Quy trình sản xuất bia: Sơ đồ và các công đoạn chi tiết

Quy trình sản xuất bia gồm nhiều công đoạn liên tiếp, từ xử lý nguyên liệu, tạo dịch đường, lên men đến hoàn thiện và đóng gói. Mỗi công đoạn đều ảnh hưởng đến hương vị, độ ổn định và chất lượng thành phẩm. Bài viết dưới đây giúp doanh nghiệp hình dung toàn bộ quy trình, xác định các điểm cần kiểm soát và tham khảo cách ứng dụng MISA AMIS Quy trình để chuẩn hóa luồng công việc, phê duyệt và phối hợp giữa các bộ phận.

1. Tổng quan về quy trình sản xuất bia

Quy trình sản xuất bia là chuỗi hoạt động xử lý nguyên liệu, tạo dịch đường và sử dụng nấm men để chuyển hóa đường thành cồn, CO₂ cùng các hợp chất tạo hương vị. Sau lên men, bia tiếp tục được hoàn thiện theo yêu cầu sản phẩm trước khi chiết rót và đưa ra thị trường.

Trong phạm vi bài viết, quy trình được mô tả theo phương pháp nấu bia từ malt, có thể sử dụng thêm nguyên liệu bổ sung. Đây là sơ đồ khái quát; cách tổ chức công đoạn sẽ thay đổi theo loại bia, công thức và dây chuyền sản xuất.

Sơ đồ quy trình sản xuất bia tổng quan:

Để quy trình vận hành ổn định, doanh nghiệp cần đồng thời kiểm soát hai nhóm yếu tố:

• Yếu tố kỹ thuật: Chất lượng nguyên liệu, thông số công nghệ, tình trạng thiết bị và điều kiện vệ sinh.
• Yếu tố quản lý: Người chịu trách nhiệm, hồ sơ ghi nhận, điều kiện chuyển bước và cách xử lý khi phát sinh sai lệch.

2. Nguyên liệu sử dụng trong quy trình sản xuất bia

Sản xuất bia bao gồm 5 nguyên liệu chính, đó chính là nước, malt, hoa Houblon, gạo và nấm men.

Nước

Trong quy trình công nghệ sản xuất bia, nước là nguyên liệu chính không thể thiếu. Nước chiếm phần lớn thành phần của bia và ảnh hưởng trực tiếp đến hương vị và chất lượng của sản phẩm cuối cùng.

Để đảm bảo chất lượng bia, khi lựa chọn nước cần đảm bảo:

• Sạch và không có tạp chất.
• Độ cứng và độ pH phù hợp với từng loại bia.
• Không chứa các chất hóa học không mong muốn.

Malt (mạch nha)

Trong quy trình công nghệ sản xuất bia, không thể thiếu nguyên liệu chính là lúa mạch. Đây là loại ngũ cốc chứa glucid và protein thích hợp cho quá trình lên men bia. Dựa vào đối tượng sử dụng, lúa mạch được chia làm hai nhóm chính, gồm: lúa mạch công nghiệp dùng để chế biến thực phẩm, đặc biệt là sản xuất bia và lúa mạch nông nghiệp dùng để chế biến thức ăn gia súc.

Để đảm bảo chất lượng bia, khi lựa chọn lúa mạch cần đảm bảo:

• Hạt màu vàng óng, căng, mẩy và có vỏ mỏng.
• Mùi thơm ngọt dịu.
• Có kích cỡ đồng đều, không lẫn các loại tạp chất khác.

Hoa houblon (hoa bia)

Trong quy trình công nghệ sản xuất bia, không thể thiếu nguyên liệu chính là hoa houblon.  Hoa Houblon là những bông hoa từ cây Humulus lupulus giống cái – một loài cây có thể mọc rất nhanh và cao. Hoa houblon có rất nhiều chủng loại, mỗi chủng loại đều có nét độc đáo riêng, cung cấp hương thơm và vị đắng đặc trưng cho bia. Ngoài ra, nó còn có tác dụng bảo quản bia nhờ vào các hợp chất kháng khuẩn tự nhiên.

