banthuyetminh

Đồ án tốt nghiệp 1 Thiết kế nhà máy bia

MỞ ĐẦU

Bia là một loại đồ uống có gas, có tác dụng giải khát với độ cồn thấp. Được

lên men từ ngũ cốc và đặc biệt rất giàu giá trị dinh dưỡng. Bia ngoài việc cung cấp

một lượng calo khá lớn cho cơ thể con người thì còn có tác dụng làm tăng quá trình

trao đổi chất, tăng khả năng tiêu hóa thức ăn, giải nhiệt. Trong thành phần bia còn

có nhiều chất hòa tan và một số vitamin, enzyme, đường, đạm có tác dụng bổ dưỡng

và kích thích tiêu hóa, cung cấp năng lượng cho cơ thể.

Chính sự kết hợp hài hòa giữa các loại nguyên liệu malt, hoa houblon,

nguyên liệu thay thế, nước,… đã tạo nên hương vị rất riêng của bia. Có lẽ vậy mà

bia đã thu hút được thị hiếu của người tiêu dùng bởi hương thơm đặc trưng của

malt, vị đắng dịu của hoa houblon, cùng với sự hấp dẫn bởi lớp bọt trắng mịn và

giúp con người giải khát.

Khi nền Kinh tế - Xã hội phát triển thì nhu cầu của con người lại không

ngừng tăng lên. Các nhà sản xuất kinh doanh đã tung ra thị trường với nhiều loại

thương hiệu phong phú. Mà mỗi loại bia đều mang mẫu mã, chất lượng khác nhau

hấp dẫn người tiêu dùng. Sự cạnh tranh rộng lớn trên thị trường đã tạo nên sự đa

dạng của các loại bia, mà chất lượng luôn là tiêu chí hàng đầu. Ngày nay, bia đã trở

thành một loại nước giải khát khá phổ biến.

Để tăng hiệu quả kinh tế, đáp ứng nhu cầu và thị hiếu của người tiêu dùng thì

sử dụng thêm một số nguyên liệu khác để thay thế một phần malt đại mạch như:

Ngô đã tách phôi, đường saccarose,... Việc sản xuất được một loại bia có chất lượng

cao và giá thành sản phẩm ổn định, nhằm đẩy mạnh xuất khẩu đang được quan tâm.

Có nhiều phương pháp sản xuất bia, trong đó sản xuất bia theo phương pháp lên

men dịch đường nồng độ cao – cho phép tăng được năng suất thiết bị, giảm chi phí

sản xuất, tiêu tốn ít năng lượng, cho phép lên men dịch đường có tỷ lệ nguyên liệu

thay thế cao.

Trên cơ sở đó tôi được phân công: "Thiết kế nhà máy bia lên men dịch

đường nồng độ cao, năng suất 38 triệu lít bia/năm".

SVTH: Văn Thị Thanh Hương-07H2LT GVHD: Th.s PhanThị Bích Ngọc


Chương 1

LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT

Nghệ An là tỉnh nằm ở trung tâm vùng Bắc Trung Bộ, trên tuyến giao lưu

Bắc Nam và Đông Tây. Nơi hội tụ các tuyến đường giao thông đường bộ, đường

sắt, đường biển, đường thủy nội địa; là cầu nối hai miền Bắc Nam và là cửa ngõ ra

biển Đông của Trung Lào và vùng Đông Bắc Thái Lan qua cảng Cửa Lò.

Là quê hương của chủ tịch Hồ Chí Minh – Danh nhân văn hóa thế giới, điểm

khởi đầu của "Con đường di sản Miền Trung", với nhiều bãi biển đẹp, khu dự trữ

sinh quyển phía Tây. Nghệ An với nhiều khu rừng nguyên sinh và vùng sinh thái

hấp dẫn, một trọng điểm du lịch của cả nước và khu vực. Nơi đây là trung tâm đào

tạo của khu vực Bắc Miền Trung và cả nước, nơi cung cấp nguồn nhân lực dồi dào,

có chất lượng đầu tư, phát triển và là thị trường lớn cho mọi hàng hóa, dịch vụ.

Cùng với chính sách mở cửa, hội nhập kinh tế Việt Nam, kinh tế - xã hội

Nghệ An tiếp tục phát triển tương đối khá và toàn diện. Nghệ An có tiềm năng phát

triển không những ngành du lịch, dịch vụ mà còn cả các ngành kinh tế khác. Là thị

trường lớn, mặc dù đã có một nhà máy bia ở trung tâm thành phố nhưng để đáp ứng

nhu cầu thì xây dựng thêm một nhà máy bia trên địa bàn của tỉnh là phù hợp.

1.1. Đặc điểm tự nhiên:

Nhà máy được xây dưng tại khu công nghiệp Nam Cấm, xã Nghi Lộc, Thành

Phố Vinh, tỉnh Nghệ An. Mặt bằng xây dựng là một khu đất rộng và bằng phẳng,

nằm gần đường quốc lộ, cách trung tâm thành phố Vinh khoảng 3 km. Xét thấy, vị

trí này rất thuận tiện cho việc thu nhận nguồn nguyên liệu sản xuất, vận chuyển sản

phẩm đến nơi tiêu thụ trong và ngoại tỉnh.

Nghệ An nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa. Nhiệt độ trung bình

24oC, độ ẩm trung bình 85%, hướng gió chủ đạo là hướng Đông Nam.

1.2. Nguồn cung cấp và xử lý nước:

Để xây dựng một nhà máy bia, việc đầu tiên là phải khảo sát nguồn nước.

Công việc này đặc biệt quan trọng, dù lấy nguồn nước của thành phố hay nguồn



nước lấy từ giếng khoan thì thành phần và tính chất của chúng cũng rất ít khi đáp

ứng hoàn toàn yêu cầu của nước để sản xuất bia. Ở đây nhà máy sử dụng nguồn

nước cấp là nước máy của thành phố. Trước khi đưa vào sản xuất, nước cần được

xử lý nhằm đảm bảo các chỉ tiêu hóa học, sinh học.

Ngoài ra, nhà máy có trang bị giếng khoan để phòng bị khi nhà máy không

cung cấp đủ nước (do mất điện).

Bởi nước là thành phần chính của bia, tham gia vào các quá trình đường hóa,

lên men, lọc, chiết rót, cấp cho lò hơi, cấp cho các thiết bị trao đổi nhiệt, vệ sinh nhà

xưởng, cấp cho sinh hoạt... Như vậy xử lý nước có đảm bảo thì chất lượng bia mới

tốt. Nước thải của quá trình sản xuất bia chứa lượng lớn chất hữu cơ, chủ yếu là cặn

protein, xác men bia, tinh bột, đường, bã hoa,… Đây là môi trường rất thuận lợi cho

vi sinh vật gây thối hoạt động và phát triển. Chính vì vậy cần phải xử lý nước thải

để tránh gây ô nhiễm môi trường tại nơi làm việc và môi trường xung quanh.

1.3. Nguyên liệu:

Nguồn nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt đại mạch, hoa houblon và

nước. Ngoài ra còn sử dụng nguyên liệu thay thế là ngô (đã tách phôi) và đường.

Malt đại mạch và hoa houblon được nhập về từ nước ngoài về cảng biển Cửa

Lò, rồi vận chuyển về nhà máy bằng đường bộ. Ngô được thu mua ở các huyện

trong tỉnh như: Nghĩa Đàn, Quỳnh Lưu, Thanh Chương, Diễn Châu, Nghi Lộc…

Còn đường sử dụng là đường mía từ nhà máy đường của huyện Nghĩa Đàn.

1.4. Hệ thống giao thông vận tải:

Nhà máy được xây dựng gần đường quốc lộ, nối các huyện trong tỉnh và

Nghệ An với các tỉnh ngoài Bắc Nam. Chính vì vậy rất thuận lợi cho việc thu nhận

nguyên liệu và phân phối sản phẩm. Gần đường sắt Bắc Nam, với ga Vinh nằm ở

trung tâm thành phố. Cách cảng Cửa Lò khoảng 20 km. Do đó, việc vận chuyển

trang thiết bị, nguyên liệu và sản phẩm rất thuận lợi, bằng đường bộ, đường sắt hoặc

đường thuỷ.

1.5. Nguồn cung cấp điện:

Nguồn điện mà nhà máy sử dụng được lấy từ mạng lưới điện quốc gia thông qua

trạm biến áp riêng. Để đảm bảo quá trình sản xuất được liên tục, nhà máy có trang

bị thêm máy phát điện để dự phòng khi mất điện.

1.6. Nguồn cung cấp hơi và nhiên liệu:



Lượng hơi đốt cung cấp cho các phân xưởng trong nhà máy được lấy từ lò

hơi riêng của nhà máy. Nhiên liệu dùng cho lò hơi là dầu FO được mua từ các trạm

xăng dầu địa phương. Để đảm bảo cho quá trình sản xuất, nhà máy còn trang bị

thêm kho chứa nhiên liệu dự trữ.

1.7. Nguồn nhân lực:

Để giải quyết công ăn việc làm cho người lao động trong tỉnh, cũng như

thuận tiện trong vấn đề nhà ở thì nhà máy tuyển và đào tạo chủ yếu là các công

nhân trong tỉnh. Còn các cán bộ quản lý và kỹ thuật là các kỹ sư đã được đào tạo từ

các trường đại học như: Vinh, Hà Nội, Huế, Đà Nẵng…

1.8. Nguồn tiêu thụ sản phẩm:

Nghệ An hiện có tiềm năng phát triển kinh tế, du lịch nên việc tiêu thụ sản

phẩm trong tỉnh là rất khả quan. Đặc biệt thị trường tiêu thụ tại miền Trung cũng

đang tăng mạnh. Dần dần sản phẩm của nhà máy sẽ thâm nhập vào các tỉnh phía

Nam và Bắc, các nước láng giềng và các nước khác.

1.9. Hợp tác hóa:

Việc hợp tác hóa có tác dụng tăng cường sử dụng những công trình cung cấp

điện, nước, hơi, công trình giao thông vận tải, công trình phúc lợi tập thể và phục vụ

công cộng, vấn đề tiêu thụ sản phẩm và chế phẩm nhanh. Nhờ vậy sẽ giảm thời gian

xây dựng, vốn đầu tư và hạ giá thành sản phẩm. Hiện nay, tại các tỉnh khác đã và

đang mở các khu công nghiệp nên việc hợp tác hóa giữa các khu công nghiệp cũng

như các nhà máy sản xuất bia là rất tốt. Hơn nữa việc liên doanh với các công ty

nước ngoài cũng góp phần thúc đẩy sự phát triển của nhà máy.

1.10. Năng suất nhà máy:

Nhà máy được thiết kế với năng suất 38 triệu lit bia/năm, có độ cồn là

4,5%V.

Kết luận: Qua việc phân tích như trên, việc thiết kế và đầu tư xây dựng nhà

máy bia tại khu công nghiệp Nam Cấm, thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An là hợp lý và

cần thiết. Với năng suất 38 triệu lit bia/năm sẽ đáp ứng được nhu cầu trong tỉnh,

ngoại tỉnh và các nước khác.



Chương 2

NGUYÊN LIỆU VÀ CHẤT HỖ TRỢ KỸ THUẬT

Trong sản xuất bia ta sử dụng 4 nguồn nguyên liệu chính là malt đại mạch,

hoa houblon, nước và nấm men. Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào chất lượng của

nguyên liệu. Trong công nghệ bia hiện nay, để giảm giá thành sản phẩm ta sử dụng

nguồn nguyên liệu thay thế là ngô (đã được tách phôi), đường. Ngoài ra còn sử

dụng thêm một số chất hỗ trợ kỹ thuật để nâng cao chất lượng của bia, rút ngắn chu

kỳ lên men, đa dạng hóa sản phẩm nhằm phù hợp với nhu cầu của người tiêu dùng.

2.1. Nguyên liệu:

2.1.1. Malt đại mạch:

2.1.1.1. Vai trò trong sản xuất bia:

Malt là hạt hòa thảo nảy mầm trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm nhân tạo xác

định. Là sản phẩm rất giàu dinh dưỡng và đặc biệt có hệ enzyme phong phú (chủ

yếu là proteaza và amylaza).

Trong sản xuất bia, malt vừa là tác nhân đường hóa, vừa là nguyên liệu.

Thường dùng malt đại mạch vì dễ điều khiển quá trình ươm mầm, cho tỷ lệ enzyme

cân đối, vỏ tạo lớp trợ lọc xốp, cho bia có hương vị đặc trưng hơn các malt khác.

2.1.1.2. Các chỉ tiêu chất lượng của malt bia:

- Phải sạch, có mùi thơm đặc trưng của malt, có vị ngọt, màu vàng sáng đều.

- Không được có mùi vị lạ, không mốc và không hôi khói.

- Kích thước hạt phải đều và đạt theo quy định.

- Độ chiết của malt 75÷82%. Thời gian đường hóa từ 10÷35 phút.

- Thành phần hóa học của malt phải đảm bảo theo yêu cầu. Trong malt phải

chứa các hệ enzyme thủy phân như proteaza, amylaza , phitaza, xitaza…

2.1.1.3. Nguồn thu nhận và phương pháp bảo quản:

Do khí hậu của nước ta không thích hợp để trồng malt đại mạch, do vậy phải

nhập từ nước ngoài về bằng đường bộ và đường thủy.



Malt được bảo quản trong các silo chứa, thời gian bảo quản là một tháng.

Trong quá trình bảo quản chú ý theo dõi độ ẩm của malt.

2.1.2. Hoa houblon:


Hoa houblon là loại nguyên liệu cơ bản thứ hai trong công nghệ sản xuất bia

và là nguyên liệu không thay thế được trong sản xuất bia. Nó truyền mùi thơm và vị

đắng cho bia, tăng khả năng tạo bọt và giữ bọt, tăng khả năng sát trùng cho bia.

2.1.1.2. Các chất có giá trị của hoa houblon trong bia:

Thành phần hóa học của hoa gồm nhiều chất, trong sản xuất bia thì các chất

có giá trị là: chất đắng, tinh dầu và tanin.

- Các chất đắng: Truyền cho bia vị đắng dịu, tăng cường sức căng bề mặt của

bia do đó góp phần giữ cho bọt lâu tan và có tính kháng khuẩn nên tăng độ bền sinh

học cho bia.

- Tinh dầu: Tinh dầu của hoa houblon hòa tan vào dịch đường, tồn tại trong

bia tạo nên mùi thơm đặc trưng, nhẹ nhàng và dễ chịu. Trong quá trình đun sôi dịch

đường với hoa houblon thì nó chỉ tồn tại còn khoảng 2%.

- Tanin: Tanin của hoa dễ hòa tan trong nước và trong dịch đường. Trong

quá trình houblon hóa các tanin hòa tan vào dịch đường và dễ dàng kết hợp với

protein cao phân tử tạo thành các phức chất không hòa tan nên loại trừ được các cấu

tử protein khó biến tính và kết lắng khỏi dịch đường. Tanin dễ bị oxy hóa nên bảo

vệ nhựa houblon khỏi bị oxy hóa, đồng thời tham gia vào hoàn thiện vị cho bia [7].

Yêu cầu hoa:

Hoa viên: Màu vàng xanh, không vụn nát, không mốc, mùi thơm đặc trưng.

Cao hoa: Màu xanh tươi, có mùi thơm vị đắng đặc trưng.

2.1.1.3. Nguồn thu nhận và phương pháp bảo quản:

Hoa houblon có thể sử dụng ở nhiều dạng như hoa nguyên cánh, cao hoa,

hoa viên hoặc đồng phân. Nó cũng được thu mua từ nước ngoài rồi vận chuyển về

bằng đường bộ và đường thủy. Nhà máy sử dụng cao hoa và hoa viên.

Để giữ chất lượng cho hoa nên bảo quản hoa trong những điều kiện sau [7]:

- Bảo quản ở nhiệt độ thấp (gần 00C) nhằm kìm hãm các quá trình hóa học và

sự phát triển của vi sinh vật.



- Ngăn chặn sự xâm nhập của không khí vào hoa, cách ẩm tốt.

- Dùng các chất thích hợp để diệt trùng cho hoa (thường xông hơi lưu huỳnh).

Ở đây nhà máy sử dụng phương pháp bảo quản ở 00C.

2.1.3. Nước:


Nước là một trong những nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia. Thành

phần cũng như tính chất của nước đều ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ tiến trình

công nghệ và chất lượng thành phẩm.

Trong bia thành phẩm nước chiếm 77÷90%. Nước ngoài việc dùng để nấu thì nó

còn được dùng để xử lý nguyên liệu, trao đổi nhiệt, vệ sinh sát trùng thiết bị…

2.1.3.2. Yêu cầu của nước trong sản xuất bia [7, tr 71]:

Nước trong nấu bia không những đòi hỏi đầy đủ các tính chất của nước uống

mà cần phải có những yêu cầu riêng đối với công nghệ sản xuất bia:

- Nước phải trong suốt, có vị dễ chịu, không màu, không có mùi vị lạ và

không chứa các vi sinh vật gây bệnh. Chuẩn độ coli là 300 ml và chỉ số coli là 3.

