Tài liệu thiết kế nhà máy bia có năng suất 30 000 lít/ngày với 2 sản phẩm là bia hơi và bia chai có nồng độ d

ĐỀ TÀI: thiết kế nhà máy bia có năng suất 30 000 lít/ngày với 2 sản phẩm là bia hơi và bia chai có nồng độ dịch đường lên men là 110Bx và tỉ lệ gạo thay thế là 20%.

LỜI MỞ ĐẦU

Bia là loại đồ uống có độ cồn thấp, giàu dinh dưỡng. Ngoài việc cung cấp một lượng calo khá lớn, trong bia c̣n chứa một hệ enzym khá phong phú, đặc biệt là nhóm enzym kích thích tiêu hóa amylaza.
Được sản xuất từ các nguyên liệu chính là đại mạch ươm mầm, hoa houblon và nước với một quy tŕnh công nghệ đặc biệt, cho nên bia cú cỏc tính chất cảm quan rất hấp dẫn đối với con người : hương thơm đặc trưng , vị đắng dịu, lớp bọt trắng mịn,với hàm lượng CO[SUB]2[/SUB]khá cao, giúp cơ thể con người giải khát một cách triệt để.
Xuất hiện từ cách đây hàng ngh́n năm, trải qua thời gian phát triển lâu dài, với việc ứng dựng các thành tựu khoa học, cho đến bây giờ có thể nói, bia đó cú một quy tŕnh công nghệ sản xuất hoàn thiện và trở thành loại đồ uống được ưa chuộng nhất trên thế giới.
Trong những năm qua, sản lượng và mức độ tiêu thụ bia trên toàn thế giới không ngừng tăng. Châu Âu và Bắc Mỹ là 2 khu vực có ngành công nghiệp sản xuất bia phát triển nhất bởi đây tập trung những quốc qia có nền khoa học công nghệ, sản xuất đạt tới tŕnh độ cao,lại có sẵn nguồn nguyên liệu; đặc biệt là Đức (Châu Âu) và Hoa Kỳ(Bắc Mỹ) đạt sản lượng hơn 10 tỉ lớt/năm. Ở hai khu vực này, mức tiêu thụ bia b́nh quân rất cao, khoảng 100 lớt/người/năm. Công nghệ sản xuất bia cũng như sản phẩm bia của các nước này vào thâm nhập vào thị trường của rất nhiều nước trên thế giới từ rất lâu. Một số hăng bia lớn ở đây đă trở thành thương hiệu toàn cầu như Heineken ,Carlsberg
Ở Việt Nam, tuy chỉ mới chỉ xuất hiện từ cuối thế kỉ 19, nhưng do là một nước nằm trong vùng nhiệt đới cận xích đạo nờn đó tạo điều kiện thuận lợi cho ngành công nghiệp bia tồn tại và ngày càng phát triển. Từ ban đầu chỉ có hai nhà máy bia nhỏ do người Pháp xây dựng là nhà máy bia Hà Nội và nhà máy bia Sài G̣n, trải qua hơn một trăm năm phát triển, cho đến hiện nay cả nước đó cú hàng trăm nhà máy bia, xuất hiện ở hầu khắp các tỉnh, với tổng sản lượng năm 2000 đạt xấp xỉ 800 triệu lớt/năm. Dẫn đầu là nhà máy bia Sài G̣n với năng suất trên 350 triệu lớt/năm (dự kiến sẽ là 780 triệu lớt/năm vào năm 2010) và nhà máy bia Hà Nội đă đạt trên 100 triệu lớt/năm (đang tiếp tục tăng năng suất tới 200 triệu lớt/năm vào năm 2010). Bờn cạnh đó rất nhiều thương hiệu bia ngoại đă xuất hiện ở nước ta như Tiger, Heineken .Đây là kết quả của chính sách đổi mới, mở cửa của n­ước ta đă làm cho đời sống của nhân dân không ngừng được cải thiện trong những năm gần đây.
Với sự phát triển mạnh mẽ, ngành công nghiệp sản xuất bia của nước ta trong những năm qua đă mang lại những nguồn thu to lớn cho ngân sách nhà nước và đạt hiệu quả hoạt động kinh tế cao. Người ta ước tính rằng công ty bia Sài G̣n và công ty bia Hà Nội cứ sản xuất được 1 triệu lít bia th́ nộp ngân sách 3,5 đến 4 tỷ đồng.
Tuy nhiên, mức tiêu thụ bia b́nh quân ở Việt Nam hiện c̣n thấp so với thế giới, chỉ đạt khoảng 15 lớt/người/năm, hơn nữa sản lượng bia vẫn chưa đủ đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của nhân dân, đặc biệt là bộ phận dân cư sống ở nông thôn đang có xu hướng chuyển sang dùng bia thay cho rượu. Cho nên, việc đầu tư xây dựng thêm các nhà máy bia là rất cần thiết. Điều này cũng phù hợp với định hướng phát triển nghành sản xuất bia của Bộ Công Thương là đưa tổng sản lượng bia của cả nước đạt xấp xỉ 2,5 tỉ lít vào năm 2010.
Đây cũng chính là lí do để em thực hiện đề tài tốt nghiệp: thiết kế nhà máy bia có năng suất 30 000 lớt/ngày với 2 sản phẩm là bia hơi và bia chai có nồng độ dịch đường lên men là 11[SUP]0[/SUP]Bx và tỉ lệ gạo thay thế là 20%.













