Tài liệu Thiết kế nhà máy sản xuất bia không cồn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ Khoa Cơ khí - Công nghệ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: Thiết kế nhà máy sản xuất bia năng suất 91,8 triệu lít sản phẩm/năm Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quốc Tịnh Lớp: Công nghệ thực phẩm 46B Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Huế Bộ môn: Công nghệ thực phẩm HUẾ, 2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ Khoa Cơ khí - Công nghệ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: Thiết kế nhà máy sản xuất bia năng suất 91,8 triệu lít sản phẩm/năm Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quốc Tịnh Lớp: Công nghệ thực phẩm 46B Thời gian thực tập: 15/08/2016 – 15/09/2016 Địa điểm: Công ty cổ phần bia Hà Nội – Quảng Bình, Tiểu khu 13, Phường Bắc Lý, Thành phố Đồng Hới, Quảng Bình Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Huế Bộ môn: Công nghệ thực phẩm HUẾ, 2017 KHOA CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ ---------------------- Độc lập – Tự do – Hạnh phúc -----------*----------- NHIỆM VỤ THIẾT KẾ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Nguyễn Quốc Tịnh Lớp: Công nghệ thực phẩm 46B Khóa: 2012 – 2017 Khoa: Cơ khí – Công nghệ 1/ Tên đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất bia năng suất 91,8 triệu lít sản phẩm/năm. 2/ Các thông số ban đầu: - Nhà máy sản xuất 2 loại bia với năng suất là: + Bia có cồn, năng suất 81,8 triệu lít sản phẩm/năm + Bia không cồn, năng suất 10 triệu lít sản phẩm/năm - Một số thông số ban đầu tự chọn. 3/ Nội dung các phần thuyết minh và tính toán Lời mở đầu Phần 1: Lập luận kinh tế và kỹ thuật Phần 2: Tổng quan về nguyên liệu Phần 3: Thuyết minh dây chuyền công nghệ Phần 4: Tính cân bằng dây chuyền Phần 5: Tính chọn thiết bị Phần 6: Tính tổ chức Phần 7: Tính xây dựng Phần 8: Tính điện – hơi – nước - lạnh Phần 9: Tính kinh tế Phần 10: An toàn lao động và vệ sinh nhà máy Kết luận Tài liệu tham khảo 4/ Các bản vẻ Mặt bằng tổng thể nhà máy (A0) Sơ đồ dây chuyền công nghệ (A0) Mặt bằng phân xưởng nấu và các mặt cắt (A0) Mặt bằng phân xưởng lên men và các mặt cắt (A0) Mặt bằng phân xưởng chiết và các mặt cắt (A0) Sơ đồ hơi – nước phân xưởng nấu (A0) 5/ Giáo viên hướng dẫn TS. Nguyễn Văn Huế 6/ Ngày giao nhiệm vụ 7/ Ngày hoàn thành nhiệm vụ SINH VIÊN THỰC HIỆN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) Nguyễn Quốc Tịnh Nguyễn Văn Huế TRƯỞNG BỘ MÔN CNTP KHOA CƠ KHÍ-CÔNG NGHỆ (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Qua 5 năm học tập và rèn luyện tại trường Đại học Nông Lâm Huế, được sự chỉ bảo và giảng dạy nhiệt tình của quý thầy cô, đặc biệt là quý thầy cô khoa Cơ Khí – Công Nghệ đã truyền đạt cho em những kiến thức về lý thuyết và thực hành trong suốt thời gian học tập ở trường. Trong khoảng thời gian thực tập tại Công ty Cổ phần bia Hà Nội – Quảng Bình em đã có cơ hội áp dụng những kiến thức học được ở trường vào thực tế ở công ty, đồng thời học hỏi được nhiều kinh nghiệm thực tế tại công ty. Cùng với sự nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành bài khóa luận tốt nghiệp của mình. Từ những kết quả đạt được này, em xin chân thành cảm ơn: - Quý thầy cô trường Đại học Nông Lâm Huế đã truyền đạt cho em những kiến thức bổ ích trong thời gian qua. Đặc biệt là thầy Nguyễn Văn Huế đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành tốt bài khóa luận tốt nghiệp này. - Ban giám đốc Công ty Cổ phần bia Hà Nội – Quảng Bình đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong thời gian thực tập. - Gia đình và bạn bè, những người luôn bên cạnh động viên, giúp đỡ để em có thể hoàn thành tốt bài khóa luận tốt nghiệp này. Do kiến thức còn hạn hẹp nên không tránh khỏi những thiếu sót trong cách hiểu, lỗi trình bày. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và Ban lãnh đạo, các anh chị trong công ty để bài khóa luận tốt nghiệp đạt được kết quả tốt hơn. Xin chân thành cảm ơn! Huế, tháng 03 năm 2017 Sinh viên thực hiện Nguyễn Quốc Tịnh DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Top 10 nước sản xuất bia lớn nhất năm 2015...........................................4 Bảng 2.1. Thành phần hóa học của hoa houblon.....................................................17 Bảng 4.1. Kế hoạch sản xuất của nhà máy theo tháng............................................44 Bảng 4.2. Ước lượng tổn thất qua các công đoạn....................................................45 Bảng 4.3. Bảng tổng kết cân bằng vật chất.............................................................58 Bảng 5.1. Bảng tổng kết thiết bị............................................................................105 Bảng 6.1. Bảng phân phối lao động gián tiếp........................................................109 Bảng 6.2. Bảng phân phối lao động trực tiếp........................................................110 Bảng 7.1. Bảng tổng kết các công trình.................................................................118 Bảng 8.1. Công suất chiếu sáng các công trình trong nhà máy.............................123 Bảng 8.2. Bảng tổng kết phụ tải động lực.............................................................125 Bảng 9.1. Vốn đầu tư xây dựng nhà sản xuất chính..............................................161 Bảng 9.2. Chi phí đầu tư thiết bị............................................................................163 Bảng 9.3. Chi phí nguyên liệu để sản xuất trong năm...........................................166 Bảng9.4. Chi phí nhiên liệu để sản xuất trong năm...............................................166 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Biểu đồ thị trường bia Việt Nam ..............................................................4 Hình 1.2. Bản đồ khu công nghiệp Tân Bình............................................................8 Hình 3.