- Nước nấu bia có độ cứng trung bình 5÷6 mg/l, pH= 6,8÷7,3, độ oxi hóa

không vượt quá 1÷2mg/l, hàm lượng cặn khô không vượt quá 600mg/l.

- Nước sử dụng để nấu bia không được có xianit, thuỷ ngân, bari, crôm,

ammoniac, photphat, sunfuahydro, nitrit.

- Nước rửa bã cần phải điều chỉnh độ kiềm < 50 mg/l và độ pH = 6,5 để

không chiết các chất không mong muốn từ bã. pH của dịch đường trước khi nấu

phải là 5,4 để thu được dịch đường sau khi nấu có pH = 5,2.

2.1.3.3. Nguồn thu nhận:

Nguồn nước sử dụng là nước máy từ thành phố. Ngoài ra, để dự trữ và bổ

sung khi thiếu nước thì trong nhà máy có thể có thêm giếng khoan. Nước trước khi

đưa vào sản xuất phải kiểm tra và xử lý theo yêu cầu kỹ thuật sản xuất.

2.1.4. Nguyên liệu thay thế:

2.1.4.1. Ngô:

Ngô sử dụng trong sản xuất bia phải được tách phôi và dưới dạng bột đã

nghiền nhỏ. Trong sản xuất bia, ngô được dùng là loại trắng đục vì loại này có hàm

lượng tinh bột cao, protein thấp [4, tr 27].

Ngô được bảo quản trong silo chứa, với thời gian khoảng 10 ngày.



2.1.4.2. Đường:

Đường là chất hòa tan và có thể lên men được. Được bổ sung trực tiếp vào

trong quá trình houblon hóa, khoảng 10 phút trước khi kết thúc thời gian nấu hoa.

Đường có thể sử dụng ở dạng: Đường mía, đường củ cải, đường glucose, mật

tinh bột… Ở đây nhà máy sử dụng đường mía, hàm lượng 3%. Không nên sử dụng

đường với tỷ lệ cao để thay thế malt trong nấu bia vì nó làm thay đổi lớn tỷ số giữa

các chất đường và không đường nên sẽ làm giảm chất lượng bia, phá vỡ tiến trình

lên men và trong sản phẩm sẽ tạo ra nhiều rượu bậc cao [7, tr 72; 4, tr 28].

2.2. Các chất hỗ trợ kỹ thuật:

Ngoài các nguyên liệu chính có trong sản xuất bia, còn phải kể đến nhiều

nguyên liệu phụ khác có vai trò không kém phần quan trọng.

Các nguyên liệu phụ này có thể kể đến là các hóa chất sử dụng trong công

đoạn tẩy rửa hay sử dụng để tăng hiệu quả các công đoạn sản xuất như: các loại bột

trợ lọc, các chất ổn định và đặc biệt là các enzyme sử dụng trong công đoạn sản

xuất dịch đường lên men và lên men.

2.2.1. Chế phẩm enzyme [1, tr 110]:

2.2.1.1. α-amylaza (Fungamyl):

Chế phẩm enzyme này của hãng Novo, sản xuất từ nấm mốc Aspergillus

oryzae. Fungamyl có tác dụng thủy phân cầu nối α-1,4 glucozit của amyloza và

amylopectin tạo thành lượng đường lớn maltoza.

Chế phẩm dạng lỏng, màu nâu, có tỷ trọng 1,25 g/ml. Ngoài ra còn có dạng

bột vô định hình hoặc dạng cầu. Sản phẩm thương mại thường gặp trên thị trường là

Fungamyl 800L.

Trong sản xuất bia, enzyme này được thêm vào trong quá trình nấu để tăng

khả năng đường hóa của malt. Độ lên men của bia có thể tăng 2÷5%. Điều kiện kỹ

thuật: Fungamyl 800L, pHopt = 5,3, topt = 600C. Liều lượng: 0,02÷0,05% so với tổng

nguyên liệu khi nấu.

2.2.1.2. α-Axetolactat decarboxylaza (Maturex L):

Maturex L là enzyme α-Axetolactat decarboxylaza tinh thể, được thu nhận từ

vi khuẩn Bacillus subtillis. Ở dạng dịch lỏng và có màu trắng.



Được sử dụng trong thời kỳ lên men phụ bia để ngăn ngừa tạo thành

diaxetyl, bằng cách xúc tác phản ứng decacboxyl hóa của α-Axetolactat tạo thành

axetoin. Nhờ vậy mà quá trình lên men phụ được rút ngắn.

Hàm lượng thường dùng: 1÷2 kg/100 hl dịch lên men.

2.2.2. Hóa chất [1, tr 106]:

2.2.2.1. NaOH:

Dùng để trung hòa và vệ sinh, tẩy rửa các thiết bị trong phân xường của nhà

máy bia.

Yêu cầu kỹ thuật: NaOH ≥ 96%.

2.2.2.2. Axit:

- H2SO4: Dùng để đều chỉnh pH nước và xử lý men sữa.

Yêu cầu: H2SO4 = 95÷98%, khối lượng riêng d = 1,84 g/l.

- Axit lactic: Điều chỉnh pH dịch hèm trong quá trình nấu và đường hóa.

2.2.2.3. Muối:

- Na2CO3: Xử lý bia thành phẩm khi pH của bia quá thấp.

Yêu cầu: ≥ 95%.

- NaCl: Bổ sung vào môi trường và dịch lên men khi cần thiết, kích thích tiêu

hóa và ổn định vị của bia.

Yêu cầu: Màu trắng tinh, NaCl > 99%, H2O≤ 0,5%.

- CaCl2: Bổ sung vào dịch đường hóa để bảo vệ enzyme khỏi tác động của

nhiệt độ.

Yêu cầu: Tinh khiết.

2.2.2.4. Chất trợ lọc:

Chất trợ lọc được sử dụng phổ biến trong sản xuất bia hiện nay là diatomit và

peclit. Ở đây sử dụng diatomit để hấp phụ các hạt phân tán, các hạt dạng keo, các tế

bào nấm men chết… để bia thêm trong.

Để quá trình lọc hiệu quả, bột trợ lọc được phủ thành 3 lớp: Đắp bột sơ cấp,

đắp bột thứ cấp và bổ sung liên tục.

Yêu cầu: P = 3÷5 bar. Bột bổ sung gồm: 2/3 bột trung bình, 1/3 bột mịn.

Lượng bột bổ sung nằm trong khoảng 60÷120g/hl bia [1, tr 279].

2.3 Giống vi sinh vật [4, tr 436]:



Để sản xuất bia lên men dịch đường nồng độ cao thì nhà máy sử dụng

phương pháp lên men cổ điển. Hai chủng nấm men có thể được sử dụng:

- Nấm men nổi: Saccharomyces Cerevisiae.

- Nấm men chìm: Saccharomyces Carlsbergensis

Nấm men nổi thích thích nghi với điều kiện sinh trưởng và phát triển ở nhiệt

độ cao, phân bố trên bề mặt môi trường và khả năng kết lắng kém.

Chính vì vậy ở đây nhà máy sử dụng nấm men chìm, thích nghi với điều kiện

sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ thấp hơn. Phân bố chủ yếu lớp dưới tầng sâu

dịch đường, kết lắng dưới đáy thiết bị lên men. Khi quá trình lên men chính kết

thúc, phần lớn lượng sinh khối đã bị kết lắng nên bia trong hơn sử dụng nấm men

nổi. Nấm men chìm vẫn có khả năng lên men ở 00C, ở 10 0C vẫn còn lên men. Nấm

men chìm Saccharomyces Carlsbergensis có khả năng sinh tổng hợp được enzyme

melibiaza nên chúng có khả năng hấp thụ toàn bộ đường rafinoza.



Chương 3

DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

3.1. Dây chuyền công nghệ:


Malt (62 %)

Lên men chính

Làm lạnh

Lọc, rửa bã

Ngô đã tách phôi (35 %)

Đường hóa

Nghiền

Làm sạch

Nghiền

Houblon hóa

Dán nhãn

Lên men phụ, tàng trữ

Chiết chai, đóng nắp

Thanh trùng

Lọc bia

Bia thành phẩm

Xử lý, hoạt hóa

Sữa men

Men giống

Nhân giống

Nấm men giống

Hồ hóa và đun sôiĐạm hóa

Nước 340C

Malt lót

H2SO4, CaCl2

Fungamyl 800L

Nước 340C

A.Lactic, CaCl2

Nước 780C Bã hèm

Cao hoa, hoa viênHơi

Chất tải lạnh O2, Maturex

CO2

Diatomit

H2O 20C

Chai sạch

Nắp

Nhãn

Lắng trong

Làm sạch

Đường 3%

Ổn định bia

Xử lý


3.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ:

3.2.1. Làm sạch:

Malt và ngô đã tách phôi trong quá trình vận chuyển và bảo quản có thể lẫn

các tạp chất (bụi bẩn, lá khô, rơm, đá nhỏ…), và vụn kim loại. Chúng sẽ gây hư

hỏng máy xay và ảnh hưởng xấu tới chất lượng sản phẩm.

Để loại bỏ tạp chất, sử dụng sàng. Còn để loại bỏ sắt và các hợp kim có từ

tính thì sử dụng nam châm điện đặt trước máy nghiền nguyên liệu.

3.2.2. Nghiền nguyên liệu:

3.2.2.1. Mục đích:

Phá vỡ cấu trúc tế bào hạt, tăng bề mặt tiếp xúc với nước, tạo điều kiện hồ

hóa nhanh và enzyme dễ dàng tiếp cận cơ chất. Nhờ đó thực hiện quá trình đường

hóa và các quá trình thủy phân khác nhanh và triệt để hơn.

3.2.2.2. Tiến hành:

Nghiền có thể được thực hiện theo 3 phương pháp: nghiền khô, nghiền ướt

và nghiền ẩm. Với phương pháp nghiền ướt và nghiền ẩm thì vỏ malt thường được

giữ nguyên nên rút ngắn được thời gian lọc. Tuy nhiên, tốn năng lượng và bột có

thể bị chua làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm khi nghiền xong mà chưa nấu.

Chọn phương pháp nghiền khô vì đơn giản, dễ thực hiện và không ảnh hưởng

đến chất lượng sản phẩm trong thời gian chờ nấu.

Thiết bị: Nghiền malt bằng máy nghiền trục với 2 cặp trục nghiền, còn ngô

được nghiền bằng máy nghiền búa.

Tại máy nghiền malt: Malt đi vào phễu nạp liệu, nhờ trục điều tiết và trục rải

liệu sẽ đi vào cặp trục nghiền 1. Các hạt đạt kích thước yêu cầu sẽ rơi qua sàng rung

và đi ra ngoài, còn các hạt có kích thước chưa đạt yêu cầu sẽ tiếp tục qua cặp trục

nghiền 2 và nghiền cho đến khi đạt yêu cầu.

Tỷ lệ bột nghiền [4, tr 234]:

Vỏ và tấm lớn: 30÷40%

Tấm bé và bột: 60÷70%



1. Phễu nạp liệu

2. Trục điều tiết

3. Trục rải liệu

4. Cặp trục nghiền 1

5. Sàng rung

6. Cặp trục nghiền 2

7. Bột nguyên liệu ra.

Tại máy nghiền ngô: Dưới tác dụng của các cặp búa nghiền, nguyên liệu sẽ

được nghiền nhỏ. Những hạt được nghiền có kích thước đạt yêu cầu sẽ lọt sàng, còn

những hạt có kích thước chưa đạt tiếp tục được nghiền đến khi đạt yêu cầu.

Hình 3.2. Cấu tạo của máy nghiền búa [4]

1. Bulong; 2. Lưỡi dao; 3. Đĩa; 4. Trục roto;

5. Sàng dạng hình trụ khuyết


Hình 3.3. Máy nghiền búa [16]

Hình 3.1. Máy nghiền 2 cặp trục nghiền


3.2.3. Nấu nguyên liệu:

3.2.3.1. Mục đích:

Chuyển các chất có trong nguyên liệu từ trạng thái không hòa tan sang trạng

thái hòa tan nhờ tác động của các hệ enzym thủy phân.


Nấu bia có ba phương pháp: phương pháp ngâm, phương pháp đun sôi và

phương pháp kết hợp. Ở đây, nhà máy sử dụng 35% nguyên liệu thay thế nên tiến

hành nấu theo phương pháp kết hợp. Phối trộn nguyên liệu và nước nấu theo tỷ lệ:

Malt : nước = 1 kg : 3 lít

Ngô : nước = 1 kg : 4 lít

* Tại nồi ngô:

Bột ngô và 10% bột malt lót (so với khối lượng ngô) đem vào phối trộn với

nước ấm 34oC theo tỷ lệ trên. Bổ sung chế phẩm enzym: 0,05% Fungamyl 800L.

Bật cánh khuấy để khuấy trộn trong 5 phút. Sau khi khuấy trộn, nhiệt độ của khối

nấu hạ xuống khoảng 32oC. Bổ sung axit H2SO4 để điều chỉnh pH = 5,3 và 0,5g

CaCl2/1kg bột [10] để bảo vệ enzyme dưới tác động của nhiệt độ. Tiếp đó cấp hơi

để nâng nhiệt độ của khối nấu lên 60oC trong 25 phút và giữ ở nhiệt độ này khoảng

30 phút để hồ hóa tinh bột. Rồi nâng nhiệt độ khối nấu đến nhiệt độ sôi trong 30

phút và giữ sôi 30 phút. Sau đó chuẩn bị đem đi hội cháo.

Trong suốt quá trình nấu ngô cánh khuấy luôn hoạt động để tránh cháy nồi.

* Tại nồi malt:

Khi bắt đầu nâng nhiệt để đun sôi ở nồi ngô thì ở nồi malt cũng bắt đầu pha

bột ở nồi malt. Cho nước ấm 34oC vào, sau đó xuống bột hòa malt trong 10 phút.

Dùng axit lactic điều chỉnh pH của khối nấu đến 5,3 và bổ sung thêm CaCl2. Sau đó

dùng hơi để nâng nhiệt độ khối nấu lên 52oC trong khoảng 20 phút và giữ ở nhiệt độ

này 30 phút để thực hiện quá trình đạm hóa nhờ enzyme proteaza trong malt..

Cần tính toán sao cho khi nồi cháo ngô đun sôi xong thì quá trình đạm hóa ở

nồi malt cũng vừa kết thúc.

* Hội cháo:

Bơm cháo ngô sang nồi malt để hội cháo, bơm từ từ để nhiệt độ không tăng

lên đột ngột và trong thời gian khoảng 10 phút. Điều chỉnh nhiệt độ toàn khối nấu

sao cho đạt 65oC và giữ ở 65oC trong 25 phút để tạo điều kiện cho enzim β-amylaza



thuỷ phân tinh bột. Sau đó, tiếp tục nâng nhiệt độ khối nấu lên 75oC trong vòng 10

phút và giữ ở 75oC trong 30 phút để enzim α-amylaza tiếp tục thuỷ phân tinh bột.

Cuối cùng nâng nhiệt độ toàn khối dịch lên 78oC trong vòng 5 phút và bơm dịch đi

lọc.

SƠ ĐỒ NÂNG VÀ GIỮ NHIỆT CỦA QUÁ TRÌNH NẤU


t0s

Hình 3.4. Nguyên tắc cấu tạo của nồi đường hóa [4]

1. Ống thoát hơi; 2. Cánh khuấy; 3. Hộp giảm tốc; 4. Van tháo dịch;

5. Bơm dịch; 6. Van hơi; 7. Van giảm áp; 8. Phân phối hơi; 9. Hơi

ngưng; 10. Van đuổi không khí; 11. Áp kế; 12. Đường ống dẫn dịch

từ nồi phối trộn; 13. Nhiệt kế; 14. Ký đồ nhiệt.


3.2.4. Lọc dịch đường:

3.2.4.1. Mục đích:

Dịch đường hóa gồm: các chất hòa tan và không hòa tan. Nên lọc dịch đường

để tách các chất hòa tan ra khỏi các chất không hòa tan.


Để lọc dịch đường ta sử dụng thiết bị lọc khung bản. Quá trình lọc dịch

đường gồm 2 giai đoạn:

+ Giai đoạn lọc dịch đường.

+ Giai đoạn rửa bã.

Đầu tiên tiến hành thu hết dịch đường có trong khối nguyên liệu. Bằng cách:

Bơm nước nóng vào khoảng không gian giữa khung, bản để làm nóng thiết bị. Sau

đó, tháo nước nóng và bơm dịch đường vào. Thời gian đầu, dịch đường chảy ra có

thể vẫn còn đục nên cần bơm hồi lưu để lọc lại. Khi quan sát dịch đường đã đạt

được độ trong cần thiết thì cho chảy vào thiết bị houblon hóa.

