Tài liệu Thiết kế nhà máy bia sản xuất bia đen năng suất 10triệu lítnăm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế nhà máy bia sản xuất bia đen năng suất 10triệu lít/năm PHẠM THỊ MINH NGUYỆT [email protected] Ngành kỹ thuật Sinh học Giảng viên hướng dẫn: Bộ môn: Viện: GS.TS Nguyễn Văn Cách Chữ ký của GVHD GS.Hoàng Đình Hòa ThS.Nguyễn Quang Chương Kĩ thuật Sinh học Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm HÀ NỘI, 07/2020 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Phạm Thị Minh Nguyệt Số hiệu sinh viên: 20152743 Khóa: 60 Viện: Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm Ngành: Kỹ thuật Sinh học 1. Đầu đề thiết kế: Thiết kế nhà máy bia sản xuất bia đen năng suất 10 triệu lít/năm 2. Các số liệu ban đầu: Thiết kế nhà máy sản xuất bia đen năng suất 10 triệu lít/năm:60% bia chai, nồng độ dịch đường 14,5oBx. 40% bia hơi, nồng độ dịch đường là 12,5 oBx. Với 63% malt vàng,10% malt đen,20% malt melano và 7% gạo. 3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: Chương 1 : Lập luận kinh tế kỹ thuật. Chương 2 : Chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ. Chương 3 : Tính toán cân bằng sản phẩm. Chương 4 : Tính toán và chọn thiết bị. Chương 5 : Tính toán điện-hơi-nước. Chương 6 : Tính toán xây dựng. Chương 7 : Tính toán kinh tế. Chương 8 : Vệ sinh an toàn lao động. 4. Các bản vẽ: - Sơ đồ dây chuyền công nghệ (A1) - Phân xưởng nấu (A1) - Phân xưởng lên men (A1) - Phân xưởng hoàn thiện (A1) - Tổng bình đồ nhà máy (A1) 5. Họ tên cán bộ hướng dẫn: Công nghệ : PGS.TS Nguyễn Văn Cách…....................................................... Xây dựng: GS.Hoàng Đình Hòa......................................................................... Kinh tế: TS.Nguyễn Quang Chương.................................................................. 6. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: ............................................................................................................................ 7. Ngày hoàn thành đồ án: ............................................................................................................................. Ngày ....... tháng ....... năm 20… Trưởng bộ môn (Ký, ghi rõ họ, tên) Cán bộ hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ, tên) Sinh viên đã hoàn thành và nộp đồ án tốt nghiệp ngày…..tháng…năm….. Người duyệt (Ký, ghi rõ họ, tên) Sinh viên (Ký, ghi rõ họ, tên) MỤC LỤC CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN NGÀNH BIA................................1 1.1 Giới thiệu tổng quan ngành Bia.................................................................1 1.1.1 Tình hình sản xuất bia trên thế giới và những thách thức đặt ra với ngành. [7]................................................................................................1 1.2 1.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia tại Việt Nam.........................3 1.1.3 Giới thiệu về sản phẩm bia đen [10]...........................................6 Thuyết minh địa điểm xây dựng nhà máy...............................................10 1.2.1 Vị trí địa lý...............................................................................10 1.2.2 Nguồn nguyên liệu...................................................................10 1.2.3 Khu vực tiêu thụ.......................................................................11 1.2.4 Cơ sở hạ tầng............................................................................11 1.2.5 Nguồn lao động........................................................................12 CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ..................................................................................13 2.1 2.2 2.3 Nguyên liệu sản xuất...............................................................................13 2.1.1 Malt đại mạch...........................................................................13 2.1.2 Malt đen...................................................................................14 Hoa houblon............................................................................................20 2.2.1 Dạng hoa viên...........................................................................21 2.2.2 Dạng cao hoa............................................................................22 2.2.3 Nước.........................................................................................22 2.2.4 Nấm men..................................................................................23 