Tài liệu Lập luận kte thuyết minh cn

120 100 PHẦN I: LẬP LUẬN KINH TẾ VÀ KỸ THUẬT 80 1.1 Lập luận kinh tế 60 Ngườ i nhỏ hơ n 15 & Theo thống kê và dự báo về dân số, hiện nay dân sốn 64 Việt Nam là 91,7 triệu l ớ n hơ người. Năm 2050 đân số sẽ đạt mức tối đa, đạt 103,9 triệu người, năm 2020 dân số Ngườ i từ 15 tớ i 64 tuổi sẽ 20 đạt 96,4 triệu người và là giai đoạn có số người trong độ tuổi lao động cao nhất, từ 15 tới 64 tuổi đạt 71% (68 triệu người). Những người ở độ tuổi này có nhu cầu, 0 và khả năng chi trả cho uống bia nhiều nhất. 40 2010 2020 2050 Hình 1 : Đồ thị biểu diễn cơ cấu dân số Việt Nam 80 70 60Hơn nữa, mức độ tiêu thụ bia bình quân đầu người của Việt Nam còn thấp so với Ireland mức tiêu thụ bình quân năm 2013 của nước này là 182,2 lít/người, tiếp đến 50 là Cộng hòa Séc với 174,9 lít/người, và Bỉ với 165,1 lít/người. Trong khu vực, Lào là40nước tiêu thụ bia đứng đầu với 50,8 lít/người, tiếp đến là Nhật Bản 44 lít, Hàn 30 Quốc 42,8 lít, Trung Quốc với 37,3 lít. Việt Nam với mức tiêu thụ trung bình là 32 ít/người, Vì vậy chắc chắn nhu cầu còn rất lớn. 20 10 0 2000 2007 2010 2015 2020 Hình 2 : Lượng tiêu thụ bia bình quân đầu người tại Việt Nam Từ những căn cứ trên có thể dự báo ngành bia sẽ còn phát trển mạnh trong mười năm tới, cụ thể năm 2010 là 2,65 tỷ lít, năm 2015 là 4,3 tỷ lít, theo dự kiến thì năm 2020 ngành bia sẽ đạt 6,4 tỷ lít. Trong hoạt động công nghiệp, ngành bia - rượu - nước giải khát được đánh giá là có hiệu quả kinh tế cao so với các ngành khác. Từ năm 2001-2015, lợi nhuận ngành đã tăng gấp 4 lần với tốc độ tăng trung bình đạt 32,12% /năm. Trong đó, tính theo chuyên ngành thì sản xuất bia có lợi nhuận cao nhất. Do mặt hàng bia phải chịu thuế tiêu thụ đặc biệt nên hầu hết các địa phương đều mong muốn có nhà máy bia để tăng thu ngân sách. Hiện nay cơ hội phát triển ngành bia trong cả nước nói chung và miền bắc nói riêng là rất lớn. Với những phân tích như trên, nhà máy sẽ được thiết kế với công suất 30 triệu lít/năm . Sản phẩm là bia hơi-bia vàng. Nhà máy sẽ sử dụng nguyên liệu thay thế là gạo chiếm 30% giảm giá thành sản phẩm. 1.2 Địa điểm xây dựng, vùng nguyên liệu và thị trường 1.2.1 Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy Địa điểm chọn để xây dựng nhà máy là tại khu công nghiệp Đồng Văn, thuộc huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam. Hà Nam là một tỉnh thuộc đồng bằng sông Hồng với dân số 1,5 triệu người. Tỉnh giáp với Thành phố Hà Nội, Ninh Bình, Nam Định, Hưng Yên, Thái Bình.. là những tỉnh phát triển, hứa hẹn là thị trường tiêu thụ rộng lớn. Nằm sát Hà Nội, nơi có nhiêu trường đại học uy tín, cũng như điều kiện sinh hoạt thuận lợi ở tỉnh này, vì vậy nhà máy sẽ có nguồn nhân lực dồi dào và chất lượng cao. Khu công nhiệp hoàn thiện từ khá lâu vì vậy nguồn điện và nguồn nước đã được ổn định. 1.2.2 Nguồn nguyên liệu Các nguyên liệu chính để sản xuất bia là :malt đại mạch ,nguyên liệu thay thế là gạo ,hoa houblon, nước, sữa men…  Malt có thể nhập từ các nước như Đức, Úc, Trung quốc...  