DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT BIA RƯỢU VANG

2.1 Hệ thống nghiền và hồ hóa nguyên liệu

Trong dây chuyền sản xuất bia rượu vang, giai đoạn đầu tiên là nghiền malt và xử lý nguyên liệu. Máy nghiền trục thép hợp kim có khe hở điều chỉnh 0,2–1 mm, công suất 1–5 tấn/giờ, đảm bảo tỉ lệ bột mịn 25–30% và vỏ trấu nguyên 15–20% để lọc dịch đường hiệu quả.

Nguyên liệu sau nghiền được đưa vào nồi hồ hóa với hệ thống gia nhiệt bằng hơi nước bão hòa ở 95–100°C. Bộ cánh khuấy tốc độ 60–80 vòng/phút kết hợp cảm biến nhiệt PT100 (sai số ±0,1°C) giúp hồ hóa tinh bột thành dextrin. Đây là khâu quan trọng để tăng hiệu suất chuyển hóa trong quá trình nấu.

2.2 Hệ thống nấu và lọc dịch đường

Công nghệ nấu bia hiện đại sử dụng nồi nấu bằng inox 316L, áo gia nhiệt đa lớp, công suất từ 5.000–100.000 lít/mẻ. Quá trình đường hóa diễn ra theo bậc nhiệt:

• 45–52°C: nghỉ protein.
• 62–65°C: đường hóa chính.
• 72–75°C: dextrin hóa.

Sau đó, dịch đường được đun sôi 90–100°C trong 60–90 phút để cô đặc, loại bỏ DMS và đồng thời chiết xuất hương vị từ hoa houblon.

Khâu lọc dịch sử dụng nồi lọc đáy rãnh hoặc filter press, tốc độ lọc 1–2 lít/phút/m², độ trong dịch sau lọc < 10 EBC. Tỉ lệ chiết thu hồi đạt 98–99%, cao hơn 4–5% so với phương pháp thủ công.

2.3 Hệ thống lên men

Trong dây chuyền sản xuất bia rượu vang, giai đoạn lên men quyết định đến hương vị, nồng độ cồn và độ ổn định sinh học của sản phẩm.

Với bia, quá trình này được thực hiện trong tank lên men hình trụ – nón (Cylindroconical Tank, CCT), dung tích 50–500 hl, bằng inox 316L, bề mặt trong bóng mịn Ra ≤ 0,6 µm. Tank có áo giải nhiệt glycol, công suất trao đổi nhiệt 500–1.200 W/m².K, giúp duy trì nhiệt độ chính xác ±0,2°C.

• Bia lager: lên men chính ở 10–14°C trong 7–10 ngày, sau đó ủ chín 0–2°C trong 21–30 ngày.
• Bia ale: lên men ở 18–24°C trong 5–7 ngày, thời gian ủ chín 10–14 ngày.

Hệ thống được điều khiển tự động, tích hợp cảm biến pH (4,2–4,6), cảm biến DO (Oxy hòa tan ≤ 0,05 ppm) để đảm bảo quá trình yếm khí tối ưu. Hiệu suất lên men đạt 98–99% lượng đường khử, ethanol tạo thành 4,5–6,5% vol tùy công thức.

Đối với rượu vang, quá trình lên men được thực hiện ở 22–28°C với vang đỏ và 16–20°C với vang trắng. Nấm men Saccharomyces cerevisiae được bổ sung với mật độ 10⁶–10⁷ CFU/ml, giúp đường nho chuyển hóa thành ethanol, đạt nồng độ cồn 11–15% vol.

Hệ thống công nghệ lên men hiện đại còn áp dụng kỹ thuật “fermentation control” bằng SCADA, theo dõi liên tục CO₂ thoát ra, tốc độ lên men và chỉ số Brix. Nhờ đó, nhà máy có thể điều chỉnh quy trình để đạt hương vị mong muốn, đồng thời giảm 20% nguy cơ hỏng mẻ so với phương pháp thủ công.

2.4 Hệ thống ủ và trưởng thành rượu vang

Một trong những điểm đặc trưng của dây chuyền sản xuất bia rượu vang là công đoạn ủ trưởng thành (maturation/aging), giúp định hình hương vị cuối cùng.

