Tìm hiểu quy trình sản xuất bia tại Công ty Cổ Phần Bia Sài Gòn - Hà Nội

lượng. Do đó, bia được sản xuất và tiêu thụ ở hầu hết các nước trên thế giới. Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp thực phẩm nói chung ngành công nghiệp sản xuất bia nói riêng của Việt Nam có điều kiện phát triển mạnh, lượng bia sản xuất ngày càng tăng, chỉ trong vòng 10 năm 1988 đến 1997 với tốc độ tăng trung bình là 22%/năm. Sản lượng tăng từ 89.9 triệu lít/năm – 669 triệu lít/năm. Đặc biệt năm gần đây nền kinh tế Việt Nam mở cửa, 2006 Việt Nam gia nhập WTO, thì trường về bia rất đa dạng, phong phú, bao gồm các hãng bia trong nước lẫn các hãng bia nước ngoài. Về mặt công nghệ, các nhà máy bia đã không ngừng cải tiến trang thiết bị kỹ thuật hiện đại, góp phần cải tiến chất lượng bia. Để nâng cao kiến thức chuyên môn của bản thân, hiểu rõ hơn về quá trình sản xuất bia, học hỏi được kiến thức thực tế, những giải pháp tối ưu mà công ty đã sử dụng trong quá trình sản xuất nhằm tăng năng suất, chất lượng, đảm bảo vệ sinh công nghiệp và an toàn cho người lao động. Chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: " Tìm hiểu quy trình sản xuất bia tại Công ty Cổ Phần Bia Sài Gòn - Hà Nội. " 1.2 Mục đích và yêu cầu. 1.2.1 Mục đích: - Tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất bia. - Cách kiểm tra chất lượng bia thành phẩm tại Công ty cổ phần Bia Sài Gòn - Hà nội. - Tìm hiểu những thiết bị công nghệ, tìm ra những giải pháp công nghệ, giải pháp thiết bị Công ty đã sử dụng nhằm nâng cao chất lượng và sản lượng sản phẩm, mang lại hiệu quả kinh tế cao. Từ đó, đưa ra những đánh giá và giải pháp tối ưu mang lại hiệu quả cho Công ty ngày càng phát triển. 1.2.2 Yêu cầu - Tìm hiểu lịch sử hình thành, cách tổ chức, quy mô, tình hình sản xuất của công ty. - Tìm hiểu nguồn nguyên liệu sản xuất bia của công ty. - Tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất - Nêu được cấu tạo và nguyên lý hoạt động, vận hành của một số thiết bị chính. - Tìm hiểu cách đánh giá chất lượng bia thành phẩm và cách xử lí phế phụ phẩm, vệ sinh an toàn trong sản xuất. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới và ở Việt Nam. 2.1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới. Châu Âu, hầu hết các nước đều sản xuất và tiêu thụ bia với lượng lớn thì ở Châu Phi chỉ một số nước là sản xuất và tiêu thụ nhiều bia. Người ta đã thống kê được 10 nước có sản lượng bia cao nhất ở tất cả các châu lục là: Mỹ, Trung Quốc, Đức, Brazil, Nhật, Anh, Mexico, Tây Ba Nha, Nam Phi. Trong khi đó 10 nước có mức tiêu thụ bia cao nhất là: Tiệp, Đức, Italia, Úc, Bỉ, Netherlands, Áo, Đan Mạch, Hungari, Anh. Châu Á có các nước phát triển như: Nhật, Trung Quốc và các nước đang phát triển như: Lào, Campuchia, Việt Nam điều có sản lượng sản xuất và tiêu thụ bia ngày càng tăng lên nhưng mức độ tăng trưởng là khác nhau ở các nước khác nhau. Thái Lan 26.5%, Philippin 22%, Malaixia 21%, Trung Quốc20%. Sản lượng bia ở Trung Quốc, Nhật gần bằng với sản lượng bia ở Đức, Mỹ 8-12 tỷ lít/năm. Nhật có 4 công ty lớn chiếm 40% sản lượng sản xuất ra Trung Quốc có 800 nhà máy có sản lượng lớn hơn 150 triệu lít/năm (chiếm 25% tổng sản lượng sản xuất ra). Mức tiêu thụ ở Nhật 50 triệu lít/người/năm. Mức tiêu thụ ở Singapo 18÷20 lít/người/năm. Sản xuất bia ngày càng tăng cả về chất lượng và sản lượng. Bảng 2.1: Sản lượng bia của toàn thế giới qua các năm: TT Năm Sản lượng toàn thế giới (triệu lít) Tăng trưởng (%) 1 1910 10000 2 1950 21000 210 3 1970 500000 238 4 1975 60000 120 5 1980 70000 116.7 6 1985 100000 142.9 7 1990 110000 110 8 1994 116000 105.5 9 1995 119000 102.6 10 2000 145000 121.8 11 2005 170000 117.2 Sản lượng bia tập trung chủ yếu ở châu Âu và Bắc Mỹ do nơi đây có truyền