Tài liệu Thiết kế nhà máy bia năng suất 70 triệu lítnăm

i LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến Ban giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban chủ nhiệm khoa Công nghệ thực phẩm và quý thầy cô giáo đã tận tình giảng dạy em trong suốt thời gian học tập tại trường. Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo TS. Vũ Duy Đô đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ, chỉ bảo những kiến thức, kinh nghiệm quý báu để em hoàn thành tốt đề tài này Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến Ban quản đốc, các anh chị kỹ sư, công nhân Công ty TNHH bia Huế đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để em thực hiện đề tài này. Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn bên cạnh, động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài. Nha Trang, tháng 06 năm 2012 Sinh viên thực hiện Lê Thiện ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN................................................................................................................................ i MỤC LỤC .................................................................................................................................... ii DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................................... vii DANH MỤC CÁC BẢNG ......................................................................................................... viii LỜI NÓI ĐẦU ...............................................................................................................................1 LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT ...............................................................................................3 1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới ...........................................................................3 2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam ...........................................................................3 3. Chọn địa điểm xây dựng nhà máy ..............................................................................................6 Chương I. TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ, MÁY, THIẾT BỊ SẢN XUẤT, NHÂN LỰC SẢN XUẤT 10 1.1.Dây chuyền công nghệ sản xuất bia ........................................................................................ 10 1.1.1. Nguyên liệu dùng cho sản xuất bia ................................................................................ 10 1.1.1.1. Malt đại mạch ........................................................................................................ 10 1.1.1.1. Hoa houblon .......................................................................................................... 11 1.1.1.2. Nguyên liệu thay thế .............................................................................................. 13 1.1.1.3. Nước ..................................................................................................................... 14 1.1.1.4. Nấm men ............................................................................................................... 14 1.1.1.5. Các nguyên vật liệu và hóa chất phụ trợ ................................................................. 15 1.1.2. Công nghệ sản xuất bia ................................................................................................. 15 1.1.2.1. Sơ đồ quy trình sản xuất bia ................................................................................... 15 1.1.2.2. Thuyết minh quy trình ........................................................................................... 18 1.1.3. Hệ thống thu hồi và xử lý CO2....................................................................................... 31 1.2.TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ........................................ 32 1.2.1. Lập kế hoạch sản xuất cho nhà máy ............................................................................... 32 1.2.2. Tính cân bằng nguyên vật liệu ....................................................................................... 33 1.2.2.1. Tính lượng nguyên liệu cho 1000 lít bia chai 12oBx ............................................... 33 1.2.2.2. Tính lượng nguyên liệu cho 1000 lít bia hơi 11oBx ................................................. 43 1.3.TÍNH CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT .................................................................... 51 1.3.1. CÁC THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƯỞNG NẤU ........................................................... 52 1.3.1.1. Silô chứa malt và gạo .......................................................................................... 52 1.3.1.3. Gầu tải malt và gạo từ silô đến máy nghiền .......................................................... 55 1.3.1.4. Máy sàng nguyên liệu .......................................................................................... 