Rượu vang thường được ủ trong tank inox kín hoặc thùng gỗ sồi Pháp/ Mỹ dung tích 225–500 lít. Nhiệt độ phòng ủ duy trì 12–14°C, độ ẩm 70–80%, áp suất vi khí hậu ổn định. Gỗ sồi đóng vai trò quan trọng, giải phóng hợp chất tannin, vanillin và lignin, giúp tạo màu sắc, mùi vị đặc trưng.

Thời gian ủ vang đỏ thường kéo dài 12–24 tháng, vang trắng 6–12 tháng. Trong quá trình ủ, người ta áp dụng kỹ thuật bâtonnage (khuấy cặn men) để tăng cấu trúc body. Chỉ số SO₂ tự do được duy trì ở mức 25–35 mg/l để ngăn vi sinh vật hư hỏng.

Song song, rượu vang còn trải qua quá trình malolactic fermentation (MLF), chuyển axit malic thành axit lactic, giúp rượu vang có vị mềm mượt hơn. Quá trình này được kiểm soát bằng cảm biến HPLC mini tích hợp, sai số phân tích ±0,5 g/l.

2.5 Hệ thống lọc, ổn định và chiết rót

Trước khi đóng gói, bia và vang cần qua các bước lọc và ổn định để đảm bảo độ trong và an toàn vi sinh.

• Với bia: áp dụng lọc diatomit (kieselguhr filter) hoặc lọc màng vi sinh 0,45 µm, giúp loại bỏ nấm men dư và vi khuẩn. Chỉ số độ đục (turbidity) sau lọc ≤ 1 EBC. Bia còn có thể xử lý thêm bằng công nghệ “cold stabilization” ở -1 đến -2°C trong 48 giờ để kết tủa protein – polyphenol, ngăn hiện tượng đục lạnh.
• Với vang: dùng lọc màng 0,2 µm kết hợp ổn định tartaric bằng lạnh ở -4°C trong 7 ngày, ngăn hình thành tinh thể. Độ trong vang được kiểm soát ở mức NTU ≤ 2.

Sau khi đạt yêu cầu, sản phẩm được chiết rót bằng hệ thống đóng chai vô trùng (aseptic filling). Tốc độ chiết rót 8.000–20.000 chai/giờ, sai số định lượng ±0,5 ml. Bao bì thường là chai thủy tinh 330 ml (bia) hoặc 750 ml (vang), nút bần hoặc nắp vặn.

Tất cả khu vực chiết rót đều duy trì áp suất dương 15 Pa, không khí lọc qua HEPA H13, đảm bảo đạt Class 100.000 theo ISO 14644.

2.6 Hệ thống điều khiển và tự động hóa nhà máy

Để đảm bảo tính liên tục, dây chuyền sản xuất bia rượu vang được tích hợp tự động hóa nhà máy ở mức cao. Toàn bộ hệ thống được quản lý bởi PLC Siemens/Allen-Bradley, kết hợp SCADA WinCC/FactoryTalk.

Các thông số giám sát gồm: nhiệt độ (±0,1°C), áp suất (±0,05 bar), lưu lượng (±0,5%), pH (±0,02), nồng độ CO₂ (±0,05%). Dữ liệu được truyền qua mạng công nghiệp Profinet hoặc Modbus TCP/IP, tốc độ phản hồi < 200 ms.

Hệ thống có chức năng CIP (Clean-in-Place) và SIP (Sterilization-in-Place) tự động, sử dụng dung dịch NaOH 1,5% và HNO₃ 1%, nước nóng 85–90°C, hơi bão hòa 121°C. Chu trình vệ sinh 45–60 phút/mẻ, tiết kiệm 20% nước so với vệ sinh thủ công.