Hoa houblon nhập từ Tiệp Khắc, Trung Quốc dưới dạng cao hoa và hoa viên.  Gạo có thể mua ngay trong tỉnh và các tỉnh lân cận Ninh Bình, Nam Định, Hưng Yên, Thái Bình với giá thành hợp lý, chất lượng đảm bảo.  Nguồn nước: nước được lấy hệ thống nước của khu công nghiệp và từ hệ thống giếng khoan, hệ thống nước ngầm.  Sữa men mua ngay tại các cơ sở cung cấp sữa men thương mại. 1.2.3 Nguồn điện Nguồn điện được cung cấp liên tục và ổn định lấy từ tuyến điện cao thế 110 kV đi gần ranh giới phía Nam của Khu công nghiệp Đồng Văn. Mạng lưới điện cao thế được cung cấp dọc các giao thông nội bộ trong Khu công nghiệp. 1.2.4 Giao thông vận tải Nhà máy cách thủ đô Hà Nội hơn 50 km, là cửa ngõ phía nam của thủ đô; phía bắc giáp với tỉnh Hà Tây, phía đông giáp với Hưng Yên và Thái Bình, nam giáp Nam Định và Ninh Bình, phía tây giáp Hòa Bình. Nằm trên trục quốc lộ 1A và đường sắt Bắc - Nam chạy qua với chiều dài gần 50 km và các tuyến đường giao thông quan trọng khác như quốc lộ 21, quốc lộ 21B, quốc lộ 38, đường cao tốc Cầu Giẽ - Ninh Bình…thuận lợi cho lưu thông và phân phối hang hóa. 1.2.5 Xử lý nước thải, vệ sinh môi trường Toàn bộ nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt được nhà máy xử lý đạt tiêu chuẩn tối thiểu mức C trước khi xả ra hệ thống đường nước thải chung của KCN với công suất 2000 m3/ngày đêm. Sau đó, KCN sẽ tiếp tục xử lý đạt tiêu chuẩn theo quy định của Chính Phủ Việt Nam. Rác thải nhà máy trong KCN sẽ ký Hợp đồng phân loại, thu gom và vận chuyển rác thải với các Đơn vị có chức năng phân loại, thu gom và vận chuyển rác thải để vận chuyển rác thải ra khỏi KCN tránh gây ô nhiễm môi trường. 1.2.6 Nguồn nhân lực Địa điểm xây dựng nhà máy cách không xa các khu dân cư, gần các tuyến giao thông, gần thủ đô Hà Nội nên có nguồn nhân lực dồi dào, chất lượng cao. Các công nhân có thể tuyển chọn lao động phổ thông, học nghề ở các vùng dân cư xung quanh. 1.2.7 Thị trường tiêu thụ Trước tiên nhà máy sẽ cung cấp sản phẩm chủ yếu trong tỉnh và các tỉnh lân cận trong vòng bán kính 100km như Hà Nội, Ninh Bình, Hưng Yên, Nam Định… Sản phẩm sau chiết bock sẽ được vận chuyển bằng ô tô của công ty, cung cấp trực tiếp tới các đại lý, cửa hàng. PHẦN II: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 2.1 Lựa chọn loại bia sản xuất Dòng bia nhà máy sản xuất là bia hơi- bia vàng. Sản phẩm bia sản xuất ra phải đảm bảo đạt được các tiêu chuẩn sau: Bảng 2.1 : Chỉ tiêu cảm quan của bia hơi TT Tên chỉ tiêu Chất lượng 1 Màu sắc Màu vàng sáng 2 Trạng thái Dạng lỏng, trong suốt, không có cặn, không lẫn tạp chất 3 Độ bọt Bọt trắng, nhỏ, mịn, có độ bám dính