2.2.5 Nguyên liệu thay thế (gạo).......................................................24 2.2.6 Các chế phẩm enzyme..............................................................25 2.2.7 Các nguyên liệu phụ trợ............................................................26 Lựa chọn phương pháp và thiết bị...........................................................26 2.3.1 Nghiền nguyên liệu...................................................................26 2.3.2 Hồ hóa và dịch hóa...................................................................28 2.3.3 Đường hóa................................................................................28 2.3.4 Lọc dịch đường.........................................................................29 2.3.5 Nấu hoa houblon......................................................................30 2.3.6 Lắng trong và làm lạnh nhanh..................................................31 2.4 2.5 2.6 2.7 Lên men...................................................................................................34 2.4.1 Phương pháp lên men trong hai thiết bị....................................34 2.4.2 Phương pháp lên men trong một thiết bị...................................35 Lọc bia.....................................................................................................35 2.5.1 Máy lọc khung bản...................................................................36 2.5.2 Máy lọc đĩa...............................................................................36 2.5.3 Máy lọc nến..............................................................................36 2.5.4 Máy ly tâm...............................................................................36 Thuyết minh quy trình công nghệ............................................................37 2.6.1 Nghiền malt..............................................................................38 2.6.2 Nghiền gạo...............................................................................38 2.6.3 Hồ hóa và dịch hóa...................................................................38 2.6.4 Đường hóa................................................................................39 2.6.5 Lọc dịch đường.........................................................................40 2.6.6 Lắng xoáy.................................................................................42 2.6.7 Làm lạnh nhanh........................................................................42 2.6.8 Bão hòa O2 vào dịch lên men....................................................43 2.6.9 Chuẩn bị men...........................................................................44 2.6.10 Lên men....................................................................................45 2.6.11 Lọc bia......................................................................................47 2.6.12 Bão hòa CO2.............................................................................49 2.6.13 Chiết block, chiết chai và đóng nắp..........................................49 2.6.14 Thanh trùng..............................................................................50 2.6.15 Dán nhãn..................................................................................50 Công nghệ xử lý nước cấp, nước thải......................................................50 2.7.1 Xử lý nước cấp.........................................................................51 2.7.2 Xử lý nước thải.........................................................................51 CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG SẢN PHẨM...................................53 3.1 Lập kế hoạch sản xuất.............................................................................53 3.2 Tính cân bằng sản phẩm..........................................................................53 3.2.1 Tính toán cân bằng sản phẩm sản xuất bia chai........................54 3.2.2 Tính cân bằng sản phẩm cho sản xuất bia hơi..........................63 CHƯƠNG 4. TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ.....................................................70 4.1 Tính và chọn thiết bị phân xưởng chuẩn bị nguyên liệu..........................70 4.2 4.3 4.4 4.1.1 Gầu tải, vít tải nhập liệu và Silo................................................70 4.1.2 Tính và chọn thiết bị cho phân xưởng nghiền...........................73 Tính toán thiết bị phân xưởng nấu...........................................................77 