Hình3.5. Máy lọc ép khung bản [4]

1. Khung và bản; 2. Đường ống dẫn dịch cháo; 3. Đường ống cạnh trên;

4. Đường ống cạnh dưới; 5. Dịch cháo bơm từ nồi đường hóa;

6. Đường ống dẫn nước để rửa bã; 7. Van ống dẫn nước của cạnh trên và cạnh dưới;

8. Van xả dịch; 9. Máng dẫn dịch; 10. Van vạn năng; 11. Vít tải đẩy bã;

12. Bơm thủy lực; 13. Hộp dầu.



Sau khi đó tiến hành rửa bã để thu hồi các chất hòa tan còn sót trong bã. Để

tăng cường quá trình khuyếch tán các chất hòa tan vào dung dịch rửa bã thì cần

dùng nước nóng 78oC để rửa (nước rửa bã cũng được chảy vào nồi houblon hóa).

Không nên dùng nước có nhiệt độ cao hơn 78oC để rửa bã vì sẽ làm vô hoạt enzyme

và tốn năng lượng. Kết quả làm cho dịch lên men bị đục và bia cũng bị đục theo.

Dịch đường sau khi lọc xong phải đảm bảo về độ trong. Khi đã rửa bã xong

thì tiến hành tháo bã và vệ sinh sát trùng thiết bị.

3.2.5. Houblon hóa:

3.2.5.1. Mục đích:

- Truyền cho bia mùi và vị của hoa houblon.

- Ổn định thành phần dịch đường và có nồng độ theo yêu cầu.

- Làm keo tụ các protit.

- Vô hoạt các enzim và thanh trùng dịch đường.


Đầu tiên dịch đường và nước rửa bã từ thiết bị lọc được chuyển thẳng vào

nồi houblon hóa. Khi dịch đường đầy đáy nồi thì bắt đầu cung cấp nhiệt để nhiệt độ

dịch đường luôn giữ ở 75oC để tạo điều kiện enzym α─amylaza tiếp tục thuỷ phân

tinh bột sót. Trong quá trình cung cấp nhiệt cần phải tính toán sao cho để khi quá

trình rửa bã vừa kết thúc thì dịch đường cũng vừa sôi.

Nhà máy sử dụng 70% cao hoa và 30% hoa viên. Tỷ lệ hoa dùng là 4 g/l[7].

Cho hoa vào nồi theo phương án:

- 50 % cao hoa lúc dịch đường bắt đầu sôi.

- 20 % cao hoa còn lại vào khi sôi được 30 phút.

- 30 % hoa viên cho vào trước khi kết thúc 10 phút.

Và trước khi kết thúc ở nồi hoa khoảng 10 phút ta tiến hành bổ sung 3%

đường vào. Tổng thời gian quá trình houblon hóa khoảng 100 phút.



Hình 3.6. Nồi đun hoa [4]

1. Áo hơi; 2. Van tháo dịch; 3. Cánh khuấy; 4. Hộp giảm tốc;

5. Ống thoát hơi; 6. Cửa quan sát; 7. Áp kế hơi; 8. Đường ống dẫn dịch vào nồi;

9. Ống dẫn hơi; 10. Hơi ngưng.

3.2.6. Lắng trong và làm lạnh:

3.3.6.1. Mục đích:

- Hạ nhiệt độ của dịch đường đến nhiệt độ lên men.

- Tách cặn cho dịch đường.

- Bão hòa oxy cho dịch lên men.


Lắng trong và làm lạnh được tiến hành ở 2 thiết bị riêng:

* Lắng trong:

Dịch đường sau khi houblon hóa được bơm sang thiết bị lắng Whirlpool để

tách cặn. Thiết bị được chế tạo từ thép không gỉ, thân hình trụ tròn, đáy thùng có độ



nghiêng 8÷10%, trên thùng có ống thoát hơi cao để tạo nên sức hút mạnh nhằm bốc

hơi mạnh. Dịch đường được bơm vào thùng theo phương tiếp tuyến tại độ cao

khoảng ¼ thùng. Dưới tác dụng của lực ly tâm giữa chất lỏng với đáy và thành bình

thì các hạt lơ lửng, bã hoa chịu chuyển động xoáy men theo thành đáy thùng. Do

vậy chúng sẽ lắng tụ vào tâm đáy thùng. Sau thời gian phân ly trong điều kiện bốc

hơi cao, sẽ nhanh chóng hạ nhiệt độ của dịch đường từ 1000C xuống 900C chỉ trong

khoảng 15÷20 phút [4, tr 368].

Hình 3.7. Thùng lắng Whirlpool [4 và 17]

1. Mức dịch đường; 2. Đèn tín hiệu; 3. Cửa vệ sinh; 4. Nhiệt kế;

5. Ống thủy báo thức; 6. Cửa quan sát; 7. Đường ống dẫn dịch đường vào;

8. Ống thoát hơi; 9. Van tháo dịch đường; 10. Van xả cặn;

11. Nước vệ sinh; 12. Độ nghiêng của đáy.

* Làm lạnh:

Dịch đường sau khi hạ đến 900C ở thiết bị lắng Whirpool và được bơm đưa

sang thiết bị làm lạnh nhanh là thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng. Dịch đường được

làm lạnh đến nhiệt độ lên men chính là 10oC, với tác nhân làm lạnh là nước 20C.

Thiết bị làm lạnh bản mỏng có ưu điểm là dễ thao tác, hiệu quả cao, rất kín,

làm lạnh dịch đường trong một thời gian rất ngắn nên tránh được sự nhiễm khuẩn

cho dịch đường.

Lên men cần lượng sinh khối nấm men lớn, nên cần tạo điều kiện để nấm

men giống sinh trưởng và phát triển trong giai đoạn đầu của quá trình lên men. Hàm

lượng O2 cấp vào dịch đường là 7 mg/l dịch lên men. Nếu thiếu O2 thì lên men chậm



và không triệt để. Ở nhiệt độ thấp và nồng độ chất hòa tan thấp thì việc hòa tan O2

vào dịch đường càng nhiều. Do đó tiến hành cấp O2 ngay sau khi dịch đường được

làm lạnh đến nhiệt độ yêu cầu (O2 phải đảm bảo vô trùng). Đồng thời để rút ngắn

chu kỳ lên men và làm giảm hàm lượng diaxetyl thì tiến hành bổ sung Maturex L

với hàm lượng 1kg/100 hl dịch lên men.

3.2.7. Lên men chính:

3.2.7.1. Mục đích:

Trong quá trình lên men chính, một lượng lớn chất hòa tan trong dịch lên

men (chủ yếu đường và dextrin bậc thấp) được chuyển hóa thành rượu C2H5OH,

CO2 và một số sản phẩm phụ khác dưới tác dụng của nấm men:

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + Q

Các sản phẩm phụ tạo thành như: aldehit, este, axit hữu cơ, rượu bậc cao,

glyxerin,… Chúng hòa tan và tồn tại trong dịch lên men như là những hợp phần

chất của bia sau này. Quá trình lên men chính chuyển dịch đường thành bia non.

3.2.7.2. Nuôi cấy nấm men giống:

Nấm men giống được sử dụng dưới 2 dạng: Nấm nen giống thuần khiết và

sữa men.

* Nuôi cấy nấm men giống thuần khiết:


1000C 20C

Dịch sau houblon vào

Dịch sau houblon ra

Nước vào

Nước ra

78-800C 100C

Hình 3.8. Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm bản


Nấm men thuần khiết là nấm men thu nhận từ một tế bào. Gồm hai giai đoạn:

Nuôi cấy trong phòng thí nghiệm và nuôi cấy trong sản xuất.

Để sản xuất, men giống được nuôi cấy trước tiên ở phòng thí nghiệm. Nấm

men giống được nuôi cấy tuần tự từ thể tích nhỏ (10 ml) cho đến 5÷10 lít. Sau đó,

tiếp tục nhân giống trong các thiết bị chuyên dùng để nuôi từ cấp 1 cho đến khi đủ

lượng giống theo yêu cầu. Trong quá trình nuôi cấy men giống, cần khống chế các

điều kiện kỹ thuật như: Nhiệt độ, pH của dịch đường, nồng độ dịch đường, thành

phần môi trường dinh dưỡng, tính vô trùng… một cách nghiêm ngặt [7].

* Thu hồi và xử lý sữa men:

Sau khi lên men chính xong, các tế bào nấm men kết tủa trên đáy thiết bị lên

men thành lớp dày. Trong thực tế sản xuất, thường thu lại lớp nấm men ở giữa. Do

lớp trên cùng và dưới cùng là các tạp chất và tế bào chết. Cả hai lớp này có màu đen

xám hoặc nâu xám, cần phải loại bỏ. Lớp giữa có màu trắng ngà, kết dính dạng

bông, đây là lớp sinh khối bao gồm các tế bào sống. Lớp này cần được tách riêng ra,

rửa sạch và đưa đi bảo quản với các mục đích khác nhau.

Việc tái sử dụng được thực hiện cho đến khi nấm men giống có hoạt lực lên

men yếu hoặc bị nhiễm khuẩn. Nấm men sử dụng thường không quá 8 đời. Sinh

khối thu được có thể được sử dụng trực tiếp làm giống cho mẻ lên men tiếp theo

hoặc rửa và bảo quản. Để tách các tạp chất có kích thước lớn có thể dùng rây rung

từ tính với 50 dao động/s. Nấm men sau khi rây sạch cặn thô được bơm vào thùng,

sau đó cho nước vô trùng ở nhiệt độ 2÷4 0C vào và khuấy đều. Để yên 40 phút thì

nấm men khỏe sẽ kết lắng, còn nước đục phía trên gồm cặn mịn và tế bào chết đổ ra

ngoài bằng cách cho nghiêng thùng để nước chảy theo miệng rót (lặp lại 3÷4 lần).

Cho nước lạnh 0,50C vào giữa hai lớp vỏ để bảo quản [4, tr 449].

Thiết bị nuôi cấy men giống gồm các thùng hình trụ bằng thép không rỉ.

Trước khi nạp vào tank lên men, nấm men đặc được trộn lẫn với dịch đường

trong một thùng chuyên dụng gọi là thùng hoạt hóa nấm men với thời gian 60 phút.

Thùng hoạt hóa có thân hình trụ, đáy hình hình côn hoặc bán cầu, đáy có van xả

men và vệ sinh [4, tr 441].

3.2.7.3. Tiến hành lên men:



Dịch lên men có nồng độ yêu cầu tương đối cao là 18 %, tiến hành lên men

cổ điển với thời gian lên men chính là 10 ngày [4, tr 444] (lên men chính và lên

men phụ, tàng trữ diễn ra ở 2 thiết bị riêng biệt).

Nấm men được nạp liên tục: Sau khi hoạt hóa trong 60 phút thì liên tục nạp

vào thùng lên men, đồng thời dịch đường cũng được bổ sung liên tục vào thùng

hoạt hóa. Khi nào dịch đường bơm đầy vào thùng lên men thì sữa men cũng vừa

nạp hết. Việc đẩy sữa men từ thùng hoạt hóa vào thùng lên men nhờ bơm ly tâm.

Bão hòa O2 và bổ sung Maturex với hàm

lượng 1 kg/100 hl dịch lên men [1-111] và

được tiến hành trên đường ống dẫn dịch

đường sau máy lạnh nhanh tấm bản .

Lên men chính được tiến hành trong thiết

bị hình trụ bằng thép không gỉ, nắp và đáy

hình chỏm cầu. Quá trình lên men chính tiến

hành ở áp suất Pdư = 0,1÷0,2 at. CO2 sinh ra

trong quá trình lên men sẽ hòa tan vào bia non

một phần, độ hòa tan của CO2 vào bia sẽ tăng

khi nhiệt độ giảm. Để đảm bảo lượng CO2 hòa

tan trong bia nhiều thì nhiệt độ thời kỳ cuối

của quá trình lên men khoảng 5oC, hàm lượng

CO2 trong bia non phải đạt 0,2%. Bình

thường, lên men chính được xem là kết thúc

khi 60÷65 % lượng chất hòa tan ban đầu bị

tiêu hao [4, tr 446].

3.2.8. Lên men phụ và tàng trữ:

3.2.8.1. Mục đích:

Sau khi lên men chính thu được bia non, mà trong thành phần bia non còn

một lượng chất hòa tan có khả năng lên men (khoảng 1÷1,2 %). Lượng chất hòa tan

này được lên men tiếp tục trong giai đoạn lên men phụ và ủ chín bia.

Mục đích của quá trình này: Lên men lượng đường còn lại để tạo thành CO2

và các sản phẩm khác và làm tăng chất lượng sản phẩm như khử diaxetyl, tạo thành

các ester,…


Hình 3.9. Tank lên men chính [15]



Quá trình lên men phụ được tiến hành trong các tank lên men kín có cấu tạo

2 nắp đều là hình chỏm cầu và đặt nằm ngang trong phòng lạnh 1÷2oC. Nhiệt độ lên

men phụ 0÷2oC và Pdư = 0,3÷0,7at.

Bia được đưa vào tank lên men phụ từ dưới lên để hạn chế tối đa sự tạo bọt

và giảm mất mát CO2. Để đồng nhất hóa các mẻ bia trong các tank lên men phụ thì

bia non ở một tank lên men chính nên san đều vào 2 hoặc 3 tank lên men phụ. Sau

đó các tank này sẽ được bơm đầy bằng bia non ở các tank lên men chính khác [4, tr

489]. Quá trình chuyển bia non vào thiết bị lên men phụ có thể tiến hành từ từ và

kéo dài 1÷2 ngày đêm.

Tuy nhiên sau 2 ngày đêm

thì thùng lên men phụ cần phải

chứa đầy bia non nếu không thì dễ

bị nhiễm vi sinh vật và sự bão hòa

CO2 khó do sự bốc hơi của nó.

Thể tích của mỗi tank có thể bơm

đầy đến 98%, sau đó mở van liên

thông và bắt đầu lên men phụ [4, tr 489].

Quá trình nâng cao áp suất kéo dài 1÷3 ngày kể từ lúc chuyển xong bia non

vào. Thời gian lên men phụ khoảng 40 ngày.

Sau khi len men phụ, tiến hành tàng trữ bia khoảng 2 ngày rồi đem đi lọc.

3.2.9. Lọc bia:

3.2.9.1.. Mục đích:

- Tách các thành phần cặn kết

tủa và nấm men dư thừa ra khỏi bia,

tạo cho sản phẩm có độ trong nhất

định.

- Tăng độ bền và giá trị cảm

quan cho bia.


Để làm trong bia, có thể thực

hiện bằng lọc hoặc ly tâm. Phương


Hình 3.10. Hệ thống lọc khung bản [18]

Hình 3.10. Tank lên men phụ


pháp ly tâm ít gây biến đổi về thành phần và tính chất bia nhưng làm tăng nhiệt độ

và độ oxy hóa bia, bia không được loại bớt keo nên độ bền thấp và dễ đục. Ở đây

tiến hành lọc bằng máy lọc khung bản với bột trợ lọc diatomit. Ưu điểm là bề mặt

lọc lớn, dịch lọc trong và loại bỏ được nấm men, dễ thực hiện. Thùng hòa bột và bơm định lượng bột trợ lọc được lắp với máy lọc. Bột trợ

lọc được trộn với nước vô trùng 20C theo tỷ lệ nhất định tạo thành dịch huyền phù.

Nhờ bơm định lượng, dịch huyền phù được bơm vào máy lọc để tạo thành lớp lọc

trên bề mặt giấy lọc. Sau khi tạo xong lớp màng lọc thì bia (đã được phối trộn với

nước vô trùng 20C để đảm bảo độ bia theo yêu cầu) được đưa vào máy lọc. Khoảng

không giữa các khung sẽ là nơi chứa huyền phù bột trợ lọc và bia cần lọc. Bia trong

được lọc và đi qua các tấm bản ra ngoài, nếu độ trong chưa đạt yêu cầu thì mở van

cho hồi lưu trở lại đến khi bia đi ra trong thì bơm vào tank ổn định. Khi máy lọc

vượt quá 5 bar thì tạo lại màng lọc.

3.2.10. Ổn định bia:

Bia sau khi lọc là một chất lỏng bão hòa CO2, khi chuyển bia vào thùng lên

men phụ đi lọc và vào thùng chứa thì khả năng giữ CO2 của bia bị giảm. Để khôi

phục lại sự bão hòa CO2 ban đầu, sau khi lọc bia phải giữ một thời gian nhất định

dưới áp suất của CO2.

Sau khi lọc, bia được đưa vào tank ổn định và giữ ở nhiệt độ 0,5÷10C dưới áp

suất của CO2 trong thời gian 4÷12 h. Để tránh không khí xâm nhập thì nên dùng

CO2 để đưa bia vào [7].