55 iii 1.3.1.5. Cân nguyên liệu .................................................................................................. 56 1.3.1.6. Máy nghiền malt ................................................................................................. 56 1.3.1.7. Máy nghiền gạo................................................................................................... 56 1.3.1.8. Nồi hồ hóa .......................................................................................................... 60 1.3.1.9. Nồi đường hóa .................................................................................................... 62 1.3.1.10. Thiết bị lọc đáy bằng ........................................................................................... 64 1.3.1.11. Nồi nấu hoa ......................................................................................................... 66 1.3.1.12. Thùng chứa trung gian......................................................................................... 68 1.3.1.13. Thiết bị lắng xoáy................................................................................................ 69 1.3.1.14. Thiết bị làm lạnh nhanh ....................................................................................... 71 1.3.1.15. Thùng chứa bã nguyên liệu .................................................................................. 72 1.3.1.16. Thiết bị chứa nước nấu ........................................................................................ 72 1.3.2. Các thiết bị trong phân xưởng lên men .......................................................................... 75 1.3.2.1. Tank lên men ......................................................................................................... 75 1.3.2.2. Tank chứa bia thành phẩm ..................................................................................... 78 1.3.2.3. Thiết bị nhân men giống ........................................................................................ 80 1.3.2.4. Thiết bị thu hồi men ............................................................................................... 83 1.3.2.5. Máy lọc bia (máy lọc khung bản) ........................................................................... 83 1.3.2.6. Bơm ...................................................................................................................... 84 1.3.3. Các thiết bị trong phân xưởng hoàn thiện....................................................................... 84 1.3.3.1. Hệ thống chiết bock ............................................................................................... 84 1.3.3.2. Hệ thống chiết chai ................................................................................................ 85 1.3.4. Tính chọn hệ thống máy lạnh ........................................................................................ 87 1.4.TÍNH LỰC LƯỢNG LAO ĐỘNG ......................................................................................... 93 1.4.1. Sơ đồ tổ chức quản lý nhà máy ...................................................................................... 93 1.4.2. Tính lực lượng lao động ................................................................................................ 95 1.4.2.1. Lực lượng lao động gián tiếp ................................................................................. 95 1.4.2.2. Lực lượng lao động trực tiếp .................................................................................. 95 Chương II. QUY HOẠCH MẶT BẰNG NHÀ MÁY, TÍNH NHU CẦU NƯỚC, NĂNG LƯỢNG, XỬ LÝ NƯỚC THẢI, TÍNH TOÁN HỆ THỒNG CIP.............................................................. 98 2.1.Quy hoạch mặt bằng nhà máy................................................................................................. 98 2.1.1. Thiết kế mặt bằng nhà sản xuất...................................................................................... 98 2.1.1.1. Phân xưởng nấu ..................................................................................................... 98 2.1.1.2. Phân xưởng lên men ............................................................................................ 102 iv 2.1.1.3. Phân xưởng hoàn thiện ........................................................................................ 104 2.1.2. TÍNH TOÁN CÁC PHÂN XƯỞNG PHỤ TRỢ .......................................................... 106 2.1.2.1. Kho nguyên liệu .................................................................................................. 106 2.1.2.2. Kho chứa sản phẩm ............................................................................................. 107 2.1.2.3. Kho chứa vỏ chai, bock........................................................................................ 107 2.1.2.4. Kho chứa nắp chai, nhãn, hồ dán, caramen ........................................................... 