thống sản xuất bia đã lâu, nguồn nguyên liệu có sẵn, công nghệ và kỹ thuật sản xuất bia ở trình độ cao. Tỉ trọng sản xuất bia ở các nước truyền thống như Bắc Mỹ và châu Âu trong những năm gần đây giảm xuống. Châu Á trở thành khu vực đứng thứ 3 về sản lượng bia trên thế giới sau Bắc Mỹ và châu Âu. Trong khu vực châu Á có khu vực Đông Nam Á có tốc độ phát triển nhanh chóng. Đông Nam Á đang trở thành trọng điểm sản xuất của nhiều hãng bia lớn trên thế giới. Bảng 2.2: Sản lượng của các cường quốc trên thế giới vào năm 1994 như sau: STT Tên nước Sản lượng (triệu lít) 1 Mỹ 237000 triệu lít 2 Đức 12000 triệu lít 3 Trung Quốc 9000 triệu lít 4 Nhật 7000 triệu lít 5 Brazil 5700 triệu lít Sản lượng của các cường quốc này chiếm khoảng 49.4% sản lượng bia toàn thế giới. Đây cũng là những nước có tiềm lực xuất khẩu bia lớn trên thị trường thế giới. 2.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam. Theo số liệu thống kê của Bộ Công nghiệp (nay là Bộ Công Thương) tổng sản lượng bia của Việt Nam qua 5 năm gần đây. Mặc dù, đến năm 2005 số cơ sở sản xuất chỉ còn 329, nhưng quy mô của các doanh nghiệp đã tăng lên. Số liệu thống kê cho thấy trong ngành sản xuất bia có 3 doanh nghiệp có sản lượng lớn là Sabeco (năng lực sản xuất trên 300 triệu lít/năm), Habeco (trên 200 triệu lít/năm) và công ty liên doanh nhà máy bia Việt Nam (trên 100 triệu lít/năm). Có 15 doanh nghiệp bia có công suất lớn hơn 15 triệu lít và 19 doanh nghiệp có sản lượng sản xuất thực tế trên 20 triệu lít. Khoảng 268 cơ sở còn lại có năng lực sản xuất dưới 1 triệu lít/năm. Bảng 2.3: Sản lượng sản xuất bia (triệu lít/năm): Chỉ tiêu Năm 2005 Năm 2010 1. Công ty bia Sài Gòn Công ty bia Hà Nội Các nhà máy khác 2. Liên doanh và 100% vốn nước ngoài 3. Địa phương và các thành phố. Địa phương Các thành phần kinh tế khác 350 100 100 350 200 100 780 200 150 400 270 150 Theo lộ trình phát triển dự kiến đến năm 2010 cả nước sẽ sản xuất khoảng 2.5÷3 tỷ lít bia và mức tiêu thụ bình quân đầu người khoảng 28÷30 lít/người/năm. Với tốc độ phát triển nhanh như hiện nay, nhiều nhà máy bia quy mô lớn đang được đầu tư. Mức độ tiêu thụ bia ở Việt Nam tăng rất nhanh ở những năm gần đây: năm 1975, bình quân trên đầu người là 0.4 lít/người; năm 1985 là 1.35 lít/người; năm 1994 là 4.72 lít/người; hiện nay là 18 lít/người. Điều này đã hứa hẹn tiềm năng cho ngành sản xuất bia ở Việt Nam phát triển mạnh trong những năm tới. Đối với các doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài tập trung khai thác đủ công suất thiết kế. Bảng 2.4: Nhu cầu vốn đầu tư: Chỉ tiêu Năm 2005 Năm 2010 Công ty bia Sài Gòn Công ty bia Hà Nội Các nhà máy khác 2730 1680 700 3780 2100 1400 2.2 Nguyên liệu sản xuất bia. Sản xuất bia cần 4 loại nguyên liệu chính sau: malt, hoa houblon, nước và nấm men là những nguyên liệu không thể thiếu được trong sản xuất bia, bên cạnh đó còn sử dụng một số loại nguyên liệu thay thế như: gạo, ngô… Ngoài ra, còn dùng một số phụ gia khác như: Vicant, collupulin, Caxi clorua, acid sunfuric, phụ gia rút ngắn chu kỳ lên men, acid lactic, kẽm clorua, caramel, silicone antifonam TSA 737F, bột trợ lọc: hyflo sunpercel-Z, Standard Sunpercel, polycar,… 2.2.1 Malt đại mạch. Malt đại mạch là nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia. Đại mạch thường được gieo trồng vào mùa đông hay xuân, được trồng nhiều ở Nga, Mỹ, Canada, Pháp,... Hạt đại mạch trải qua quá trình ngâm, ươm mầm sẽ trở thành hạt malt; hạt malt tươi lại tiếp tục qua quá trình sấy, tách rễ và đánh bóng trở thành hạt malt khô tiêu chuẩn có thể bảo quản dài ngày trong điều kiện khô, mát và được sử dụng để sản xuất bia. Trong quá trình xử lý hạt đại mạch để trở thành hạt malt hoàn thiện hệ enzym trong hạt đã được hoạt hóa và tăng cường hoạt lực, đặc biệt là hệ enzym thủy phân thực hiện quá trình chuyển hóa các chất cao phân tử để tạo ra chất chiết của dịch đường. Hiện nay, các cơ sở sản xuất bia ở nước ta thường sử dụng loại malt có nguồn gốc chủ yếu từ Úc hoặc một số nước Châu Âu như: Đức, Đan Mạch, ... Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Hà Nội sử dụng malt do đạt một chỉ tiêu sau: Bảng 2.5: Chỉ tiêu về cảm quan và cơ học của malt: STT TÊN CHỈ TIÊU ĐƠN VỊ TÍNH TIÊU CHUẨN 1 Ngoại quan Màu vàng rơm, có mùi thơm đặc trưng, không ẩm mốc, không sâu mọt 2 Độ ẩm % ≤ 5,0 3 Độ hòa tan trên chất khô xay nhuyễn % ≥ 80 4 Chênh lệch xay nhuyễn/ xay thô % ≤ 1.8 5 Protein tổng cộng % 9.5 ÷ 11.5 6 Hoạt lực oWK 260 ÷ 350 7 Cỡ hạt > 2.5 mm % ≥ 85.0 < 2.2 mm % ≤ 1.5 8 Độ trong 0EBC ≤ 5.0 9 Thời gian đường hóa phút ≤ 15 10 Tốc độ lọc Bình thường 11 Độ màu 0EBC 3.0 ÷ 4.5 12 pH 5.6 ÷ 6.0 13 Protein hòa tan % 4.0 ÷ 4.7 2.2.2 Hoa houblon. Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản có tầm quan trọng thứ hai sau malt, nó không thể thiếu trong sản xuất bia, hiện chưa có nguyên liệu nào có thể thay thế được. Hoa houblon góp phần quan trọng tạo mùi vị đặc trưng và tăng độ bền sinh học cho bia, nó tạo ra vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của bia. Trong công nghiệp sản xuất bia, người ta sử dụng hoa cái chưa thụ phấn. Trong cánh hoa và nhị hoa có chứa các hạt lupulin là nguồn gốc chính sinh ra chất đắng và tinh dầu thơm của hoa houblon. Hiện nay, tại công ty sử dụng hai các loại chế phẩm của hoa houblon sau: Hop cao, Hop viên đắng, Hop viên thơm, Hop viêm HPF. Với tỷ lệ la hoa viên 65%, cao hoa 35% . Một số chỉ tiêu của hoa houblon mà Công ty sử dụng là: Bảng 2.6: Các chỉ tiêu kỹ thuật của hoa houblon: STT TÊN CHỈ TIÊU ĐƠN VỊ TÍNH TIÊU CHUẨN HOUBLON VIÊN 1 Mã số lô hàng Trùng với giấy CA – CO và giấy xác nhận chất lượng của ban kiểm soát chất lượng cấp. 2 Ngoại quan Màu xanh oliu, mùi thơm đặc trưng của hoa Houblon 3 Tình trạng bao bì Nguyên đai nguyên kiện. 4 Nguồn gốc Hallertau Perle - Germany HOUBLON CAO 1 Mã số lô hàng Trùng với giấy CA – CO và giấy xác nhận chất lượng của ban kiểm soát chất lượng cấp. 2 Ngoại quan Màu vàng sậm hoặc xanh oliu, mùi thơm đặc trưng của Houblon. 3 Tình trạng bao bì Nguyên đai nguyên kiện. 4 Nguồn gốc HTU – Bitter Hops; Hallertau Magnum (HHM). Origin: Germany 2.2.3 Nguyên liệu thay thế. 2.2.3.1 Gạo Gạo là nguyên liệu dạng hạt được dùng để thay thế một phần malt nhằm mục đích giảm giá thành sản phẩm. Gạo được Công ty sử dụng với khối lượng chiếm khoảng 25% so với lượng malt và gạo phải đạt một số chỉ tiêu sau: Bảng 2.7: Các chỉ tiêu kỹ thuật của gạo: STT TÊN CHỈ TIÊU ĐƠN VỊ TÍNH TIÊU CHUẨN 1 Độ ẩm % ≤ 14.5 2 Tạp chất % ≤ 0.05 3 Gạo 25% - Tấm + tấm nhỏ % ≤ 27 - Tấm nhỏ % ≤ 2,0 - Hạt nguyên % ≥ 40 4 Ngoại quan Màu trắng trong, không có mùi lạ, không có mùi mốc, không sâu mọt 2.2.4 Nước Nước là một trong những nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia. Thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình công nghệ và chất lượng thành phẩm trong quá trình sản xuất malt, hồ hoá, đường hoá, rửa men, rửa thiết bị, cung cấp lò hơi… Chất lượng nước ảnh hưởng lớn đến chất lượng bia. 2.2.4.1 Thành phần hóa học của nước Trong thành phần của nước có chứa nhiều các ion hoà tan với hàm lượng thích hợp thì chúng sẽ có ảnh hưởng tích cực tới chất lượng bia thành phẩm. Nhóm ion có mặt nhiều trong nước gồm: Ca2+, Mg2+, H+, Na+, K+, Fe2+, Mn2+, Al3+ và các anion OH-, HCO3-, Cl -, SO42-, NO3-, NO2-, SiO32-, và PO43-. 