể tích sữa. Ngoài ra, trong bia còn chứa vitamin B1, B2, B5, B6, rất nhiều vitamin PP và các axit amin cần thiết cho cơ thể, các chất khoáng và nguyên tố vi lượng khác. Chính vì vậy từ lâu bia đã trở thành thứ đồ uống quen thuộc được rất nhiều người ưa

thích.

Trong những năm gần đây, nhu cầu uống bia của con người ngày một tăng nhanh, cùng với sự phát triển của ngành công nghệ sinh học, công nghệ sản xuất bia đã có những bước tiến nhảy vọt. Nhiều cải tiến về công nghệ đã được áp dụng vào sản xuất bia, đã nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị, và mang lại hiệu quả kinh tế cao. Ngày nay ngành sản xuất bia Việt Nam cũng như các nhà máy bia liên doanh hay các hãng bia nước ngoàiluôn không ngừng mở rộng, cải tiến, xây dựng các nhà máy mới phù hợp và nâng cao chất lượng nhằm đáp ứng nhu cầu chung, với xu hướng cạnh tranh và chiếm lĩnh thị trường.

Sản xuất bia nồng độ cao trong nhiều năm qua đã được nhiều nhà máy bia trên thế giới áp dụng như một phương tiện nhằm tối ưu hóa sản lượng của nhà máy hiện có. Việc lên men dịch đường ở nồng độ chất khô ban đầu cao làm tăng hiệu quả sử dụng thiết bị nấu và lên men, tăng công suất nhà máy bia lên 15 –

25% mà không cần đầu tư thêm thiết bị và nhân lực.

Trước đây theo phương pháp truyền thống, bia được sản xuất từ dịch đường ban đầu có nồng độ chất khô từ 10 – 12oBx, quá trình lên men tạo ra bia có hàm lượng cồn 4 – 5oV. Ngày nay sản xuất bia có nồng độ chất khô cao

14oBx đã trở thành phổ biến và được áp dụng ở nhiều quốc gia trên thế giới như:

Mehico, các nước Nam Mỹ, Nam Phi... vì nó mang lại hiệu quả kinh tế, nhất là các nhà máy bia đã phát huy hết công suất dưới điều kiện sản xuất sẵn có hoặc là các nhà máy nằm trong khu vực do đặc điểm thời tiết mà mức tiêu thụ bia giữa các mùa không cân đối nhằm nâng cao sản lượng, tiết kiệm được nguồn vốn đầu tư. Sản xuất bia bằng phương pháp lên men nồng độ cao không những có lợi về mặt kinh tế mà còn tạo cho sản phẩm có những ưu điểm như:

− Nâng cao tính ổn định vật lý, hương bền, bia có vị êm dịu.

− Dễ dàng cho việc đa dạng hóa sản phẩm.

Hơn nữa với nhịp độ phát triển kinh tế của cả nước, ngành sản xuất bia của Việt Nam trong những năm gần đây có những bước phát triển nhanh chóng. Malt đại mạch là nguyên liệu chính trong sản xuất bia. Đến nay nước ta vẫn phải nhập gần 100% malt từ nước ngoài. Chi phí ngoại tệ trung bình mỗi năm khoảng50 triệu USD. Chi phí này sẽ tiếp tục tăng theo sản lượng bia trong những năm tới. Vì vậy việc tăng cường sử dụng nguồn nguyên liệu thay thế không những mang lại hiệu quả kinh tế trong việc giảm nguồn chi phí ngoại tệ mà còn giúp thêm một số công nghệ mới, tạo các sản phẩm mới giúp làm tăng sản lượng của các dây chuyền sản xuất bia, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng.

Ở Việt Nam, việc nghiên cứu sử dụng nguyên liệu thay thế malt đại mạch trong sản xuất bia đã được quan tâm từ vài chục năm nay ở Viện nghiên cứu Rượu – Bia – Nước giải khát, Viện Công nghệ thực phẩm, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội và một số đơn vị khác và đã đạt được nhiều kết quả tốt. Việc dùng gạo làm nguyên liệu thay thế, một phần malt trong sản xuất bia đã được sử dụng ở hầu hết các nhà máy bia trong cả nước, với tỷ lệ thay thế khoảng 15 – 30%. Tuy nhiên, việc thay thế với tỷ lệ cao hơn mới chỉ dừng ở quy mô thí nghiệm, chưa triển khai vào thực tế.

Việc sử dụng nguyên liệu thay thế là đại mạch và đường hiện nay chưa được ứng dụng rộng rãi. Do đại mạch chưa qua quá trình ươm mầm, sấy nên giá trị của nó giảm hơn rất nhiều so với malt. Vì vậy việc sử dụng đại mạch làm nguồn nguyên liệu thay thế malt cần được nghiên cứu và đưa vào sản xuất.

Đường là một nguyên liệu có thể thay thế malt trong sản xuất bia. Với ưu điểm lớn là tạo ra một dịch đường có nồng độ cao và như một chất có vai trò pha loãng nitơ nó giúp cho bia có độ bền cao hơn. Việc dùng đường trong sản xuất bia ở nước ta còn rất nhiều hạn chế, trong khi nguồn nguyên liệu này rất sẵn có và rẻ tiền.

Từ những yếu tố trên em tiến hành thực hiện đề tài “Thiết kế nhà máy bia năng suất 50 triệu lít/năm từ nấu và lên men bia nồng độ cao 14oBx, sử dụng50% nguyên liệu thay thế, trong đó 25% là đại mạch Việt Nam và 25% làđường”.