PHẦN I – LẬP LUẬN KINH TẾ

1.1 Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy
Địa điểm được lựa chọn để xây dựng nhà máy cần đáp ứng được các yêu cầu sau:
- Phù hợp với qui hoạch chung của tỉnh, thành phố.
- Gần nguồn cung cấp nguyên liệu và thị trường tiêu thụ sản phẩm.
- Thuận tiện về mặt giao thông.
- Đảm bảo các nguồn cung cấp điện, nước, nhiên liệu.
- Nguồn nhân lực không quá khan hiếm.
Căn cứ vào những yêu cầu trên, cộng với nội dung của đề tài là thiết kế nhà máy sản xuất bia ở mức độ vừa (năng suất 30 000 lớt/ngày, tương đương 9 triệu lớt/năm), em quyết định lựa chọn thành phố Hà Tĩnh, thuộc tỉnh Hà Tĩnh (thành phố quê hương em) để xây dựng nhà máy. Dựa trên nhu cầu thực tế của thị trường, nhà máy sản xuất 2 loại sản phẩm : bia hơi 40% năng suất thiết kế tương đương 3,6 triệu lớt/năm và bia chai 60% năng suất thiết kế tương đương 5,4 triệu lít.
Lí do em chọn thành phố Hà Tĩnh làm địa điểm để xây dựng nhà máy, bởi lẽ đây là thành phố tỉnh lị của tỉnh, vừa mới được thành lập (nâng cấp lên từ thị xă) cho nên nhận được sự quan tâm đầu tư rất lớn của trung ương cũng như của tỉnh. Hiện nay, tỉnh đang ra sức kêu gọi đầu tư vào đây để xây dựng thành phố, do đó việc xây dựng nhà máy ở đây sẽ được tạo mọi điều kiện thuận lợi. Hơn nữa, tỉnh Hà Tĩnh đang được trung ương tập trung phát triển để trở thành trung tâm khai khoáng cho nên một lượng lớn công nhân, kĩ sư từ các nơi về đây làm việc sẽ làm cho nhu cầu tiêu thụ bia tăng rất nhiều. Ngoài ra, đây cũng là địa điểm rất thích hợp cho việc xây dựng nhà máy bia quy mô vừa nhằm đáp ứng nhu cầu nhân dân trong tỉnh(chủ yếu) và nhân dân các tỉnh xung quanh (Nghệ An,Quảng B́nh), tương lai có thể xuất khẩu sang các nước như Lào, Thái Lan.