Nhờ mức độ tự động hóa cao, nhà máy có thể giảm 30–35% chi phí nhân công trực tiếp, đồng thời đảm bảo truy xuất nguồn gốc đầy đủ cho từng lô sản phẩm theo tiêu chuẩn ISO 22005

3.1 Thông số kỹ thuật điển hình của dây chuyền sản xuất bia rượu vang

Một dây chuyền sản xuất bia rượu vang hiện đại được thiết kế với công suất từ quy mô nhỏ 5.000 lít/ngày đến quy mô lớn 200.000 lít/ngày. Dưới đây là các thông số kỹ thuật phổ biến:

Các chỉ số này đảm bảo bia có độ cồn 4,5–6,5% vol, CO₂ hòa tan 4,8–5,2 g/l; rượu vang có độ cồn 11–15% vol, SO₂ tự do ≤ 35 mg/l.

3.2 Hiệu suất vận hành

Dây chuyền sản xuất bia rượu vang hiện đại đạt hệ số OEE ≥ 85%, chia thành:

• Availability (tỷ lệ khả dụng): ≥ 92%, nhờ thiết kế module và bảo trì dự đoán.
• Performance (hiệu suất): ≥ 95%, nhờ tự động hóa nhà máy với SCADA.
• Quality (tỷ lệ sản phẩm đạt chuẩn): ≥ 99%, nhờ kiểm soát vi sinh bằng hệ thống CIP/SIP.

Một dây chuyền công suất 50.000 lít/ngày có thể sản xuất ổn định:

• 45.000 lít bia thành phẩm/ngày (chai hoặc lon).
• 15.000 chai rượu vang 750 ml/ngày.

So với sản xuất bán thủ công, hiệu suất nguyên liệu tăng 10–15%, chi phí điện/nước giảm 20–25%.

3.3 Tiêu chuẩn an toàn thực phẩm và vệ sinh

Dây chuyền sản xuất bia rượu vang phải đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế và Việt Nam:

• ISO 22000:2018 – Hệ thống quản lý an toàn thực phẩm.
• HACCP – Kiểm soát điểm tới hạn (tiệt trùng, lên men, chiết rót).
• Codex Alimentarius – Tiêu chuẩn toàn cầu về giới hạn vi sinh, kim loại nặng.
• 3A Sanitary Standards – Yêu cầu thiết kế bề mặt inox.
• EHEDG – Thiết kế thiết bị vệ sinh dễ làm sạch.
• TCVN 7043:2009 – Bia – Yêu cầu kỹ thuật.
• TCVN 7045:2009 – Rượu vang – Yêu cầu kỹ thuật.

Chỉ số vi sinh sản phẩm cuối cùng:

• Tổng số vi khuẩn hiếu khí ≤ 10² CFU/ml.
• Coliforms: không phát hiện/1 ml.
• E. coli, Salmonella: âm tính.
• Nấm men, nấm mốc: ≤ 10 CFU/ml.

3.4 Tiêu chuẩn hóa lý và cảm quan sản phẩm

Bia:

• Độ cồn 4,5–6,5% vol.
• pH 4,2–4,6.
• CO₂ hòa tan 4,8–5,2 g/l.
• Độ đục ≤ 1 EBC.
• Hương thơm từ hoa houblon, không mùi lạ.

Rượu vang:

• Độ cồn 11–15% vol.
• pH 3,2–3,6.
• SO₂ tự do ≤ 35 mg/l.
• NTU ≤ 2 (vang trắng).
• Hương vị đặc trưng theo giống nho, không vị đắng bất thường.

3.5 Tiêu chuẩn môi trường và năng lượng

Để đáp ứng phát triển bền vững, dây chuyền sản xuất bia rượu vang cần tuân thủ:

• ISO 14001:2015 – Quản lý môi trường.
• ISO 50001:2018 – Quản lý năng lượng.
• Hệ thống xử lý nước thải đạt QCVN 40:2011/BTNMT, BOD < 30 mg/l.
• Hơi CO₂ phát sinh trong quá trình lên men được thu hồi ≥ 95% để tái sử dụng trong bão hòa bia.
• Kho lạnh sử dụng môi chất R134a hoặc CO₂ tự nhiên, ODP = 0, GWP thấp.

Nhờ áp dụng chuẩn môi trường, dây chuyền giảm phát thải CO₂ 20% và tiết kiệm điện năng 10–15%/năm.

