BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BIA VỚI NĂNG
SUẤT 17 TRIỆU LÍT/ NĂM TỪ 100% MALT.
Cán bộ hướng dẫn: TS. Đỗ Thị Hạnh
Sinh viên thực hiện: Trịnh Thị Mai
Mã số sinh viên: 2020602248
Lớp: 2020DHHTP01
Hà Nội tháng 9, 2024
ii
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin phép được gửi lời cảm ơn chân thành tới Trường Đại
Học Công Nghiệp Hà Nội và Khoa Công Nghệ Hóa nói riêng. Đặc biệt là các
thầy, cô bộ môn công nghệ thực phẩm đã tạo điều kiện cho em được học tập và
nghiên cứu trong môi trường học tập khoa học, chỉ dạy và truyền đạt cho em
những kiến thức cần thiết giúp em hoàn thành tốt môn đồ án tốt nghiệp này cũng
như xây dựng cho em một nền tảng kiến thức chắc chắn là cơ sở để em có thể ứng
dụng vào công việc thực tiễn.
Với học phần “Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành công nghệ thực phẩm” em xin
gửi lời cảm ơn tới cô TS. Đỗ Thị Hạnh, cô là người đã trực tiếp hường dẫn và chỉ
bảo em trong suốt thời gian thực hiện đồ án để em có thể hoàn thành học phần
đúng thời hạn.
Đề tài mà em được nhận trong học phần này là: “ Thiết kế nhà máy sản xuất
bia hơi với năng suất 17 triệu lít/ năm từ 100% nguyên liệu malt”. Do vẫn còn
nhiều hạn chế trong việc tìm kiếm tài liệu, tìm hiểu về thiết bị máy móc nên bài
báo cáo của em vẫn còn những thiếu sót. Rất mong nhận được sự nhận xét đóng
góp của thầy cô để em có thể hoàn thiện kiến thức hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !
iii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... ii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................ vii
DANH MỤC HÌNH ẢNH ................................................................................. viii
LỜI MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA. .................... 2
1.1. KHÁI QUÁT VỀ BIA. ............................................................................... 2
1.1.1. Giới thiệu về bia. ................................................................................. 2
1.1.3. Phân loại bia......................................................................................... 3
1.1.4. Những lợi ích của bia với sức khỏe. .................................................... 6
1.1.5. Thành phần hóa học của bia. ............................................................... 7
1.2. TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN NGÀNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA. . 8
1.2.1. Tình hình phát triển ngành công nghệ sản xuất bia trên thế giới. ....... 8
1.2.2. Tình hình phát triển ngành công nghệ sản xuất bia tại Việt Nam. ...... 9
CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA. .......................... 11
2.1. LỰA CHỌN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA. ................ 11
2.2. THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA. ......... 12
2.2.1. Chọn nguyên liệu. .............................................................................. 12
2.2.2. Nghiền malt........................................................................................ 22
2.2.3. Đường hóa. ........................................................................................ 23
2.2.4. Lọc trong dịch đường. ....................................................................... 25
2.2.5. Nấu hoa. ............................................................................................. 26
2.2.6. Lắng xoáy .......................................................................................... 29
2.2.7. Làm lạnh nhanh. ................................................................................ 30
2.2.8. Lên men. ............................................................................................ 31
2.2.9. Lọc bia. .............................................................................................. 37
2.2.10. Bão hòa CO2 .................................................................................... 37
2.2.11. Hoàn thiện sản phẩm. ...................................................................... 38
CHƯƠNG 3. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT. ................................................. 42
3.1. LÊN KẾ HOẠCH SẢN XUẤT. ............................................................... 42
3.1.1. Thông số sản phẩm. ........................................................................... 42
iv
3.1.2. Kế hoạch sản xuất. ............................................................................. 42
3.2. TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM. ............................................................ 42
3.2.1. Tính lượng bia và lượng dịch đường qua các công đoạn. ................. 43
3.2.2. Tính lượng malt. ................................................................................ 44
3.2.3. Tính lượng bã. .................................................................................... 45
3.2.4. Tính lượng nước sử dụng trong quá trình đường hóa và rửa bã. ....... 45
3.2.5. Tính các nguyên liệu khác. ................................................................ 46
3.2.6. Tính các sản phẩm phụ. ..................................................................... 47
CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ. ........................................... 51