1.2 Điều kiện tự nhiên
Thành phố Hà Tĩnh có diện tích tự nhiên là 56,32 km[SUP]2[/SUP] (trong đó nội thị 24,76 km[SUP]2[/SUP]). Nguồn ánh sáng dồi dào, hàng năm có từ 1.600-1.700 giờ nắng, rất thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp và chế biến nông sản thực phẩm.
1.3 Giao thông vận tải
Thành phố Hà Tĩnh nằm trên quốc lộ 1A, cách thành phố Vinh (Nghệ An) 50 km, là trung tâm hành chính, văn hóa, kinh tế của tỉnh, có hệ thống giao thông nội thị và đi các huyện lỵ trong tỉnh khá đầy đủ và hoàn thiện nên rất thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên vật liệu cho sản xuất và sản phẩm đi tiêu thụ.
Thành phố Hà Tĩnh cách cảng nước sâu Vũng Áng-Sơn Dương chừng 60km. Cảng nước sâu Vũng Áng-Sơn Dương là tuyến đường ngắn nhất từ cảng biển Việt Nam đến cỏc vựng Trung Lào và các tỉnh Đông Bắc Thái Lan, là điều kiện rất thuận lợi cho mở rộng hợp tác phát triển kinh tế khu vực. Từ cảng nước sâu Vũng Áng - Sơn Dương theo tuyến đường hàng hải quốc tế dễ dàng đến các nước Nam Á, Bắc Mỹ và Châu Âu; Và đây cũng là cửa ngơ ra biển của nước bạn Lào và Đông Bắc Thái Lan.
Ngoài ra, từ Thành phố Hà Tĩnh theo quốc lộ 8A kết nối với đường Hồ Chí Minh đi qua cửa khẩu Cầu Treo và Cha Lo để sang nước bạn Lào
1.4 Nguồn cung cơp nguyên liệu
Malt đại mạch đ­ược nhập từ Úc, Đức; hoa houblon đư­ợc nhập từ Đức, Pháp, Úc qua các nhà phân phối. Gạo có thể mua trực tiếp từ trong tỉnh hay các tỉnh xung quanh. Các nguyên liệu khác mua từ các nhà cung cấp trên thị trường Miền Bắc.
1.5 Nguồn cung cấp than, điện, nước
+ Than: Được nhập từ Quảng Ninh bằng đường thủy qua cảng biển
+ Điện: Hà Tĩnh nằm trên tuyến đường 500 KV Bắc Nam, đặc biệt có trạm biến áp 500 KV, hạ áp cho 2 đường 220 KV, và 4 trạm 110 KV tạo thành mạch ṿng, chủ động cấp điện cho các tỉnh Bắc Trung bộ. Ngoài ra trong nhà mỏy cũn có hệ thống máy biến thế riêng để ổn định nguồn điện và một máy phát điện dự pḥng sử dụng khi mất điện.
+ Nước: nhà máy sử dụng nước của nhà máy nước Thành Phố và một giếng khoan dự pḥng. Ngoài ra để đảm bảo yêu cầu chất lượng nước sản xuất cần xây dựng hệ thống xử lư nước và bể chứa.
1.6 Nguồn nhân lực
Người Hà Tĩnh có đức tính cần cù, chịu khó, ham học. Theo số liệu điều tra năm 2005, ở Hà Tĩnh hiện có khoảng 654.622 người trong độ tuổi lao động, trong đó có khoảng 20% đă được đào tạo. Số học sinh tốt nghiệp phổ thông trung học hàng năm từ 20.000 đến 25.000, là nguồn bổ sung lao động quư giá.
Hà Tĩnh có 1 Trường Đại học và các trường trung học chuyên nghiệp, 28 cơ sở dạy nghề.
Với nguồn lao động dồi dào, trẻ, tŕnh độ văn hoỏ khỏ và hệ thống các trường dạy nghề hiện có đủ đáp ứng nhu cầu đào tạo công nhân cho các doanh nghiệp, các nhà đầu tư.
1.7 Thị trường tiêu thụ
Thị trường tiêu thụ chủ yếu là nhân dân trong tỉnh và các tỉnh xung quanh như Nghệ An, Quảng bỡnh.Xa hơn có thể xuất khẩu sang các nước bạn như Lào, Thái Lan.