thành cốc 4 Mùi Có mùi thơm của Malt đại mạch và hoa Houblon, không có mùi lạ.l 5 Vị Có vị đắng nhẹ đặc trưng của hoa Houblon Bảng 2.2 : Chỉ tiêu hóa lý của bia hơi TT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính 1 Độ cồn %v/v 4,0 2 Hàm lượng CO2 g/l 3,5-4 3 Nồng độ chất khô cuối % 1-1,5 4 Hàm lượng chất đắng mg/l 10-12 5 Hàm lượng Diaxetyl mg/l ≤ 0,2 Bảng 2.3 : Chỉ tiêu vi sinh của bia hơi TT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Mức chất lượng 1 Tổng số VSV hiếu khí CFU/ml sản phẩm 1000 2 E. coli, CFU/ml sản phẩm 0 3 Clostridium perfringens CFU/ml sản phẩm 0 4 Tổng số nấm men và nấm mốc CFU/ml sản phẩm 100 2.2 Chọn nguyên liệu Nguyên liệu chính dùng cho sản xuất bia trong nhà máy là malt đại mạch ; nguyên liệu dùng để thay thế cho malt là gạo với tỷ lệ 30% nhằm giảm giá thành sản phẩm, hoa houblon ; nước ; nấm men và các chất phụ trợ khác 2.2.1 Malt đại mạch Hạt đại mạch trải qua quá trình ngâm, ươm mầm sẽ trở thành hạt malt tươi; hạt malt tươi lại tiếp tục qua quá trình sấy, tách rễ và đánh bóng sẽ 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. Nhà máy sử dụng loại malt có nguồn gốc từ đại mạch hai hàng, chủ yếu được nhập từ Úc hoặc một số nước châu Âu như: Đức, Đan Mạch... Vai trò malt đại mạch :  tạo ra chất chiết dịch đường để lên men.  tạo hương ,vị đặc trưng cho bia nhờ phản ứng caramen giữa đường khử và axit amin là sản phẩm thủy phân của protein trong malt.  cung cấp nguồn nito cho nấm men sinh trưởng phát triển Các yêu cầu về chất lượng của malt: - Về cảm quan:  Màu sắc: malt vàng có màu vàng rơm,vỏ bóng, sạch.  Kích thước hạt : đồng đều.  Mùi,vị : có mùi thơm đặc trưng, vị ngọt dịu, không có mùi vị lạ.  Độ sạch: tạp chất < 0,5%, tỷ lệ hạt vỡ gãy tối đa là 1%, hạt không nảy mầm tối đa 5% -Về tính chất hóa học :           Độ ẩm : 5 – 7% Chất hòa tan: 65 – 76% Tinh bột: 60 – 65% Tổng Nitơ : 1,6-1,8 % Nitơ hòa tan : 0,65-0,75% Lượng Nitơ hòa tan/ Nitơ tổng : 38-44% Năng lực đường hóa : >220 WK Xenluloza: 4 – 6% Chất béo: 2 – 3% Chất khoáng: 2,5 – 3% 2.1.2 Hoa houblon Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản đứng thứ hai (sau đại mạch) của công nghệ sản xuất bia. Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng làm tăng khả năng tạo và giữ bền bọt, làm tăng độ bền keo và độ ổn định thành phần sinh học của sản phẩm do co tính kháng khuẩn.. Thành phần trong hoa có giá trị nhất đối với công nghệ sàn xuất bia là chất đắng (α- acid, β- acid), tinh dầu thơm và polyphenol. - Chất đắng: Là thành phần có giá trị nhất của hoa houblon. Làm cho bia có vị đắng dịu, tạo ra một đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia. Khi hòa tan vào dịch đường và tồn tại trong bia, chất đắng ià những hợp chất có hoạt tính sinh học cao tạo ra sức căng bề mặt giúp cho bia có khả năng giũ' bọt lâu. Với nồng