Tiểu luận thiết kế nhà máy sản xuất bia chai lager đen với năng suất 20 triệu lít/năm

• Tác giả: Hán Minh Anh
• Trường học: Trường Đại Học
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Thiết Kế Nhà Máy Sản Xuất Bia Chai Lager Đen Năng Suất 20 Triệu Lít/Năm
• Loại tài liệu: Đề Tài Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

• 1. CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT
• 1.1. Tổng quan về bia đen
• 1.2. Lựa chọn sản phẩm của nhà máy
• 1.3. Lựa chọn địa điểm xây dựng và năng suất nhà máy
• 1.3.1. Yêu cầu lựa chọn địa điểm xây dựng
• 1.3.2. Vị trí địa lý và giao thông
• 1.3.3. Cơ sở hạ tầng
• 1.3.4. Nguồn nhân lực
• 1.3.5. Nguồn cung cấp nguyên liệu
• 2. CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
• 2.1. Lựa chọn nguyên liệu
• 2.1.1. Malt đại mạch
• 2.1.2. Hoa houblon
• 2.1.3. Chế phẩm hoa houblon dùng trong sản xuất bia
• 2.2. Lựa chọn và thuyết minh quy trình công nghệ
• 2.2.1. Lọc dịch đường
• 2.2.2. Làm lạnh dịch đường
• 2.2.3. Lên men bia
• 2.2.4. Lọc trong bia
• 2.2.5. Hoàn thiện sản phẩm
• 2.2.6. Quy trình CIP
• 2.2.7. Hệ thống xử lý nước thải
• 3. CHƯƠNG 3: LẬP KẾ HOẠCH SẢN XUẤT VÀ TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM
• 3.1. Lập kế hoạch sản xuất
• 3.2. Tính cân bằng sản phẩm
• 3.2.1. Tính lượng bia và dịch đường qua các giai đoạn
• 3.2.2. Tính lượng malt
• 3.2.3. Tính lượng bã malt
• 3.2.4. Tính lượng hoa houblon
• 3.2.5. Tính lượng men giống
• 3.2.6. Tính nồng độ cồn
• 3.2.7. Tính lượng CO2
• 3.2.8. Tính nguyên liệu phụ trợ
• 4. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ
• 4.1. Xử lý nguyên liệu
• 4.1.1. Silo nhập liệu
• 4.1.2. Thiết bị vận chuyển nguyên liệu nhập vào silo
• 4.1.3. Thiết bị vận chuyển nguyên liệu đến nơi sản xuất
• 4.1.4. Hệ thống sàng và tách sạn
• 4.1.5. Hệ thống cân và nghiền nguyên liệu
• 4.2. Phân xưởng nấu
• 4.2.1. Thiết bị hồ hoá
• 4.2.2. Thiết bị đường hoá
• 4.2.3. Thiết bị lọc bã
• 4.2.4. Thiết bị nấu hoa

I. Tổng quan về bia đen

Bia đen là một loại thức uống có cồn được sản xuất từ lúa mạch, hoa houblon và nước. Đặc điểm nổi bật của bia đen là màu sắc sẫm tối, thường là nâu hoặc đen. Lịch sử phát triển của bia đen bắt đầu từ thế kỷ 18, khi sản xuất bia trở nên công nghiệp hóa. Hai loại bia đen phổ biến nhất là Stout và Porter. Porter ra đời đầu tiên vào năm 1721 tại Luân Đôn và nhanh chóng trở nên phổ biến nhờ hương vị đậm đà và giá thành hợp lý. Bia Stout, một biến thể của Porter, cũng được ưa chuộng. Thị trường bia đen toàn cầu đang tăng trưởng với tốc độ 4.1% từ 2020 đến 2025, nhờ vào nhu cầu đồ uống có cồn ngày càng tăng và sự phát triển của các quốc gia như Trung Quốc và Ấn Độ. Tại Việt Nam, mặc dù bia đen chưa phổ biến như bia vàng, nhưng đang dần chiếm được sự ưa chuộng từ người tiêu dùng.

1.1. Thị trường bia đen tại Việt Nam

Thị trường bia tại Việt Nam vẫn khả quan, với lượng tiêu thụ rượu bia tăng từ 0,9 lít/người/tháng năm 2018 lên 1,3 lít/người/tháng năm 2020. Bia đen, mặc dù không phổ biến như bia vàng, đang dần được ưa chuộng. Các nhà hàng lớn như Hoa Viên và Lion đều phục vụ bia đen trong thực đơn. Các doanh nghiệp lớn như Heineken và AB InBev cũng đã cho ra mắt thương hiệu bia đen của riêng mình. Thị trường bia đen tại Việt Nam có nhiều tiềm năng để khai thác, với nhu cầu ngày càng tăng và thị hiếu người tiêu dùng hướng tới sản phẩm mới.

II. Quy trình sản xuất bia lager đen

Quy trình sản xuất bia lager đen bao gồm nhiều bước quan trọng, từ lựa chọn nguyên liệu đến lên men và hoàn thiện sản phẩm. Nguyên liệu chính bao gồm malt đại mạch, hoa houblon, nấm men và nước. Malt đại mạch đóng vai trò quyết định đến màu sắc và hương vị của bia. Trong sản xuất bia đen, cần sử dụng cả malt nền và malt đen. Malt nền thường là Pilsner Malt và Munich Malt, trong khi malt đen được sử dụng để tăng tính cảm quan cho sản phẩm. Hoa houblon cũng là nguyên liệu quan trọng, tạo nên vị đắng và hương thơm đặc trưng cho bia. Quy trình lên men được thực hiện ở nhiệt độ thấp, giúp kiểm soát chất lượng sản phẩm tốt hơn.

2.1. Lên men bia

Quá trình lên men bia là bước quan trọng trong sản xuất bia lager đen. Nấm men sẽ chuyển hóa đường thành cồn và khí CO2, tạo ra hương vị đặc trưng cho bia. Thời gian lên men thường kéo dài từ 7 đến 14 ngày, tùy thuộc vào loại bia và điều kiện môi trường. Sau khi lên men, bia sẽ được lọc để loại bỏ cặn và hoàn thiện sản phẩm. Quy trình này không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng mà còn đến hương vị và màu sắc của bia thành phẩm.

III. Thiết kế nhà máy sản xuất bia

Thiết kế nhà máy sản xuất bia chai lager đen năng suất 20 triệu lít/năm cần đảm bảo các yếu tố về quy trình sản xuất, lựa chọn thiết bị và hệ thống xử lý nước thải. Nhà máy cần được xây dựng tại vị trí có cơ sở hạ tầng tốt, thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm. Hệ thống xử lý nước thải cũng cần được thiết kế đồng bộ để đảm bảo vệ sinh môi trường. Bản vẽ thiết kế nhà máy cần thể hiện rõ các khu vực sản xuất, kho chứa nguyên liệu và sản phẩm, cũng như các thiết bị cần thiết cho quy trình sản xuất.

3.1. Lựa chọn thiết bị

Việc lựa chọn thiết bị cho nhà máy sản xuất bia là rất quan trọng. Các thiết bị cần đảm bảo hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng và dễ dàng bảo trì. Các thiết bị chính bao gồm hệ thống lọc, nấu, lên men và đóng chai. Hệ thống lọc cần được thiết kế để loại bỏ cặn và tạp chất, trong khi hệ thống nấu cần đảm bảo nhiệt độ và thời gian chính xác để tạo ra sản phẩm chất lượng. Hệ thống lên men cần được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo quá trình lên men diễn ra hiệu quả.