2.2.4.2 Ảnh hưởng thành phần nước đến công nghệ và chất lượng bia. Nếu trong nước chứa nhiều ion sắt làm cho nước có vị tanh, dễ bị oxi hoá gây đục cho bia. Không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng bia mà còn ảnh hưởng tới giai đoạn ngâm hạt lượng sắt có mặt trên bề mặt sẽ cản trở sự nảy mầm của hạt. Nếu trong nước có mặt nhiều các ion ca2+, Mg2+ gây ra độ cứng cho nước. Độ cứng của nước được chia làm hai loại: độ cứng tạm thời và độ cứng vĩnh cửu. Độ cứng tạm thời do các muối cacbonat và hydrocacbonat gây ra, ta cố thể khử một phần độ cứng này bằng phương pháp gia nhiệt. Độ cứng vĩnh cửu là độ cứng do các muối của gốc Clˉ, SO4 2.2.4.3 Phương pháp nâng cao chất lượng nước sản xuất bia. Bảng 2.8: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước: STT TÊN CHỈ TIÊU ĐƠN VỊ TÍNH TIÊU CHUẨN 1 pH - 6.2 ÷ 7.5 2 Độ kiềm tổng TAC 0F ≤2.0 3 Độ cứng tổng TH 0F ≤ 2.0 4 Hàm lượng muối (quy về NaCl) mg/l ≤ 50 5 Độ đục % ≤ 20 Để xây dựng một nhà máy bia, việc đầu tiên là phải khảo sát nguồn nước. Dù lấy từ các nguồn nước sinh hoạt của thành phố hay nguồn nước ngầm từ các giếng khoan thì thành phần và tính chất của chúng cũng rất ít khi đáp ứng hoàn toàn yêu cầu của nước để sản xuất bia. Trong trường hợp như vậy ta phải tiến hành xử lý. Quá trình xử lý nước bao gồm: lắng trong và lọc; làm mềm nước; bổ sung các thành phần cần thiết cho nước và cải tạo thành phần sinh học của nước. 2.2.5 Nấm men Nấm men là loại nguyên liệu không thể thiếu được trong quá trình lên men dịch đường. Nấm men được sử dụng để sản xuất bia là loại vi sinh vật đơn bào thuộc giống Saccharomyces. Công ty Cổ Phần Bia Sài Gòn – Hà Nội không tiến hành nhân giống nấm men mà sử dụng nấm men giống do Tổng Công ty cấp. Chủng nấm men được sử dụng là Saccharomyces carlbergensis. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. 3.1 Đối tượng Đối tượng: Quy trình sản xuất bia của Công ty Cổ Phần Bia sài Gòn - Hà Nội. Địa điểm nghiên cứu: Công ty Cổ Phần bia Sài Gòn – Hà Nội, khu công nghiệp vừa và nhỏ huyện Từ Liêm, thành phố Hà Nội. 3.2 Nội dung nghiên cứu Tìm hiểu về Công ty Cổ Phần bia Sài Gòn – Hà Nội: cơ cấu tổ chức và quản lý, tình hình sản xuất. Tìm hiểu nguồn nguyên liệu sản xuất bia của Công ty. Tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất Nêu được cấu tạo và nguyên lý hoạt động, vận hành của một số thiết bị chính. Tìm hiểu cách đánh giá chất lượng bia thành phẩm và cách xử lí phế phụ phẩm, vệ sinh an toàn trong sản xuất. 3.3 Phương pháp nghiên cứu 3.3.1 Phương pháp quan sát Quan sát toàn bộ quá trình sản xuất, từ khâu đưa nguyên liệu vào cho đến khi có được bia thành phẩm. Quan sát cấu tạo thiết bị, máy móc sử dụng trong dây chuyền sản xuất. Quan sát cách vận hành của thiết bị và các thông số kĩ thuật của thiết bị. 3.3.2 Phương pháp mô tả Mô tả hoạt động của xí nghiệp: hoạt động quản lý và tổ chức sản xuất. Mô tả dây chuyền sản xuất bằng sơ đồ quy trình công nghệ. Mô tả trạng thái nguyên liệu và của bia thành phẩm. Mô tả các hoạt động khác của Công ty 3.3.3 Phương pháp thu tập thông tin Từ tài liệu của công ty. Học hỏi cán bộ của công ty. Các tài liệu về bia. Các tài liệu khác. 3.3.4 phương pháp phân tích. Phân tích độ nghiền của malt, nguyên liệu thay thế. Phân tích độ đường, độ cồn của dịch. 3.3.5 Phương pháp đánh giá Đánh giá chất lượng của bia thành phẩm thông qua các chỉ tiêu: độ cồn, giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan, khả năng tạo bọt… PHẦN 4: KẾT QUẢ KHẢO SÁT VÀ TÌM HIỂU. 4.1 Lịch sử hình thành và phát triển của Công ty: Công ty được thành lập do 9 cổ đông góp vốn, vào cuối năm 2007, địa chỉ tại khu công nghiệp vừa và nhỏ huyện Từ Liêm, thành phố Hà Nội, và lấy tên là Công ty Cổ Phần bia Sài Gòn – Hà Nội. - Sau gần một năm xây dựng Công ty đi vào hoạt động với công suất thiết kế 90 triệu lít/năm. - Dây chuyền của công ty là một phần là do Polyco lắp đặt và một phần là do là Krones (Đức) lắp đặt. - Lúc