4.2.1 Nồi hồ hóa và dịch hóa.............................................................77 4.2.2 Nồi đường hóa..........................................................................79 4.2.3 Thùng lọc đáy bằng..................................................................80 4.2.4 Nồi nấu hoa..............................................................................82 4.2.5 Thùng lắng xoáy.......................................................................83 4.2.6 Thiết bị làm lạnh nhanh và hệ thống sục khí............................84 4.2.7 Thùng nước nấu........................................................................85 4.2.8 Hệ thống CIP nhà nấu...............................................................86 4.2.9 Bơm..........................................................................................87 Tính và chọn thiết bị phân xưởng lên men..............................................87 4.3.1 Tank lên men............................................................................88 4.3.2 Thiết bị nhân men giống cấp II.................................................89 4.3.3 Thiết bị nhân men giống cấp I..................................................91 4.3.4 Thiết bị bảo quản men sữa........................................................93 4.3.5 Thiết bị hoạt hóa men sữa.........................................................94 4.3.6 Hệ thống CIP bộ phận lên men.................................................95 Tính toán thiết bị bộ phận hoàn thiện sản phẩm......................................96 4.4.1 Thiết bị lọc bia..........................................................................96 4.4.2 Bơm lọc....................................................................................97 4.4.3 Thùng chứa bia sau lọc.............................................................97 4.4.4 Thiết bị bão hòa CO2...............................................................98 4.4.5 Hệ thống chiết bock..................................................................99 4.4.6 Hệ thống chiết chai.................................................................100 CHƯƠNG 5. TÍNH TOÁN NHU CẦU NĂNG LƯỢNG VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG NƯỚC CỦA NHÀ MÁY....................................................................104 5.1 Tính nhiệt lạnh......................................................................................104 5.1.1 Lượng nhiệt lạnh cần cấp cho thiết bị làm lạnh nhanh............104 5.1.2 Tính lượng nhiệt lạnh cấp cho khu lên men............................104 5.1.3 Tính toán lượng nhiệt lạnh cấp cho hệ thống cấp men giống..107 5.1.4 Lượng nhiệt lạnh cấp cho phân xưởng hoàn thiện..................111 5.1.5 Hệ thống lạnh.........................................................................112 5.2 5.3 5.4 Tính hơi.................................................................................................114 5.2.1 Tính hơi cấp cho quá trình hồ hóa và dịch hóa.......................114 5.2.2 Tính lượng hơi cần cho quá trình đường hóa..........................115 5.2.3 Tính lượng hơi cần cấp cho quá trình nấu hoa........................116 5.2.4 Tính lượng hơi cấp cho nồi đun nóng nước............................117 5.2.5 Tính lượng hơi cấp cho phân xưởng hoàn thiện.....................118 5.2.6 Tính lượng nhiên liệu cấp cho nồi hơi....................................119 Tính lượng nước sử dụng......................................................................120 5.3.1 Tính lượng nước sử dụng cho phân xưởng nấu......................120 5.3.2 Tính lượng nước dùng cho phân xưởng lên men....................121 5.3.3 Lượng nước sử dụng cho phân xưởng hoàn thiện...................121 5.3.4 Tính lượng nước dùng cho các hoạt động khác......................122 Tính điện năng tiêu thụ..........................................................................123 5.4.1 Tính phụ tải chiếu sáng...........................................................123 5.4.2 Phụ tải sản xuất.......................................................................125 5.4.3 Tính toán các thông số của hệ thống điện...............................125 5.4.4 Tính lượng điện năng sử dụng hằng năm................................126 CHƯƠNG 6. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ XÂY DỰNG NHÀ MÁY........128 6.1 Tính toán các hạng mục công trình........................................................128 6.1.1 Khu vực sản xuất....................................................................128 6.1.2 Kho tàng.................................................................................130 6.1.3 Các phân xưởng phụ trợ sản xuất...........................................131 6.1.4 Các công trình khác................................................................131 6.2 Bố trí các hạng mục công trình..............................................................134 6.3 Tính toán đánh giá thông số xây dựng...................................................134 CHƯƠNG 7. TÍNH TOÁN KINH TẾ...........................................................135 7.1 Mục đích, ý nghĩa của việc tính kinh tế.................................................135 7.2 Nội dung tính toán.................................................................................135 7.2.1 Chi phí mua sắm tài sản cố định.............................................135 7.2.2 Chi phí trong từng năm...........................................................140 7.2.3 Tính giá thành sản phẩm.........................................................145 7.2.4 Tính giá bán sản phẩm............................................................145 7.2.5 Doanh thu và thu nhập............................................................146 7.2.6 Thu nhập sau thuế của dự án..................................................147 7.2.7 Đánh giá dự án và thời gian hoàn vốn....................................147 CHƯƠNG 8. VỆ SINH VÀ AN TOÀN LAO ĐỘNG...................................149 8.1 8.2 Vệ sinh..................................................................................................149 8.1.1 Vệ sinh cá nhân......................................................................149 8.1.2 Vệ sinh thiết bị nhà xưởng......................................................149 An toàn lao động...................................................................................150 8.2.1 Chống khí độc trong nhà máy.................................................150 8.2.2 Chống ồn và rung động..........................................................150 8.2.3 An toàn khi vận hành thiết bị..................................................150 8.2.4 An toàn về điện.......................................................................150 8.2.5 Phòng cháy chữa cháy............................................................151 KẾT LUẬN......................................................................................................152 TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................153 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Các loại bia tại Việt Nam.......................................................................3 Hình 1.2 Thị trường bia tại Việt Nam...................................................................7 Hình 2.1 hạt malt đen [9]....................................................................................14 Hình 2.2 nguyên liệu gạo[9]................................................................................24 Hình 2.3 Quy trình công nghệ.............................................................................37 Hình 4.1 Thiết bị hồ hóa......................................................................................77 Hình 4.2 Thiết bị lọc đáy bằng............................................................................80 Hình 4.3 Thiết bị nấu hoa....................................................................................82 Hình 4.4 Thùng lắng xoáy...................................................................................83 Hình 4.5 Thiết bị nhân giống cấp II....................................................................89 Hình 4.6 Thiết bị nhân giống cấp I......................................................................91 Hình 4.7 Thiết bị bảo quản men sữa....................................................................93 Hình 4.8 Lọc bia..................................................................................................96 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các chỉ tiêu cảm quan............................................................................9 Bảng 1.2 Các chỉ tiêu hóa học...............................................................................9 Bảng 1.3 Các chỉ tiêu về vi sinh vật....................................................................10 Bảng 2.1 Một số chỉ tiêu của malt đen.