3.2.11. Chiết chai, đóng nắp:

Quá trình chiết bia vào chai có nguy cơ gây oxy hóa và nhiễm tạp vi sinh vật

lớn nhất cho bia. Để có hình thức đẹp, bao bì phải sạch, trong suốt và được dán

nhãn. Chai dùng để rót bia phải có màu tối như màu xanh đậm hoặc màu nâu. Nhà

máy sử dụng chai màu nâu với dung tích 450 ml.

Dây chuyền rót bia vào chai gồm các khâu: Rửa chai, kiểm tra chai, chiết bia

vào chai, đóng nắp chai, thanh trùng, kiểm tra chai và dán nhãn.

Rửa chai bao gồm các công đoạn: Ngâm sơ bộ (400C), ngâm lần 2 (600C),

ngâm trong xút nóng (800C), phun rửa bằng xút nóng (500C), phun rửa bằng nước

thường (250C), và phun rửa bằng nước sạch vô trùng (150C). Tổng thời gian lưu



chai trong máy rửa khoảng 15 phút. Để chai được sáng bóng, bổ sung 0,5% P 3-

Stabilon BP-C [1, tr 301].

Bia được chiết vào chai theo nguyên tắc đẳng áp: Áp suất trong bao bì và

trong bể chứa bia của máy chiết cân bằng, nhờ đó bia đi vào bao bì dưới tác động

của trọng lực. Tiến hành chiết bia ở nhiệt độ thấp, khoảng 50C. Gồm các giai đoạn:

Hút chân không, tạo áp suất đối kháng và rót bia vào chai [1, tr 304].

Bia sau khi được chiết vào chai sẽ được đóng nắp chai.

3.2.12. Thanh trùng bia:

3.2.12.1. Mục đích:

Bia sau khi làm trong luôn chứa một lượng tế bào sống gồm nấm men và các

tạp khuẩn (vi khuẩn lactic), do đó có thể làm hỏng sản phẩm. Để tiêu diệt vi sinh vật

trong bia cần thanh trùng để giữ cho bia lâu hỏng.


Thanh trùng bia có thể tiến hành:

- Thanh trùng ở nhiệt độ thấp (630C) trong thời gian dài (45 phút).

- Thanh trùng ở nhiệt độ cao (750C) trong thời gian ngắn (`10 phút).

Ở đây tiến hành thanh trùng kiểu tunel phun tuyến tính, ở nhiệt độ 63 0C

trong thời gian 45 phút. Các vùng nhiệt độ bia đi qua: 280C, 350C, 450C, 630C, 450C,

350C, 280C. Để đảm bảo độ bền vi sinh vật cho bia, cần chú ý vô trùng các thiết bị

khác nhau như: Máy rót, máy đóng nắp, chai nút.

3.2.13. Dán nhãn:

Nhãn sản phẩm không chỉ cung cấp thông tin về sản phẩm mà còn có tác

động rất lớn tới người tiêu dùng thông qua cách bố trí, màu sắc… trên chai bia

thành phẩm gồm các nhãn: Thân chai, lưng chai và cổ chai.

Sau khi thanh trùng, các chai bia sẽ đi qua máy dán nhãn, các nhãn được dán

lên chai nhờ lớp keo dán. Sau đó chai bia đưa vào két và kho bảo quản.



Chương 4

CÂN BẰNG VẬT CHẤT

4.1. Các số liệu ban đầu:

4.1.1. Các số liệu đã cho:

- Năng suất của nhà máy: 38 triệu lít bia/năm.

- Ðộ cồn của sản phẩm: 4,5%V.

- Nồng độ dịch lên men: 18%.

- Tỉ lệ nguyên liệu dùng: Malt: 62%, ngô: 35%, đường: 3%.

- Độ ẩm của nguyên liệu: Malt: 4%, ngô: 10%, đường: 0,05%.

- Độ chiết nguyên liệu: Malt: 79,5%, ngô: 82%, tạp chất trong đường: 2%.

4.1.2. Các số liệu chọn:

- Mức tiêu hao nguyên liệu qua từng công đoạn:

Công

đoạn

Làm

sạch

Nghiền Nấu,

lọc

Houblon

hóa

Lắng

trong

Làm

lạnh

Lên

men

chính

Lên

men

phụ

Lọc

bia

Chiết,

thanh

trùng

Tiêu hao,% 1 0,5 3 1 1 0,5 1 0,5 1,2 3

Bảng 4.1. Bảng tiêu hao nguyên liệu qua từng công đoạn

Phần hao hụt ở các công đoạn: Làm sạch, nghiền, nấu, lọc, houblon hóa, lắng

trong và làm lạnh tính theo phần trăm chất khô của nguyên liệu trước đó. Còn phần

hao hụt trong các quá trình lên men, lọc bia, chiết rót và thanh trùng được tính theo

phần trăm thể tích bán thành phẩm trước đó.



- Lượng hoa houblon sử dụng: Ở đây sử dụng kết hợp cả cao hoa và hoa viên

với tỷ lệ: Cao hoa: 70%

Hoa viên: 30%

Lượng hoa sử dụng: 4 g/lít dịch đường.

4.2. Tính cân bằng sản phẩm:

4.2.1. Chọn số mẻ nấu trong một ngày:

Theo quy trình nấu đã chọn ở mục (3.1), thời gian thực hiện một mẻ nấu

trung bình là 140 phút. Vậy chọn số mẻ nấu trong ngày là: 10 mẻ/ngày.

Nhà máy làm việc 12 tháng trong một năm, nghỉ các ngày lễ, tết và chủ nhật.

Do đặc thù của công nghệ nên phân xưởng lên men làm việc liên tục.

Nhà máy làm việc 3 ca/ngày.

4.2.2. Biểu đồ sản xuất của nhà máy:

Bảng 4.2. Biểu đồ sản xuất của nhà máy

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Cả

năm

Số ngày làm

việc/tháng27 24 26 25 25 26 27 26 25 27 25 27 310

Số ca làm

việc/tháng81 72 78 75 75 78 81 78 75 81 75 81 930

Số mẻ

nấu/tháng270 240 260 250 250 260 270 260 250 270 250 270 3100

4.2.3. Tính cân bằng sản phẩm cho 100kg nguyên liệu ban đầu:

4.2.3.1. Lượng chất khô trong nguyên liệu (M1):

- Malt: M1Malt = (kg)

- Ngô: M1Ngô = (kg)

- Đường: M1Đường = (kg)

4.2.3.2. Lượng nguyên liệu hạt còn lại sau làm sạch:

- Chất khô (M2):



+ Malt: M2Malt = (kg)

+ Ngô: M2Ngô = (kg)

- Nguyên liệu (m2):

+ Malt: m2Malt = (kg)

+ Ngô: m2Ngô = (kg)

4.2.3.3. Lượng nguyên liệu hạt còn lại sau khi nghiền:

- Chất khô (M3):

+ Malt: M3Malt = (kg)

+ Ngô: M3Ngô = (kg)

- Nguyên liệu (m3):

+ Malt: m3Malt = (kg)

+ Ngô: m3Ngô = (kg)

4.2.3.4. Lượng chất khô chuyển từ nguyên liệu hạt vào dịch đường sau khi

nấu (M4):

- Malt: M4Malt = (kg)

- Ngô: M4Ngô = (kg)

Tổng lượng chất khô chuyển vào dịch đường sau khi nấu:

M4 = M4malt + M4ngô = (kg)

4.2.3.5. Lượng chất khô còn lại sau quá trình nấu và lọc (M5):

M5 = (kg)

4.2.3.6. Thể tích của dịch đường khi đun sôi (V6):

Nồng độ chất khô của dịch đường sau khi lắng trong và làm lạnh là 18%. Do

trong quá trình houblon hóa có một lượng nước bay hơi làm cho nồng độ của dịch

đường tăng lên khoảng 11,5% [4, tr 341], ta chọn 1,5%. Còn trong quá trình lắng



trong và làm lạnh, nồng độ của dịch đường tăng khoảng 0,41,2% [7, tr 81], ta

chọn 0,5% (trong đó 0,4% lắng trong và 0,1% làm lạnh).

Để đạt nồng độ dịch đường theo yêu cầu, trước khi houblon hóa điều chỉnh

nồng độ:

C% = 18% - 1,5% - 0,5% = 16%

- Theo [12, tr 59], khối lượng riêng của dịch đường 16% ở 20ºC là:

= 1065,34 (kg/m³)

- Đường được bổ sung vào cuối giai đoạn houblon hóa nên tổng lượng chất

khô của nguyên liệu chuyển vào thiết bị houblon hóa là:

M6 = M5 + M1Đường = (kg)

- Khối lượng dịch đường từ 100 kg nguyên liệu ban đầu là:

m6 = (kg)

- Thể tích của dịch đường trước khi đun sôi (quy về 20ºC):

V’6 = = (m³) = 430 (lít)

Do hàm lượng của chất chiết nhỏ hơn nhiều so với hàm lượng nước trong

dịch đường nên tính thể tích dịch đường theo thể tích nước:

- Theo [12, tr 12], thể tích riêng của nước:

Ở 20oC là: 1000,77 10-6 m³/kg

Ở 100oC là: 1043,43 10-6 m³/kg.

- Vậy thể tích dịch đường khi đun sôi là:

V6 = (lít)

* Tính lượng hoa houblon cần dùng:

Thể tích của dịch đường trước khi đun sôi đã tính ở trên: V’6 = 430 (lít).

Theo (3.5.2.2) lượng hoa cần dùng là 4 g/lít dịch đường. Vậy lượng hoa cần

dùng: mhoa = 430 4 = 1720 (g).

Trong đó 70% lượng hoa dùng dưới dạng cao hoa, mà 1 gam cao hoa có thể

thay thế cho 5 gam hoa nguyên cánh. Như vậy lượng cao hoa cần dùng là:

mCao hoa = (g) 0,24 (kg)



Và 30% lượng hoa dùng dưới dạng hoa viên, mà 1 gam hoa viên có thể thay

thế cho 3 gam hoa nguyên cánh. Vậy lượng hoa viên cần dùng là:

mHoa viên = (g) 0,17 (kg)

4.2.3.7. Lượng chất khô còn lại sau khi houblon hóa (M7) :

M7 = (kg)

4.2.3.8. Lượng dịch đường còn lại sau khi houblon hóa (M8) :

- Theo khối lượng:

M8 = (kg)

- Theo thể tích:

Theo (4.3.3.6), nồng độ dịch đường sau khi houblon hóa là 17,5%. Vậy, khối

lượng riêng của dịch đường ở 20oC là: = 1071,86 (kg/m³) [12, tr 59]

Thể tích dịch đường sau khi houblon hóa ở 100oC:

V8 = (m³) = 400 (lít)

4.2.3.9. Lượng chất khô còn lại sau lắng trong (M9):

M9 = (kg)

4.2.3.10. Lượng dịch đường còn lại sau khi lắng trong:

- Theo khối lượng:

M10 = (kg)

- Theo thể tích:

Theo [12, tr 59], khối lượng riêng của dịch đường 17,9% ở 20oC:

= 1073,51 (kg/m³)

Thể tích dịch đường 17,9% ở 20oC:

V= (m3) = 371 (lít)

Sau khi lắng trong, nhiệt độ dịch đường còn khoảng 900C nên có sự giảm thể tích. Coi sự giảm thể tích này là sự giảm thể tích riêng của nước theo nhiệt độ. Theo [12, tr 12], thể tích riêng của nước:



Ở 20oC là: 1000,77 10-6 (m³/kg) Ở 90oC là: 1035,9 10-6 (m³/kg)

Vậy, thể tích dịch đường sau khi lắng trong :

V10 = (lít)

4.2.3.11. Lượng chất khô còn lại sau làm lạnh (M11):

M11 = (kg)

4.2.3.12. Khối lượng dịch lên men từ 100kg nguyên liệu ban đầu (M12):

M12 = (kg)

4.2.3.13. Thể tích dịch lên men (V13):

- Theo [12, tr 59], khối lượng riêng của dịch đường 18% ở 20oC là:

= 1074,04 (kg/m3).

- Thể tích của dịch đường 18% ở 20oC là:

V = (m3) = 367 (lít)

Do khi làm lạnh dịch đường đến nhiệt độ lên men (10oC) thì có sự giảm thể

tích của dịch lên men. Coi sự giảm thể tích này cũng là sự giảm thể tích riêng của

nước theo nhiệt độ.

Theo [12, tr 12], thể tích riêng của nước:

Ở 20oC là: 1000,77 10-6 (m³/kg)

Ở 10oC là: 1000,27 10-6 (m³/kg).

- Thể tích của dịch lên men là : V13 = (lít)

4.2.3.14. Lượng bia non sau khi lên men chính (V14):

V14 = (lít)

4.2.3.15. Lượng bia còn lại sau khi lên men phụ (V15):

V15 = (lít)

4.2.3.16. Lượng bia còn lại sau khi lọc (V16):

V16 = (lít)



4.2.3.17. Lượng nước vô trùng cần bổ sung vào bia sau khi lọc (V17):

Bình thường thì quá trình lên men chính được xem là kết thúc khi 60÷65%

lượng chất hòa tan ban đầu đã bị tiêu hao [4, tr 446]. Chọn 60%. Độ cồn thành

phẩm yêu cầu: 4,5%V.

- Lượng chất khô hòa tan đã lên men là:

m17 = (kg)

- Phần lớn các chất lên men được trong dịch lên men là disaccarit nên quá

trình lên men được biểu diễn bởi phương trình:

C12H22O11 + H2O 2C6H12O6

342

2C6H12O6 4C2H5OH + 4CO2 + Q.

184

- Theo phương trình, lượng C2H5OH tạo thành:

+ Theo khối lượng: mC2H5OH = (kg)

+ Theo thể tích:

Theo [12, tr 72], khối lượng riêng của C2H5OH ở nhiệt độ lên men (10oC):

= 0,79784 (g/cm3) = 797,84 (kg/m3)

Thể tích C2H5OH ở 10oC:

VC2H5OH = = (m3) = 28,74 (lít)

Thể tích bia ở 10oC:

Vbia = (lít)

Vậy lượng nước cần bổ sung vào bia để bia đạt độ cồn yêu cầu:

V17 = Vbia = (lít)

4.2.3.18. Lượng bia sau chiết rót và thanh trùng (V18):

V18 = Vbia = (lít)

4.2.3.19. Lượng bã nguyên liệu:

- Lượng nguyên liệu sau khi nghiền:

mNl = m3Malt + m3Ngô = 61,07 + 34,48 = 95,55 (kg)



Thông thường cứ 100 kg nguyên liệu ban đầu, sau khi nấu và lọc thu được

khoảng 120 kg bã ướt có độ ẩm 75% [7].

- Vậy lượng bã ướt thu hồi được:

mBã = (kg)

4.2.3.20. Lượng cặn lắng khi lắng trong:

Thường cứ 100 lít dịch đường đun sôi thì lượng cặn lắng là 5 gam chất khô.

Vậy lượng cặn lắng trong dịch đường đun sôi thu được là:

mCặn = (g)

Chọn độ ẩm của cặn là 80%. Lượng cặn ướt thu được là:

mCặn ướt = (g)

4.2.3.21. Lượng men giống đặc cần dùng:

Do dịch đường có nồng độ cao nên phải dùng tỷ lệ nấm men giống lớn:

0,9÷1% dịch đường. Chọn 1%.

Vậy lượng men giống cần dùng là: mMen = (lít)

4.2.3.22. Lượng CO2 thu được:

Như đã tính ở mục (4.2.3.17), phần lớn các chất lên men được trong dịch lên

men là disaccarit nên quá trình lên men được biểu diễn bởi phương trình:

C12H22O11 + H2O 2C6H12O6

342

2C6H12O6 4C2H5OH + 4CO2 + Q.

176

- Lượng CO2 sinh ra:

mCO2 s/r = (kg)

- Hàm lượng CO2 trong bia chiếm khoảng 0,35÷0,4% [7, tr 95]. Chọn 0,4%.

Do đó hàm lượng CO2 liên kết trong bia là:

mCO2 l/k = (kg)

- Lượng CO2 tự do thu hồi được: mCO2 t/h = 21,93 - 2,55 = 19,38 (kg)

4.2.3.23. Lượng men thu hồi:



Khi lên men 1 hl dịch đường thường nhận được khoảng 2 lít men đặc. Sau

khi rây và rửa sạch, lượng đó còn lại 1,5 lít. Sử dụng để lên men mẻ sau 0,5 lít và

còn 1 lít dư thừa [4, tr 452].