107 2.1.2.5. Phân xưởng cơ điện ............................................................................................. 108 2.1.2.6. Trạm biến áp........................................................................................................ 108 2.1.2.7. Nhà đặt hệ thống lạnh, hệ thống thu hồi CO2 ........................................................ 108 2.1.2.8. Kho chứa nhiên liệu (than) ................................................................................... 108 2.1.2.9. Nhà nấu hơi ......................................................................................................... 108 2.1.2.10. Khu chứa và xử lý nước cấp................................................................................. 108 2.1.2.11. Khu xử lý nước thải ............................................................................................. 109 2.1.2.12. Khu vực nhà điều hành ........................................................................................ 109 2.1.3. Các công trình khác ..................................................................................................... 109 2.1.3.1. Nhà hành chính .................................................................................................... 109 2.1.3.2. Hội trường ........................................................................................................... 110 2.1.3.3. Nhà ăn ................................................................................................................. 110 2.1.3.4. Nhà để xe ............................................................................................................ 110 2.1.3.5. Phòng vệ sinh, phòng tắm, phòng thay áo quần bảo hộ ......................................... 110 2.1.3.6. Phòng bảo vệ ....................................................................................................... 110 2.1.3.7. Phòng y tế............................................................................................................ 111 2.2.TÍNH NHU CẦU NƯỚC, NĂNG LƯỢNG.......................................................................... 114 2.2.1. Tính lượng nhiệt sử dụng ............................................................................................ 114 2.2.1.1. Nhiệt cung cấp cho nồi hồ hóa ............................................................................. 114 2.2.1.2. Nhiệt cung cấp cho nồi đường hóa ....................................................................... 116 2.2.1.3. Lượng nhiệt cung cấp cho nồi đun hoa ................................................................. 119 2.2.1.4. Tính lượng nhiệt để đun nước nóng...................................................................... 120 2.2.1.5. Lượng nhiệt cung cấp để thanh trùng bia chai ...................................................... 121 2.2.1.6. Tính lượng hơi sử dụng ........................................................................................ 121 2.2.1.7. Tính chọn lò hơi .................................................................................................. 122 2.2.1.8. Tính lượng nhiên liệu cung cấp cho nồi hơi .......................................................... 122 2.2.2. Tính lượng nước.......................................................................................................... 123 v 2.2.2.1. Lượng nước cung cấp cho phân xưởng nấu .......................................................... 123 2.2.2.2. Lượng nước cung cấp cho phân xưởng lên men.................................................... 124 2.2.2.3. Lượng nước cung cấp cho phân xưởng hoàn thiện ................................................ 124 2.2.2.4. Lượng nước cung cấp cho nồi hơi ........................................................................ 125 2.2.2.5. Lượng nước phục vụ các nhu cầu sinh hoạt: ......................................................... 125 2.2.3. Tính điện ................................................................................................................ 125 2.2.3.1. Tính điện chiếu sáng ............................................................................................ 125 2.2.3.2. Tính điện động lực ............................................................................................... 128 2.2.3.3. Tính chọn máy biến áp......................................................................................... 129 2.2.3.4. Tính điện năng tiêu thụ hằng năm ........................................................................ 129 2.3.PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI ............................................................................... 129 2.3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường trong nhà máy .................................................. 129 2.3.2. Phương pháp xử lý nước thải ....................................................................................... 130 2.3.2.1. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải .......................................................................... 