độ thấp các chất đắng cũng có khả năng ức chế rất mạnh các vi sinh vật, vì chúng có tính kháng khuẩn rất cao và làm tăng độ bền của bia thành phẩm. - α- acid: gồm humulone (35-70%), cohumulone (20-55%), adhumulone (10-15%), prehomuione (1 -10%) và posthumulone (1 -5%). - β- acid: gồm lupulone (30-55%), colupulone (20-55%), adlupulone (510%), prelupulone (1-3%), postlupulone (7% ). - α- acid cỏ độ đắng thấp hơn β- acid nhưng độ hoà tan lại tốt hơn. Do vậy, khi trích ly quan tâm đến a-acid nhiều hơn. - Tinh dầu: hơn 200 chất (terpen, ether, hợp chất chứa luru huỳnh...) tạo cho bia có một mùi thơm đặc trung, rất nhẹ nhàng và dễ chịu. - Polyphenol: là hợp chất dễ hòa tan trong nước ở nhiệt độ cao, là hợp chất không bền, dễ bị oxy hóa và dễ tạo khả năng lắng và loại bỏ các hợp chất protid cao phân tử ra khỏi dịch đường, làm ổn định thành phần và tẫng độ bền keo cùa bia thành phẩm. Vì nước ta không trồng được hoa houblon, nhà máy chí sử dụng hai loại chế phẩm hoa houblon là hoa viên và cao hoa 2.1.2.1 Dạng hoa viên Để sử dụng thuận tiện dỡ tốn kém trong thời gian bảo quản và vận chuyển, người ta nghiền nát cánh hoa khô thành dạng bột. Sau đó cho qua máy ép viên định hình để thu gọn và được bọc trong giấy đặc biệt có nạp thêm khí trơ như hoa cánh khô. Giá trị chất lượng được tính theo α-axit đắng của hoa cánh và hoa viên như nhau. Song hoa viên có hiệu quả sử dựng cao hơn nên tiết kiêm tốt hơn. Loại hoa viên được sủ dụng là loại hoa viên nén có các chỉ tiêu sau: Bảng 2.4 : Các chỉ tiêu của hoa viên TT Tên chỉ tiêu Chất lượng 1 Màu săc Xanh lá mạ hơi vàng 2 Mùi vị Mùi thơm đặc trưng, vị đắng dịu. 3 Hình dạng Viên đùn không vỡ vụn 4 Hàm đắng lượng axit 8% 2.1.2.2 Dạng cao hoa Sử dụng dung môi tách chiết thu lấy dịc trong hoa và đem cô đặc lại. Bảng 2.5 :Các chỉ tiêu của cao hoa TT Tên chỉ tiêu Chất lượng 1 Màu săc Dạng keo màu vàng hổ phách. 2 Mùi vị Mùi thơm đặc biệt, dễ bay hơi. Vị đắng rõ rệt 3 Hàm đắng lượng α-axit 40% 2.2.3 Nguyên liệu thay thế 2.2.3.1. Mục đích  Giảm giá thành sản phẩm  Cải thiện một vài tính chất của sản phẩm( tăng tính chất hương vị cho bia, cải thiện khả năng giữ bọt…)  Tạo ra các sản phẩm bia có mức chất lượng khác nhau  Theo đơn đặt hàng của người tiêu dùng 2.2.3.2. Yêu cầu kĩ thuật của nguyên liệu thay thế  Nguyên liệu thay thế giàu glucid hoặc đường.  Khi sử dụng nguyên liệu thay thế , chất lượng của chúng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến màu sắc, mùi vị của bia, vì vậy cần quan tâm đến thành phần hóa học của nguyên liệu thay thế. Sử dụng nguyên liệu thay thế với tỉ lệ thích hợp tránh làm ảnh hưởng đến chất lượng của bia. 2.2.3.3. Các loại nguyên liệu thay thế Nguyên liệu dạng hạt : ở Việt Nam thường phổ biến các loại ngũ cốc là gạo, ngô, khoai, sắn. Bảng 2.6 : Thành phần của gạo và ngô Tinh bột Protein Lipit Xenluloz o Tro Nước Gạo 62,4 7,9 2,2 9,9 5,7 11,9 Ngô 69,2 7,9 4,3 2,0 1,4 12,5  Gạo : được sử dụng nhiều ở các nước Châu Á hoặc vùng Trung Đông. Gạo có hàm lượng tinh bột khá cao , protein ở mức vừa phải còn chất béo và cellulose ở giới hạn thấp. Với các chỉ số này, nguyên liệu gạo là một nguyên liệu khá lý tưởng cho việc sản xuất bia.  