Để đảm bảo chất lượng bia, khi lựa chọn hoa houblon cần đảm bảo:

• Hoa tươi, không bị ẩm mốc.
• Mùi thơm đặc trưng, không có mùi lạ.
• Hàm lượng alpha acid phù hợp để tạo vị đắng mong muốn.

Gạo

Trong quy trình công nghệ sản xuất bia, gạo được sử dụng như một nguồn tinh bột bổ sung. Gạo giúp giảm chi phí sản xuất mà không làm thay đổi đáng kể hương vị bia. Gạo cũng làm cho bia trở nên nhẹ và dễ uống hơn.

Để đảm bảo chất lượng bia, khi lựa chọn gạo cần đảm bảo:

• Hạt gạo trắng, đồng đều, không bị vỡ.
• Không có mùi lạ, không bị mốc.
• Độ ẩm thấp để tránh làm hỏng trong quá trình bảo quản.

Nấm men

Trong quy trình công nghệ sản xuất bia, không thể thiếu nguyên liệu chính là nấm men. Nấm men là yếu tố quan trọng trong quá trình lên men, chuyển hóa đường trong malt thành cồn và CO2, tạo ra hương vị và độ cồn đặc trưng cho bia.

Để đảm bảo chất lượng bia, khi lựa chọn nấm men cần đảm bảo:

• Nấm men còn hoạt động tốt, không bị nhiễm khuẩn.
• Chọn loại nấm men phù hợp với từng loại bia cụ thể.
• Bảo quản nấm men ở nhiệt độ và điều kiện thích hợp để duy trì hoạt động của chúng.

Những nguyên liệu này khi được chọn lựa và sử dụng đúng cách sẽ đảm bảo quy trình sản xuất bia hiệu quả, tạo ra sản phẩm bia chất lượng cao, đáp ứng yêu cầu của thị trường và người tiêu dùng.

MISA TẶNG BẠN: 10 BIỂU MẪU & DASHBOARD GIÚP CEO KIỂM SOÁT QUY TRÌNH VÀ HIỆU SUẤT LÀM VIỆC TỔNG THỂ

3. Các công đoạn trong quy trình sản xuất bia

3.1. Tiếp nhận và làm sạch nguyên liệu

Nguyên liệu được kiểm tra trước khi đưa vào sản xuất nhằm xác nhận đúng chủng loại, số lượng và chất lượng theo yêu cầu.

Đối với nguyên liệu dạng hạt, công đoạn làm sạch giúp loại bỏ bụi và tạp chất. Việc lựa chọn sàng, thiết bị tách đá hoặc bộ phận tách kim loại phụ thuộc vào đặc điểm nguyên liệu và thiết kế dây chuyền.

Cần phân biệt chức năng của từng thiết bị: bộ phận dùng nam châm phù hợp để tách tạp chất có tính sắt từ, không đại diện cho toàn bộ hoạt động loại bỏ đá, sỏi.

Điểm cần kiểm soát: Mã lô, kết quả kiểm tra đầu vào, tình trạng nguyên liệu và quyết định tiếp nhận hoặc cách ly.

3.2. Nghiền nguyên liệu

Nghiền giúp phá vỡ cấu trúc hạt, tạo điều kiện cho nước và enzyme tiếp cận thành phần bên trong ở công đoạn tiếp theo.

Mức độ nghiền cần phù hợp với nguyên liệu và phương pháp lọc dịch đường. Đối với hệ thống lọc sử dụng lớp bã malt, đặc tính phần vỏ và tỷ lệ bột mịn có thể ảnh hưởng đến khả năng lọc. Vì vậy, mục tiêu nghiền cần được xác định theo yêu cầu công nghệ của từng dây chuyền.

Điểm cần kiểm soát: Chế độ nghiền, mức độ đồng đều và tình trạng thiết bị.