- Lượng sữa men thu hồi được: Vt/h = (lít)

- Lượng sữa men dùng làm giống: Vg = (lít)

- Lượng sữa men dùng làm phế liệu: Vd = 7,34 – 1,83 = 5,51 (lít)

4.2.4. Tính cân bằng sản phẩm cho một ngày:

Như đã tính ở mục (4.2.3.18), cứ 100 kg nguyên liệu ban đầu sản xuất được

619,51 lít bia thành phẩm.

- Với năng suất 38 triệu lít bia/năm thì lượng nguyên liệu cần dùng là:

m = (kg)

- Lượng nguyên liệu cần cho một ngày là:

mng = (kg)

4.2.4.1. Lượng nguyên liệu ban đầu (G1):

- Malt: G1Malt = (kg)

- Ngô: G1Ngô = (kg)

- Đường: G1Đường = (kg)

4.2.4.2. Lượng nguyên liệu sau làm sạch (G2):



4.2.4.3. Lượng nguyên liệu sau nghiền (G3):



4.2.4.4. Lượng dịch đường đun sôi (G4):



G4 = (lít)

4.2.4.5. Lượng dịch đường sau houblon hoá ở 100oC (G5):

G5 = (lít)

4.2.4.6. Lượng dịch đường sau khi lắng trong (G6):

G6 = (lít)

4.2.4.7. Lượng dịch lên men (G7):

G7 = (lít)

4.2.4.8. Lượng bia non sau lên men chính(G8):

G8 = (lít)

4.2.4.9. Lượng bia sau lên men phụ (G9):

G9 = (lít).

4.2.4.10. Lượng bia sau lọc (G10):

G10 = (lít)

4.2.4.11. Lượng nước bổ sung vào bia sau lọc (G11):

G11 = (lít)

4.2.4.12. Lượng bia sau khi pha nước (G12):

G12 = (lít)

4.2.4.13. Lượng bia thành phẩm (G13):

G13 = (lít)

4.2.4.14. Lượng hoa houblon cần dùng:

- Dạng hoa viên:

m’Hoa viên = (kg)

- Dạng cao hoa:



m’Cao hoa = (kg)

4.2.4.15. Lượng bã nguyên liệu:

m’Bã = (kg)

4.2.4.16. Lượng men giống (m’Men):

m’Men = (lít)

4.2.4.17. Lượng CO2 thu hồi:

m’CO2 = (kg)

4.2.4.18. Lượng men thu hồi:

V’t/h = (lít)

4.2.5. Chi phí bao bì:

4.2.5.1. Lượng vỏ chai:

Nhà máy dùng chai có dung tích 450 ml = 0,45 lít để chứa bia.

- Lượng vỏ chai cần dùng trong một ngày là:

nchai = (chai)

Trong quá trình sử dụng chai bị hư hỏng do nhiều nguyên nhân. Chọn chu kỳ

quay vòng chai là 30 ngày và lượng chai hao hụt là: 5%/chu kỳ.

- Lượng chai cần sử dụng trong một chu kỳ là: (chai)

- Lượng chai bổ sung trong một năm là: (chai)

- Lượng chai cần cho một năm là:

Nchai = (chai)

4.2.5.2. Số lượng nhãn chai:

Dùng một nhãn cho một chai bia. Chọn lượng hao hụt nhãn trong 1 năm là 3%.

Lượng nhãn cần dùng cho một năm:

Nnhãn = (nhãn) ≈ 86977778 (nhãn)

4.2.5.3. Két đựng chai:

Nhà máy sử dụng két nhựa 20 chai/két.



Trong quá trình làm việc có một số két bị hư. Chọn 2%.

Do đó số lượng két cần dùng: (cái/năm)

≈ 506668 (cái/năm)

4.2.4.4. Số lượng nắp chai:

Mỗi chai có một nắp. Chọn số nắp bằng số nhãn: 86977778 (cái).

Bảng 4. 3. Bảng tổng kết tính cân bằng vật chất (Phụ lục 1)

Chương 5

TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ

5.1. Xử lý nguyên liệu:

5.1.1. Tính silô chứa nguyên liệu:

Silô dạng hình trụ, đáy hình nón có góc nghiêng α = 60o, được chế tạo bằng

thép, chọn hệ số chứa đầy φ = 0,9.

Thể tích silô: V = VT + VN =

Trong đó:

VT: Thể tích phần hình trụ, m3:

VN: Thể tích phần hình nón, m3:

m: Khối lượng nguyên liệu cần xử lí, kg.

ρ: Khối lượng riêng của nguyên liệu, kg/m3.

d : Đường kính ống tháo liệu,m.

Mà:

Chọn: h2 = 3D và

Suy ra: (1)

5.5.1.1. Tính silô chứa malt:

Malt nhập về phải đủ sản xuất trong 1 tháng. Dự tính bảo quản trong 4 silo.


h2

h1

h

H

D

d

Hình 5.1. Xilô chứa nguyên liệu


Theo bảng 4.3, lượng malt cần dùng trong 1 ngày là: 12267,83 (kg). Trung

bình mỗi tháng làm việc 26 ngày. Vậy lượng malt bảo quản của 1 silô trong 1 tháng:

(kg)

Khối lượng riêng của malt: ρ = 560 (kg/m3) [7, tr 32].

Thể tích thực của silô:

(m3)

Từ (1) ta có: = 158,22

Suy ra:

- Đường kính phần hình trụ: D = 3,95 (m)

- Đường kính ống tháo liệu: d = 0,4 (m)

- Chọn chiều cao ống tháo liệu: h = 0,3 (m)

- Chiều cao phần hình trụ: h2 = 11,85 (m)

- Chiều cao chóp: h1 = 3,07 (m)

Vậy chiều cao của silô chứa:

H = h1 + h2 + h = 3,07 + 11,85 + 0,3 = 15,22 (m)

Số lượng: 4 silô

5.5.1.2. Tính silô chứa ngô:

Theo bảng 4.3, lượng ngô cần dùng trong 1 ngày là: 6925,39 (kg).

Dự tính ngô nhập về nhà máy được bảo quản trong silô khoảng 10 ngày.

Lượng ngô cần bảo quản trong silô: 6925,39 × 10 = 69253,9 (kg)

Khối lượng riêng của ngô: ρ = 1000÷1300 (kg/m3) [3, tr 230]. Chọn ρ =

1000. Thể tích thực của silô: (m3)

Từ (1) ta có: = 76,95

Suy ra:

- Đường kính phần hình trụ: D = 3,1 (m)

- Đường kính ống tháo liệu: d = 0,31 (m)

- Chọn chiều cao ống tháo liệu: h = 0,3 (m)

- Chiều cao phần hình trụ: h2 = 9,3 (m)


Vậy chiều cao của silô chứa:

H = h1 + h2 + h = 2,41 + 9,3 + 0,3 = 12,01 (m)



Số lượng: 1 silô.

5.1.2. Máy làm sạch nguyên liệu:

Theo bảng 4.3, tổng lượng nguyên liệu phải làm sạch trong 1 mẻ là:

1226,78 + 692,54 = 1919,32 (kg) ≈ 1,92 (tấn)

Theo công nghệ, thời gian nấu một mẻ là 140 phút = 2,33 giờ.

Chọn thời gian làm sạch 60 phút. Vậy năng suất của máy làm sạch:

Ntb = = 1,92 (tấn/h)

Sử dụng máy làm sạch dùng chung cho 2 loại nguyên liệu do viện nghiên

cứu dầu mỡ Liên Xô thiết kế, chọn máy làm sạch 3M–2,5 [8, tr 29]:

- Năng suất tối đa: N = 2,5 tấn/h

- Kích thước: 2200 1220 2150 mm

- Công suất điện: 4,6 kW

Số thiết bị:

Vậy chọn 1 thiết bị.

5.1.3. Máy nghiền nguyên liệu:

5.1.3.1. Máy nghiền malt:

Theo bảng 4.3, lượng malt cần nghiền một mẻ là: 1214,52 (kg) ≈ 1,22 (tấn).

Theo công nghệ, thời gian nấu 1 mẻ là:140 phút = 2,33 giờ. Do đó, chọn thời

gian nghiền là 70 phút.

Vậy năng suất của máy nghiền malt là: (tấn/h)

Chọn máy nghiền 3M có 2 cặp trục [8, tr 90]:

- Kích thước trục nghiền D L: 0,3 0,6 m

- Vận tốc góc của trục nghiền: 38 rad/s

- Năng suất một cặp trục (N): 36 tấn/ngày = 1,5 tấn/h

- Công suất tối đa trên cặp trục: 10 kW

- Khối lượng máy: 3050 kg

- Kích thước: 1700 1500 1600 mm

Số lượng thiết bị:


5.1.3.2. Máy nghiền ngô:



Theo bảng 4.3, lượng ngô cần nghiền trong một mẻ là: 685,61 (kg).

Tương tự như nghiền malt, chọn thời gian nghiền là 70 phút.

Vậy năng suất của máy nghiền ngô là:

(kg/h) ≈ 0,59 (tấn/h)

Chọn máy nghiền búa mã hiệu MM-0,3 [8, tr 83]:

- Năng suất: 0,20,75 tấn/h

- Ðường kính, chiều rộng: 300; 185 mm

- Số vòng quay của rôto: 3000 vòng/phút

- Vận tốc vòng của búa: 47 m/s

- Số búa: 72

- Bề dày của búa: 5mm

- Kích thước lỗ sàng: Ø 3; 6: 10 mm

- Công suất cần thiết của rôto: 7 kW

- Kích thước của máy: 1100 1000 1100 mm

- Khối lượng: 340 kg



5.1.4. Tính bunke:

Bunke có thể tích đủ để chứa lượng nguyên liệu sản xuất 1 mẻ, dạng hình trụ,

đáy hình nón có góc nghiêng = 60o, được chế tạo bằng thép, chọn hệ số chứa đầy

.

Thể tích bunke chứa là: V = VT + VN =

Trong đó:

VT: Thể tích phần hình trụ, m3:

VN: Thể tích phần hình nón, m3:

m: Khối lượng nguyên liệu cần chứa, kg.

: Khối lượng riêng của nguyên liệu, kg/m3.

d: Đường kính ống tháo liệu, m.


D

H

h2

h1

dh

Hình 5.2. Bunke chứa nguyên liệu

α


D: Đường kính bunke, m.

Mà:

Chọn: , m và m

Suy ra:

(m3)

5.1.4.1. Bunke chứa mal:

Theo bảng 4.3, lượng malt cần chứa 1 mẻ là: 1214,52 (kg).

Khối lượng riêng của malt: 560 (kg/m3) [7, tr 32].

Vậy thể tích của bunke chứa malt là:

(m3)

Do đó: V = 2,41

Suy ra:

- Đường kính bunke chứa malt: D = 1,25 (m)

- Ðường kính ống tháo liệu: d = 0,2 (m)

- Chiều cao ống tháo liệu: h = 0,2 (m)

- Chiều cao thân bunke: h2 = 1,63 (m)

- Chiều cao phần đáy chóp: h1 = 0,91 (m)

Chiều cao toàn bộ bunke:

H = h2 + h1 + h = 1,63 + 0,91 + 0,2 = 2,74 (m)

Số lượng bunke: 2 cái

+ 1 bunke để chứa malt trước khi nghiền

+ 1 bunke để chứa malt sau khi nghiền

5.1.4.2. Bunke chứa ngô:

Theo bảng 4.3, lượng ngô cần chứa cho 1 mẻ là: 685,61 (kg).

Khối lượng riêng của ngô: (kg/m3) [3, tr 230]

Vậy thể tích của bunke chứa ngô là:

(m3)

Do đó: V = 0,76

Suy ra:

- Ðường kính bunke chứa ngô là: D = 0,85 (m)



- Ðường kính ống tháo liệu: d = 0,2 (m)

- Chiều cao ống tháo liệu: h = 0,2 (m)

- Chiều cao thân bunke: h2 = 1,11 (m)


Chiều cao toàn bộ bunke:

H = h2 + h1 + h = 1,11 + 0,56 + 0,2 = 1,87 (m)

Số lượng bunke: 2 cái

+ 1 bunke để chứa ngô trước khi nghiền.

+ 1 bunke để chứa ngô sau khi nghiền.

5.1.5. Cân nguyên liệu:

Chọn cân điện tử nhãn hiệu WG của hãng OVIM-Ý. Ðây là loại cân hiện nay

nhà máy bột mỳ Việt-Ý đang sử dụng. Khối lượng mỗi lần cân tối đa là 100 kg.

Số lượng: 3 cân

+ 1 cân dùng để cân malt.

+ 1 cân dùng để cân ngô.

+ 1 cân dùng để cân đường.

5.1.6. Tính cơ cấu vận chuyển bằng gàu tải:

Gàu tải dùng để vận chuyển malt và ngô vào các silo chứa, từ silo chứa lên

máy làm sạch, lên bunke chứa sau làm sạch và chuyển bột lên bunke chứa sau khi

nghiền để cho vào nồi nấu.

Theo (5.1.2), tổng lượng nguyên liệu cần làm sạch một mẻ là 1,92 tấn. Thời

gian làm sạch một mẻ là 60 phút và nghiền một mẻ là 70 phút. Để thuận tiện cho gia

công thì chọn một loại gàu tải. Chọn thời gian tải 60 phút.

Vậy năng suất cần thiết của gàu tải là:

(tấn/h)

Chọn gàu tải vận chuyển hạt loại I [8, tr 110]:

- Năng suất : Q = 3,5 tấn/h

- Chiều rộng tấm băng : 125mm

- Chiều rộng gàu : 135 mm

- Chiều cao gàu : 132 mm

- Tấm với gàu : 110 mm



Số lượng gàu tải:

Công suất cần thiết của động cơ truyền động cho gàu tải là:

Nđc , kW [8, tr 115]

Trong đó: Q: Năng suất của gàu tải, (t/h).

H: Chiều cao nâng của gàu tải, m.

: hiệu suất của gàu tải. = 0,7.

Vậy chọn: 4 gàu tải:

+ 1 gàu tải vận chuyển malt vào silo chứa, chọn H = 17,75 m.

Nđc kW

+ 1 gàu tải vận chuyển malt và ngô lên bunke chứa sau làm sạch, H = 7,75 m.

Nđc kW

+ 2 gàu tải vận chuyển bột malt và bột ngô lên bunke chứa sau khi nghiền. Gàu

tải bột malt chọn H = 12,5 m và gàu tải bột ngô chọn H = 11,6 m.

Nđcm kW

Nđc kW

5.1.7. Vít tải vận chuyển nguyên liệu từ silô đến máy làm sạch:

Chọn chiều dài vận chuyển của vít tải: 10 m.

Lượng nguyên liệu cần tải: 1226,78 + 692,54 = 1919,32 (kg/mẻ) (bảng 4.3).

Chọn thời gian vận chuyển theo máy làm sạch là 60 phút.

Nên năng suất của vít tải là:

Q = (kg/h)

Chọn đường kính của vít: D = 300 mm.

Số vòng quay của trục trong 1 phút:

n = (vòng/phút)

Trong đó: D là đường kính ngoài của cánh vít, D = 300 mm

ρ là khối lượng thể tích của vật liệu, ρ = 1 tấn/m3


Hình 5.3. Nồi nấu nguyên liệu


S là bước vít, S = 0,9 × 300 = 0,27 m

là hệ số đầy, đối với dạng hạt là 0,4.

Nên: ( vòng/phút)

Công suất cần thiết trên trục vít: N = , kW

Trong đó:

Q: Năng suất vít tải, kg/s.

L: Chiều dài của vít tải, (m).

K: Hệ số xét đến sự mất mát trong ổ trục, k = 0,7÷0,8, chọn k = 0,75.

: Hệ số trở lực, đối với dạng hạt là 1,5.

1,1: Hệ số trở lực xuất hiện khi vật liệu đi qua các gối trục trung gian.

= 0,12 (kW)

Công suất động cơ điện được xác định theo công thức sau:

Nđc = , (kW)

Với η là hiệu suất bộ phận dẫn động, chọn η= 0,8.

Do đó: Nđc = (kW)

Số lượng: 1 thiết bị.

Ngoài ra, do chỉ sử dụng 1 gàu tải để

vận chuyển malt vào silo chứa nên cần sử

dụng thêm vít tải để chuyển nguyên liệu từ

silo này sang các silo chứa khác.

5.2. Nấu nguyên liệu:

5.2.1. Nồi nấu nguyên liệu:

Gọi:

D: Đường kính nồi, m.

h1: Chiều cao phần nắp nồi, m.

h2: Chiều cao phần thân nồi, m.

d: Đường kính ống thoát hơi, m.

Chọn: h2 = 5/7D, h3 = D/6, = 150

Thể tích nồi nấu gồm thể tích phần thân hình trụ và đáy (bỏ qua phần nắp).



- Thể tích phần thân nồi:

(m3)

- Thể tích phần đáy nồi:

(m3)

- Thể tích nồi nấu:

(m3) (1)

- Đường kính ống thoát hơi:

Ta có: Sbh , Sth

Trong đó: Sbh: Diện tích bề mặt bốc hơi, m2.