[1]...........................................................15 Bảng 2.2 Đặc điểm khác nhau trong công nghệ sản xuất malt đen và malt vàng. [5]........................................................................................................................ 16 Bảng 2.3 Một số thông số kĩ thuật của malt vàng, malt đen và malt melano.......20 Bảng 2.4 Tiêu chuẩn nước trực tiếp sản xuất......................................................23 Bảng 2.5 Thành phần hóa học của gạo.[4]..........................................................25 Bảng 2.6 Yêu cầu về chất lượng của gạo............................................................25 Bảng 3.1 Kế hoạch sản xuất các mặt hàng bia trong năm...................................53 Bảng 3.2 Các chỉ số nguyên liệu.........................................................................54 Bảng 3.3 Bảng tổng hợp tính toán cân bằng vật chất đối với bia chai.................62 Bảng 3.4 Hàm lượng chất khô và chất chiết trong từng loại nguyên liệu............64 Bảng 3.5 Bảng thống kê nguyên liệu cho sản xuất bia hơi..................................68 Bảng 4.1 Thông số kĩ thuật của gầu tải nhập liệu................................................72 Bảng 4.2 Thông số kĩ thuật của vít tải nhập liệu.................................................72 Bảng 4.3 Thông số kĩ thuật silo chứa..................................................................72 Bảng 4.4 Thông số kĩ thuật của gầu tải...............................................................74 Bảng 4.5 Thông số kĩ thuật vít tải.......................................................................74 Bảng 4.6 Thông số kĩ thuật máy sàng.................................................................75 Bảng 4.7 Thông số kĩ thuật thiết bị nghiền..........................................................76 Bảng 4.8 Các thông số kĩ thuật nồi hồ hóa..........................................................78 Bảng 4.9 Các thông số kĩ thuật nồi đường hóa....................................................79 Bảng 4.10 Thông số kĩ thuật thùng lọc đáy bằng................................................81 Bảng 4.11 Thông số kĩ thuật nồi nấu hoa............................................................83 Bảng 4.12 Thông số thiết bị lắng.........................................................................84 Bảng 4.13 Thông số của thiết bị lạnh nhanh.......................................................84 Bảng 4.14 Thông số thùng chứa nước.................................................................86 Bảng 4.15 Thông số kĩ thuật của thùng CIP........................................................87 Bảng 4.16 Thông số thiết bị lên men...................................................................89 Bảng 4.17 Thông số kỹ thuật của thiết bị nhân giống cấp II...............................91 Bảng 4.18 Thông số kỹ thuật của thiết bị nhân giống cấp I.................................92 Bảng 4.19 Thống số kỹ thuật thiết bị hoạt hóa men sữa......................................95 Bảng 4.20 Thông số thiết bị CIP nhà men...........................................................96 Bảng 4.21 Thông số thiết bị lọc nến....................................................................97 Bảng 4.22 Thông số thiết bị lọc đĩa.....................................................................97 Bảng 4.23 Thông số tank chứa bia sau lọc..........................................................98 Bảng 4.24 Thông số thiết bị bão hòa CO2...........................................................98 Bảng 4.25 Thông số thiết bị rửa bock.................................................................99 Bảng 4.26 Thông số thiết bị chiết bock.............................................................100 Bảng 4.27 Thông số thiết bị chiết rót 3 in 1......................................................100 Bảng 4.28 Thông số thiết bị thanh trùng chai....................................................102 Bảng 4.29 Thông số thiết bị dán nhãn...............................................................102 Bảng 4.30 Thông số kỹ thuật của thiết bị xếp két..............................................103 Bảng 4.31 Thông số thiết bị rửa két..................................................................103 Bảng 5.1 Lượng bóng đèn sử dụng và công suất chiếu sáng.............................124 Bảng 5.2 Công suất tiêu thụ điện của các thiết bị..............................................125 Bảng 6.1 Các thiết bị phân xưởng nấu...............................................................128 Bảng 6.2 Thông số thiết bị phân xưởng