3.3. Hồ hóa nguyên liệu bổ sung và đường hóa

Đây là giai đoạn tạo dịch chứa các chất hòa tan phục vụ lên men. Hai khái niệm cần được phân biệt rõ:

• Hồ hóa: Tinh bột thay đổi cấu trúc khi được gia nhiệt trong điều kiện có nước, giúp enzyme tiếp cận thuận lợi hơn.
• Đường hóa: Enzyme phân giải tinh bột thành các loại đường và dextrin.

Một số nguyên liệu như gạo có nhiệt độ hồ hóa cao hơn khoảng nhiệt thích hợp của nhiều enzyme trong malt, nên có thể cần công đoạn xử lý riêng trước khi phối trộn.

Chế độ nhiệt, thời gian và pH cần được thiết lập theo công thức, nguyên liệu và năng lực thiết bị. Không nên áp dụng một bộ thông số chung cho mọi loại bia.

Điểm cần kiểm soát: Tỷ lệ phối liệu, diễn biến nhiệt độ, pH và kết quả kiểm tra mức độ chuyển hóa theo quy trình nội bộ.

3.4. Lọc dịch đường

Sau đường hóa, hỗn hợp được đưa sang công đoạn tách dịch đường khỏi phần bã không hòa tan.

Tùy hệ thống, quá trình có thể bao gồm thu dịch đầu và rửa bã để thu hồi thêm chất hòa tan. Việc vận hành cần cân đối giữa hiệu suất thu hồi và chất lượng dịch thu được.

Điểm cần kiểm soát: Độ trong, tốc độ lọc, thể tích và nồng độ chất hòa tan của dịch đường.

3.5. Đun sôi dịch đường với hoa houblon

Dịch đường được đun sôi theo chế độ công nghệ đã xác định. Hoa houblon có thể được bổ sung ở các thời điểm khác nhau để phục vụ mục tiêu vị đắng và hương thơm.

Đun sôi cũng góp phần xử lý vi sinh, làm bay hơi một số chất không mong muốn và tạo điều kiện cho các biến đổi cần thiết trong dịch đường.

Điểm cần kiểm soát: Lượng hoa bia, thời điểm bổ sung, thời gian đun, mức bay hơi và nồng độ dịch sau đun.

3.6. Tách cặn và làm lạnh dịch đường

Sau đun sôi, dịch đường được tách cặn theo thiết kế hệ thống rồi làm lạnh đến điều kiện phù hợp với chủng men.

Khâu chuyển dịch sau làm lạnh cần được kiểm soát vệ sinh chặt chẽ để hạn chế nhiễm vi sinh. Việc bổ sung không khí hoặc oxy trước lên men, nếu có, phải thực hiện theo yêu cầu công nghệ và điều kiện vệ sinh phù hợp.

Điểm cần kiểm soát: Nhiệt độ dịch đầu ra, hiệu quả tách cặn, tình trạng vệ sinh và điều kiện chuyển dịch vào bồn lên men.

3.7. Cấy men và lên men

Men được cấp vào dịch đường đã chuẩn bị để bắt đầu quá trình lên men. Trong giai đoạn này, nhà máy theo dõi sự thay đổi của dịch lên men và điều chỉnh điều kiện vận hành theo công nghệ.

Thời gian, nhiệt độ và áp suất phụ thuộc vào loại bia, chủng men, thành phần dịch đường cùng mục tiêu sản phẩm. Điều kiện kết thúc giai đoạn cần dựa trên kết quả theo dõi thực tế và tiêu chí đã xác lập.

Điểm cần kiểm soát: Lượng men cấp, nhiệt độ, áp suất, diễn biến tỷ trọng hoặc độ chiết, tình trạng vi sinh và các dấu hiệu bất thường.

Tùy công nghệ, hoạt động trưởng thành và hạ nhiệt có thể được tổ chức ngay trong bồn hiện có hoặc qua hệ thống khác.

Điểm cần kiểm soát: Kết quả cảm quan, chỉ tiêu theo dõi trưởng thành và điều kiện cho phép chuyển sang hoàn thiện.