Ngô : được sử dụng ở các nước Mỹ latinh hoặc Châu Phi. Đặc tính của ngô là phôi khá lớn, vì chất béo trong ngô khá cao nên làm giảm chất lượng kĩ thuật của bia, làm giảm độ bền bọt, khi bia bị oxy hóa cho mùi khó chịu. Do đó cần bỏ phôi trước khi sử dụng ngô làm thế liệu.  Ngoài ra còn có các nguyên liệu như tiểu mạch, gạo mì, đậu nhưng các nguyên liệu này không phổ biến để thay thế trong sản xuất bia vì có nhiều nhược điểm. Nguyên liệu dạng đường  Đường mía và đường củ cải : là thế liệu cao cấp được đưa vào sử dụng trực tiếp dưới dạng tinh thể vào nồi đun sôi với hoa hoặc đưa vào dưới dạng siro trong quá trình chiết bia  Đường thủy phân (glucose) : dưới dạng bột tinh thể, thu được từ việc thủy phân tinh bột khoai tây hoặc tinh bột ngô bằng acid. Đây là thế liệu cao cấp hơn cả saccharose. Lượng đương thủy phân dùng thay thế đại mạch thông thường là 10- 15%. Trong đồ án này em chọn gạo là nguyên liệu thay thế để sản xuất bia bởi : - Gạo là nguyên liệu rất phổ biến ở Việt Nam, giá thành rẻ và chất lượng tốt. - Thành phần hóa học của gạo phù hợp để sản xuất bia. - Năng suất của ngô, khoai khi sử dụng thay thế để sản xuất bia không nhiều bằng gạo, nguyên liệu khoai dễ bị hà nên khó khăn trong qua trình sản xuất. - Với các nguyên liệu dạng đường, vì giá thành đắt hơn gạo rất nhiều nên dùng gạo sẽ tiết kiệm chi phí hơn. Chỉ tiêu chất lượng gạo  Tinh bột 75 %.  Protein : 8%  Chất béo 1,5 %  Độ ẩm : 12-14 %  Tạp chất <2 %  Cảm quan : màu sắc tươi sáng, không bị sâu mốc, không có mùi hôi 2.2.4 Nước Nước là một trong những nguyên liệu chính trong sản xuất bia,chiếm 87-90%. Thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình công nghệ và chất lượng thành phẩm sau này: - Nước dùng ngâm đại mạch : để sản xuất malt, yêu cầu là nước không chứa nhiều tạp chất hữu cơ và vi sinh vật. - Nước sản xuất dịch đường: Thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng đến quá trình hồ hóa ,đường hóa.Ngoài ra các thành phần muối đi vào dịch đường ảnh hưởng đến mùi vị, tính chất của bia. - Nước dùng để rửa men và thiết bị: đòi hỏi phải sạch ,không chứa nhiều tạp chất hưu cơ vi sinh vật, đặc biệt các vi sinh vật có ảnh hưởng trực tiếp đến các quá trinh sản xuất bia, không được chứa NH3 và các nitrit .Tốt nhất nên dùng nước có độ cứng thấp (4-50D) Do đó ,nước dùng trong sản xuất bia phải đạt nhưng yêu cầu sau:  Độ cứng khoảng : 4-50D .  Hàm lượng muối cacbonat : ≤ 50mg/l  Hàm lượng muối Mg2+ : ≤100mg/l  Hàm lượng muối clorua : 75 -150mg/l  Hàm lượng CaSO4 : 150-200mg/l  Hàm lượng Ion Fe2+ : ≤0,3 mg/l.  