mới thành lập số lượng nhân viên chỉ khoảng 14 người, bây giờ lên khoảng 100 người. Công ty được thành lập với công suất thiết là 90 triệu lít/năm, nhưng do điều kiện công ty mới được thành lập nên còn gặp nhiều khó khăn chưa đi vào sản xuất ổn định nên công suất chỉ mới đạt gần 50% so với công suất thực. Hiện nay công ty đang sản xuất 2 loại bia đó là bia 333ml và bia Sài Gòn đỏ (bia 355ml). Sơ đồ 4.1: Sơ đồ cơ cấu quản lý của công ty: HĐQT GĐ Công ty PGĐ. KT- SX Phòng HC-TH Phòng kế toán Trưởng phòng KCS Phân xưởng công nghệ Phân xưởng chiết Bộ phận động lực baot trì 4.2 Kết quả tìm hiểu quy trình sản xuất bia Tại công ty cổ phần bia Sài Gòn - Hà Nội 4.2.1 Quy trình sản xuất bia tại công ty bia Sài Gòn – Hà Nội: Mỗi Công ty, mỗi nhà máy có một quy trình công nghệ sản xuất bia riêng sau đây chúng tôi trình bày quy trình công nghệ sản xuất bia tai Công ty Cổ Phần bia Sài Gòn-Hà Nội: Sơ đồ 4.2: Sơ đồ công nghệ sản xuất bia : Hoa houblon, caramel Xay, nghiền Đường hoá Lọc dịch đường Houblon hoá Lắng xoáy Làm lạnh nhanh Lên men Lọc bia Bão hoà CO2 Chiết Chiết bock Nước Xay, nghiền Hồ hoá Malt lót, hoá chất CO2 cặn Bã Chiết lon Chiết chai Thành phẩm Đóng thùng Dán nhãn, xếp két cặn Thu hồi Gạo Malt CaCl2, Acid lactic Men sữa Rút men sữa 4.2.2 Thuyết minh quy trình: Quá trình sản xuất bia là một quá trình rất phức tạp trải qua nhiều công đoạn, nhưng nói chung nó được chia làm các quá trình chính sau: Xử lý nước. Quá trình nấu. Quá trình lên men. Quá trình lọc Quá trình chiết. Xử lý nước thải. 4.2.2.1 Xử lý nước. Công ty sử dụng nguồn nước từ giếng nước ngầm và nước sông Đà. Xử lý nước giếng ngầm hay nước sông Đà đều như nhau là sử dùng hệ thống xử lý Ion. Sơ đồ xử lý nước: Nước giếng Lọc than Bình Cation Bình Anion Lọc thô Nước thành phẩm Nước được hút từ giếng ngầm bằng 2 hệ thống bơm, bơm vào bể thủy phân hoạt động theo cơ chế chảy tràn. Có 4 tháp thổi khí có tác dụng khử sắt II và sắt III, một bình bơm Clo theo đường nước có tác dụng khử khuẩn. Thùng polymer, bơm polymer vào làm chất trợ lắng Nước được bơm giếng ngầm 1 và 2, sau đó thứ tự đến bơm polymer, động cơ khuấy, quạt gió, bơm châm Clo. Trước tiên nước được đưa vào bộ phận lọc thô. Quá trình chạy của bộ phận này như sau: hệ thống không chạy khi bể nước thủy phân cạn (nghỉ hoàn toàn), hệ thống sẽ dừng lọc khi bể nước thủy phân đầy. Quá trình chạy sẽ chia thành các bước như sau: - Lọc. - Hoàn nguyên hệ lọc thô: Trước tiên là hoàn nguyên bồn 1, bồn 2 và bồn 3 lọc nước. Xả nước bồn 1, bồn 2 và 3 lọc nước: bồn 1 xả nước cho đến khi van không còn thấy nước chảy ra nữa. Sau đó, tiến hành sục khí. Sục khí bồn 1, bồn 2 và 3 lọc nước, thời gian sục khí là 10-15 phút. Có thể tiến hành sục khí ngắt quãng để tăng hiệu quả cho quá trình sục rửa. Quá trình xả bỏ nước sau khi sục khí sẽ có tác dụng loại bỏ phần lớn chất bẩn tăng hiệu quả cho quá trình rửa sau này. Lưu ý: sau khi sục khí không được mở van, tránh hiện tượng cát chảy ra ngoài. Quá trình sục khí ngược có thể tiến hành nhiều lần: sục ngược xong xả bỏ, sau đó lại tiến hành sục ngược rồi xả bỏ. Rửa xuôi bồn 1, bồn 2 và 3 lọc nước: Quá trình rửa xuôi có thể tiến hành rửa nhiều lần, cho đến khi nào nước chảy ra tương đối trong thì có thể tiến hành quá trình chạy nước ban đầu. Quá trình chạy nước đầu sẽ diễn ra đến khi nào nước chảy ra đạt yêu cầu chất lượng của nước sinh hoạt thì có thể tiến hành lọc bình thường. Bộ phận lọc than hoạt tính: Hoàn nguyên hệ lọc than: Bồn 1 hoàn nguyên bồn 2 lọc nước. Đưa nhiệt độ nước lên 95oC, khi nhiệt độ đã đạt ta tiến hành tuần hoàn thời gian khoảng 1 h. Sau khi tuần hoàn xong, tắt bơm và tiến hành ngâm khoảng 30-60 phút. Rửa bồn 1, bồn 2 lọc nước: Rửa đến khi nước chảy ra trong, không màu, không mùi