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ...................................................................25 Hình 3.2. Máy nghiền malt......................................................................................26 Hình 3.3. Thiết bị hồ hóa.........................................................................................28 Hình 3.4. Giản đồ nấu.............................................................................................29 Hình 3.5. Thiết bị lọc đáy bằng...............................................................................30 Hình 3.6. Thiết bị houblon hóa................................................................................32 Hình 3.7. Thiết bị lắng xoáy....................................................................................33 Hình 3.8. Sơ đồ làm lạnh.........................................................................................34 Hình 3.9. Tank lên men...........................................................................................36 Hình 3.10. Thiết bị lọc khung bản...........................................................................38 Hình 3.11. Sơ đồ hệ thống thanh trùng...................................................................41 Hình 5.1. Xylo chứa................................................................................................61 Hình 5.2. Bunke chứa..............................................................................................70 Hình 5.3. Nồi hồ hoá...............................................................................................74 Hình 5.4. Nồi đường hoá.........................................................................................75 Hình 5.5. Thùng chứa bã.........................................................................................77 Hình 5.6. Thùng lắng xoáy......................................................................................80 Hình 5.7. Thiết bị nuôi cấy nấm men......................................................................89 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU...........................................................................................................1 PHẦN 1 LẬP LUẬN KINH TẾ VÀ KĨ THUẬT..................................................3 1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia của Việt Nam................................................3 1.2. Bia không cồn.....................................................................................................5 1.3. Sự cần thiết của việc đầu tư................................................................................6 1.4. Địa điểm xây dựng nhà máy...............................................................................6 1.4.1. Vị trí xây dựng nhà máy...................................................................................6 1.4.2. Đặc điểm tự nhiên............................................................................................8 1.4.3. Hệ thống giao thông vận tải.............................................................................9 1.4.4. Nguồn nguyên liệu...........................................................................................9 1.4.5. Nguồn cung cấp điện........................................................................................9 1.4.6. Nguồn cung cấp hơi và nhiên liệu....................................................................9 1.4.7. Nguồn cung cấp nước....................................................................................10 1.4.8. Hệ thống thoát nước.......................................................................................10 1.4.9. Nguồn tiêu thụ sản phẩm...............................................................................10 1.4.10. Nguồn nhân lực............................................................................................10 1.4.11. Hợp tác hoá..................................................................................................10 PHẦN 2 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU......................................................11 2.1. Nguyên liệu chính.............................................................................................11 2.1.1. Malt đại mạch.................................................................................................11 2.1.2. Hoa