Hàm lượng kim loại nặng không có (Hg, pb…)  Vi sinh vật : ≤100 tế bào/ml.  Nước trước khi đưa vào sử dụng cần loại các chất không cần thiết, thêm vào các chất cần thiết… 2.2.5 Các chất phụ trợ Gồm tất cả những nguyên liệu và hóa chất có mặt trong thành phần của sản phẩm với sự kiểm soát chặt chẽ với hàm lượng cho phép. - Các hóa chất xử lý độ cứng, điều chỉnh độ kiềm của nước công nghệ như HCl, Al2(SO4)3.16H2O, CaSO4, . . . . - Các hóa chất đưa vào để ngăn chặn quá trình oxy hóa những thành phần trong bia như acid ascorbic, H2O2, . . . - Các hóa chất dùng để điều chỉnh pH như: Acid lactic, CaCl2 . . . - Chất tạo màu cho bia: caramen. - Các bột trợ lọc: diatomit . . . - Các hóa chất để vệ sinh thiết bị, vệ sinh phân xưởng như: H2SO4, KMnO4, NaOH… - Các chất được dùng như tác nhân làm lạnh NH3, glycol, nước muối. 2.2.6 Chọn bột trợ lọc  Maturex . o Đặc điểm :. o Mục đích : 2.3 Chọn quy trình công nghệ 2.3.1 Chọn chủng nấm men và nguồn men giống a, Chọn chủng nấm men : Trong ngành sản xuất bia, có 2 loài nấm men được sử dụng là :  Saccharomyces cerevisiae ( nấm men nổi )  Nhiệt độ lên men : 15÷25 oC  Lên men mạnh, quá trình lên men xảy ra trên bề mặt của môi trừơng.  Khi quá trình lên men kết thúc, các tế bào kết chùm, chuỗi, tạo thành lớp dày trên bề mặt cùng với bọt bia, bia tự trong chậm.  Khả năng lên men đường tam (rafinose) kém (chỉ đạt 33%).  Sacchromyces carlsbergensis ( nấm men chìm )  Nhiệt độ lên men : 6÷10 oC  Quá trình xảy ra trong lòng môi trừơng nên khả năng lên men tốt  Có khả năng lên men hoàn toàn (vì có thể lên men đường rafinose hoàn toàn).  Khi lên men xong, các tế bào kết thành chùm hoặc chuỗi kết lắng xuống đáy thùng lên men rất nhanh, nhờ vậy bia chóng tự trong hơn hên men nổi. Trong đồ án này em chọn loại nấm men chìm Sacchromyces carlsbergensis để sản xuất bia vì một số tiêu chí :  Lên men mạnh trong lòng môi trường; khi hết nguồn cacbon trong môi trường, có xu hướng kết chùm, chuỗi và lắng nhanh xuống đáy thùng lên men, làm trong bia nhanh  Nấm men này lên men ở nhiệt độ thấp nên giảm khả năng tạo ra các sản phẩm phụ  Lên men ôn hòa nhưng triệt để. Có khả năng lên men hoàn toàn đường rafinose. Từ giống thuần chủng, nấm men sẽ được cho qua hệ thống nhân giống rồi đưa vào sản xuất , nấm men được thu hồi có thể tái sử dụng đến đời thứ 7, thứ 8. b, Chọn nguồn men giống  Nhân giống từ chủng thuần khiết: Nấm men giống thuần khiết được nuôi cấy qua 2 giai đoạn : Giai đoạn nuôi cấy trong phòng thí nghiệm và nuôi cấy sản xuất - Nấm men thuần khiết là nấm men thu nhận từ một tế bào. Trong phòng thí nghiệm, để đảm bảo men giống người ta nuôi cấy nó trong môi trường dịch đường 10% và bảo quản ở nhiệt độ 2 ÷ 4 0C. Sau thời gian 1÷2 tháng phải cấy chuyền 1 