Sth: Diện tích ống thoát hơi, m2.

Chọn: Sth Sbh

(m3)

- Chiều cao của nắp nồi: (m)

5.2.1.1. Nồi nấu ngô:

Theo bảng 4.3, lượng ngô đem vào nấu trong 1 mẻ là: 682,18 (kg).

Theo công nghệ, lượng malt lót cần bổ sung bằng 10% so với lượng ngô nấu

trong mẻ.

Vậy lượng malt lót: 10% 682,18 = 68,22 (kg)

Ta có: ngô = 1000 kg/m3

malt = 560 kg/m3

Suy ra:

- Thể tích ngô chiếm: (m3)

- Thể tích malt chiếm: (m3)

Theo công nghệ, ta có tỉ lệ:

Ngô : nước = 1 kg : 4 lít

Malt : nước = 1 kg : 3 lít



Như vậy lượng nước dùng để nấu 1 mẻ là:

VNước = 682,18 4 + 68,22 3 = 2933,38 (lít) = 2,93 (m3)

Vậy thể tích nguyên liệu dùng cho 1 mẻ nấu là:

V = VNước + VM + VNg = 2,93 + 0,12 + 0,68 = 3,73 (m3)

Vì nồi ngô phải trải qua giai doạn đun sôi nên dịch cháo dễ văng ra ngoài. Để

đảm bảo an toàn cho nồi, chọn hệ số chứa đầy của thiết bị là: = 0,5

Vậy thể tích thực của nồi là: (m3)

Từ (1) ta có: .

Suy ra:

- Đường kính nồi: = 2,28 (m)

- Chiều cao thân nồi: (m)

- Chiều cao đáy nồi: (m)

- Đường kính ống thoát hơi: (m)

- Chiều cao nắp nồi: (m)

Vậy chiều cao toàn bộ nồi ngô là:

H = h1 + h2 + h3 = 0,26 + 1,63 + 0,38 = 2,27 (m)

Đường kính cánh khuấy : DK = 3/4D = 1,71 (m)

Chọn cánh khuấy [2, tr 239]:

+ Dạng cánh khuấy mỏ neo.

+ Công suất động cơ: 5 kW

+ Tốc độ quay: 0,5 vòng/s

Số lượng thiết bị: 1 thiết bị.

5.2.1.2. Nồi nấu malt :

Về cấu tạo nồi nấu malt giống nồi nấu ngô.

Nồi nấu malt đồng thời cũng là nồi hội cháo, do đó phải có thể tích đủ để

chứa lượng cháo malt và hỗn hợp từ nồi ngô chuyển sang.

Từ bảng 4.3, ta có lượng malt dùng cho 1 mẻ nấu là: 1208,48 (kg).



Suy ra lượng malt còn lại cho vào nồi malt của 1 mẻ nấu là:

1208,48 – 68,22 = 1140,26 (kg)

Nên thể tích malt chiếm: (m3)

Ta có tỷ lệ dùng nước để nấu là:

Malt : nước = 1 kg : 3 lit

Nên thể tích nước dùng để nấu:

1140,26 3 = 3420,78 (lít) = 3,42 ( m3)

Vậy thể tích nguyên liệu dùng cho 1 mẻ nấu:

V = VM + VNước + VNồi ngô

V = 2,04+ 3,42 + 3,73 = 9,19 (m3)

Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị: = 0,8

Thể tích thực của nồi malt là: (m3)

Tương tự nồi ngô, từ (1) ta có:

Suy ra: (m)

d = D = 2,63 = 0,42 (m)

(m)

(m)

(m)

Vậy chiều cao toàn bộ thiết bị là:

H = h1 + h2 + h3 = 0,3 + 1,88 + 0,44 = 2,62 (m)

Đường kính cánh khuấy: Dk = 3/4D = 3/4 2,63 = 1,97 (m)


+ Dạng cánh khuấy mái chèo có tấm chắn.


+ Tốc độ vòng quay: 0,5 vòng/s




5.2.2. Nồi houblon hóa:

Có cấu tạo giống nồi nấu nguyên liệu, chỉ khác là bên trong có bộ phận

truyền nhiệt.

Theo bảng 4.3, thể tích dịch đường khi đun sôi tính cho 1 mẻ là:

8871,02 (lít) 8,87 (m3)

Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị houblon hóa là: = 0,75.

Thể tích nồi: V (m3)

Theo (1) ta có:

Suy ra: (m)

d = D = 2,66 = 0,43 (m)

(m)

(m)

(m)

Vậy chiều cao toàn bộ thiết bị:

H = h1 + h2 +h3 = 0,3 + 1,9 + 0,44 = 2,64 (m)

Đường kính cánh khuấy: (m)


+ Dạng mái chèo có tấm chắn.

+ Tốc độ vòng quay: 0,5 vòng/s



5.2.3. Nồi nấu nước nóng:

Cấu tạo của nồi nấu nước nóng giống nồi nấu nguyên liệu, chỉ khác là không

có cánh khuấy. Thiết bị chứa lượng nước cần dùng cho một mẻ nấu và nước rửa bã.

Từ mục (5.2.1.1) và mục (5.2.1.2), ta có:

- Thể tích nước nấu 1 mẻ: Vn = 2,93 + 3,42 = 6,35 (m3)

- Thể tích nước rửa bã: Vrửa bã = Vnước nấu = = 2,12(m3)



Vậy thể tích nước cần dùng cho một mẻ nấu kể cả nước rửa bã là:

V = 6,35 + 2,12= 8,47 (m3)

Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị là:

Vậy thể tích thực của nồi là: (m3)

Theo (1) ta có:

Suy ra: (m)

d = D = 2,62 = 0,42 (m)

(m)

(m)

(m)

Chiều cao toàn bộ thiết bị:

H = h1 + h2 + h3 = 0,29 + 1,87 + 0,44 = 2,6 (m)


5.2.4. Thiết bị lọc khung bản:

Khối cháo sau khi đường hóa xong được bơm qua thiết bị lọc khung bản.

Thể tích hỗn hợp cần đi lọc của 1 mẻ bằng thể tích khối cháo trong nồi malt:

9,19 m3 (mục 5.2.1.2).

Chọn thiết bị lọc: [13, tr 109]:

- Năng suất: 9 m3/h

- Diện tích bề mặt lọc: 19,5 m2

- Số lượng bản lọc: 60 cái

- Kích thước bản: 565 575 mm

- Áp suất làm việc: 2,5 kg/cm2

- Công suất động cơ điện : 4,5 kW

- Kích thước thiết bị: 2650 1240 1550 mm


Tổng thời gian lọc và rửa bã thường là 120 phút [1, tr 203].


Dh1

h2

d

h3

αH

Hình 5.4. Thùng chứa bã nguyên liệu




5.2.5. Thùng chứa bã nguyên liệu:

Chọn thùng chứa bã nguyên liệu có dạng hình trụ, đáy chóp nón.

Theo bảng 4.3, lượng bã thải ra sau khi lọc 1 mẻ là: 2862,36 (kg)

Chọn khối lượng riêng của bã ướt là: = 800 kg/m3, hệ số chứa đầy của

thùng là: = 0,8.

Thể tích bã nguyên liệu:

Vb = (m3)

Vậy thể tích thực của thùng là:

Vt = (m3)

Chọn: Đường kính thùng: D = 2 m.

Góc đáy nón: = 45o.

Đường kính ống tháo dịch: d = 0,3

m

Chiều cao ống tháo dịch: h3 = 0,2

m.

Chiều cao đáy nón: h2 = (m)

Thể tích đáy:

(m3)

Thể tích phần trụ: VT = Vt – VD = 4,47 – 1,06 = 3,41 (m3)

Chiều cao phần hình trụ của thùng: h1 = (m)

Vậy chiều cao toàn bộ của thùng:

H = h1 + h2 + h3 = 1,09 + 0,85 + 0,2 = 2,14 (m)


Hình 5.5. Thiết bị lắng Whirlpool



5.2.6. Thiết bị lắng Whirlpool:

Thể tích dịch đường đưa vào thiết bị

lắng

trong bằng thể tích dịch đường sau khi houblon

hóa của một mẻ.

Theo bảng 4.3, thể tích dịch đường đưa

vào thiết bị lắng trong là:

7914,73 (lít) = 7,92 (m3)

Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị: =

0,8

Thể tích thiết bị là: VT = m3

Chọn: h2 = 1,2D

Ta có: VT =

Suy ra:

- Đường kính thiết bị: (m)

- Đường kính ống thoát hơi:d = D = 2,19 = 0,35 (m)

- Chiều cao thân thiết bị: h2 = 1,2D = 1,2 2,19 = 2,63 (m)

- Chiều cao nắp: Chọn góc nghiêng nắp thùng là: α = 15o.

h1 = = (m)

Vậy tổng chiều cao thùng lắng:

HT = h1 + h2 = 0,25 + 2,63= 2,88 (m)

- Chọn chiều cao vị trí đặt ống dẫn dịch đường vào (kể từ đáy thiết bị):

ho = (m)

- Chọn ống dẫn dịch đường vào có đường kính: do= 35 mm, bề dày ống 3 mm.

Tacó: (m) [2-, tr 369]

Trong đó:

w: là tốc độ trung bình của chất lỏng trong ống. Chọn: w = 12 m/s.



V: là lưu lượng thể tích, m3/s.

Suy ra: V = (m3/s) = 36 (m3/h)

Thời gian dịch vào:

T = 22,036

92,7 (h) = 13,2 (phút)


5.2.7. Thiết bị làm lạnh bản mỏng:

Theo bảng 4.3, lượng dịch đường đem đi làm lạnh trong một mẻ:

Vd = 7598,23 (lít) 7,6 (m3)

Thời gian làm lạnh thường không quá 1 giờ. Chọn: 40 phút.

Chọn thiết bị làm lạnh bản mỏng nhãn hiệu BO1-Y5 với các thông số kĩ

thuật sau: [13, tr 158]

- Năng suất: 5000 lít/h = 5 m3/h

- Nhiệt độ làm lạnh sản phẩm: 8oC

- Số lượng: 85 bản

- Kích thước bản: 800 225 1,2 mm

- Bề mặt làm việc của các bản: 12,1 m2

- Vận tốc của sản phẩm: 0,4 m/s

- Vận tốc của chất tải lạnh: 0,4 m/s

- Kích thước thiết bị: 1870 700 1400 mm



Vậy chọn: 3 thiết bị.

5.2.8. Tính và chọn các loại bơm cho phân xưởng nấu:

5.2.8.1. Bơm dịch cháo từ nồi nấu ngô sang nồi nấu malt:

Theo phần công nghệ, thời gian bơm bằng thời gian hội cháo: 10 phút.

Thể tích dịch cháo trong nồi ngô (mục 5.2.1.1): V = 3,74 (m3)

Năng suất cần làm việc của bơm: Ntb = (m3/h)

Chọn bơm ly tâm nhãn hiệu BЦH-40 [13, tr 372]:


- Áp suất làm việc: 0,2 MPa



- Tốc độ quay: 2910 vòng/phút

- Công suất động cơ: 5,5 kW

- Chiều cao bơm lên: 8 m

- Kích thước: 1385 510 907 mm



Vậy chọn: 1 bơm.

5.2.8.2. Bơm dịch đường hóa đi lọc:

Dịch đường sau khi đường hóa xong được bơm vào thiết bị lọc khung bản.

Thể tích dịch đường cần bơm đi lọc bằng thể tích dịch đường trong nồi malt,

theo mục (5.2.1.2), ta có: V = 9,19 m3.

Chọn thời gian bơm 1 mẻ dịch đi lọc là: 60 phút.

Năng suất cần làm việc của bơm:

Ntb = (m3/h)

Chọn bơm ly tâm nhãn hiệu BЦH -10 [13, tr 372]:


- Áp suất làm việc : 0,2 MPa

- Tốc độ quay: 2860 v/phút


- Chiều cao bơm lên: 7 m

- Ðường kính ống hút/đẩy: 48/32 mm

- Kích thước: 1307 x 380 x 740 mm




5.2.8.3. Bơm dịch đường đi lắng trong:

Thể tích dịch đường bơm đi lắng trong bằng thể tích dịch đường sau houblon

hóa: V = 7914,73 lít = 7,92 m3 (bảng 4.3).

Thời gian bơm lên thiết bị Whirlpool là: 13,2 phút (mục 5.2.6).

Năng suất cần làm việc của bơm: Ntb = m3/h



Chọn bơm ly tâm nhãn hiệu BЦH-40 [13, tr 372] với thông số kỹ thuật

giống mục (5.2.8.1).



5.2.8.4. Bơm dịch đường đi làm lạnh:

Lượng dịch đường bơm đi làm lạnh coi như bằng lượng dịch đường lắng

trong: V = 7598,23 m3 ≈ 7,6 m3.

Thời gian làm lạnh chọn: 40 phút (mục 5.2.7).

Vì có 3 thiết bị làm lạnh nên chọn 3 bơm.

Năng suất cần làm việc của bơm:

Ntb = m3/h

Chọn bơm ly tâm nhãn hiệu BЦH -5 [13, tr 372]:





- Kích thước: 432 290 285 mm

- Khối lượng: 29,3 kg

- Số lượng: 3

Ngoài ra, trong phân xưởng nấu còn sử dụng 2 bơm để vệ sinh và một bơm

nước nóng. Chọn bơm ly tâm nhãn hiệu BЦH -10 với thông số như (5.2.8.2).

5.2.8.5. Bơm dịch đi lên men:

Do sử dụng 3 bơm để bơm dịch đường đi làm lạnh nên cũng chọn 3 bơm để

bơm dịch đi lên men: Chọn bơm ly tâm nhãn hiệu BЦH -10 [13, tr 372] với các

thông số kỹ thuật như mục (5.2.8.2).

5.3. Phân xưởng lên men:

5.3.1. Thiết bị lên men chính:

Gọi: D : Đường kính của thùng, m.

h2 : Chiều cao đáy và nắp hình chỏm cầu, m.

h1 : Chiều cao thân hình trụ, m.

Thể tích hình học thiết bị: Vtb = Vtr + 2Vcc


h1

h2

h2

D

H

Hình 5.6. Thiết bị lên men chính


Thể tích phần hình trụ: Vtr = (m3)

Thể tích phần chỏm cầu:Vcc = = (m3)

Chọn tỉ lệ: Và:

Suy ra:

Và:

Từ đó: = (*)

Thể tích thiết bị lên men gồm thể tích dịch cần lên men và thể tích men

giống. Chọn thiết bị lên men chứa dịch lên men cho 2 mẻ.

Theo bảng 4.3:

+ Lượng dịch lên men trong 1 mẻ là : 7258,13 lít 7,24 m3

+ Lượng men giống dùng cho một mẻ là : 72,62 lít 0,07 m3

Tổng lượng dịch lên men trong 1 mẻ là: 7,24 + 0,07 = 7,31 (m3)

Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị là: =

0,8.

Thể tích của thiết bị:

(m3)

Từ (*) ta có:

Suy ra:

- Đường kính thiết bị:

(m)

- Chiều cao thân hình trụ:

(m)

Và: (m)


H = h1 + 2h2 = 3,6 + 2 0,4 = 4,4 (m)

Số lượng thiết bị lên men:


D

l1 l2l2

L

Hình 5.7. Thiết bị lên men phụ


Theo công nghệ ở mục (3.2.7.3), thời gian lên men chính là 10 ngày. Phân

xưởng lên men làm việc cả năm (365 ngày) còn phân xưởng nấu chỉ làm việc

310 ngày trong năm và một ngày nấu 10 mẻ. Do đó số thiết bị lên men là:

42 (tank)

Với: T: Thời gian lên men, ngày.

m: Số mẻ nấu trong 1 ngày.

x: Số mẻ cho vào thiết bị lên men.

Chọn 2 tank dự trữ. Vậy có 44 tank lên men chính.

5.3.2. Thiết bị lên men phụ:

Chọn thiết bị lên men phụ có thể tích đủ

chứa lượng bia non của 4 mẻ nấu.

Theo bảng 4.3, thể tích bia non đi lên men

phụ trong 1 mẻ là:

Vd = 7185,55 (lít) 7,18 (m3)

Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị là: =

0,95

Vậy thể tích thiết bị lên men phụ:

(m3)

Từ (*) ta có: (m3)

Chọn tỉ lệ: Và:

Suy ra:


- Chiều dài thân thiết bị: (m)

- Chiều dài phần chỏm cầu: (m)

Vậy chiều dài toàn bộ thiết bị: L = l1 + 2 l2 = 4,26 + 2 0,47 = 5,2 (m)

Số lượng thiết bị lên men:

Theo công nghệ ở mục (3.2.8.2), thời gian lên men phụ là 40 ngày.