130 2.3.2.2. Thuyết minh quy trình xử lý nước thải ................................................................. 131 2.4.TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CIP ............................................................................................ 133 2.4.1. CIP cho phân xưởng nấu ..................................................................................... 133 2.4.2. CIP cho phân xưởng lên men....................................................................................... 135 CHƯƠNG 3. TÍNH KINH TẾ ................................................................................................... 138 3.1.Vốn đầu tư cho nhà máy ....................................................................................................... 138 3.1.1 Vốn đầu tư cho công trình xây dựng ............................................................................ 138 3.1.1 Vốn đầu tư cho thiết bị ................................................................................................ 139 3.2.Tính giá thành cho sản phẩm ................................................................................................ 141 3.2.1. Chi phí nguyên liệuchính............................................................................................. 141 3.2.2. Chi phí nguyên liệu phụ .............................................................................................. 142 3.2.3. Chi phí nhiên liệu và động lực ..................................................................................... 142 3.2.4. Chi phí tiền lương ....................................................................................................... 142 3.2.5. Chi phí bảo hiểm tính theo lương................................................................................. 143 3.2.6. Chi phí khấu hao tài sản cố định .................................................................................. 143 3.2.7. Chi phí ngoài sản xuất ................................................................................................. 143 3.2.8. Tiền bán sản phẩm phụ ................................................................................................ 144 3.2.9. Giá thành 1 đơn vị sản phẩm ....................................................................................... 144 23.2.10 Định giá sản phẩm .................................................................................................. 145 vi 3.3. Đánh giá các chỉ tiêu kết quả và hiệu quả ............................................................................ 145 3.3.1. Tổng doanh thu của nhà máy ....................................................................................... 145 3.3.2. Doanh thu thuần (DTT) ............................................................................................... 145 3.3.3. Tổng lợi nhuận ............................................................................................................ 146 3.3.4. Đánh giá các chỉ tiêu hiệu quả ..................................................................................... 147 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ....................................................................................................... 148 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................................... 149 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Sơ đồ quy trình sản xuất bia …………………………………………...16 Hình 1.2. Biểu đồ gia nhiệt cho quá trình nấu nước nha …………………………21 Hình 1.3. Silô chứa nguyên liệu…………………………………………………...54 Hình 1.4. Sơ đồ nguyên lý hệ thống nghiền malt …………………………………58 Hình 1.5. Sơ đồ nguyên lý hệ thống nghiền gạo ………………………………….59 Hình 1.6. Nồi hồ hóa……………………………………………………………….62 Hình 1.7. Nồi đường hóa…………………………………………………………..64 Hình 1.8. Thùng lọc đáy bằng……………………………………………………..66 Hình 1.9. Nồi đun hoa……………………………………………………………..68 Hình 1.10. Thùng lắng xoáy……………………………………………………….71 Hình 1.11. Tank lên men…………………………………………………………..78 Hình 1.12. Tank chứa bia thành phẩm……………………………………………..80 Hình 1.13. Sơ đồ tổ chức của nhà máy ……………………………………………94 Hình 2.1. Sơ đồ mặt bằng tầng 1 nhà xử lý nguyên liệu …………………………..99 Hình 2.2. Sơ đồ mặt bằng khu vực nấu…………………………………………...101 Hình 2.3. Sơ đồ mặt bằng khu lên men…………………………………………...103 Hình 2.4. Sơ đồ mặt bằng phân xưởng hoàn thiện………………………………..134 Hình 2.5. Sơ đồ mặt bằng kho nguyên liệu……………………………………….137 Hình 2.6. Sơ đồ mặt bằng nhà máy ………………………………………………113 Hình 2.7. Hệ thống CIP phân xưởng nấu ………………………………………...135 Hình 2.8. Hệ thống CIP phân xưởng lên men ……………………………………136 viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần hóa học của malt................................................................................... 11 Bảng 1.2. Thành phần hóa học của hoa houblon ................................................................... 