lần. - Ðể đưa men giống vào sản xuất, trước hết phải nuôi cấy trong phòng thí nghiệm cho đến 5 ÷10lít. Sau đó nhân giống trong các thiết bị chuyên dụng đặt trong phòng bên cạnh phân xưởng lên men. Ưu điểm : ít nhiễm tạp Nhược điểm : tốn thời gian, thiết bị  Men sữa : Mua men sữa tại các cơ sở cung cấp men sữa thương mại , từ đời thứ … và tái sử dụng được đến đời thứ….cấp vào tank lên men Ưu điểm : o ít phải quan tâm đến nhân giống o ít tốn thời gian, công sức, nhân lực Nhược điểm : o Khó chủ động trong sản xuất.  Từ các đặc điểm trên, nhà máy chọn sử dụng men sữa thu hồi và men sữa mua bên ngoài để sản xuất bia 2.3.2 Chọn phương pháp lên men Có hai phương pháp lên men thường được sử dụng tại các cơ sở sản xuất bia: a, Lên men theo phương pháp cổ điển. Đăc điểm chính là hai quá trình lên men chính và lên men phụ được tiến hành trong các thiết bị riêng biệt ( ở hai phòng lạnh khác nhau, có hệ thống bảo ôn lạnh khác nhau) Ưu điểm:  Nhiệt độ lên men thấp 6÷ 9 oC nên thời gian lên men kéo dài, sản phẩm thu được có hương vị đậm đà. Nhược điểm:  Tốn diện tích mặt bằng, tốn thiết bị.  Thời gian lên men dài.  Việc vận chuyển dịch từ khu lên men chính sang khu lên men phụ gây tổn thất. b, Lên men hiện đại. Lên men hiện đại là những quá trình lên men mà sản phảm thu được phức tạp hơn, không thể thay thế bằng các phương pháp hoá học, thực chất đó là các quá trình sinh tổng hợp. Ưu điểm:      Chu kỳ lên men được rút ngắn 50 – 70%, tăng năng suất. Chất lượng bia tiệm cận được với bia cổ điển. Công nghệ không phức tạp, dễ tự động hoá. Mặt bằng chiếm chỗ ít. An toàn và vệ sinh tốt. Nhược điểm:  Chất lượng sản phẩm không bằng chất lượng bia lên men cổ điển từ dịch đường.  Từ các đặc điểm trên nhà máy chọn phương pháp lên men hiện đại với : Bảng 2.7 : Thông số lên men chính và phụ Lên men chính Lên men phụ Nhiệt độ 10-14o C 0-2o C Áp suất 0,2-0,3 atm 0,9-1 atm Thời gian 4-8 ngày 8-12 ngày 2.3.2 Chọn phương pháp lọc bia Sau khi lên men, bia thu được còn cặn lạnh là xác tế bào nấm men và một số hợp chất không tan vào dịch đường nhưng chưa được tách triệt để trước khi lên men. Các thiết bị lọc :  Máy lọc khung bản Cấu tạo: gồm nhiều khung và nhiều bản ép lại với nhau, ở giữa có lớp vải lọc, bên trên được phủ 1 lớp bột trợ lọc diatomit. Ưu điểm: o bề mặt lọc lớn, lọc trong và loại bỏ được nấm men. o vật liệu lọc dễ kiếm, dễ thay thế. o không yêu cầu trình độ cao. Nhược điểm: o bia dễ bị oxy hoá. o khó giữ nhiệt độ lạnh cho bia trong quá trình lọc nên làm giảm tính ổn định các hạt keo tạo độ nhớt. o Phải thay thế vải lọc nhiều lần, chi phí cao.  