thì tiến hành lọc nước bình thường. Sau đó nước được bơm qua bình xử lý canion (CA) và anion (A). Quá trình chạy như sau: - Bình CA1 và A1 lọc nước, bình CA2 và A2 xả đáy để hoàn nguyên: quá trình xả đáy phải tiến hành 2 bình CA và A. Quá trình hoàn nguyên phải tiến hành càng nhanh càng tốt nhưng phải đảm bảo hạt CA và A hoàn nguyên tốt, đảm bảo chất lượng nước nấu sau khi hoàn nguyên xong. Nguyên tắc của quá trình hoàn nguyên đó là: Hỗn hợp nước và hóa chất sử dụng ít nhất là phải ngập hạt ; hỗn hợp nước và hóa chất pha trộn với nồng độ từ 5-7%; bình CA sử dụng acid HCl để hoàn nguyên; bình A sử dụng NaOH để hoàn nguyên. Sau đây là các bước của quá trình hoàn nguyên bình CA (các bình còn lại tương tự): Bình CA1 và A1 lọc nước, bình CA2 và A2 rửa ngược; bình CA1 và A1 lọc nước, Bình CA2 và A2 xả bỏ; bình CA1 và A1 lọc nước, bình CA2 và A2 rửa xuôi; bình CA1 và A1 lọc nước, bình CA2 và A2 xả bỏ. Quá trình rửa với mục đích làm sạch hóa chất còn dư lại trong quá trình hoàn nguyên, vì vậy, chúng ta tiến hành rửa ngược và rửa xuôi nhiều lần. Nước sau khi xử lý canion và anion được mang đi đo các chỉ tiêu độ kiềm tổng, muối, độ cứng và pH nếu đạt chỉ tiêu sẽ được bơm lên xưởng động lực và từ đây sẽ phân phối cho quá trình sản xuất bia. Chỉ tiêu nước: Kiềm tổng < 2 oF Độ cứng < 2 oF Độ muối < 50 pH 6.5÷7.5 4.2.2.2 Quá trình nấu. 1. Xay gạo: a. Mục đích: dùng tác động cơ học nghiền hạt gạo thành tinh bột, phá vỡ một phần màng tinh bột để thuận lợi cho quá trình hồ hoá, dịch hoá trích ly được nhiều chất hoà tan từ nguyên liệu. b. Thiết bị: Công ty sử dụng máy nghiền búa. Cấu tạo: hệ thống nghiền nguyên liệu của công ty có cấu tạo gồm: hệ thống nhập liệu và hệ thống lấy liệu. - Hệ thống nhập liệu gồm: băng tải, gầu tải, silô chứa, hệ thống hút bụi (do polyco lắp đặt) - Hệ thống lấy liệu: tương tự như hệ thống nhập liệu cũng bao gồm: băng tải, gầu tải, silô chứa, hệ thống hút bụi (do polyco lắp đặt), ngoài ra còn thêm sàn rung, bộ phận tách kim loại, sàng tách đá, máy nghiền, bộ phận búa đập (nhập từ Đức), thùng chứa bột. Nguyên lý hoạt động: nguyên liệu được nhập vào kho và đưa lên silô chứa qua đường băng tải, sau đó từ silô chứa được đưa đến hệ thống nghiền, bụi được thải ra ngoài bằng hệ thống hút bụi. Nguyên liệu được đưa qua bộ phận sàng rung để tách rơm, rác, cỏ, lá cây…, qua bộ phận tách kim loại tách các kim loại lẫn trong nguyên liệu. Sau khi nguyên liệu được tách sạch hết tạp chất được đưa đến máy nghiền cuối cùng bột được đưa vào thùng chứa và qua hệ thống vít tải cho vào nồi nấu. 2. Xay malt: a. Mục đích: Công ty sử dụng 2 phương pháp nghiền malt là nghiền malt ướt và nghiền malt khô. Nghiền malt khô dùng để nghiền malt lót với mục đích tạo cho hạt malt có độ xốp nhất định để tạo độ xốp làm lớp lót cho nồi hồ hoá, lượng malt còn lại nghiền bằng máy nghiền ướt. b. Thiệt bị: Công ty sử dụng 2 hệ thống máy nghiền malt: máy nghiền malt khô và máy nghiền malt ướt do Krones (Đức) lắp đặt. Cấu tạo: Gồm hệ thống nhập liệu và hệ thống lấy liệu : - Hệ thống nhập liệu: gồm băng tải , gầu tải, silô chứa malt, hệ thống hút bụi. - Hệ thống lấy liệu: gồm băng tải, gầu tải, máy sàng rung, máy tách kim loại, máy tách đất, cân khối lượng. Nguyên lý hoạt: Malt được đưa vào máy nghiền từ silo chứa một cách liên tục qua hệ thống băng tải đến gầu tải qua máy sàng rung, sàng loại bỏ những hạt malt không đạt yêu câu và phần rác thải lớn nằm trên sàng và được loại ra ngoài, còn malt đạt tiêu chuẩn tiếp tục được đưa qua hệ thống máy tách đất và tách kim loại, tiếp tục malt được đưa qua cân khối lượng và được chia ra làm hai phần: một phần (300 kg) vào máy nghiền malt lót (máy nghiền khô đôi trục), một phần (4800 kg) được đưa vào hệ thống nghiền malt ướt (máy nghiền được nhập khẩu từ Đức). 