houblon...................................................................................................16 2.1.3. Nước...............................................................................................................20 2.1.4. Nấm men........................................................................................................21 2.2. Nguyên liệu thay thế.........................................................................................22 2.2.1. Mục đích........................................................................................................22 2.2.2. Sử dụng nguyên liệu gạo thay thế..................................................................22 2.3. Các chất phụ gia................................................................................................23 PHẦN 3 THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ...............................24 3.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ.............................................................................24 3.2. Thuyết minh quy trình.......................................................................................25 3.2.1. Làm sạch........................................................................................................25 3.2.2. Nghiền nguyên liệu........................................................................................25 3.2.3. Nấu nguyên liệu.............................................................................................27 3.2.4. Lọc địch đường..............................................................................................30 3.2.5. Houblon hóa...................................................................................................31 3.2.6. Lắng xoáy.......................................................................................................33 3.2.7. Làm lạnh nhanh..............................................................................................33 3.2.8. Chuẩn bị men giống.......................................................................................34 3.2.9. Lên men..........................................................................................................35 3.2.10. lọc bia...........................................................................................................37 3.2.11. Tách cồn (đối với bia không cồn)................................................................39 3.2.12. Bão hòa CO2.................................................................................................39 3.2.13. Chiết chai.....................................................................................................40 3.2.14. Thanh trùng..................................................................................................40 3.2.15. Hoàn thiện sản phẩm....................................................................................41 3.2.16. Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm.......................................................................42 PHẦN 4 TÍNH CÂN BẰNG DÂY CHUYỀN......................................................44 4.1. Lập kế hoạch sản xuất.......................................................................................44 4.2. Các thông số ban đầu........................................................................................44 4.3. Tính cân bằng dây chuyền.................................................................................46 4.3.1. Tính lượng tổn thất lượng bia và dịch đường qua các công đoạn..................46 4.3.2. Tính lượng nguyên liệu cần dùng..................................................................48 4.3.3. Tính lượng bã ẩm...........................................................................................49 4.3.4. Lượng nước cần dùng trong quá trình nấu và rữa bã.....................................50 4.3.5. Tính các nguyên liệu khác..............................................................................53 4.3.6. Tính chi phí bao bì.........................................................................................56 PHẦN 5 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ........................................................................61 5.1. Xylo chứa..........................................................................................................61 5.1.1. Xylo chứa malt...............................................................................................62 5.1.2. Xylo chứa gạo................................................................................................63 5.2. Gàu tải vận chuyển nguyên liệu vào xylo chứa................................................63 5.2.1. Gàu tải vận chuyển malt lên xylo malt...........................................................63 5.2.2. Gàu tải vận chuyển gạo lên xylo gạo.............................................................64 5.3.Vít tải vận chuyển nguyên liệu từ xylo đến khu nấu..........................................65 5.3.1. Vít tải vận chuyển malt..................................................................................65 5.3.2. Vít tải vận