Máy lọc đĩa Bao gồm một vỏ trụ hình đứng, có chứa một trục rỗng trên đó có gắn nhiều đĩa làm nhiệm vụ lọc. Các đĩa này được gắn trên một trục rỗng có nhiệm vụ dẫn bia trong. Trên bề mặt đĩa có các rãnh hoặc đục lỗ, đây chính là các bề mặt phủ bột trợ lọc. Ưu điểm: o bia lọc bằng thiết bị này có thể đạt đến độ trong tinh thể. Nhược điểm: o chu trình lọc ngắn, vệ sinh khó khăn. o luôn phải bổ sung vật liệu lọc sau mỗi lần tái sử dụng vì bị hao phí  Máy lọc nến Thiết bị hình trụ đáy côn, đặt thẳng đứng, trong đó có chứa các ống lọc được gắn vào cùng 1 tấm vỉ ngăn cách giữa vùng dịch chưa lọc và dịch đã lọc. Khi làm việc, bia và bột trợ lọc diatomit sẽ được bơm vào thiết bị, bột sẽ phủ lên trên các bề mặt cột lọc, bia trong sẽ đi qua lớp bột trợ lọc này và đi vào tâm của cột lọc, sau khi đã tách được kết tủa và cặn. Bia trong theo tâm ống được dẫn lên khoang phía trên và đi ra ngoài. Ưu điểm : o hiệu suất lọc cao dễ vệ sinh. o đầu tư ban đầu thấp hơn lọc đĩa, dễ dàng lắp đặt. Nhược điểm: o cấu tạo phức tạp, giá thành cao hơn lọc khung bản.  Từ đặc điểm của các máy lọc trên nhà máy lựa chọn máy lọc nến có sử dụng bột trợ lọc (diatomit) 2.3.4. Bão hòa CO2 và tàng trữ bia Do các công đoạn làm việc ở nhiệt độ cao và áp suất thấp nên hàm lượng CO 2 ít nhiều sẽ giảm, do vậy trước khi chiết bia cần bổ sung hàm lượng CO 2 cho tới mức đạt yêu cầu.Bia sau khi bổ sung CO2 sẽ được chứa trong các thùng chịu áp suất có bố trí hệ thống làm lạnh. Đây chính là công đoạn tàng trữ bia. 2.4. Thuyết minh quy trình công nghệ phân xưởng lên men Dịch đường sau lên men Men sữa Lên men chính 10-14o C, 4-8 ngày Thu CO2 10-14 Rút men Lên men phụ Xử lý CO2 0-2o C, 8-12 ngày Lọc bia (Lọc nến) Bão hòa CO2 Bia hơi Chiết Box 2.4.1. Chuẩn bị Sơ men đồ giống quy trình công nghệ phân xưởng lên men - Trong một dịch men hoặc một canh trường, mật độ nấm men trong sữa men khoảng 108 tế bào/ml, độ ẩm 80-85%. - Để đảm bảo tiến trình lên men được bình thường, mật độ nấm men gieo cấy ban đầu phải đạt tối thiểu 8-10.106 tế bào/ml, lượng đó tương ứng với 1lit dịch đường cần 1g men ướt hay lượng men sữa tiếp vào trước khi lên men chính là 1% so với lượng dịch đưa vào lên men. - Cấp men sữa vào tank lên men để nấm men thực hiện quá trình chuyển hóa dịch đường thành bia. 2.4.2 Lên men 2.4.2.1 Lên men chính Mục đích : Chuyển đường trong dịch đã được houblon hóa thành rượu, CO 2, glyxerin, rượu bậc cao, axit hữu cơ, este... dưới tác dụng của nấm men tạo hương vị cho bia. Đặc điểm của quá trình lên men chính : là tiêu hao cơ chất diễn ra mạnh mẽ, thải ra lượng nhiệt lớn, sản phẩm chình tạo thành rượu etylic (C 2H5OH), CO2 và một số sản phẩm phụ theo phương trình sau: C6H12 O6 C2H5OH + CO2 - Sau quá trình lên men chính từ dịch đường Houblon hóa đã được chuyển thành sản phẩm bia non, do sự tác động của tế bào nấm men. Tuy nhiên lượng chất hòa tan trong bia non là thấp hơn so với dịch đường trước khi lên men. Nhưng trong thành phần bia non là một hỗn hợp chất hòa tan đảm nhận việc tạo hương và vị đặc trưng của bia thành phẩm sau này.