3.8. Trưởng thành bia

Sau giai đoạn lên men chính, bia tiếp tục được xử lý để hoàn thiện hương vị và đạt các yêu cầu trước khi chuyển bước.

Việc kiểm soát nấm men và điều kiện trưởng thành giúp xử lý một số hợp chất không mong muốn, trong đó có diacetyl. Hạ nhiệt quá sớm có thể ảnh hưởng đến khả năng xử lý hợp chất này của men.

3.9. Hoàn thiện bia theo công nghệ

Bia được xử lý để đạt đặc tính thành phẩm theo thiết kế sản phẩm. Các hoạt động có thể bao gồm làm trong, lọc, điều chỉnh CO₂ hoặc các bước ổn định khác.

Không phải mọi loại bia đều áp dụng cùng một phương án. Ví dụ, sản phẩm có yêu cầu giữ độ đục đặc trưng sẽ có tiêu chí hoàn thiện khác với bia trong.

Điểm cần kiểm soát: Đặc tính cảm quan, CO₂, oxy hòa tan, độ trong hoặc độ đục mục tiêu và tình trạng vệ sinh của hệ thống.

3.10. Chuẩn bị bao bì, chiết rót và đóng kín

Bao bì cần được kiểm tra và xử lý phù hợp trước khi tiếp xúc với bia. Chai hoàn lưu, chai mới, lon và keg có yêu cầu chuẩn bị khác nhau.

Trong quá trình chiết rót, nhà máy cần kiểm soát lượng rót, hạn chế oxy xâm nhập và bảo đảm độ kín của bao bì. Phương pháp đóng kín phụ thuộc loại bao bì được sử dụng.

Nếu áp dụng thanh trùng, vị trí và chế độ xử lý phải phù hợp với công nghệ đã lựa chọn, chẳng hạn xử lý trước chiết hoặc sau đóng kín.

Điểm cần kiểm soát: Tình trạng bao bì, lượng rót, độ kín, điều kiện vệ sinh và thông số xử lý theo công nghệ.

3.11. Kiểm tra thành phẩm, đóng gói và nhập kho

Thành phẩm được kiểm tra theo kế hoạch trước khi đưa vào lưu thông. Hoạt động này có thể bao gồm kiểm tra cảm quan, chỉ tiêu chất lượng, tình trạng bao bì, nhãn và thông tin nhận diện lô.

Sản phẩm chỉ được chuyển trạng thái theo thẩm quyền và điều kiện đã quy định. Hồ sơ cần đủ để xác định mối liên hệ giữa nguyên liệu, quá trình sản xuất và lô thành phẩm.

Điểm cần kiểm soát: Kết quả kiểm tra, mã lô, nhãn, số lượng và quyết định cho phép nhập kho hoặc xuất hàng.

4. Kiểm soát chất lượng trong quy trình sản xuất bia

Kiểm soát chất lượng cần được thực hiện xuyên suốt quá trình sản xuất. Với mỗi điểm kiểm tra, nhà máy nên xác định rõ nội dung kiểm tra, phương pháp, tần suất, người thực hiện và cách xử lý khi kết quả không đạt.

Giai đoạn	Nội dung cần kiểm soát	Hồ sơ cần ghi nhận
Nguyên liệu đầu vào	Đúng chủng loại, tình trạng và chỉ tiêu theo tiêu chuẩn tiếp nhận	Hồ sơ lô, kết quả kiểm tra, quyết định tiếp nhận
Nấu và tạo dịch đường	Phối liệu, thông số vận hành, đặc tính dịch đường	Nhật ký mẻ nấu, kết quả kiểm tra
Lên men và trưởng thành	Diễn biến lên men, điều kiện vận hành, chất lượng bia	Nhật ký theo dõi, kết quả phân tích
Hoàn thiện và chiết rót	Đặc tính bia, vệ sinh, lượng rót, độ kín	Phiếu kiểm tra vận hành và bao bì
Thành phẩm	Cảm quan, các chỉ tiêu chất lượng, thông tin nhận diện lô	Phiếu kiểm tra, hồ sơ phê duyệt
Sai lệch phát sinh	Mức độ ảnh hưởng, biện pháp xử lý, kết quả xác nhận	Biên bản sai lệch, hồ sơ khắc phục