chuyển gạo....................................................................................66 5.4. Gàu tải vận chuyển nguyên liệu lên máy làm sạch...........................................66 5.5. Máy làm sạch nguyên liệu.................................................................................67 5.5.1. Máy làm sạch malt.........................................................................................67 5.5.2. Máy làm sạch gạo...........................................................................................68 5.6. Gàu tải vận chuyển nguyên liệu lên máy nghiền..............................................68 5.7. Thiết bị nghiền..................................................................................................69 5.7.1. Thiết bị nghiền malt.......................................................................................69 5.7.2. Thiết bị nghiền gạo.........................................................................................69 5.8. Bunke chứa........................................................................................................70 5.8.1. Bunke chứa malt............................................................................................71 5.8.2. Bunke chứa gạo..............................................................................................71 5.9. Vít tải vận chuyển malt sau khi nghiền đến gàu tải vận chuyển vào nồi nấu...72 5.10. Gàu tải vẩn chuyển bột malt và bột gạo vào nồi nấu......................................72 5.11. Vít tải...............................................................................................................73 5.12. Nồi hồ hóa.......................................................................................................74 5.13. Nồi đường hóa.................................................................................................75 5.14. Thiết bị lọc đáy bằng.......................................................................................76 5.15. Thùng chứa trung gian....................................................................................77 5.16. Thùng chứa bã.................................................................................................77 5.17. Nồi houblon hóa..............................................................................................79 5.18. Thùng lắng xoáy..............................................................................................80 5.19. Thiết bị làm lạnh.............................................................................................81 5.20. Tính và chọn thùng nước nấu và rửa bã..........................................................81 5.21. Chọn cân nguyên liệu......................................................................................82 5.22. Chọn bơm........................................................................................................83 5.22.1. Bơm hội cháo...............................................................................................83 5.22.2. Bơm đi lọc....................................................................................................83 5.22.3. Bơm đi houblon hóa.....................................................................................84 5.22.4. Bơm đi lắng..................................................................................................84 5.22.5. Bơm dịch đường đi làm lạnh........................................................................85 5.22.6.Bơm nước nấu, lọc........................................................................................85 5.22.7. Bơm vận chuyển bã......................................................................................86 5.23. Hệ thống CIP cho nhà nấu..............................................................................86 5.24. Thiết bị lên men..............................................................................................87 5.25. Thiết bị nuôi cấy nấm men..............................................................................89 5.25.1. Thiết bị nuôi cấy cấp II................................................................................90 5.25.2. Thiết bị nuôi cấy cấp I..................................................................................91 5.26. Thùng thu hồi men tái sinh.............................................................................91 5.27. Thiết bị rửa và bảo quản sữa men...................................................................91 5.28. Thiết bị hoạt hóa men giống............................................................................92 5.29. Thiết bị lọc bia................................................................................................93 5.30. Thùng phối trộn chất trợ lọc............................................................................94 5.31. Thùng chứa bia trong......................................................................................94 5.32. Thiết bị gia nhiệt (dùng cho bia không cồn)...................................................96 5.33. Thiết bị bài khí (dùng