Tương tự như cách tính thiết bị lên men chính, ta có:


Hình 5.8. Thiết bị nuôi cấy nấm men

D

h2

h1

h3d60o

H


84 (tank)

Chọn 2 tank dự trữ. Vậy có 86 tank lên men

phụ.

5.3.3. Thiết bị nuôi cấy nấm men:

Chọn: h1 = 4/3D, h2 = 0,3D, d = 0,05 m, α =

60o

Ta có: h3 =

Thể tích phần thân trụ:

(m3)

Thể tích phần đáy:

Vđ (m3)

Thể tích phần nắp:

Vn = (m3)

Vậy thể tích của thiết bị:

Vtb = Vtr + Vđ + Vn = + +

Vtb = (m3)

Suy ra đường kính của thiết bị:

(m) (**)

Theo 4.3, lượng men giống đặc cần dùng trong 1 ngày: 726,18 lít = 0,73 m3.

Quá trình nuôi cấy nấm men trải qua 2 giai đoạn: nuôi cấy trong phòng thí

nghiệm đến 10 lít và nuôi cấy trong sản xuất.

Quá trình nuôi cấy trong sản xuất được chia thành 3 cấp:

+ Cấp 1: Từ 10 lít đến 50 lít.

+ Cấp 2: Từ 50 lít đến 200 lít.

+ Cấp 3: Từ 200 lít đến 726,18 lít.

5.3.3.1. Thiết bị nuôi cấy cấp 1:



Chọn thiết bị nuôi cấy có thể chứa được 50 lít.

Chọn hệ số chứa đầy của thùng là: = 0,5.

Thể tích thiết bị là: Vtb = lít = 0,1 (m3)

Từ (3) suy ra: (m)

(m)

(m)

(m)


Htb = h1 + h2 + h3 = 0,55 + 0,12 + 0,31 = 0,98 (m)

Số lượng thiết bị: 2 thùng.


Chọn thiết bị nuôi cấy có thể chứa được 200 lít.

Chọn hệ số chứa đầy của thùng là: = 0,5

Thể tích thiết bị là:

V = (lít) = 0,4 (m3)

Từ (**) suy ra:

(m)

(m)

(m)

(m)


Htb = h1 + h2 + h3 = 0,88 + 0,2 + 0,53 = 1,65 (m)



Chọn thiết bị nuôi cấy có thể chứa được 726,18 lít.

Chọn hệ số chứa đầy của thùng là: = 0,5.



Thể tích thiết bị là: V = (lít) = 1,45 (m3)

Từ (**) suy ra:

(m)

(m)

(m)

(m)


Htb = h1 + h2 + h3 = 1,35 + 0,3 + 0,83 = 2,48 (m)


5.3.4. Thiết bị lọc bia:

Theo bảng 4.3, lượng bia cần lọc một ngày là: 71496,24 lít ≈ 71,49 (m3).

Chọn thiết bị lọc: [13, tr 109] với các thông số kỹ thuật

giống (5.2.4).


5.3.5. Thùng phối trộn đất trợ lọc:

Chi phí bột diatomit để tạo lớp lọc đầu tiên khoảng 500 g/m2 và trong khi lọc

bổ sung thêm 50 g/m2 để làm xốp lớp lọc.

Thùng phối trộn dạng hình trụ, có thể chứa được 200 lít.

Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị: = 0,8.

Thể tích của thùng là: Vtr = (lít) = 0,25 (m3)

Chọn đường kính thùng: D = 0,6 (m).

Suy ra chiều cao thùng là: H = = 0,89 (m)

Số lượng: 1 thùng.

5.3.6. Thùng chứa ổn định bia sau khi lọc:

Thùng ổn định bia có cấu tạo và hình dạng giống thiết bị lên men phụ nhưng

có bộ phận sục khí CO2.

Theo bảng 4.3, lượng bia sau khi pha nước xong của 1 mẻ là: 12637,18 (lít)


h1

h2

h2

DH

Hình 5.9.Thùng chứa nước vô trùng


= 12,64 (m3). Chọn 2 mẻ phân phối vào 1 thùng tàng trữ.

Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị là: = 0,9.

Thể tích thiết bị: Vtb = (m3).

Theo (*) ở mục (5.3.1):

Suy ra:


- Chiều dài thân thiết bị: (m)

Và: (m)


H = l1 + 2l2 = 4,16 + 2 0,46 = 5,08 (m)

Thời gian tàng trữ là 2 ngày, 1 ngày có 10 mẻ nấu. Vậy số thiết bị tàng trữ là:

Chọn thêm 1 thiết bị dự trữ. Vậy có 10 thiết bị.

5.3.7. Thùng chứa nước vô trùng:

Thùng dùng để chứa nước vô trùng bổ sung vào bia sau khi lọc trong, có

hình dạng giống thiết bị lên men chính: thân hình trụ, đáy và nắp hình chỏm cầu.

Thể tích của thiết bị:

Chọn: h2 = và h1 =

Nên: Vtb = (m3)

Theo bảng 4.3, lượng nước pha vào bia 1 mẻ là: 5573,35 (lít) = 5,57 (m3).

Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị: = 0,9.

Nên: Vtb = (m3)

Suy ra:

- Đường kính thùng:

D =



(m)

- Chiều cao thùng:

h1 = (m)

- Chiều cao chỏm cầu:

h2 = (m)


H = h1 + 2 × h2 = 2,15 + 2 × 0,3 = 2,75 (m)

Số lượng: 1 thùng.

5.3.8. Bơm trong phân xưởng lên men:

Trong phân xưởng lên men, ta sử dụng:

+ Bơm dịch nấm men: 1 cái

+ Bơm bia đi lọc: 1 cái

+ Bơm bia sang phân xưởng chiết: 1 cái

+ Bơm nước vệ sinh: 4 cái

Chọn bơm li tâm nhãn hiệu BЦH-10 [13, tr 372]:





- Chiều cao bơm lên: 2,3 m

- Kích thước: 1307 380 740 mm


5.4. Phân xưởng chiết rót

Theo bảng 4.3, lượng bia đi chiết rót trong một ngày là: 126371,8 (lít).

Dung tích mỗi chai là: 0,45 lít, do đó lượng chai cần để chiết trong 1 ngày là:

≈ 280827 (chai)

Theo biểu đồ sản xuất, phân xưởng chiết rót làm việc 3 ca/ngày, mỗi ca làm

việc 8 giờ, thời gian nghỉ đổi ca là 10 phút.

Thời gian làm việc của 1 ngày trong phân xưởng chiết rót là:

8 × 3 – 0,5 = 23,5 (h)



Vậy năng suất cần phải có của dây chuyền chiết rót là:

N = (chai/h)

Chọn 1 dây chuyền chiết rót với năng suất 13000 chai/h.

5.4.1. Máy chiết rót:

Chọn máy chiết rót nhãn hiệu BAP-6 [13, tr 189]:

- Năng suất: 13000 chai/h

- Số lượng vòi rót: 24 vòi

- Công suất động cơ: 0,6 kw

- Kích thước thiết bị: 975×800 ×1850mm


- Số lượng: 1 thiết bị

5.4.2. Máy rửa chai:

Chọn máy rửa chai có nhãn hiệu AMM-6 [13, tr 174]:

+ Năng suất: 13000 chai/h


+ Kích thước thiết bị: 7460 3540 2650 mm

+ Khối lượng: 10400 kg

+ Số lượng: 1 thiết bị

5.4.3. Máy rửa két:

Theo bảng 4.3, lượng két dùng trong một năm 522339 (két)

Một ngày phân xưởng chiết rót làm việc 3 ca, thời gian 23,5 h/ngày.

Vậy lượng két cần dùng trong một giờ là: két/h

Chọn máy rửa két nhãn hiệu B2AAR [13, tr 256]:

+ Năng suất: 1700 két/h

+ Vận tốc băng chuyền: 0,48m/s

+ Công suất động cơ: 3,5 kw

+ Kích thước thiết bị: 4000 ×1083×1175 mm

+ Khối lượng: 645kg

+ Số lượng: 1 máy

5.4.4. Máy đóng nắp:

Chọn máy đóng nắp nhãn hiệu BYA-0,25 [13, tr 204]:




+ Công suất động cơ: 0,6 kW




5.4.5. Máy dán nhãn:

Chọn máy dán nhãn có nhãn hiệu BB [13, tr 234]:


+ Công suất động cơ: 1,7 kW




5.4.6. Máy thanh trùng:

Chọn máy thanh trùng nhãn hiệu Atlantico [13, tr 266]:

+ Năng suất: 13000 chai/ h


+ Kích thước: 8620 2700 2600 mm



5.4.7. Máy gắp chai vào két:

Chọn máy gắp chai vào két nhãn hiệu BYЦ-II [ 13, tr 254]:


- Công suất: 1KW


- Kích thước: 3460 × 1857 × 1705 mm


5.4.9. Máy tháo chai khỏi két:

Chọn máy tháo chai khỏi két nhãn hiệu BYЦ-II [13, tr 254]:


- Công suất: 1KW


- Kích thước: 5250 × 1400 × 2080 mm




Bảng 5.1. Bảng tổng kết tính và chọn thiết bị (Phụ lục 2).

Chương 6

TÍNH HƠI – NƯỚC

6.1. Tính hơi:

6.1.1. Tính nhiệt cho nồi ngô:

6.1.1.1. Lượng nhiệt cần thiết để đun nóng khối dịch ngô từ 32oC đến 60oC:

Q1 = G1 × C1 (t2 - t1) (kcal) [5, tr 304]

Trong đó:



G1: Khối lượng một mẻ nấu, kg.

C1: Nhiệt dung riêng của khối nấu, (kcal/kg.độ).

t1 = 32oC

t2 = 60oC

Theo mục (5.2.1.1), ta tính được:

G1 = GNgô + GMalt lót + GNước = 682,18 + 68,22 + 2933,38 = 3683,78 (kg)

Ta có: C1 = 4186 × (1- x) [12, tr 153]

x: Nồng độ dung dịch (phần khối lượng).

Mà: x = = 0,2

Suy ra: C1 = 4186 × (1 - 0,2) = 3348,8 (J/kg.độ) = 0,8 (kcal/kg.độ)

Vậy: Q1 = 3683,78 × 0,8 × (60 - 32) = 82516,67 (kcal)

6.1.1.2. Lượng nhiệt giữ khối nấu trong nồi ngô ở 60oC trong 30 phút:

Lượng nhiệt này được tính theo công thức:

Q2 = F × T2 × α × (tbm – tkk) (J) [5, tr 214]

Trong đó:

tkk: Nhiệt độ không khí môi trường xung quanh, tkk = 250C.

tbm: Nhiệt độ bề mặt thiết bị, 0C.

: Hệ số cấp nhiệt từ thiết bị ra không khí xung quanh, (W/m2 độ).

T2: Thời gian giữ nhiệt, s.

F: Bề mặt trao đổi nhiệt (m2).

Mà: = 9,3 + 0,058 × tbm (W/m2 độ) [5, tr 40]

tbm = oC

= 9,3 + 0,058 × 42,5 = 11,76 (W/m2 độ)

T2 = 30 × 60 = 1800 (s)

F = (m2)

Vậy: Q2 = 16,32 × 1800 × 11,76 × (42,5 - 25)

= 6046683,23 (J) = 1444,5 (kcal)

6.1.1.3. Lượng nhiệt cần thiết để đun nóng khối dịch ngô từ 60oC đến 100oC:

Tương tự (6.1.1), ta có:

Q3 = G3×C3 (t3 - t2) (kcal)



G3 = G1; C3 = C1

Q3 = 3683,78 x 0,8 x (100 – 60) = 117880,96 (kcal)

6.1.1.4. Lượng nhiệt đun sôi khối nấu 30 phút:

Theo (6.1.2): Q4 = F × T4 × α × (tbm – tkk) (J)

T4 = 30 × 60 = 1800 (s)

F = 16,32 m2 ( mục 6.1.2)

tbm =

α = 9,3 + 0,058 × 62,5 = 12,93 (W/m2. độ)

Q4 = 16,32× 1800 × 12,93 × (62,5 – 25) = 14246285,38 (J)

= 3403,32 (kcal)

6.1.1.5. Lượng nhiệt đun nóng vỏ thép bên trong của nồi:

Q5 = G5×C5× (t2’ – tkk) (kcal)

Trong đó:

t’2: Nhiệt độ hơi đốt ở áp suất làm việc (3 at) = 133oC.

G5: Khối lượng vỏ thép bên trong của nồi, kg.

C5: Nhiệt dung riêng của thép lấy ở nhiệt độ 133oC.

C5 = 0,5 × 10-3 (J/kg.độ) = 0,12 (kcal/kg.độ) [12, tr 162]

Mà: G5 = F × × (kg)

Với: F: Diện tích xung quanh, F = 16,32 m2 (6.1.2).

: Bề dày vỏ thép, = 0,004 m.

: Khối lượng riêng của vỏ thép: 7850 kg/m3 [12, tr 8].

Suy ra: G5 = 16,32 × 0,004 × 7850 = 512,45 (kg)

Vậy: Q5 = 512,45 ×0,12× (133 - 25) = 6641,33 (kcal)

6.1.1.6. Lượng nhiệt đun nóng vỏ thép bên ngoài của nồi:

Q6 = G6 ×C6× (t2’ – tkk) (kcal)

Trong đó:

G6: Khối lượng vỏ thép bên ngoài của nồi, kg.

G6 = F × × (kg)

Với: F: Diện tích xung quanh của vỏ ngoài, m2.

δ: Chiều dày lớp vỏ ngoài, δ = 0,004 m.

ρ: Khối lượng riêng của thép, ρ = 7850 kg/m3.

Mà: F = 4 × π × ( R + d )2 = 4 × 3,14 × (2,28/2 + 0,05 )2 = 17,79 (m2)



(d: khoảng cách giữa 2 lớp vỏ, d = 0,05 m).

G6 = 17,79 × 0,004 × 7850 = 558,61 (kg)

Vậy: Q6 = 698,11 ×0,12 × (133 – 25) = 7239,53 (kcal)

6.1.1.7. Lượng nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh:

Q7 = F × T7 × ×( tbm - tkk ) (J)

Trong đó:

tkk: Nhiệt độ môi trường , tkk = 25oC.

tbm: Nhiệt độ bề mặt thiết bị, oC.

: Hệ số cấp nhiệt từ thiết bị ra môi trường không khí xung quanh(W/m2.độ).

T7 : Thời gian nấu ngô, s.

F : Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của nồi, m2.

Mà: tbm = = 79oC

= 9,3 + 0,058 × 79 = 13,88 (W/m2.độ)

Theo sơ đồ nấu (3.2.3), thời gian nấu nồi ngô là 130 phút. Nên:

T7 = 130 × 60 = 7800 (giây)

Theo (6.1.2), F = 16,32 (m2).

Vậy: Q7 = 16,32 × 7800 × 13,88 × (79 - 25) = 95410897,92 (J)

= 22792,86 (kcal)

6.1.1.8. Lượng nhiệt cần để bốc hơi:

Qbh = W × r (kcal)

Trong đó:

r: Ẩn nhiệt hóa hơi của nước ở oC, kcal/kg.

W: Lượng ẩm bốc hơi, kg.

Mà: r = 561,1 kcal/kg [12, tr 254]

W = k × F × (P - P' - ) × T

Với: k: Hệ số bốc hơi, k = 0,036.

P: Áp suất hơi bão hòa ở 62,50C, P = 174,08 mmHg [12, tr 311]

P': Áp suất hơi bão hoà ứng với nhiệt độ 250C, P' = 24,55 mmHg.

: Ðộ ẩm tương đối của không khí , = 82%.

T: Thời gian đun sôi nồi ngô, T = 30 phút = 0,5 giờ.

F: Diện tích bốc hơi, m2.



F =

Dbh: Đường kính ống thoát hơi, m. Theo (5.2.1.1), Dbh = 0,36 m.

Suy ra: F = (m2)

W = 0,036 × 0,1 × (174,08 - 24,55 - 0,82) × 0,5 = 0,27 (kg)

Vậy:

Qbh = W × r = 0,27 × 561,1 = 150,19 (kcal)

Tổng lượng nhiệt dùng cho nồi nấu ngô là:

QNg = + Qbh = 82516,67 + 1444,5 +117880,96 + 3403,32

+ 6641,33 + 7239,53 + 22792,86 + 150,19

QNg = 242069,36 (kcal)

6.1.1.9. Chi phí hơi cho nồi nấu ngô:

Lượng hơi cung cấp cho nồi ngô được tính:

DNg = (kg)

Trong đó:

ih: Hàm nhiệt của hơi nước ở 133oC = 652 kcal/kg [12, tr 313].

in: Hàm nhiệt của nước ngưng ở 133oC =133,5 kcal/kg.

QNg: Lượng nhiệt dùng cho nồi nấu ngô, kcal.