4.1 Lợi ích vận hành cho nhà máy đồ uống

Triển khai dây chuyền sản xuất bia rượu vang giúp nhà máy tăng tính ổn định vận hành và giảm chi phí dài hạn. Hệ thống tự động hóa đạt mức 80–90% quy trình, giúp giảm 30–40% nhu cầu nhân công trực tiếp.

Thời gian dừng máy không kế hoạch giảm xuống chỉ còn 1–2%/năm nhờ ứng dụng bảo trì dự đoán (Predictive Maintenance). So với vận hành bán thủ công, tỉ lệ hỏng mẻ bia giảm từ 3–4% xuống còn 0,5%, rượu vang từ 2% xuống 0,3%. Đây là lợi thế lớn giúp doanh nghiệp tiết kiệm hàng tỷ đồng chi phí nguyên liệu mỗi năm.

4.2 Lợi ích tài chính và tối ưu chi phí

Một dây chuyền sản xuất bia rượu vang công suất 50.000 lít/ngày có thời gian hoàn vốn trung bình 2–3 năm. Biên lợi nhuận gộp tăng thêm 12–18% nhờ giá trị gia tăng của sản phẩm chế biến.

Ví dụ:

• 1 lít bia thành phẩm bán lẻ có giá 20.000–25.000 VND, cao gấp đôi so với giá dịch đường nguyên liệu.
• 1 chai vang 750 ml sản xuất từ nho nguyên liệu giá trị 25.000–30.000 VND/chai có thể bán 120.000–200.000 VND/chai.

Ngoài ra, dây chuyền tiết kiệm 20% điện, 25% nước nhờ hệ thống CIP và tái sử dụng CO₂. Điều này giảm chi phí vận hành từ 3–5 tỷ đồng/năm với nhà máy quy mô trung bình.

4.3 Lợi ích về chất lượng và an toàn thực phẩm

Công nghệ nấu bia và công nghệ lên men hiện đại cho phép kiểm soát chính xác từng thông số: nhiệt độ, pH, áp suất, DO. Nhờ vậy, sản phẩm bia luôn đạt:

• Độ cồn ổn định 4,5–6,5% vol.
• CO₂ hòa tan đồng đều 4,8–5,2 g/l.
• Độ đục ≤ 1 EBC, màu sắc ổn định theo loại bia.

Đối với rượu vang, dây chuyền kiểm soát pH ở 3,2–3,6, hàm lượng SO₂ tự do dưới 35 mg/l, duy trì độ trong suốt và hương vị chuẩn. Quá trình tiệt trùng và lọc vô trùng loại bỏ nguy cơ E. coli, Salmonella, Coliforms.

Sản phẩm cuối cùng đáp ứng tiêu chuẩn HACCP, Codex, ISO 22000, TCVN 7043/7045, thuận lợi khi xuất khẩu sang EU, Mỹ, Nhật Bản.

4.4 Lợi ích thị trường và thương hiệu

Việc áp dụng dây chuyền sản xuất bia rượu vang giúp doanh nghiệp:

• Tăng sản lượng để đáp ứng nhu cầu thị trường nội địa và xuất khẩu.
• Tạo ra sản phẩm đa dạng: bia lager, ale, stout, IPA; vang đỏ, vang trắng, vang hồng, vang sủi.
• Duy trì chất lượng đồng nhất giữa các lô, nâng cao niềm tin của khách hàng.

Theo số liệu thị trường, phân khúc bia craft tại Việt Nam tăng trưởng trung bình 20%/năm, còn nhu cầu tiêu thụ vang tăng 10–12%/năm. Doanh nghiệp đầu tư dây chuyền hiện đại có khả năng chiếm lĩnh thị trường này nhanh hơn đối thủ.

4.5 Ứng dụng trong sản xuất bia

Nhờ ứng dụng công nghệ nấu bia và quản lý tự động, doanh nghiệp có thể sản xuất:

• Bia lager: phổ biến nhất, màu vàng sáng, độ cồn 4,5–5,5% vol.
• Bia ale: hương hoa quả, vị đậm, độ cồn 5–7% vol.
• Bia đen (stout, porter): màu đen sẫm, hương vị rang cháy, độ cồn 5–8% vol.
• Bia IPA: nhiều houblon, hương thơm mạnh, phù hợp phân khúc craft.