Các chỉ tiêu như độ cồn, độ đắng, màu, pH và CO₂ cần được đối chiếu với tiêu chuẩn của từng sản phẩm. Một khoảng giá trị thường gặp trên thị trường không nên được dùng thay cho giới hạn chấp nhận của nhà máy.

Bên cạnh đó, vệ sinh thiết bị, bảo trì và hiệu chuẩn cũng cần được tổ chức thành các hoạt động có kế hoạch và hồ sơ theo dõi.

TẢI NGAY: 5 MẪU KẾ HOẠCH VÀ BIỂU MẪU GIÁM SÁT QUY TRÌNH CHO DOANH NGHIỆP

5. Quản lý phối hợp giữa các bộ phận trong nhà máy bia

Một quy trình sản xuất rõ về kỹ thuật vẫn có thể gặp vướng mắc nếu trách nhiệm và điều kiện bàn giao chưa được xác định đầy đủ.

Ví dụ, bộ phận sản xuất đã hoàn thành một bước nhưng chưa gửi đủ hồ sơ kiểm tra; bộ phận chất lượng cần bổ sung thông tin trước khi xem xét; kho chưa biết lô hàng đã được phép tiếp nhận hay còn chờ xử lý.

Để hạn chế tình trạng chờ đợi và trao đổi thiếu thống nhất, doanh nghiệp nên chuẩn hóa bốn nội dung:

Thứ nhất, xác định người chịu trách nhiệm tại từng bước. Mỗi yêu cầu cần có người thực hiện, người xem xét và người có thẩm quyền quyết định.

Thứ hai, quy định thông tin bắt buộc khi bàn giao. Hồ sơ cần thể hiện rõ mã lô hoặc mẻ liên quan, kết quả kiểm tra và nội dung cần xử lý.

Thứ ba, thiết lập điều kiện chuyển bước. Những trường hợp đạt yêu cầu, cần bổ sung hoặc phát sinh sai lệch phải có hướng xử lý tương ứng.

Thứ tư, theo dõi thời gian xử lý. Quản lý cần nhận biết yêu cầu đang chờ ở đâu, chậm tại bước nào và cần bộ phận nào phối hợp.

Đây là cơ sở để doanh nghiệp đưa các luồng công việc lên phần mềm và theo dõi tập trung.

6. Chuẩn hóa luồng công việc với MISA AMIS Quy trình

Trong quá trình thực hiện các giai đoạn sẽ có rất nhiều các tình huống phát sinh và cần sự phối hợp ăn ý từ các bên liên quan. Vì vậy nhu cầu về một công cụ hỗ trợ quy trình này được dễ dàng hơn là rất lớn. Và phần mềm quản lý quy trình MISA AMIS chính là một phần mềm tiêu biểu có thể giúp quá trình này trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn.

Dùng thử miễn phí

MISA AMIS Quy trình hỗ trợ doanh nghiệp thiết lập và quản lý luồng công việc giữa các bộ phận. Phần mềm cho phép tổ chức quy trình tuần tự, song song hoặc rẽ nhánh theo điều kiện; chuyển giao công việc và tập trung thông tin xử lý.

AMIS Quy trình có thể trợ giúp trong quy trình sản xuất như sau:

• Quản lý quy trình sản xuất: AMIS Quy trình giúp thiết lập và theo dõi các giai đoạn sản xuất, đảm bảo mọi bước đều được thực hiện đúng và hiệu quả.
• Tiết kiệm thời gian trong quá trình sản xuất: giảm thiểu giấy tờ, rút ngắn thời gian trình ký/phê duyệt, giúp cho quá trình sản xuất và vận chuyển xi măng được dễ dàng hơn.

