Khãa luËn tèt nghiÖp http://www.ebook.edu.vn Khoa CNSH & MT
TrÇn ThÞ Thu Hµ 1 MSSV: 504301019
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
Khãa luËn tèt nghiÖp http://www.ebook.edu.vn Khoa CNSH & MT
TrÇn ThÞ Thu Hµ 2 MSSV: 504301019
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
Khãa luËn tèt nghiÖp http://www.ebook.edu.vn Khoa CNSH & MT
TrÇn ThÞ Thu Hµ 3 MSSV: 504301019
LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới toàn thể các thầy cô giáo trong khoa
Công nghệ sinh học – Môi trường trường Đại học dân lập Phương Đông đã tạo
điều kiện cho em được học tập và nghiên cứu trong một môi trường học tập
khoa học, giúp cho em có những kiến thức vững vàng trước khi bước vào đời.
Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo tận tình của cô giáo GS.TS
Nguyễn Thị Hiền – cô là người trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo cho em trong suốt
quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Đồng thời em cũng xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình em và bạn bè
những người luôn đứng sau giúp đỡ, chia sẻ với em những khó khăn và thuận lợi
trong thời gian qua.
Đề tài tốt nghiệp của em là “Thiết kế nhà máy bia năng suất 50 triệu
lít/năm, từ nấu và lên men bia nồng độ cao 14oBx, sử dụng 50% nguyên liệu
thay thế, trong đó 25% là đại mạch Việt Nam và 25% là đường”. Đây là bản đồ
án có khối lượng công việc tương đối lớn, nhưng do thời gian thực hiện còn hạn
chế nên chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong nhận
được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và bạn bè để bản đồ án của em
được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 17 tháng 5 năm 2008
Sinh viên thực hiện
Trần Thị Thu Hà
Khãa luËn tèt nghiÖp http://www.ebook.edu.vn Khoa CNSH & MT
TrÇn ThÞ Thu Hµ 4 MSSV: 504301019
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 ngoài
Khãa luËn tèt nghiÖp http://www.ebook.edu.vn Khoa CNSH & MT
TrÇn ThÞ Thu Hµ 5 MSSV: 504301019
luôn 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 – 5
oV. 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 khoảng
50 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.