3. Pha bột gạo: Hình 4.1: Nguyên lý cấu tạo nồi dịch hoá và đường hoá Chú thích: Ống thoát nước Phân phối hơi Cánh khuấy Đường tháo hơi ngưng Hộp giảm tốc Van đuổi khí Van tháo dịch Đường ống dẫn dịch Bơm dịch Đường ống dẫn dịch Van hơi Ống thoát hơi Van giảm áp - Trước tiên kiểm tra vệ sinh các nồi nấu, máy nghiền malt ướt - Tráng toàn bộ hệ thống bằng nước nóng 80oC. Vệ sinh toàn bộ hệ thống xong ta tiến hành nhập liệu: - Bật cánh khuấy nhanh. - Tiến hành cho malt lót lần 1: Với khối lượng 150 kg (chiếm 7.5% so với gạo), bằng đường cấp malt với 9 hl nước. Mục đích tạo độ xốp cho nồi hồ hoá tránh hiện tượng cháy khét đáy nồi và tạo điều kiện thuận lợi cho các enzym có trong malt hoạt động để hồ hoá tinh bột. - Tiếp tục cho đủ lượng nước 25oC với tỷ lệ: gạo/nước=1/2.5; đồng thời nhập gạo vào với khối lượng là 1700 kg ( chiếm 25% so với tổng nguyên liệu) và 40 hl nước. - Bổ sung thêm H2SO4, thường Công ty bổ sung thêm khoảng 120 ml H2SO4. Tạo điều kiện hồ hoá và pH để enzym hoạt động. Lưu ý: Nhập liệu gạo phải kết thúc trước khi tiếp nước khoảng 2- 3 phút để hồ hoá triệt để. 4. Quá trình xử lý nhiệt: Sau khi kết thúc việc nhập nguyên liệu vào nồi gạo là quá trình xử lý nhiệt trong nồi gạo: - Nâng nhiệt lên 72oC trong vòng 10 phút và giữ ở nhiệt độ này trong vòng 20 phút để tạo điều kiện cho enzym α-amylase hoạt động tối ưu và hiệu quả nhất. - Sau đó nâng nhiệt lên 83oC trong vòng 15 phút và giữ nhiệt trong vòng 10 phút, để vô hoạt enzym α-amylase và tạo điều kiện cho một số enzym thích hợp với nhiệt độ này hoạt động. - Sau đó lại tiến hành hạ nhiệt xuống 72oC và giữ nhiệt trong vòng 20 phút. Để tạo điều kiện cho enzym α-amylase hoạt động để thuỷ phân được triệt để lượng tinh bột còn lại. Trước khi hạ nhiệt ta tiến hành bổ sung thêm một lượng malt lót bằng với lượng malt lót ban đầu và thêm một lượng nước vừa đủ (thường dùng khoảng 9 hl). - Sau đó tiến hành nâng nhiệt độ lên nhiệt độ sôi (100oC) và duy trì nhiệt độ này trong vòng 15-20 phút làm nhừ nồi cháo để hồ hoá triệt để. Trong quá trình nâng dịch cháo lên nhiệt sôi khoảng 88oC tiến hành nghiền malt ướt (4800 kg). 5. Pha bột malt: Trong quá trình nâng nhiệt ở nồi gạo lên nhiệt độ sôi lúc nhiệt độ lên 88oC ta tiến hành pha bột malt. Cách tiến hành: Cho toàn bộ phần malt còn lại (khoảng 4800kg) trộn với 158 hl nước 26oC và nước 80oC, bổ sung thêm CaCl2 (khoảng 6.15kg) và lượng acid lactic cần thiết (2000 ml), bởi vì trong quá trình xử lý nước các ion Ca2+ bị loại bỏ hoàn toàn nên cần bổ sung một lương Ca2+ để tạo điều kiện thuận lợi cho các enzym hoạt động, đồng thời tạo hương vị cho dịch đường cũng như hạ pH về pH tối ưu tạo điều kiện thuật lợi cho các enzym hoạt động. 6. Xử lý nhiệt nồi malt (nồi đường hoá): Sau khi nhập nguyên liệu xong tiến hành vừa khuấy vừa nâng nhiệt lên 50oC đây là nhiệt độ tối ưu cho enzyme protease hoạt động và giữ nhiệt trong vòng 10 phút, đây là nhiệt độ tối ưu cho enzyme protease hoạt động, tiến hành hội cháo, rồi tiếp tục nâng nhiệt độ 65oC kiểm tra pH (5.3-5.5) và giữ trong vòng 15 phút. Để tạo điều kiện tối ưu cho enzym β-amylase có trong malt hoạt động. Sau đó nâng nhiệt độ lên 75oC và giữ trong vòng 30 phút tạo điều kiện tối ưu cho enzym α-amylase hoạt động. Cuối cùng nâng nhiệt lên 76oC rồi bơm sang thùng lọc. Tạo điều kiện cho một số enzym thích hợp trong điều kiện nhiệt độ này hoạt động. Mục đích của việc nâng hạ nhiệt độ nhiều lần là tạo điều kiện cho nhiệt độ thích hợp cho các enzym phát huy hết hoạt lực vì mỗi enzym thích nghi với một điều kiện nhiệt độ nhất định. 7. Lọc dịch đường và rửa bã: a. Quá trình lọc dịch đường: Mục đích: Mục đích của quá trình lọc là tách phần dịch đường ra khỏi phần bã đồng thời rửa