Tất cả sản phẩm đều có thể đóng gói bằng hệ thống đóng chai hoặc đóng lon tốc độ cao, 12.000–20.000 chai/giờ, độ chính xác ±0,5 ml.

4.6 Ứng dụng trong sản xuất rượu vang

Rượu vang được hưởng lợi từ công nghệ lên men kiểm soát vi khí hậu. Nhà máy có thể sản xuất:

• Vang đỏ: Cabernet Sauvignon, Merlot, Shiraz… ủ 12–24 tháng trong gỗ sồi.
• Vang trắng: Chardonnay, Sauvignon Blanc… ủ 6–12 tháng.
• Vang hồng: sản xuất bằng phương pháp ngâm vỏ ngắn ngày.
• Vang sủi (sparkling wine): áp dụng phương pháp Charmat hoặc Champagne.

Hệ thống kiểm soát chặt chẽ nồng độ đường (Brix), pH, SO₂ giúp rượu vang giữ hương vị tự nhiên, đồng nhất giữa các lô sản xuất.

4.7 Giá trị chiến lược cho doanh nghiệp

Việc đầu tư dây chuyền sản xuất bia rượu vang mang lại lợi ích chiến lược:

• Đa dạng hóa danh mục sản phẩm, giảm phụ thuộc vào một dòng duy nhất.
• Gia tăng khả năng xuất khẩu nhờ đạt chuẩn quốc tế.
• Tận dụng phụ phẩm: bã malt dùng làm thức ăn chăn nuôi, bã nho dùng sản xuất polyphenol tự nhiên.
• Nâng cao vị thế thương hiệu, cạnh tranh trực tiếp với các tập đoàn đa quốc gia.

Theo thống kê, doanh nghiệp ứng dụng dây chuyền tự động hóa toàn diện có tốc độ tăng trưởng doanh thu 12–15%/năm, cao gấp đôi doanh nghiệp vận hành bán thủ công.

5.1 Giải pháp tổng thể và đồng bộ

ETEK mang đến dây chuyền sản xuất bia rượu vang theo mô hình “turnkey solution” – trọn gói từ khảo sát, thiết kế, lắp đặt đến bàn giao vận hành. Doanh nghiệp chỉ cần làm việc với một đầu mối duy nhất, tiết kiệm 15–20% chi phí so với việc tự lắp ghép nhiều nhà cung cấp.

Các công nghệ nấu bia, công nghệ lên men, hệ thống đóng chai đều được ETEK tích hợp đồng bộ, bảo đảm khả năng kết nối liền mạch. Nhờ đó, dây chuyền vận hành ổn định với tỷ lệ sự cố dưới 0,3%/năm, cao hơn chuẩn trung bình ngành.

5.2 Công nghệ tiên tiến – tối ưu chất lượng sản phẩm

ETEK sử dụng công nghệ nhập khẩu từ châu Âu và Nhật Bản:

• Nồi nấu dịch đường bằng inox 316L, gia nhiệt nhiều lớp, hiệu suất trích ly 82–84%.
• Tank lên men hình trụ nón, áo giải nhiệt glycol, điều khiển PID, sai số ±0,1°C.
• Hệ thống lọc màng 0,2 µm và chiết rót vô trùng, tốc độ 12.000–20.000 chai/giờ.
• Tự động hóa nhà máy với PLC Siemens/Allen-Bradley, SCADA WinCC.

Nhờ công nghệ này, bia thành phẩm luôn giữ hương vị ổn định, CO₂ hòa tan đồng đều, không bị oxy hóa. Rượu vang ủ trong tank hoặc gỗ sồi duy trì nồng độ SO₂ tự do trong giới hạn an toàn, đáp ứng xuất khẩu sang EU, Mỹ.