13 Bảng 1.3. Kế hoạch sản xuất của nhà máy .............................................................................. 32 Bảng 1.4. Tổn thất nguyên liệu qua từng công đoạn............................................................ 33 Bảng 1.5. Tỷ lệ nguyên liệu sản xuất bia chai ........................................................................ 33 Bảng 1.6. Tổng kết nguyên liệu chính, bán thành phẩm tương ứng với bia chai 12oBx............ 41 Bảng 1.7. Các nguyên liệu phụ, sản phẩm phụ tương ứng bia chai 12oBx ................. 42 Bảng 1.8. Tổng kết nguyên liệu chính, bán thành phẩm tương ứng với bia hơi 110Bx ...... 50 Bảng 1.9. Tổng kết nguyên liệu phụ tương ứng với bia hơi 110Bx ................................ 51 Bảng1.10. Thống kê máy, thiết bị chính của nhà máy ........................................................ 92 Bảng 1.11. Lực lượng lao động gián tiếp ................................................................................. 95 Bảng 1.12. Bảng tổng hợp lực lượng lao động trực tiếp ..................................................... 97 Bảng 2.1. Tổng hợp các công trình xây dựng trong mặt bằng nhà máy ......................111 Bảng 2.2. Tổng hợp các khu vực sử dụng đèn chiếu sáng trong nhà máy..................127 Bảng 2.3. Công suất các thiết bị trong nhà máy ..................................................................128 Bảng 2.4. Tiêu chuẩn cho phép của nước thải công nghiệp ............................................132 Bảng 3.1. Vốn đầu tư các công trình xây dựng ....................................................................138 Bảng 3.2. Vốn đầu tư các thiết bị chính..................................................................................139 Bảng 3.3. Chi phí nguyên vật liệu chính cho sản xuất 1000 lít bia chai .....................141 Bảng 3.4. Chi phí nguyên vật liệu chính cho sản xuất 1000 lít bia hơi .......................141 Bảng 3.5.Chi phí nhiên liệu và động lực trong 1 năm .......................................................142 Bảng 3.6. Chi phí vật tư để sản xuất 1 chai bia ....................................................................145 1 LỜI NÓI ĐẦU Bia là một loại đồ uống giải khát hiện rất được ưa chuộng ở nước ta cũng như trên thế giới. Bia có màu sắc, hương vị đặc trưng, dễ dàng phân biệt với các loại đồ uống khác. Được sản xuất từ các nguyên liệu chính là malt đại mạch, hoa houblon... Ngoài giá trị dinh dưỡng bia còn có khả năng kích thích tiêu hoá, giúp cơ thể khoẻ mạnh khi dùng với liều lượng thích hợp và đặc biệt còn có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát của người uống nhờ đặc tính bão hoà CO2. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học, bia ra đời từ khoảng 7000 năm trước Công nguyên, bắt nguồn từ các bộ lạc cư trú ven bờ sông Lưỡng Hà, sau đó được truyền sang các châu lục khác thông qua quá trình trao đổi, buôn bán giữa các bộ lạc. Trong quá trình tìm kiếm nguyên liệu phụ để tăng chất lượng cho bia, người ta nhận thấy hoa houblon mang lại cho bia hương vị rất đặc biệt và nhiều đặc tính quý giá. Hiện nay, hoa hublon vẫn là nguyên liệu không thể thay thế trong sản xuất bia. Đến thế kỷ XIX Louis Pasteur xuất bản cuốn sách về bia đã tạo ra ngành công nghiệp sản xuất bia dưới ánh sáng khoa học, cùng với sự phát triển của các ngành khoa học khác quy trình công nghệ sản xuất bia đang ngày càng trở nên hoàn thiện. Chính vì vậy, bia đã trở thành loại đồ uống được ưa chuộng nhất hiện nay, được sản xuất và tiêu thụ ngày nhiều trên phạm vi toàn thế giới. Bia được đưa vào Việt Nam từ năm 1980. Ngành công nghiệp sản xuất bia vẫn còn rất nhiều tiềm năng phát triển. Trong những năm gần đây, nhu cầu sử dụng bia ở nước ta ngày càng tăng. Rất nhiều nhà máy cũng như cơ sở sản xuất bia được thành lập trên khắp cả nước nhưng vẫn chưa đáp ứng hết được nhu cầu thị trường cả về chất lượng cũng như số lượng. Hơn nữa bia là một ngành công nghiệp có nhiều đóng góp to lớn cho ngành kinh tế quốc dân vì nó là ngành sản xuất đem lại lợi nhuận cao, khả năng thu hồi vốn nhanh, và là nguồn thu quan trọng cho ngân sách quốc gia. Xuất phát từ nhu cầu thực tế, mục tiêu đề ra và lợi ích của việc phát triển công nghệ sản xuất bia nên việc xây dựng thêm các nhà máy bia có năng suất cao với cơ 2 cấu tổ chức chặt chẽ cùng các thiết bị công nghệ hiện đại để cung cấp cho người tiêu dùng các loại bia có chất lượng cao, giá thành phù hợp là vô cùng cần thiết. Qua thời gian học tập và nghiên cứu tại trường, em đã được trang bị những kiến thức về cơ sở lý thuyết và chuyên môn ngành công nghệ thực phẩm nói chung và công nghệ sản xuất bia nói riêng tương đối đầy đủ. Bằng sự đam mê và thích thú với công nghệ sản xuất bia, cùng với triển vọng kinh tế khá cao của ngành công nghệ sản xuất bia. Do đó, em đã đăng ký đề tài tốt nghiệp là : “Thiết kế nhà máy bia năng suất 70 triệu lít/năm”  Nội dung đồ án gồm những phần chính sau:  Lập luận kinh tế kỹ thuật cho thiết kế.  Chọn dây chuyền công nghệ sản xuất bia.  Tính cân bằng vật chất của quá trình sản xuất.  Tính chọn máy, thiết bị sản xuất.  