bã bằng nước nóng 76oC để tăng hiệu suất thu hồi dịch đường. Thiết bị: Công ty sử dụng thùng lọc Lautertun. Nguyên lý hoạt động: Sử dụng sự chênh lệch áp suất ở phía trên và phía dưới màng lọc. Dịch đường sẽ tự chảy qua lớp lọc để thoát ra ngoài. Trước khi bơm dịch đường qua thùng lọc tiến hành vệ sinh thùng lọc: bơm 2 hl nước 76oC vào thùng lọc bằng đường rửa bã đồng thời bơm 5 hl nước 76oC bằng đường sục đáy để lót sàng. Sau đó tiến hành bơm dịch cháo sang thùng lọc. Dịch đường sau khi tiến hành kiểm tra các chỉ tiêu đạt yêu cầu sẽ được bơm sang thùng lọc. Trước khi bơm dịch sang thùng lọc lấy 12 hl nước 80oC làm lớp lót phía dưới thùng lọc tạo màng lọc. Tiến hành tuần hoàn dịch lọc trong thời gian từ 8-10 phút đến khi dịch trong (độ màu dưới 40EBC) là được, bắt đầu chuyển dịch sang nồi hoa. Tiếp tục tiến hành lọc dịch cốt đến khi lượng dịch cốt đạt tiến hành rửa bã. Hình 4.2 : Thùng lọc đáy bằng Chú thích: 1-Đáy 6-Nước rửa bã 2-Đáy giả dạng lưới 7-Ống thoát hơi 3-Lỗ tháo bã mtal 8-Đường ống dẫn dịch đường 4-Hệ thống dao cà và đảo lớp lọc 9-Giàn rôbinê tháo dịch đường 5-Giàn phun nước nóng để rửa bã 10-Kích thuỷ lực b. Quá trình rửa bã: Lượng nước rửa bã 270 hl chia làm 3 lần Rửa bã lần 1: Hạ cánh khuấy xuống mức thấp nhất bật cho cánh khuấy quay 2 vòng rồi lại nâng cánh khuất lên mức cao nhất tiếp tục đưa dịch cốt sang nồi hoa. Làm lại hai lần như trên cho 2 lần rửa bã tiếp theo. Sau lần rửa bã thứ 3 tiến hành kiểm tra đường sót. Lưu ý: khi dịch lọc đạt 440 hl thì kết thúc rửa bã. Thời gian đầu tốc độ lọc rất nhanh, sau đó chậm dần do lớp lọc bị tắc. Khi bã làm tắc các mương mao dẫn ta lại tiến hành làm lại lớp lọc. Cách tiến hành: Đưa cánh khuấy xuống mức thấp nhất. Quay đúng một vòng Nâng cánh khuấy lên Tuần hoàn dịch đến khi đạt độ trong < 60 oEBC là được. Trong quá trình lọc cánh khuấy được nâng lên hạ xuống một cách liên tục. 8. Houblon hoá: Mục đích: Mục đích của quá trình houblon hoá dịch đường là trích ly chất đắng và chất thơm trong hao houblon vào dịch đường. Thiết bị: Công ty sử dụng thiết bị houblon hoá là một nồi nấu hình trụ đáy lồi. Nồi có nắp hình bán cầu, ở tâm là ống thoát hơi. Gần cổ, trên vai nồi có cửa mở. Trên cổ có một đoạn ngắn, phía trong ống thoát hơi có bộ phận hứng hơi ngưng và có gắn đường ống để dẫn ra khỏi nồi. Thiết bị đun hoa có trang bị cánh khuấy, áo hơi có nhiều mảnh ghép lại. Hình 4.3: Nồi đun hoa Chú thích: 1-Áo hơi 6-Cửa quan sát 2-Van tháo dịch 7-Áp kế hơi 3-Cánh khuấy 8-Đường ống dẫn dịch vào nồi 4- Hộp giảm tốc 9-Ống dẫn hơi 5-Ống thoát hơi 10-Hơi ngưng Cách tiến hành: Dịch đường sau khi được bơm từ nồi lọc sang sẽ được đun sôi trong quá trình đun sôi tiến hành bổ sung một lượng acid lactic cần thiết vào. Sau đó cho hoa houblon dạng cao (5.5 kg) và dạng viên (9.2 kg) vào, cho cao hoa vào lúc nhiệt độ dịch đạt 92oC đây là nhiệt độ thích hợp cho các enzym có trong hoa hoạt động nếu cho vào nhiệt độ cao hơn dễ bị phân huỷ làm mất vị đắng của cao. Trong quá trình nấu hoa bổ sung thêm ZnCl2 (27 kg) và caramel (khoảng 1.7 kg) tuỳ vào cường độ màu của dịch đường trước sôi mà bổ sung lượng caramel cần thiết với mục đích tham gia vào quá trình tổng hợp protein, tạo điều kiện thuận lợi cho nấm men phát triển trong quá trình tăng sinh khối và tạo màu đặc trưng cho sản phẩm. Sau đó dịch và bã hoa được bơm sang thiết bị lắng cặn sau khi đã được kiểm tra và điều chỉnh pH về 5÷5.3. 9. Lắng cặn: Công ty sử dụng thiết bị lăng cặn bằng nguyên lý lắng xoáy. Hình 4.4 : Nguyên lý cấu tạo thiết bị lắng xoáy Chú thích: 1-Mức dịch đường 7-Đường ống dịch đường vào 2-Đèn tín hiệu 8-Ống thoát hơi 3-Cửa vệ sinh 9-Van tháo dịch đường 4-Nhiệt kế 10-Van xả cặn 5-Cửa vệ sinh 11-Nước vệ sinh 6-Cửa quan sát 12-Độ nghiêng ._.