lên men...............................................129 Bảng 6.3 Thông số các công trình xây dựng.....................................................133 Bảng 7.1 Chi phí xây dựng các hạng mục công trình........................................135 Bảng 7.2 Vốn đầu tư cho thiết bị phân xưởng sản xuất chính...........................136 Bảng 7.3 Vốn đầu tư Phân xưởng lên men........................................................137 Bảng 7.4 Vốn đầu tư phân xưởng hoàn thiện....................................................138 Bảng 7.5 Vốn đầu tư cho các khu vực phụ trợ..................................................138 Bảng 7.6 Vốn đầu tư cho phương tiện vận chuyển............................................139 Bảng 7.7 Chi phí mua nguyên liệu trực tiếp cho sản xuất bia chai....................140 Bảng 7.8 Chi phí mua nguyên liệu trực tiếp cho sản xuất bia hơi.....................140 Bảng 7.9 Chi phí đầu tư ban đầu cho vật liệu sản xuất......................................141 Bảng 7.10 Chi phí năng lượng...........................................................................142 Bảng 7.11 Nhân công cho bộ phận sản xuất trực tiếp........................................142 Bảng 7.12 Cán bộ trong nhà máy......................................................................143 Bảng 7.13 Lương trung bình 1 tháng cho cán bộ, công nhân viên nhà máy......144 Bảng 7.14 Giá thành sản phẩm bia chai (6 triệu lít/năm)..................................145 Bảng 7.15 Giá thành sản phẩm bia hơi (4 triệu lít/năm)....................................145 Bảng 7.16. Bảng dự toán thời gian hoàn vốn....................................................148 LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, ban chủ nhiệm khoa Kỹ thuật Sinh Học cùng với các thầy cô giáo trong khoa đã tạo điều kiện cho em học tập và nghiên cứu trong suốt thời gian 5 năm học ở trường, tạo điều kiện cho em được học tập trong môi trường học tập khoa học, giúp chúng em có kiến thức vững vàng để làm hành trang lập nghiệp sau này. Em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc và lời cảm ơn chân thành tới GS Nguyễn Văn Cách, GS Hoàng Đình Hòa, Ths Nguyễn Quang Chương đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập cũng như việc lựa chọn và làm đồ án tốt nghiệp. Cuối cùng cho em gửi lời biết ơn chân thành tới gia đình, người thân và bạn bè đã hết lòng giúp đỡ, động viên em trong thời gian học tập vừa qua. Do thời gian có hạn nên bài đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót, vậy em rất mong nhận được sự cảm thông và chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo cùng các bạn để bài đồ án của em được hoàn thiện hơn và đạt kết quả tốt nhất. Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện, Phạm Thị Minh Nguyệt TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN 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. Bia được sản xuất từ các loại nguyên liệu chính là nước, malt đại mạch, hoa houblon, nấm men và có thể bổ sung thêm nguyên liệu thay thế (gạo, ngô, khoai, sắn…) để giảm giá thành bia mà chất lượng vẫn được giữ nguyên. Bia là loại nước giải khát có nhiều bọt, có hương thơm đặc trưng, có vị đắng dễ chịu, lớp bọt trắng mịn, với hàm lượng CO2 khá cao giúp cho cơ thể giải khát một cách triệt để khi ta uống. Hàm lượng các chất hòa tan trong bia không nhiều, chỉ khoảng 5 – 10% tùy theo loại Bia nhưng hầu hết các chất hòa tan này vào trong cơ thể đều được con người hấp thụ tốt, sản phẩm bia mang lại cho người uống cảm giác mát lạnh sảng khoái, được nhiều người ưa thích. Bia có tác dụng giải khát, kích thích tiêu hóa, ngoài ra nó còn chứa Vitamin B1, B2, PP và rất nhiều acid amin cần thiết cho cơ thể. Uống bia với một lượng thích hợp không những có lợi cho sức khoẻ, ăn cơm ngon, dễ tiêu hoá mà còn giảm được sự mệt mỏi sau những ngày làm việc mệt nhọc. Hiện nay, việc Nghị định 100 sửa đổi Nghị định 46/2016 (Luật Phòng chống tác hại của rượu, bia năm 2019 (có hiệu lực từ 1/1/2020) đã tác động mạnh mẽ lên ngành sản xuất đồ uống có cồn nói chung và bia nói riêng. Vì vậy, việc sản xuất một loại bia đặc sản mới lạ, nồng độ cồn vừa phải sẽ có tính tiềm năng ở thị trường Việt Nam. Người Sài Gòn hẳn chưa quên loại bia đen được đóng lon của hãng Guinness nhập khẩu vào Việt Nam đầu thập niên 90. Tuy nhiên loại bia này nhanh chóng bị thất bại do có mùi giống thuốc Bắc. Những năm gần đây, sau khi đã mở cửa hội nhập với các nước trên thế giới, mức sống tăng lên kéo theo thị hiếu cũng nhanh chóng thay đổi. Bia đen đang