4.1. THIẾT BỊ TRONG KHU VỰC SƠ CHẾ. ............................................... 51
4.1.1. Cân malt. ............................................................................................ 51
4.1.4. Máy nghiền malt. ............................................................................... 51
4.1.5. Thùng chứa bột malt. ......................................................................... 52
4.2. THIẾT BỊ TRONG KHU VỰC NẤU. ..................................................... 52
4.2.1. Nồi đường hóa. .................................................................................. 52
4.2.2. Thùng lọc đáy bằng. .......................................................................... 54
4.2.3. Nồi nấu hoa. ....................................................................................... 56
4.2.4. Thùng lắng sau khi nấu hoa. .............................................................. 57
4.2.5. Máy làm lạnh nhanh và sục khí ......................................................... 58
4.2.6. Thùng chứa nước nóng. ..................................................................... 59
4.2.7. Hệ thống CIP ..................................................................................... 60
4.2.8. Bơm .................................................................................................... 60
4.3. THIẾT BỊ TRONG KHU VỰC LÊN MEN. ............................................ 61
4.3.1. Tank lên men. .................................................................................... 61
4.3.2. Thiết bị nhân men giống cấp II. ......................................................... 63
4.3.3. Thiết bị nhân men giống cấp I. .......................................................... 64
4.3.4. Thiết bị rửa sữa men kết lắng. ........................................................... 66
4.3.5. Thiết bị bảo quản men sữa. ................................................................ 67
4.3.6. Hệ thống CIP ..................................................................................... 68
4.4. THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƯỞNG HOÀN THIỆN. ............................ 68
v
4.4.1. Thiết bị lọc trong bia. ......................................................................... 68
4.4.2. Thùng tàng trữ và bão hòa CO2. ........................................................ 69
4.4.3. Hệ thống chiết chai. ........................................................................... 70
4.4.4. Máy thanh trùng. ................................................................................ 71
4.4.5. Máy dán nhãn..................................................................................... 71
4.4.6. Máy xếp két. ...................................................................................... 72
4.4.7. Máy rửa két. ....................................................................................... 72
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ XÂY DỰNG NHÀ MÁY. ......................................... 73
5.1. GIẢI PHÁP THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG NHÀ MÁY. .................... 73
5.2. THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG NHÀ MÁY. ......................................... 73
5.2.1. Vùng trước nhà máy. ......................................................................... 73
5.2.2. Vùng sản xuất. ................................................................................... 75
5.2.3. Vùng sau nhà máy. ............................................................................ 80
5.3. TÍNH TOÁN VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC THỒNG SỐ XÂY DỰNG. ........... 82
CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN NĂNG LƯỢNG VÀ NƯỚC CHO NHÀ MÁY. ... 84
6.1. TÍNH LƯỢNG HƠI. ................................................................................ 84
6.1.1. Lượng hơi cấp cho nồi đường hóa. .................................................... 84
6.1.2. Lượng hơi cấp cho quá trình đun hoa. ............................................... 87
6.1.3. Lượng hơi cấp cho thiết bị đun nước nóng. ....................................... 88
6.1.4. Lượng hơi cần cấp cho phân xưởng hoàn thiện. ............................... 89
6.1.5. Chọn nồi hơi. ..................................................................................... 89
6.1.6. Tính nhiên liệu cho nồi hơi. ............................................................... 90
6.2. TÍNH LẠNH CHO NHÀ MÁY. .............................................................. 90
6.2.1. Tính lạnh cho máy lạnh nhanh. ......................................................... 90
6.2.2. Tính lạnh cho thiết bị lên men. .......................................................... 91
6.2.3. Tính lạnh cho thiết bị nhân men. ....................................................... 93
6.2.4. Tính lạnh cấp cho thùng chứa bia. ..................................................... 95
6.2.5. Chọn máy lạnh. .................................................................................. 96
6.3. TÍNH NƯỚC CHO NHÀ MÁY. ............................................................. 96
6.3.1. Lượng nước dùng trong phân xưởng nấu. ......................................... 96