cho bia không cồn)......................................................97 5.34. Thiết bị ngưng tụ hương sau bài khí 2 (dùng cho bia không cồn)..................97 5.35. Thiết bị chưng (dùng cho bia không cồn).......................................................98 5.36. Thiết bị phối trộn (dùng cho bia không cồn)...................................................98 5.37. Thiết bị làm lạnh bia sau khi phối trộn...........................................................99 5.38. Bơm khu vực lên men.....................................................................................99 5.38.1. Bơm đi lọc....................................................................................................99 5.38.2. bơm chuyển men..........................................................................................99 5.38.3. Bơm ly tâm dùng cho cụm tách cồn...........................................................100 5.39. CIP lên men...................................................................................................100 5.40. Thiết bị chiết chai và đóng nắp.....................................................................102 5.41. Máy rửa chai.................................................................................................102 5.42. Máy rửa két...................................................................................................102 5.43. Thiết bị thanh trùng.......................................................................................103 5.44. Máy dán nhãn................................................................................................103 5.45. Máy gắp chai ra, vào két...............................................................................103 5.46. Băng tải chai, két...........................................................................................104 Phần 6 TÍNH TỔ CHỨC.....................................................................................108 6.1. Sơ đồ tổ chức của nhà máy.............................................................................108 6.2. Tổ chức lao động của nhà máy.......................................................................109 6.2.1. Chế độ làm việc............................................................................................109 6.2.2. Tổ chức nhà máy..........................................................................................109 PHẦN 7 TÍNH XÂY DỰNG...............................................................................112 7.1. Kích thước các công trình...............................................................................112 7.1.1. Phân xưởng nấu............................................................................................112 7.1.2. Phân xưởng lên men.....................................................................................112 7.1.3. Phân xưởng chiết rót....................................................................................112 7.1.4. Phân xưởng cơ điện......................................................................................112 7.1.5. Kho thành phẩm...........................................................................................112 7.1.6. Kho chứa két và chai....................................................................................114 7.1.7. Phân xưởng lò hơi........................................................................................114 7.1.8. Nhà hành chính............................................................................................114 7.1.9. Nhà xử lý nước.............................................................................................114 7.1.10. Đài nước.....................................................................................................115 7.1.11. Trạm biến áp..............................................................................................115 7.1.13. Nhà ăn – căn tin..........................................................................................115 7.1.14. Nhà vệ sinh.................................................................................................115 7.1.15. Nhà để xe....................................................................................................115 7.1.16. Gara ôtô......................................................................................................116 7.1.17. Phòng bảo vệ..............................................................................................116 7.1.18. Kho nhiên liệu............................................................................................116 7.1.19. Khu xử lý nước thải...................................................................................116 7.1.20. Trạm bơm...................................................................................................116 7.1.21. Trạm làm lạnh – khí nén............................................................................116 7.1.22. Khu đất mở rộng........................................................................................116 7.1.23. Khu đất dành cho thiết bị khu nấu ở ngoài