Tính lực lượng lao đông.  Tính điện, nước, năng lượng  Xử lý chất thải  Quy hoạch măt bằng sản xuất.  Tính kinh tế 3 LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới Đối với các nước có nền công nghiệp phát triển, đời sống kinh tế cao thì bia được sử dụng như một thứ nước giải khát thông dụng. Hiện nay trên thế giới có trên 25 nước sản xuất bia với sản lượng trên 100 tỷ lít/năm, trong đó, Mỹ, Đức, mỗi nước sản xuất trên dưới 10 tỷ lít/năm, Trung Quốc 7 tỷ lít/năm... Thống kê bình quân mức tiêu thụ hiện nay ở một số nước công nghiệp tiến tiến như sau: Cộng hòa Czech hơn 150 lít/người/năm, Đức 115 lít/người/năm, Úc khoảng 110 lít/người/năm... Năm 2009, sản lượng bia trên toàn thế giới tăng 0,4% so với năm 2008, đạt 181 triệu kl, phá vỡ kỷ lục trong 25 năm qua. Châu Á đã vượt qua châu Âu để trở thành châu lục đứng đầu thế giới về sản xuất bia, với sản lượng 58,67 triệu kl, tăng 5,5% so với năm 2008, so với mức giảm tương ứng 5,1% của châu Âu xuống 55,15 triệu kl. Châu Á là một trong những khu vực có lượng bia tiêu thụ đang tăng nhanh, các nhà nghiên cứu thị trường bia của thế giới nhận định rằng Châu Á đang dần giữ vị trí dẫn đầu về tiêu thụ bia trên thế giới. Do thị trường bia trên thế giới đang phát triển một cách năng động, các hãng bia sử dụng các chiến lược kinh doanh khác nhau. Tại Mỹ và Châu Âu, do thị trường bia đã ổn định, chiến lược kinh doanh bia là dành thị phần giảm chi phí sản xuất. Ngược lại, tại Trung Quốc là nơi thị trường đang tăng trưởng (nhất là đối với các loại bia chất lượng cao) chiến lược là phát triển sản xuất, tăng sản lượng và nâng cao chất lượng. 2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam Bia được đưa vào Việt Nam từ năm 1890 cùng với sự có mặt của Nhà máy Bia Sài Gòn và Nhà máy Bia Hà Nội, như vậy ngành bia Việt Nam đã có lịch sử trên 100 năm. 4 a. Tình hình sản xuất bia trong nước Năm năm trở lại đây, do tác động của nhiều yếu tố như tốc độ tăng trưởng GDP, tốc độ tăng dân số, tốc độ đô thị hóa, tốc độ đầu tư... mà ngành công nghiệp bia đã phát triển với tốc độ tăng trưởng cao. Thị trường bia Việt Nam hiện hình thành thế “chân vạc” với 3 doanh nghiệp lớn nhất là Sabeco, Habeco và VBL. Ba công ty này chiếm tới 95% thị phần sản lượng. Trong đó, Sabeco chiếm 51,4%, VBL chiếm 29,7% và Habeco chiếm 13,9%. Các doanh nghiệp khác có Bia Huế, Tân Hiệp Phát, Liên doanh nhà máy bia Đông Nam Á... Sabeco là đơn vị đứng đầu thị trường, chiếm 51,4% thị phần sản lượng các nhà sản xuất bia tại Việt Nam. Các sản phẩm chính của Sabeco có Bia Sài Gòn Đỏ (Sài Gòn Export 355), Bia lon 333, Bia Sài Gòn Lager, Bia Sài Gòn Xanh… Sản lượng năm 2010 của Bia Sài Gòn đạt mốc 1 tỷ lít, qua đó Sabeco đứng thứ 21 trong số các doanh nghiệp sản xuất bia hàng đầu thế giới và Top 3 các nhà sản xuất bia Đông Nam Á. Doanh số hợp nhất năm 2010 đạt 19.913 tỷ đồng, tương ứng 1 tỷ USD.Lợi nhuận trước thuế đạt 3.485 tỷ đồng, Lợi nhuận sau thuế của công ty me đạt 2.429 tỷ đồng. 5 VBL là nhà sản xuất các loại bia Heineken, Tiger, Larue tại Việt Nam.Công ty là liên doanh giữa Asia Pacific Brewery Limited (APBL) của Singapore và Tổng công ty thương mại Sài Gòn (Satra), tỷ lệ sở hữu của mỗi bên là 60% và 40%. Theo báo cáo thường niên năm 2010 của APBL, thị trường Đông Dương (Việt Nam, Lào, Campuchia) đóng góp 48% lợi nhuận trước thuế và lãi vay năm 2010 của công ty, tương ứng 241,7 triệu đô la Singapore (gần 3.900 tỷ đồng), tăng trưởng 48% so với năm 2009. Sản lượng bia Hà Nội tiêu thụ năm 2010 đạt 403,8 triệu lít, tăng 32,5% so với năm 2010. Các sản phẩm chính của Habeco có bia chia/bia lon Hà Nội, bia hơi, bia Trúc Bạch... Năm 2010, công ty mẹ Habeco đạt 5.439 tỷ đồng doanh thu và 895 tỷ đồng LNTT; LNST đạt 734 tỷ đồng. b. Số lượng cơ sở sản xuất Hiện nay, Việt Nam có khoảng 350 cơ sở sản xuất bia có trụ sở ở hầu khắp các tỉnh, thành trên cả nước và tiếp tục tăng về số lượng. Trong số này, có hơn 20 nhà máy đạt công suất trên 20 triệu lít/năm; 15 nhà máy có công suất lớn hơn 15 triệu lít/năm và có tới 268 cơ sở có năng lực sản xuất dưới 1 triệu lít/năm. Hai tổng công ty Bia – Rượu – Nước giải khát Hà Nội và Sài Gòn là hai đơn vị đóng góp tích cực và giữ vai trò chủ đạo trong ngành bia. c. Thương hiệu bia Những thương hiệu bia sản xuất tại Việt Nam đang chiếm ưu thế, đứng vững trên thị trường và có khả năng tiếp tục phát triển mạnh trong quá trình hội nhập, đó là: Sài Gòn, Sài Gòn special, 333, Hà Nội, Heineken, Tiger, Halida, huda ... d. Trình độ công nghệ và thiết bị Các nhà máy bia có công suất trên 100 triệu lít/năm đều có hệ thống thiết bị hiện đại, tiên tiến, nhập khẩu từ các nước có nền công nghiệp sản xuất bia phát triển mạnh như: Đức, Đan Mạch... Các nhà máy bia có công suất trên 20 triệu lít/năm cho đến nay đã đầu tư chiều sâu, đổi mới thiết bị, tiếp thu trình độ công nghệ tiên tiến vào sản xuất. 6 e. Định hướng phát triển nền công nghiệp bia Việt Nam đến năm 2025 Do mức sống ngày càng tăng, mức tiêu thụ ngày càng cao. Không kể các nước Châu Âu, Châu Mỹ có mức tiêu thụ bia theo đầu người rất