• Xử lý các tình huống phát sinh nhanh chóng: Tất cả đều được đồng bộ trên cùng 1 hệ thống, khi có phát sinh đều được ghi nhận và giúp các quản lý có thể nắm được vấn đề nhanh chóng.

Hơn 400.000 doanh nghiệp đã tin chọn MISA AMIS nói chung và AMIS Quy trình nói riêng, trong đó có Công ty Cổ phần Công nghệ Novatek, Công ty Cổ phần Giáo dục Con Tự Học, Cao Đẳng Dầu khí (trực thuộc Tập đoàn Dầu khí Việt Nam), Tập đoàn Xây dựng Minh Đức… và nhiều doanh nghiệp khác.

Dùng thử ngay MISA AMIS Quy trình để quản lý & tự động hóa mọi quy trình trong doanh nghiệp tại đây:

7. Kiểm soát chất lượng trong quy trình sản xuất bia

Kiểm soát chất lượng là yếu tố then chốt trong quy trình sản xuất bia, đảm bảo rằng mỗi mẻ bia được sản xuất ra đều đạt chuẩn và an toàn cho người tiêu dùng. Các tiêu chuẩn chất lượng đối với bia được ban hành bởi nhiều tổ chức uy tín, bao gồm cả các cơ quan quản lý quốc gia và các tổ chức quốc tế. Một trong những tổ chức quốc tế hàng đầu trong việc ban hành các tiêu chuẩn chất lượng cho bia là Hiệp hội Các Nhà Sản Xuất Bia Châu Âu (European Brewery Convention – EBC) và Hiệp hội Nghiên cứu và Chất lượng Bia Mỹ (American Society of Brewing Chemists – ASBC).

Các tiêu chuẩn chất lượng đối với bia thường bao gồm nhiều tiêu chí khác nhau, từ thành phần hóa học, cảm quan, đến vi sinh vật. Dưới đây là năm tiêu chí phổ biến nhất được sử dụng để đánh giá chất lượng bia:

Độ cồn (Alcohol by Volume – ABV)

ABV xác định lượng cồn trong bia, thường dao động từ 3% đến 12%, tùy thuộc vào loại bia. Đánh giá sử dụng phương pháp chưng cất hoặc kỹ thuật đo lường hiện đại như sắc ký khí (GC).

Độ đắng (International Bitterness Units – IBU)

IBU đo lường mức độ đắng của bia, dao động từ 5 đến 100, tùy thuộc vào loại bia. Sử dụng phương pháp quang phổ để đo lường lượng hợp chất iso-alpha acid trong bia.

Độ màu (Color in EBC units

Màu sắc của bia được đo bằng đơn vị EBC (European Brewery Convention), dao động từ 2 (bia nhạt) đến 80 (bia đen). Sử dụng phương pháp quang phổ để đo lường độ hấp thụ ánh sáng của bia ở bước sóng 430 nm.

Độ pH

pH của bia thường dao động từ 3.5 đến 4.5, tùy thuộc vào loại bia. Sử dụng máy đo pH để xác định độ pH của bia trong suốt quá trình sản xuất.

Hàm lượng CO2

Hàm lượng CO2 trong bia ảnh hưởng đến cảm giác miệng và độ sủi bọt, thường dao động từ 2.2 đến 2.8 volumes CO2. Sử dụng phương pháp đo áp suất hoặc máy đo CO2 chuyên dụng.

Kết luận

Việc nắm rõ quy trình sản xuất bia không chỉ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sản phẩm này mà còn tạo điều kiện để áp dụng các cải tiến và công nghệ mới nhằm nâng cao chất lượng, tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường. Việc kiểm soát chặt chẽ từng công đoạn, sử dụng công nghệ tiên tiến và tuân thủ các tiêu chuẩn chất lượng là yếu tố quyết định để sản xuất ra những mẻ bia hảo hạng, đáp ứng nhu cầu đa dạng của thị trường và người tiêu dùng.