trời..........................................116 7.1.24. Khu trưng bày sản phẩm............................................................................117 7.2. Tính khu đất xây dựng nhà máy......................................................................119 7.2.1 Diện tích khu đất nhà máy............................................................................119 7.2.2 Tính hệ số sử dụng........................................................................................119 PHẦN 8 TÍNH ĐIỆN – HƠI – NƯỚC – LẠNH................................................121 8.1. Tính điện.........................................................................................................121 8.1.1. Tính phụ tải chiếu sáng................................................................................121 8.1.2. Tính phụ tải động lực...................................................................................125 8.1.3. Xác định phụ tải tiêu thụ thực tế..................................................................127 8.1.4. Tính điện năng tiêu thụ hàng năm................................................................128 8.1.5. Chọn máy biến áp........................................................................................129 8.1.6. Chọn máy phát điện dự phòng.....................................................................129 8.2. Tính hơi...........................................................................................................129 8.2.1. Tính hơi cho nồi gạo....................................................................................129 8.2.2. Tính hơi cho nồi malt...................................................................................135 8.2.3. Tính hơi cho nồi houblon hóa......................................................................142 8.2.4. Lượng hơi dùng cho phân xưởng nấu..........................................................147 8.2.5. Lượng hơi dùng trong phân xưởng chiết rót................................................147 8.2.6. Tổng cường độ hơi tiêu tốn cho sản xuất.....................................................147 8.2.7. Lượng hơi dùng trong vệ sinh, sát trùng thiết bị và mục đích khác.............147 8.2.8. Tính và chọn lò hơi......................................................................................148 8.2.9. Tính nhiên liệu.............................................................................................148 8.3. Tính nước........................................................................................................149 8.3.1. Nước dùng cho phân xưởng nấu..................................................................149 8.3.2. Nước dùng cho lò hơi...................................................................................150 8.3.3. Nước dùng cho phân xưởng lên men...........................................................150 8.3.4. Nước dùng cho máy rửa chai.......................................................................150 8.3.5. Nước dùng cho thanh trùng..........................................................................150 8.3.6. Nước dùng cho hệ thống lạnh......................................................................150 8.3.7. Nước dùng cho sinh hoạt.............................................................................150 8.4. Tính lạnh.........................................................................................................151 8.4.1. Tính lạnh cho máy lạnh nhanh.....................................................................151 8.4.2. Tính lạnh cho thiết bị lên men chính............................................................152 8.4.3. Tính lạnh cho lên men phụ...........................................................................153 8.4.4. Lượng nhiệt lạnh cấp cho hệ thống cấp men giống.....................................155 8.4.5 Nhiệt lạnh cần để hoàn thiện sản phẩm.........................................................158 8.4.6. Hệ thống lạnh...............................................................................................160 PHẦN 9 TÍNH KINH TẾ....................................................................................161 9.1. Tính tiền lương cho cán bộ, công nhân viên nhà máy trong một năm............161 9.2. Tiền bảo hiểm xã hội.......................................................................................161 9.3. Vốn đầu tư xây dựng.......................................................................................161 9.3.1. Vốn đầu tư xây dựng nhà sản xuất chính.....................................................161 9.3.2. Vốn đầu tư công trình phụ...........................................................................162 9.3.3. Vốn đầu tư cho đường đi – tường bảo vệ.....................................................162 9.3.4. Chi phí thăm dò và thiết kế công trình.........................................................162 9.3.5. Tổng vốn đầu tư xây dựng...........................................................................162 9.3.6. Tổng khấu hao công trình xây dựng............................................................162 