cao do có thói quen uống bia từ lâu đời, các nước Châu Á tiêu dùng bình quân 17 lít/người/ năm. Truyền thống văn hóa dân tộc và lối sống tác động đến mức tiêu thụ bia rượu. Ở các nước có cộng đồng dân tộc theo đạo hồi, không cho phép giáo dân uống rượu bia nên tiêu thụ bình quân đầu người ở mức thấp. Việt Nam không bị ảnh hưởng của tôn giáo trong tiêu thụ bia nên thị trường còn phát triển. Theo số liệu của Hiệp hội Bia-Rượu-Nước giải khát Việt Nam, dù kinh tế khó khăn nhưng ngành bia vẫn phát triển tốt. Chỉ tính riêng những nhãn hiệu bia sản xuất trong nước, trong năm 2010, đã có hơn 2,7 tỷ lít bia được tiêu thụ. Quy hoạch phát triển ngành bia - rượu - nước giải khát Việt Nam đến năm 2015, tầm nhìn đến 2025 đã được Bộ Công Thương phê duyệt và đang trình lên Thủ tướng Chính phủ. Theo đó, đến năm 2015, Việt Nam sẽ sản xuất và tiêu thụ 4,6 - 4,7 tỷ lít bia. Còn đến năm 2020, Việt Nam sẽ sản xuất và tiêu thụ 6 - 6,5 tỷ lít bia. Và đến năm 2025, Việt Nam sẽ sản xuất và tiêu thụ 7 - 7,5 tỷ lít bia. Như vậy, việc xây dựng thêm nhà máy sản xuất bia ở khu vực miền Trung là cần thiết nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu dùng bia ngày càng cao của thị trường. 3. Chọn địa điểm xây dựng nhà máy a. Nguyên tắc chọn địa điểm xây dựng nhà máy Địa điểm được chọn để xây dựng nhà máy cần đáp ứng được những yêu cầu sau: - Phù hợp với quy hoạch chung của thành phố. - Gần nguồn nguyên liệu và nhiên liệu. - Đủ diện tích bố trí các công trình xây dựng đồng thời đảm bảo vận chuyển thuận lợi, có đủ diện tích để đảm bảo mở rộng sau này. - Tương đối bằng phẳng, đễ thoát nước, không ngập lụt. - Mực nước ngâm dưới đất đủ sâu để giảm chi phí nền móng. 7 - Gần đường giao thông vận tải (thủy, bộ) dễ vận chuyển. Không phả xây dựng đường mới để giảm chi phí làm đường giao thông. - Cần kiểm tra địa chất trước khi xây dựng nhà máy. Không được xây dựng trên các vùng mỏ, khoán sản hoặc địa chất không ổn định, không có hiện tượng sói mòn. - Gần nguồn cung cấp nước, gần các nhà máy khác để hợp tác sản xuất. - Sử dụng mạng lưới điện quốc gia để giảm chi phí lắp đặt đường dây, máy phát điện. - Nguồn nhân lực được cung cấp bởi khu dân cư. Từ các nguyên tắc chọn địa điểm đã nêu trên, chon địa điểm xây dựng nhà máy là vấn đề hết sức quan trọng, nó liên quan đến sự phát triển và ổn định của nhà máy. Căn cứ vào tình hình kinh tế và điều kiện cụ thể của địa phương em chọn địa điểm xây dựng nhà máy nằm trong khu công nghiệp Phú Bài, thuộc huyện Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế. Đây là một khu công nghiệp mới có diện tích rộng và đang tiếp tục được phát triển, có nhiều tiềm năng để phát triển kinh tế xã hội. Các khu dân cư và đô thị xung quanh đang được xây dựng và mở rộng. Bên cạnh đó hệ thống giao thông gần khu công nghiệp đã và đang được xây dựng, cải tạo và hoàn thiện. Mạng lưới điện quốc gia ở đây cung cấp cho cả khu công nghiệp rất ổn định và thuận lợi. b. Giao thông Nhà máy nằm trong khu công nghiệp Phú Bài nằm dọc quốc lộ 1A, cách cảng Lăng Cô 50km và gần sân bay Phú Bài và ga Hương thủy nên rất thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ bằng cà đường bộ, đường sắt và đường thủy. c. Nguồn nguyên liệu Nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt, nguyên liệu thay thế, hoa houblon, nước, nấm men và một số nguyên liệu phụ trợ khác. Malt đại mạch và hoa houblon được nhập về từ Châu Âu. Malt được đóng gói và bảo quản trong các container. Hoa houblon được nhập về dưới dạng hoa viên và 8 cao hoa. Nguyên liệu được nhập về nước bằng đường thủy và vận chuyển về nhà máy bằng xe container. Men giống: nhà máy sử dụng nấm men Saccharomyces carlsbergensis. d. Nguồn cung cấp nước Nước trong sản xuất bia nước đóng một vai trò rất quan trọng. Nước được sản xuất với một khối lượng tương đối lớn và yêu cầu của nước hết sức nghiêm ngặt. Nhà máy sử dụng nguồn nước máy do tỉnh cấp. Đây là một yếu tố quan trọng vì nước không chỉ để dùng cho nấu và xử lý, sinh hoạt mà còn được dùng để pha loãng từ bia nồng độ cao ra bia thành phẩm sau này. e. Nguồn điện Nhà máy sử dụng mạng lưới điện quốc gia, ngoài ra trong nhà máy còn có hệ thống máy biến thế riêng để ổn định nguồn điện và một máy phát điện dự phòng sử dụng khi mất điện. f. Nguồn cung cấp nhiệt Năng lượng nhiệt cung cấp cho nhà máy là hơi nước bão hòa được tạo ra từ hệ thống lò hơi đặt trong nhà máy. Hệ thống này sử dụng than làm chất đốt, than được thu mua từ các công ty than và vận chuyển về nhà máy bằng đường bộ hoặc đường sắt. g. Nguồn nhân lực Để đảm bảo cho nhà máy hoạt động hiệu quả nhất ngoài trang thiết bị hiện đại và tổ chức quản lý tốt thì nguồn nhân lực có chất lượng cao là điều vô cùng quan trọng. Địa điểm xây dựng nhà máy cách không xa các khu dân cư, gần các tuyến giao thông nên có nguồn nhân lực dồi dào. Các cán bộ, kỹ sư có trình độ tổ chức chuyên môn phải được đào tạo đủ trình độ quản lý, điều hành. Các công nhân có thể tuyển chọn lao động phổ thông, học nghề ở các vùng dân cư xung quanh để đảm bảo được yêu cầu về nơi ở, sinh hoạt. h. Thị