có xu hướng quay lại thị trường Việt, thu hút một bộ phận khách hàng do nhà sản xuất khai thác tính hiếu kì của khách hàng cũng như tính sành điệu của sản phẩm. Với những tương lai rộng mở cho sản phẩm bia đen, em xin trình bày đồ án tốt nghiệp: “Thiết kế nhà máy sản xuất bia đen với năng suất 10 triệu lít/năm.” CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN NGÀNH BIA VÀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT BIA ĐEN 1.1 Giới thiệu tổng quan ngành Bia 1.1.1 Tình hình sản xuất bia trên thế giới và những thách thức đặt ra với ngành. [7] Bia là 1 trong những đồ uống lâu đời nhất của loài người, có thể xuất hiện trong thời kì đầu Đồ Đá hay 9.500 trước CN khi mà ngũ cốc lần đầu tiên được gieo trồng. Theo, tiến sĩ Tim Cooper, các bằng chứng lịch sử sớm nhất xuất hiện ở Ai Cập và Iraq cổ đại. Bài thánh ca Ninkasi, được người Sumerian viết vào khoảng 3500-3100 trước Công nguyên, là bằng chứng văn học đầu tiên ngợi ca và mô tả cách thức nấu bia Các nhà khảo cổ học cho rằng, bia là 1 trong những công cụ để hình thành lên các nền văn minh. Bia, từ trước cuộc Cách mạng Công nghiệp, chỉ được nấu để phục vụ nhu cầu nội địa của từng nước và tại nhiều nơi ở Châu Âu, bia là mặt hàng độc quyền của các tu viện. Sau Cách mạng Công nghiệp, bia được áp dụng nhiều công nghệ mới và đã đạt được quy mô sản xuất lớn, phục vụ cho nhu cầu không chỉ nội địa và vươn ra nhiều nơi trên thế giới. Tùy vào loại nấm men được sử dụng và quá trình lên men của chúng, có thể phân loại bước đầu các loại bia thành hai nhóm: các loại bia lên men nổi (Ale) và các loại bia lên men chìm (Lager). Bia lên men nổi nổi tiếng có thể kể ra như: Weizenbier, Berliner Weifie, Altbier hoặc Kolsch ở Đức, Ale, Porter hoặc Stout ở Anh và ở Bỉ là Lambic, Gueuze, Trappist… Các nhãn hiệu bia sản xuất theo phương pháp lên men chìm nổi tiếng như: Pilsner ở Đức, Marzen March beer, bia Bock, Double Box beer… Với nhu cầu ngày càng đa dạng, các sản phẩm bia theo đó cũng trở nên đa dạng hơn, phù hợp với nhiều người hơn như: - Bia nhẹ độ (light beer) có độ cồn từ 2,5 – 4,0. - Bia cho người ăn kiêng (diet beer) là loại bia được đường hóa triệt để nhằm làm giảm giá trị dinh dưỡng của bia. - Bia không cồn (alcohol free beer) được sản xuất như bia thông thường sau đó được chưng cất để loại bỏ cồn nhưng vẫn giữ được hương vị thơm 1 ngon của bia. Ngành bia trên thế giới nhìn chung đã bước vào giai đoạn trưởng thành và bão hòa. Cơ cấu tiêu thụ dịch chuyển từ các quốc gia phát triển với nền văn hóa bia lâu đời sang các quốc gia đang phát triển có ngành bia non trẻ. Tính đến năm 2019, tỷ trọng tiêu thụ bia tại Châu Á chiếm 35% tổng sản lượng bia tiêu thị trên toàn thế giới. Lượng tiêu thụ bia tập trung tại các nước như Nga, Brazil, Ấn Độ, Trung Quốc… với động lực thúc đẩy tăng trưởng trong tiêu thụ là việc tự do hóa thương mại, thu nhập đầu người tăng và cơ cấu dân số có tỷ trọng người trong độ tuổi lao động cao. Đi ngược với xu hướng bão hòa của ngành bia thế giới ngoài khu vực Châu Á còn có Châu Phi, với lượng tiêu thụ tăng đều đặn qua các năm đi liền với bùng nổ dân số và tình hình kinh tế khu vực có sự tăng trưởng mạnh. Trong giai đoạn 2015 – 2020, Châu Phi được dự kiến và khu vực có tốc độ tăng trưởng nhanh nhất, khoảng 5,2%/năm. Châu Á vẫn sẽ tiếp tục là thị trường tiêu thụ bia lớn nhất thế giới, với lượng tiêu thụ kỳ vọng tăng từ 63,3 tỷ lít lên 90 tỷ lít vào năm 2020. Bia là loại hàng hóa có vòng đời sản phẩm ngắn, thời hạn sử dụng chỉ từ 3 tháng đến 1 năm. Do vậy, cung cầu của ngành có đặc thù là thường đi cùng nhau, không có độ trễ, lượng tồn kho không đáng kể và cung dễ thay đổi theo cầu. Đến thời điểm năm 2018, Trung Quốc là quốc gia có sản lượng sản xuất bia lớn nhất thế giới, theo sau đó là Mỹ và Brazil. Cũng trong năm này, Việt Nam nằm trong top 10 nước có sản lượng sản xuất bia lớn nhất thế giới ở vị trí thứ 9, chiếm 2,3% thị phần trong sản xuất bia toàn cầu. Về tiêu thụ, Trung Quốc vẫn tiếp tục là quốc gia tiêu thụ bia nhiều nhất trên thế giới trong năm 2018. Tuy nhiên, mức tiêu thụ bình quân đầu người cao nhất vẫn thuộc về các quốc gia Tâu Âu như Cộng hòa Séc, Đức, Áo… vào khoảng hơn 100 lít/người/năm. Xu hướng tiêu thụ sắp tới của ngành bia thế giới tập trung vào phân khúc bia cao cấp, trào lưu bia thủ công và xu hướng đa dạng trải nghiệm uống. cùng với đó là mối quan tâm của người tiêu dùng đối với sức khỏe ngày càng gia tăng sẽ thúc đẩy sự ra đời và phát triển của các sản phẩm bia ít hoặc không cồn. 2 1.