9.4. Vốn đầu tư thiết bị...........................................................................................163 9.4.1. Tổng vốn đầu tư mua thiết bị chính.............................................................165 9.4.2. Vốn đầu tư mua thiết bị phụ.........................................................................165 9.4.3. Vốn đầu tư thiết bị kiểm tra chất lượng và máy móc phòng thí nghiệm.....165 9.4.4. Chi phí lắp ráp vận chuyển...........................................................................165 9.4.5. Tổng số vốn đầu tư thiết bị..........................................................................165 9.4.6. Khấu hao thiết bị..........................................................................................165 9.5. Tính tiền đầu tư nguyên liệu và nhiên liệu......................................................166 9.5.1. Chi phí trực tiếp...........................................................................................166 9.5.2. Chi phí gián tiếp...........................................................................................167 9.6. chi phí cho khu công nghiệp...........................................................................168 9.6.1. Tiền thuê đất.................................................................................................168 9.6.2. Phí xử lý nước thải.......................................................................................168 9.6.3. Phí quản lí....................................................................................................169 9.7. Tiền bán sán phẩm phụ...................................................................................169 9.7.1 Bã nguyên liệu..............................................................................................169 9.7.2. Men thải.......................................................................................................169 9.7.3. CO2...............................................................................................................170 9.7.4. Cồn...............................................................................................................170 9.8. Tính hiệu quả kinh tế.......................................................................................170 9.8.1. Gía thành sản phẩm......................................................................................170 9.8.2. Lợi nhuận hàng năm của nhà máy...............................................................170 9.8.3. Thời gian hoàn vốn......................................................................................171 PHẦN 10 AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY.........................172 10.1. An toàn lao động...........................................................................................172 10.1.1. An toàn lao động cho người.......................................................................172 10.1.2. An toàn về trang thiết bị.............................................................................172 10.1.3. An toàn về điện sản xuất............................................................................172 10.1.4. An toàn sử dụng thiết bị.............................................................................173 10.1.5. Phòng chống cháy nổ.................................................................................173 10.1.6. An toàn với hoá chất..................................................................................173 10.2. Vệ sinh công nghiệp......................................................................................173 10.2.1. Vệ sinh cá nhân của công nhân..................................................................174 10.2.2. Vệ sinh máy móc, thiết bị..........................................................................174 10.2.3. Vệ sinh xí nghiệp.......................................................................................174 10.2.4. Xử lý phế liệu của quá trình sản xuất.........................................................174 KẾT LUẬN...........................................................................................................175 TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................176 LỜI MỞ ĐẦU Bia là một trong các đồ uống lâu đời nhất mà loài người đã tạo ra, có niên đại ít nhất là từ thiên niên kỷ 5 TCN và đã được ghi chép lại trong các thư tịch cổ của Ai Cập cổ đại và Lưỡng Hà [9]. Được sản xuất từ các loại nguyên liệu chính là đại mạch ươm mầm, hoa houblon, nước và men bia với một quy trình công nghệ khá đặc biệt cho nên bia có các tính chất cảm quan rất hấp dẫn đối với con người đó là hương thơm đặc trưng, vị đắng dịu, lớp bọt trắng mịn. Ngoài ra để tăng hiệu quả kinh tế và đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng, nhiều nhà máy sản xuất bia còn sử dụng các loại nguyên liệu thay thế khác như gạo, tiểu mạch, đại mạch chưa nảy mầm, ngô đã tách phôi…để tạo ra nhiều sản phẩm có chất lượng khác nhau. Bia có giá trị dinh dưỡng cao. Trong bia có chứa nhiều vitamin, các chất khoáng, nguyên tố vi lượng. Ngoài các chất