trường tiêu thụ Thừa Thiên Huế là một tỉnh đông dân, có nhu cầu tiêu thụ sản phẩm lớn đặt biệt là vào các mùa lễ hội, mùa hè. Do đó, sản phẩm của nhà máy sản xuất sẽ được 9 tiêu thụ ngay tại địa phương. Ngoài ra, sản phẩm còn được cung cấp cho các tỉnh miền Trung lân cận. i. Khí hậu, lũ lụt Nhà máy được xây dựng ở khu công nghiệp Phú Bài. Đây là khu công nghiệp nằm ở vùng đất cao nên tránh được lũ lụt nếu có xảy ra. j. Nơi tiếp nhận nước thải sau khi xử lý Nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn tại nhà máy sẽ được tập trung theo đường ống dẫn nước thải của khu công nghiệp và thải ra sông. 10 Chương I. TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ, MÁY, THIẾT BỊ SẢN XUẤT, NHÂN LỰC SẢN XUẤT 1.1. Dây chuyền công nghệ sản xuất bia 1.1.1. Nguyên liệu dùng cho sản xuất bia 1.1.1.1. Malt đại mạch Trong sản xuất bia, malt là nguyên liệu quan trọng và quyết định lớn đến chất lượng của bia. Malt dùng trong sản xuất bia thường là malt được nảy mầm ở điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất định ở những điều kiện bắt buộc. Malt cung cấp cho quá trình lên men đường, tinh bột, axit amin, chất béo, chất khoáng, đạm, cung cấp enzym protease, amylase cho công nghệ nấu dịch lên men và các hệ thống enzym oxy hóa khử khác. Ngoài ra malt còn cung cấp nguồn đạm hòa tan cho sự sinh trưởng, phát triển của nấm men, cung cấp những chất đặc trưng tạo nên hương vị, độ bọt, độ bền bọt cho bia sau này. Có hai loại malt: malt vàng và malt thẫm. Tuy nhiên ở nhà máy này em chọn loại malt vàng. Hiện nay, các cơ sở sản xuất bia ở nước ta thường sử dụng loại malt chủ yếu được nhập từ Úc hoặc một số nước châu Âu như: Đức, Đan Mạch…  Yêu cầu về chất lượng malt  Chỉ tiêu cảm quan: - Màu sắc: Hạt malt vàng có màu vàng rơm, sáng óng ánh, hạt to chắc. - Mùi vị: Mùi vị đặc trưng cho malt vàng là vị ngọt nhẹ hay ngọt dịu, có hương thơm đặc trưng, không được có mùi vị lạ. - Hạt không có dấu hiệu meo mốc, mùi meo mốc có thể ảnh hưởng đến chất lượng bia. - Độ sạch của malt cho phép là 0,5% hạt gãy vỡ, 1% các tạp chất khác.  Chỉ số cơ lý: - Trọng lượng khô tuyệt đối: 28 – 38g/1000hạt - Độ ẩm: 4 – 5% - Độ hoà tan: 70 – 80% 11 - Thời gian đường hoá: 10 – 20 phút ở 70˚C - Đường maltose chiếm từ 65 – 70% tổng chất hoà tan - pH = 5,4 – 6,0 - Độ bột nhìn thấy khi bóp nát hạt malt > 90%  Thành phần hóa học của malt tính theo phần trăm chất khô Bảng 1.1. Thành phần hóa học của malt Thành phần % Chất khô Tinh bột 58 Đường khử 4 Đường sacharose 5 Pentose hòa tan 1 Pentose và hectose không hòa tan 9 Xenlulose 6 Các chất chứa nitơ 10 Chất béo 2,5 Chất khoáng 2,5 Đạm formol 0,7 – 1 Chất chứa nitơ không đông tụ 2,5 1.1.1.1. Hoa houblon Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản có tầm quan trọng thứ hai sau malt trong sản xuất bia, hiện chưa có nguyên liệu nào có thể thay thế được. Hoa houblon góp phần quan trọng tạo ra mùi vị đặc trưng của bia và tăng độ bền sinh học của bia. Các hợp chất có giá trị trong hoa phải kể đến chất đắng, polyphenol và tinh dầu thơm ngoài ra còn một số hợp phần khác nhưng không mang nhiều ý nghĩa trong công nghệ sản xuất bia. Chất đắng là hợp chất có hoạt tính sinh học cao ta ra sức căn bề mặt giúp bia có khả năng giữ bọt lâu. Với nồng độ thấp chúng còn có khả năng ức chế sự phát 12 triển của vi sinh vật. Chúng có tính kháng khuẩn ca Tăng độ bền sinh học của bia thành phẩm. Tinh dầu thơm là chất lỏng trong suốt màu vàng nhạt hoặc không màu khi đun sôi thì bay hơi thành phần tinh dầu thơm bị thay đổi. Sản phẩm tạo thành cùng các thành phần không bay hơi của tinh dầu tạo mùi thơm rất nhẹ và dễ chịu. Polyphenol: dùng để kết lắng loại bỏ hợp chat protid cao phân tử ra khỏi dung dịch đường, làm ổn định thành phần và tăng độ bền keo cho bia. Polyphenol có nhiều loại nhưng chúng hầu hết đều thuộc nhóm Flavonoid, nhóm này dễ dàng thực hiện phản ứng ngưng tụ để tạo thành oligone và polymer. Các oligone tạo thành có khả năng kết hợp với các protein cao phân tử tạo thành các hợp chất không tan khác. Hoa houblon thường được sử dụng dưới 3 dạng: hoa cánh, hoa viên và cao hoa. Nhà máy sử dụng 2 dạng chủ yếu là hoa viên và cao hoa. - Hoa cánh: hoa houblon tươi, nguyên cánh được sấy khô và được bảo quản để tránh oxy hóa. - Hoa viên: hoa houblon sau khi xử lý sơ bộ, được nghiền và ép thành các viên nhỏ, xếp vào các túi polyetylen hàn kín miệng để tiện cho việc bảo quản cũng như vận chuyển. - Cao hoa: trích ly các tinh chất trong hoa bằng các dung môi hữu cơ. Chất thơm và các thành phần khác có hàm lượng cao gấp 3 lần Houblon viên.  Yêu cầu chất lượng của hoa houblon - Màu sắc: Hoa có màu xanh hơi ngà, cánh hoa phải có màu sáng ngà, không có màu nâu hoặc màu sẫm đen. Cao hoa có dạng keo, màu vàng hổ phách. - Mùi vị: Có vị đắng, mùi thơm đặc trưng. - Hoa viên được đựng trong các túi PE bạc kín khí, không bị vỡ nát. Cao hoa đựng trong các hộp sát tráng vecni, không bị phồng, hở. - Hoa có hạn sử dụng rõ ràng - Có khả năng kết tủa nhanh khi đun sôi với nước nha, làm trong nước nha, có mùi thơm rõ rệt.