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia tại Việt Nam Ngành bia Việt Nam có lịch sử và truyền thống trên 100 năm với hai nhà máy bia của Pháp xây dựng phía Bắc và phía Nam từ những năm 1890. Cho đến nay chỉ trong thời gian ngắn ngành bia Việt Nam đã có bước phát triển nhảy vọt thông qua việc đầu tư phát triển nhà máy bia mới có quy mô và công nghệ hiện đại hơn. Không chỉ có vậy còn có một số nhà máy liên doanh với các hãng nước ngoài như: Heniken, Carsberg, Posters… Công nghiệp bia phát triển đã đóng góp một lượng đáng kể vào ngâm sách quốc gia và giúp giải quyết việc làm cho một lượng lớn lao động. Trong những năm gần đây, để nâng cao năng lực của ngành Bia- RượuNước giải khát trong bối cảnh nền kinh tế đã mở cửa sau khi Việt Nam gia nhập tổ chức thương mại thế giới(WTO), chính phủ đã ban hành các chính sách, quy hoạch ngành, nhằm chỉ đạo kịp thời công cuộc công nghiệp hoá hiện đại hoá của ngành với định hướng kết hợp công nghệ cổ truyền với hiện đại, đẩy mạnh những khâu then chốt, đầu tư và phát triển hoạt động nghiên cứu khoa học và ứng dụng, dự án đổi mới trang thiết bị của các doanh nghiệp trong ngành Bia- Rượu- Nước giải khát Việt Nam. 3 Hình 1.1 Các loại bia tại Việt Nam Trong nhóm đồ uống có cồn, bia là sản phẩm được người Việt lựa chọn nhiều nhất, chiếm hơn 97% tổng sản lượng đồ uống có cồn được tiêu thụ trong năm 2018. Bia trung cấp vẫn là phân khúc được tiêu thụ nhiều nhất tại Việt Nam. Hoạt động mạnh và chiếm thị phần nhiều nhất trong phân khúc này là các doanh nghiệp nội địa như Sabeco, Habeco… Trong giai đoạn 2015 -2020, bia trung cấp nội địa vẫn là phân khúc có lượng tiêu thụ nhiều nhất, kỳ vọng tăng trưởng ở mức CAGR 7,1%, cao hơn mức trung bình ngành. Tuy nhiên phân khúc bia cao cấp lại là phân khúc có tốc độ tăng trưởng nhanh nhất, được thúc đẩy bởi xu hướng tiêu dùng cao cấp hóa đang phổ biến trên toàn cầu và cũng ảnh hưởng đến thị trường tiêu dùng Việt Nam, cùng với đó là thu nhập người dân tăng và nhu cầu thể hiện đẳng cấp và vị thế xã hội. Phân khúc này hiện tại lại là sân chơi của các hãng bia ngoại với Heineken đang ở vị trí dẫn đầu và được dự báo tăng trưởng với CAGR 2015 – 2020 là 7,2%. Phân khúc bình dân nội địa có CAGR 2015 – 2020 đạt 3,7%, thấp hơn rất nhiều so với tăng trưởng kỳ vọng tại hai phân khúc trên, thể hiện rõ rệt xu hướng tiêu thụ cao cấp hóa. Thị trường bia Việt Nam hiện có mức cô đặc cao, 4 doanh nghiệp lớn là Sabeco, Habeco, Heineken Việt Nam và Carlsberg đã chiếm tới 90% thị phần, 4 10% thị phần còn lại là các hãng bia ngoại như Sapporo, San Muguel… và các hãng bia địa phương. Theo khu vực địa lý, thị trường Việt Nam được chia làm 3 miền Bắc, Trung, Nam với những đặc điểm khác nhau: - Miền Bắc: chiếm khoảng 35% lượng tiêu thụ bia cả nước. Dẫn đầu thị phần tại khu vực này là thương hiệu Bia Hà Nội và Bia hơi Hà Nội của Habeco, tiếp theo Heineken và Tiger của Heineken Việt Nam và Saigon Special, 333 của Sabeco. Một thương hiệu bia tầm trung là Halida được tiêu thụ khá nhiều tại khu vực Thanh Hóa, Nghệ An. - Miền Trung: Với đặc điểm là dân số ít và không nhiều thành phố lớn. Khu vực miền Trung chiếm 6% lượng tiêu thụ bia toàn ngành bia. Đây là khu vực tiêu thụ chính của Hue Brewery (thuộc sở hữu của Carlsberg) với thương hiệu bia Huda, dẫn đầu thị phần khu vực. Tiếp theo là bia Larue và các sản phẩm của bia Sài Gòn, Heineken… - Miền Nam: Khu vực tiêu thụ bia mạnh nhất Việt Nam, chiếm tới 59% tổng lượng tiêu thụ toàn ngành. Sabeco là doanh nghiệp dẫn đầu thị phần bia tại khu vực này. Với quy mô thị trường lớn hơn hẳn khu vực miền Bắc và miền trung, việc khai thác tốt thị trường miền Nam (nơi có những điều kiện như thu nhập bình quân đầu người, khí hậu và văn hóa uống thích hợp hơn) là cơ sở để Sabeco trở thành doanh nghiệp hàng đầu tại Việt Nam. Đây cũng là nơi đặt trụ sở chính của Heineken Việt Nam và là nơi mà các doanh nghiệp bia ngoại chọn để thâm nhập vào thị trường trong nước. Trong sản xuất, công nghệ không phải là yếu tố trọng yếu đối với ngành bia và quy trình sản xuất bia tại Việt Nam cũng giống như quy trình sản xuất chung của thế giới. Về công suất, Sabeco là hãng bia có tổng công suất cao nhất, đạt 1,8 tỷ lít bia/năm với 23 nhà máy bia trải dài trên khắp cả nước. Với mức độ phủ sóng của các nhà máy tại cả Bắc, Trung và Nam, Sabeco dễ dàng tiếp cận với các đối tượng khách hàng trên mọi khu vực địa lý, tạo ra lợi thế cạnh tranh bền vững cho Sabeco so với các hàng bia khác. Cụ thể, về thị phần, Habeco mặc dù là hãng bia hiện diện tại miền Bắc và Bắc Trung Bộ đầu tiên nhưng lại đang mất dần thị 5