PHẦN II – CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
2.1 Nguyên liệu
2.1.1 Malt đại mạch
Đây là nguyên liệu quan trọng nhất, cung cấp các chất chiết trong dịch đường cho quá tŕnh lên men bia cũng như chất khô c̣n lại trong bia thành phẩm.
Đại mạch thuộc họ lúa ḿ, được trồng phổ biến ở các nước có khí hậu ôn đới như Nga, Séc, Pháp, Úc, Canada .
Hạt đại mạch nảy mầm sẽ trở thành hạt malt tươi; hạt malt tươi tiếp tục qua quá tŕnh sấy, tách rễ và đánh bóng sẽ trở thành hạt malt khô tiêu chuẩn, được sử dụng để sản xuất bia.
Ở Việt Nam, do điều kiện khí hậu không thích hợp cho việc trồng đại mạch nên malt đại mạch được nhà máy nhập khẩu từ Úc, Đức.
Có hai loại malt khác nhau: malt vàng ( để sản xuất bia vàng) và malt đen ( để sản xuất bia đen), trong dây chuyền sản xuất này ta chọn malt vàng để sản xuất.
Malt nhập vào nhà máy phải đảm bảo các chỉ tiếu sau:
* Chỉ tiêu cảm quan:
· Màu sắc: Malt có màu sắc vàng tươi,vỏ óng ánh.
· Mùi vị: Có mùi thơm, vị ngọt dịu.
· Kích thước h́nh dáng: Phải đồng đều.
· Độ sạch: Không lẫn tạp chất, tỷ lệ hạt găy, hạt vỡ tối đa là 0,5%, hạt bị bệnh tối đa là 1%, hạt không nảy mầm tối đa là 5%.
* Chỉ tiêu cơ học:
· Dung trọng: 500 ữ 560 g/l.
· Trọng lượng tuyệt đối: 29-38 g
· Độ trắng đục :ít nhất 94%.
· Độ cứng: <= 55 000 g.cm/g.Malt càng xốp(ớt cứng) th́ càng nhuyễn
· Kích thước hạt dài : 5 - 10mm, rộng 3- 4 mm.
* Chỉ tiêu hóa học:
· Hàm ẩm: 7 %
· Độ ḥa tan: 76 %
· Thành phần hóa học tính theo phần trăm chất khô theo bảng:
[TABLE]
[TR]
[TD]TT[/TD]
[TD]Thành phần hoá học của malt[/TD]
[TD]% chất khô[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]1[/TD]
[TD]Tinh bột[/TD]
[TD]58 – 65[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]2[/TD]
[TD]Đường khử[/TD]
[TD]4[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]3[/TD]
[TD]Saccarose[/TD]
[TD]5[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]4[/TD]
[TD]Pentose[/TD]
[TD]1[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]5[/TD]
[TD]Nitơ formol[/TD]
[TD]0,7 – 1[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]6[/TD]
[TD]Chất khoáng[/TD]
[TD]2,5[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]7[/TD]
[TD]Pentozan không hoà tan và Hexozan[/TD]
[TD]9[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]8[/TD]
[TD]Cellulose[/TD]
[TD]6[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]9[/TD]
[TD]Các chất chứa nitơ[/TD]
[TD]10[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]10[/TD]
[TD]Các chất chứa nitơ không đông tụ[/TD]
[TD]2,5[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]11[/TD]
[TD]Chất béo[/TD]
[TD]2,5[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

2.1.2 Gạo
Malt nhập khẩu có giá thành cao, do đó sẽ đẩy giá thành của bia thành phẩm lên cao. V́ thế, trong thực tế sản xuất, để hạ giá thành sản phẩm, người ta đưa một số loại nguyên liệu khác để thay thế .Trong đó th́ gạo là loại nguyên liệu được dùng nhiều hơn cả,đặc biệt ở một nước xuất khẩu gạo lớn như nước ta.