dinh dưỡng, trong bia còn có CO 2, chất đắng từ hoa houblon có tác dụng kích thích tiêu hóa, có tính diệt khuẩn cao, đặc biệt CO2 bảo hòa trong bia có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát của người uống. Trong bia còn chứa một hệ enzyme khá phong phú, đặc biệt là nhóm enzyme kích thích tiêu hóa amylaza. Vì vậy, khi uống một lượng bia thích hợp sẽ cho ta cảm giác ngon miệng khi ăn, tiêu hóa thức ăn tốt hơn…Nhờ những ưu điểm như vậy mà ngày nay bia được sử dụng rộng rãi như một loại nước giải khát ở hầu hết các nước trên thế giới. Với 3,4 tỷ lít bia năm 2015, Việt Nam là quốc gia tiêu thụ bia cao nhất Đông Nam Á, đứng thứ 3 châu Á sau Nhật Bản, Trung Quốc và nằm trong top 25 của thế giới. Về mức tiêu thụ rượu bia, Việt Nam xếp thứ 5/10 nước châu Á. Trong khi đó, tính về tổng thu nhập quốc nội và thu nhập bình quân đầu người, Việt Nam chỉ xếp thứ 8/10 các nước trong khu vực Đông Nam Á. Lượng rượu bia trung bình sử dụng trên thế giới không tăng trong 10 năm qua, trong khi ở Việt Nam lại tăng trưởng theo chiều "thẳng đứng". Thống kê cho thấy, năm 2008, Việt Nam mới đứng thứ 8 châu Á về tiêu thụ bia, nhưng đã đứng thứ 3 châu Á sau Nhật Bản và Trung Quốc 7 năm sau đó [10]. Bia được nhiều người biết đến là một loại thức uống có cồn, tuy nhiên một số nhà máy trên thế giới và trong đó có Việt Nam đã sản xuất thành công bia không cồn, mở ra một tiềm năng mới cho ngành bia hướng đến mọi đối tượng tiêu dùng. Đặc điểm khác biệt của bia không cồn chính là hàm lượng cồn thấp, không 1 gây ảnh hưởng xấu đến hệ thần kinh và sức khỏe người tiêu dùng. Đó là lý do mà các loại bia không cồn và bia có nồng độ cồn thấp đang ngày càng được sử dụng rộng rãi, đặc biệt là ở các nước phát triển, nơi mà người tiêu dùng có đời sống vật chất và văn hóa cao. Các loại bia này thích hợp với phụ nữ, những người cần sự tỉnh táo, chẳng hạn những người điều khiển các phương tiện giao thông. Ngoài ra, nhiều chuyên gia dinh dưỡng cũng phải công nhận và tuyên bố rằng, bia không cồn là thứ đồ uống tuyệt vời trong chế độ tiếp nước hàng ngày cho cơ thể. Xuất phát từ tiềm năng phát triển ngành bia của Việt Nam nên em chọn đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất bia năng suất 91,8 triệu lít sản phẩm/năm”. Trong đó sản xuất 2 loại sản phẩm là: - Bia có cồn, năng suất 81,8 triệu lít sản phẩm/năm. - Bia không cồn, năng suất 10 triệu lít sản phẩm/năm. 2 PHẦN 1 LẬP LUẬN KINH TẾ VÀ KĨ THUẬT 1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia của Việt Nam Tại Việt Nam, Bia là mặt hàng chiếm tỷ trọng lớn nhất trong giỏ hàng hóa tiêu dùng. Xét trong nhóm sản phẩm tiêu dùng, đồ uống chiếm tỷ trọng lớn nhất khoảng 41%, theo sau là thực phẩm 15%, sản phẩm sữa 15%, thuốc lá 13%, chăm sóc cá nhân 8%, chăm sóc nhà cửa 6% và chăm sóc em bé khoảng 3%. Tại Việt Nam, Bia chiếm tới 94% tổng tiêu thụ đồ uống có cồn và 31% trong tổng thị trường đồ uống. Theo công ty cổ phần chứng khoán ngân hàng đầu tư và phát triển Việt Nam (BSC) ước tính với dung lượng thị trường bán lẻ tiêu dùng khoảng 23 - 33% GDP, tương đương 60 tỷ USD, thì dung lượng cho thị trường bia vào khoảng 7,63 tỷ USD. Việt Nam sẽ tiếp tục là điểm sáng về tiêu thụ bia của Thế giới, nhờ sản lượng bia tiêu thụ trên đầu người của Việt Nam đang ở mức vừa phải, tiêu thụ bia trên đầu người khoảng 57,09 lít bia, thấp hơn nhiều so với mức trung bình 92,07 lít của nhóm 25 nước tiêu thụ bia nhiều nhất Thế giới; Việt Nam vẫn đang trong thời kỳ dân số vàng, nhìn chung cơ cấu dân số Việt Nam vẫn tập trung nhiều ở độ tuổi 15 – 54 (61.91%), đây là điểm hấp dẫn với các doanh nghiệp sản xuất bia và tầng lớp trung lưu và giàu có tiếp tục tăng nhanh, dự báo sẽ tăng gấp đôi lên tới 33 triệu người, tương đương khoảng 1/3 dân số Việt Nam đến năm 2020. Việt Nam là nước có sản lượng bia sản xuất tăng cao nhất thế giới. Tổng sản lượng sản xuất bia của toàn cầu năm 2015 đạt 188,64 tỷ lít (-1.1%yoy), trong đó 7 năm liên tiếp Châu Á duy trì vị trí dẫn đầu với 63,81 tỷ lít bia (-1.3%yoy), chiếm 33,8% thị phần toàn cầu. Trong khi tình hình sản xuất bia thế giới chứng kiến sự suy giảm và gần như không tăng trưởng ở hầu hết các quốc gia thì Việt Nam là một điểm sáng khi sản lượng sản xuất năm 2015 đạt 4,67 tỷ lít bia, tăng tới 20,1%yoy (mức tăng trưởng của năm 2014 chỉ là 9%yoy), bỏ xa nước có mức tăng trưởng cao thứ 2 là Bỉ với tăng trưởng là 8,8%yoy [11]. 3 Bảng 1.1. Top 10 nước sản xuất bia lớn nhất năm 2015[11] Nước Thứ hạng năm 2015 Thứ hạng năm 2014 Sản lượng sản xuất năm 2015 (tỷ lít) +-yoy (%) Thị phần (%) Trung Quốc 1 1 42,99 -4,3 22,79 Mỹ 2 2 22,29 -1,4 11,81 Brazil 3 3 12,86 -2 7,35 Đức 4 4 9,56 0,4 5,07 Mexico 5 6 7,45 -4,5 3,95 Nga 6 6 7,3 -4,7 3,87 Nhật Bản 7 7 5,46 -0,1 2,9 Việt Nam 8 10 4,67 20,1 2,48 Anh 9 8 4,4 -0,7 2,33 Ba Lan 10 9 3,98 0,7 2,11 5 4.67 4.5 4 3.573.42 Tỷ lít bia 3.5 3 2.5 2.65 2.44 2.78 2.8 2010 2011 3.89 3.64 3.8 2.983.05 2 1.5 1 0.5 0 2012 Sản xuấất bia 2013 2014 2015 Tiêu thụ bia Hình 1.1. Biểu đồ thị trường bia Việt Nam [11] Từ biểu đồ thị trường bia Việt Nam cho thấy tình hình sản xuất và tiêu thụ bia tại Việt Nam tăng dần qua các năm. Tuy nhiên, sản lượng tiêu thụ năm 2015 đạt 3,80 tỷ lít tăng 4,40%yoy. Đây 4