5.3 Dịch vụ kỹ thuật và hậu mãi toàn diện

ETEK không chỉ lắp đặt mà còn cung cấp gói dịch vụ kỹ thuật 24/7:

• Phản hồi sự cố trong 6–12 giờ.
• Kho linh kiện dự phòng (van, cảm biến, bơm, bo mạch) luôn sẵn sàng, thay thế trong vòng 24–48 giờ.
• Cập nhật phần mềm điều khiển từ xa, bổ sung tính năng mới mà không cần thay phần cứng.

Ngoài ra, ETEK tích hợp hệ thống Predictive Maintenance, dự báo hỏng hóc dựa trên phân tích rung động và áp suất. Nhờ vậy, nhà máy giảm 40% thời gian dừng máy đột xuất so với bảo trì truyền thống.

5.4 Tùy chỉnh linh hoạt theo quy mô và thị trường

Mỗi doanh nghiệp có yêu cầu riêng, ETEK cung cấp nhiều gói dây chuyền sản xuất bia rượu vang phù hợp:

• Dây chuyền mini: công suất 3.000–5.000 lít/ngày, phù hợp xưởng bia thủ công (craft brewery).
• Dây chuyền trung bình: 10.000–20.000 lít/ngày, phục vụ thị trường nội địa.
• Dây chuyền công nghiệp: 50.000–200.000 lít/ngày, hướng đến xuất khẩu.

Các tùy chọn: bao bì thủy tinh, PET, lon nhôm; chiết rót áp suất thường, isobaric hay vô trùng; ủ vang bằng inox hoặc gỗ sồi. Điều này giúp doanh nghiệp tạo ra sản phẩm độc đáo, khác biệt so với đối thủ.

5.5 So sánh với các nhà cung cấp khác

So với những đơn vị chỉ bán thiết bị rời, ETEK có lợi thế:

• Đồng bộ hóa: toàn bộ dây chuyền được thiết kế như một hệ thống khép kín.
• Tự động hóa cao: OEE ≥ 85%, trong khi nhiều dây chuyền nhập khẩu lẻ chỉ đạt 70–75%.
• Chi phí tối ưu: tiết kiệm 15–20% chi phí vận hành nhờ công nghệ tiết kiệm năng lượng.
• Hậu mãi: phản hồi nhanh hơn 2–3 lần so với nhà cung cấp thông thường.

Chính những yếu tố này giúp ETEK trở thành lựa chọn chiến lược, đặc biệt cho doanh nghiệp muốn phát triển bền vững, mở rộng xuất khẩu.

5.6 Giá trị chiến lược khi chọn ETEK

Việc hợp tác với ETEK không chỉ là mua dây chuyền, mà còn là nhận một giải pháp toàn diện:

• Tối ưu chi phí sản xuất (điện, nước, nhân công).
• Đảm bảo tiêu chuẩn quốc tế: HACCP, ISO 22000, Codex, TCVN.
• Đa dạng hóa danh mục sản phẩm bia – vang.
• Tăng năng suất trung bình 15–20%.
• Hỗ trợ xây dựng thương hiệu cao cấp, cạnh tranh toàn cầu.

Chính vì vậy, ETEK là đối tác tin cậy để triển khai dây chuyền sản xuất bia rượu vang hiện đại, an toàn và hiệu quả, giúp doanh nghiệp phát triển bền vững trong ngành đồ uống đang cạnh tranh khốc liệt.

Kết luận

Ngành bia và rượu vang đang bước vào giai đoạn hiện đại hóa mạnh mẽ. Đầu tư vào dây chuyền sản xuất bia rượu vang không chỉ giúp doanh nghiệp nâng cao năng lực sản xuất, tối ưu chi phí và đảm bảo an toàn thực phẩm, mà còn mở ra cơ hội xuất khẩu, khẳng định thương hiệu trên thị trường quốc tế.

ETEK với lợi thế giải pháp trọn gói, công nghệ tiên tiến, dịch vụ hậu mãi toàn diện và khả năng tùy chỉnh linh hoạt, chính là lựa chọn hàng đầu cho doanh nghiệp muốn phát triển một nhà máy đồ uống hiện đại, an toàn và hiệu quả lâu dài.

Các dây chuyền chế biến đồ uống khác

Các dịch vụ công nghệ khác của ETEK