Suy ra: DNg = = 466,86 (kg)

Cường độ hơi tiêu tốn:

Dh = = = 215,48 (kg/h)

Với T: Thời gian nấu một nồi ngô.

Theo sơ đồ nấu mục (3.2.3): T = 130 phút).

6.1.2. Tính nhiệt cho nồi nấu malt:

6.1.2.1. Lượng nhiệt đun nóng khối nấu trong nồi malt từ 32oC đến 52oC:

Q1 = G1 × C1 × (t2 - t1) (kcal) [5, tr 304]

Trong đó:

G1: Khối lượng một mẻ nấu, kg.

C1: Nhiệt dung riêng của khối nấu, (kcal/kg.độ).



t1 = 32oC

t2 = 52oC

Theo mục (5.2.1.2), ta tính được:

G1 = GMalt + GNước = 1140,26 + 3420,78 = 4561,04 (kg)

Mà: C1 = 4186 × (1 - x), J/kg.độ [12, tr 153]

x: Nồng độ chất hòa tan (phần khối lượng).

x =

Suy ra: C1 = 4186 ×(1-0,25) = 3139,5 (J/kg.độ) = 0,75 (kcal/kg.độ)

Vậy: Q1 = 4561,04 × 0,75 × (52 - 32) = 68415,6 (kcal)

6.1.2.2. Lượng nhiệt giữ khối nấu ở 52oC trong 30 phút:

Q2 = F × T2 × × ( tbm - tkk ) (J) [5, tr 214]

Trong đó:

tkk : Nhiệt độ môi trường , tkk = 25oC.

tbm : Nhiệt độ bề mặt thiết bị, 0C.

: Hệ số cấp nhiệt từ thiết bị ra không khí xung quanh, (W/m2 độ).

T2: Thời gian giữ nhiệt, s.

F: Bề mặt trao đổi nhiệt (m2).

Mà: tbm = = 38,5oC

= 9,3 + 0,058 × 38,5 = 11,53 (W/m2.độ)

T2 = 30 × 60 = 1800 (giây)

F = (m2)

Vậy : Q2 = 21,72 × 1800 × 11,53 × (38,5 - 25) = 6085226,19 (J)

= 1453,71(kcal)


Q3 = F × T3 × × ( tbm - tkk ) (J) [5, tr 214]

Trong đó:

tkk = 25oC

tbm = = 45oC

= 9,3 + 0,058 × 45 = 11,91 (W/m2.độ)

T3 = 25 × 60 = 1500 (giây)



F = 21,72 (m2)

Vậy : Q3 = 21,72 × 1500 × 11,91 × (45 - 25) = 7060222,28 (J)

= 1853,85 (kcal)

6.1.2.4. Lượng nhiệt đun khối nấu từ 65oC lên 75oC:

Q4 = G4 × C4 × (t2 - t1) (kcal)

Trong đó:

t1 = 65oC, t2 = 75oC

G4 : Khối lượng nguyên liệu trong nồi malt.

Theo (6.1.1) và (6.2.1): G4 = 3683,78 + 4561,04 = 8244,82 (kg)

C4 = 4190 - (2514 - 7,542 × t ) × x , J/kg.độ [12, tr 153]

t =

x: Nồng độ dung dịch, phần khối lượng.

x =

Suy ra: C4 = 4190 - (2514 - 7,542 × 70) × 0,22 = 3753,07 (J/kg.độ)

= 0,9 (kcal/kg.độ)

Vậy : Q4 = 8244,82 × 0,9 × (75 - 65) = 73921,07 (kcal)


Q5 = F × T5 × × ( tbm - tkk ) (J)

Trong đó:

tkk = 25oC

tbm = = 50oC

= 9,3 + 0,058 × 50 = 12,2 (W/m2.độ)

T5 = 30 × 60 = 1.800 (giây)

F = 21,72 (m2)

Vậy : Q5 = 21,72 × 1800 × 12,2 × (50 - 25) = 11924280 (J) = 2848,61 (kcal)

6.1.2.6. Lượng nhiệt đun khối nấu từ 75oC lên 78oC:

Q6 = G6 × C6 × (t2 - t1) (kcal)

Trong đó :

t1 = 750C ; t2 = 780C



G6 = G4 = 8244,82 (kg)

C6 = 4190 - (2514 - 7,542 × t ) × x , J/kg.độ

t =

x = 0,22

Suy ra : C6 = 4190 - (2514 - 7,542 × 76,5) ×0,22 = 3763,85 (J/kg.độ)

= 0,9 (kcal/kg.độ)

Vậy : Q6 = 8244,82 ×0,9 × (78 - 75) = 22261,01 (kcal)


Q7 = G7 C7 (t’2 – tkk) (kcal)

Trong đó:

t’2 =133oC

G7: Khối lượng vỏ thép bên trong của nồi, kg.

G6 = F × × (kg)

F = 21,72 (m2)

= 0,004 (m)

= 7850 (kg/m3) [10, tr 8]

G7 = 21,72 × 0,004 × 7850 = 682,01 (kg)

C7 = 0,5 × 10-3 (J/kg.độ) = 0,12 (kcal/kg độ) [12, tr 162]

Vậy: Q7 = 682,01 × 0,12 × (133 - 25) = 8838,82 (kcal)

6.1.2.8. Lượng nhiệt đun nóng vỏ thép bên ngoài của vỏ nồi:

Q8 = G8 C8 (t2’ – tkk) (kcal)

Trong đó:

G8 = F × × (kg)

F = = 23,4 (m2)

(d: khoảng cách giữa 2 lớp vỏ, d = 0,05 m)

Suy ra: G8 = 23,4 × 0,004 × 7850 = 734,76 (kg)

Vậy: Q8 = 734,76 × 0,12 × (133 – 25) = 9522,49 (kcal)


Q9 = F × T9 × × ( tbm - tkk ) (J)

Trong đó:

tkk = 25oC



tbm = = 79oC

= 9,3 + 0,058 × 79 = 13,88 (W/m2.độ)

T9: Thời gian nấu malt. Theo sơ đồ nấu (3.2.3) thì thời gian nấu nồi malt là:

T9 = 140 × 60 = 8400 (giây)

F: Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của nồi, F = 21,72 m2.

Vậy: Q9 = 21,72×8400×13,88 ×(79 - 25) = 136748424,96 (J) = 32668,04 (kcal)

Tổng nhiệt dùng cho nồi malt:

QM = = 68415,6 + 1453,71+ 1853,85 + 73921,07 + 2848,61

+ 22261,01 + 8838,82 + 9522,49 + 32668,04

QM = 221783,2 (kcal)

6.1.2.10. Chi phí hơi cho nồi nấu malt:

Lượng hơi cung cấp cho nồi malt được tính:

DM =

Trong đó:

ih: Hàm nhiệt của hơi nước ở 133oC = 652 kcal/kg [4, tr 313].

in: Hàm nhiệt của nước ngưng ở 133oC =133,5 kcal/kg.

DM = = 427,74 (kg)


Dh = = =183,32 (kg/h)

Với T: Thời gian nấu một nồi malt.

Theo sơ đồ nấu mục (3.2.3): T = 140 phút).

6.1.3. Tính hơi cho nồi houblon hóa:

Trong quá trình lọc bã nguyên liệu thì nhiệt độ của khối dịch đường có giảm

xuống, chọn nhiệt độ giảm xuống là 5oC.

6.1.3.1. Lượng nhiệt nâng khối dịch từ 73oC đến 75oC:

Q1 = G1 × C1 (t2 – t1) (kcal)

Trong đó:

G1: Khối lượng dịch có trong nồi houblon hóa, kg.

C1: Nhiệt dung riêng của dịch đường, (J/kg.độ).



t1 = 73oC; t2 = 75oC

Theo bảng 4.3, lượng dịch có trong nồi houblon hóa của một mẻ là:

G1= 8871,02 (lít)

C1: Nhiệt dung riêng của dịch đường ở ttb =

C1 = 4190 – (2514 – 7,542 × t) × x (J/kg.độ) [12, tr 152]

x: Nồng độ dịch đường trong nồi houblon hóa. Lấy trung bình là 12%

C1 = 4190 – (2514 – 7,542×74)×0,12 = 3966,61 (J/kg.độ) = 0,95 (kcal/kg.độ)

Vậy: Q1 = 8871,02 × 0,95 × (75 - 73) = 16854,94 (kcal)

6.1.3.2. Lượng nhiệt giữ khối dịch ở 75oC trong khoảng 10 phút:

Q2 = F × T2 × × (t - tkk) (J)

Trong đó:

F = (m2)

T2 = 10 × 60 = 600 (giây)

tkk = 25oC, t = oC

= 9,3 + 0,058 × 50 = 12,2 (W/m2.độ)

Vậy: Q2 = 22,22 × 600 × 12,2 × (50 - 25) = 4066260 (J) = 971,4 (kcal)

6.1.3.3. Lượng nhiệt nâng khối dịch từ 75oC đến 100oC:

Q3 = G3 × C3 × (t2 - t1) (kcal)

Trong đó :

G3 = G1 = 8871,02 (kg)

t1 = 750C ; t2 = 1000C

ttb =

C3 = 4190 – (2514 – 7,542×87,5)×0,12 = 3967,51(J/kg.độ) = 0,95 (kcal/kg.độ)

Vậy: Q3 = 8871,02× 0,95 × (100 - 75) = 210686,73 (kcal)


Q4 = F × T4 × × (t - tkk) (J)

Trong đó:

F = 22,22 (m2)

T4 = 60 × 60 = 3600 (giây)



tkk = 25oC; t = 62,5oC

= 9,3 + 0,058 × 62,5 = 12,93 (W/m2 độ)

Vậy: Q4 = 22,22 × 3600 ×12,93×(62,5 - 25) = 38786121 (J) = 9265,67 (kcal)


Q5 = G5 ×C5 × (t’2 – tkk) (kcal)

Trong đó:

G5 = F × × = 22,22 × 0,004 × 7850 = 697,71 (kg)

C5 = 0,12 (kcal/kg.độ)

t’2 =133oC

Vậy: Q5 = 697,71 × 0,12 × (133 - 25) = 9042,32 (kcal)

6.1.3.6. Lượng nhiệt đun nóng vỏ thép bên ngoài của vỏ nồi:

Q6 = G6 × C6 × (t2’ – tkk) (kcal)

Trong đó:

G6 = F × ρ × δ (kg)

F = 4 × π × (R + d)2 = (m2)

Suy ra: G6 = 23,92 × 0,004 × 7850 = 751,09 (kg)

Vậy: Q6 = 751,09 × 0,12 × (133 - 25) = 9734,1 (kcal)


Q7 = F × T7 × × (tbm - tkk) (J)

Trong đó:

F = 22,22 (m2)

tkk = 25oC

tbm = = 79oC

= 9,3 + 0,058 × 79 = 13,88 (W/m2.độ)

T7: Thời gian houblon hóa, T7 = 100 × 60 = 6000 (giây).

Vậy: Q7 = 22,22 × 6000 × 13,88 × (79 - 25) = 99926006,4 (J)

= 23871,48 (kcal)

6.1.3.8. Lượng nhiệt cần để bốc hơi nước:

Qbh = rhh × w (kcal)

Trong đó:



rhh : Nhiệt hóa hơi của nước ở 100oC = 540 (kcal/kg) [12, tr 254]

w: Lượng nước bốc hơi, kg.

Lượng này bằng độ chênh lệch thể tích của dịch đường trước và sau houblon

hóa. Theo bảng 4.3, ta có:

w = 8871,02–7914,73= 956,29 (kg)

Vậy: Qbh = 540 × 956,29 = 516396,6 (kcal)

Tổng lượng nhiệt cung cấp cho nồi houblon hóa là:

QH = + Qbh = 16854,94 + 971,4 + 210686,73 + 9265,67 +

+ 9042,32 + 9734,1 + 23871,48 + 516396,6

QH = 796823,24 (kcal)

6.1.3.9. Tính chi phí hơi:

Theo (6.1.9): DH = = 1536,78 (kg)


Dh = = 922,07 (kg/h)

Với T: Thời gian houblon hóa = 100 phút.

6.1.4. Tính nhiệt cho nồi nấu nước:

6.1.4.1. Lượng nhiệt đun nước nấu nguyên liệu từ 25oC đến 34oC :

QN = G × C × (t2 - t1) (kcal)

Trong đó:

G: Lượng nước nấu một mẻ = 8,47m3 = 8470 kg (mục 5.2.3).

C: Nhiệt dung riêng của nước, C = 1 kcal/kg.độ.

t1 = 25oC, t2 = 34oC

Vậy : QN = 8470 × 1 × (34 - 25) = 76230 (kcal)

6.1.4.2. Tính chi phí hơi:

Thời gian đun nước nóng cho một mẻ nấu là: T = 1 h.

DN = (kg)

Cường độ tiêu tốn hơi:

Dh = (kg/h)



6.1.5. Lượng hơi dùng cho phân xưởng nấu trong một mẻ:

Dm = DNg + DM + DH + DN

= 466,86 + 427,74 + 1536,78 + 147,02 = 2578,4 (kg)

Lượng hơi dùng cho phân xưởng nấu trong một ngày (10 mẻ):

D = 10 × Dm = 10 × 2578,4= 25784 (kg)

6.1.6. Lượng hơi nước dùng trong phân xưởng chiết rót:

Hơi dùng cho máy rửa chai: 500 kg/h.

Hơi dùng cho máy thanh trùng: 1000 kg/h.

Tổng lượng hơi cần cung cấp cho phân xưởng chiết rót trong một ngày là:

Dc = 24 × (1000 + 500) = 36000 (kg)

6.1.7. Lượng hơi cần cung cấp cho nhà máy để sản xuất trong một ngày:

DSx = D + Dc = 25784 + 36000 = 61784 (kg)

6.1.8. Lượng hơi dùng để vệ sinh, sát trùng thiết bị và các mục đích khác:

Lượng hơi này lấy bằng 8% tổng lượng hơi cung cấp cho sản xuất:

Dk = 61784 × 0,08 = 4942,72 (kg)

Cường độ tiêu tốn hơi:

Dh = = 205,95 (kg/h)

6.1.9. Tính và chọn lò hơi:

Theo tính toán ở trên ta có tổng lượng hơi tiêu thụ trong một giờ:

D = 215,48 +183,32 +922,07+147,02+1500 +205,95 = 3173,84 (kg/h)

Lượng hơi dùng thực tế: Dtt = D/.

Với: là hệ số tổn thất nhiệt độ, mất mát do bảo ôn, đường ống, các thiết bị

phụ tải, tổn thất do trở lực trên đường ống và hiệu suất lò. Chọn = 0,8.

Vậy : Dtt = (kg/h)

Chọn lò hơi kiểu B8/40 của Liên xô [5]:

- Sản lượng hơi: 4000 4500 kg/h

- Áp suất hơi cực đại: 10 kg/cm2

- Thể tích lò hơi: 20 m3

- Lượng nước dùng cho lò: 5,8 m3

- Kích thước ngoài: 4300×3570×3950 mm

- Số lượng: 1 cái



6.1.10. Tính nhiên liệu:

6.1.10.1. Dầu F.O:

Dầu F.O là nhiên liệu chính sử dụng cho lò hơi.

D = , kg/h [9, tr 31]

Q: Nhiệt lượng của dầu, Q = 6728,2 kcal/kg

G: Năng suất hơi, G = 1290,18 kg/h

: Hiệu suất lò hơi, = 70%

ih: Nhiệt hàm của hơi ở áp suất làm việc, ih = 658,3 kcal/kg

in: Nhiệt hàm của nước ở áp suất làm việc, in = 153,5 kcal/kg.

Vậy: D = = 138,28 (kg/h)

Lượng dầu F.O nhà máy sử dụng trong một năm:

mF.O =138,28 × 24 × 310 = 10288,03 (kg)

6.1.10.2. Xăng:

Sử dụng cho các xe của nhà máy, lượng xăng sử dụng: 150 (l/ngày).

Lượng xăng nhà máy sử dụng trong một năm:

150 × 310 = 46500 (lít)

6.1.10.3. Dầu D.O:

Dùng để chạy máy phát điện. Một năm dùng 2000 (kg).

6.1.10.4. Dầu nhờn:

Dùng để bôi trơn các máy móc, thiết bị, sử dụng 7 kg/ngày. Lượng dầu nhờn

cần cho một năm: 7 × 310 = 2170 (kg).

6.2. Tính nước:

6.2.1. Nước dùng cho phân xưởng nấu:

- Nước dùng để nấu và rửa bã trong một mẻ:

Theo mục (5.2.3) thì V1 = 8,47 (m3)

- Nước dùng vệ sinh thiết bị nấu:

V2 = 15% × V1 = 0,15 × 8,47 = 1,27 (m3)

Vậy lượng nước dùng cho phân xưởng nấu trong một ngày:

Vn = 10 × (V1 + V2 ) = 10 × (8,47 + 1,27) = 97,4 (m3/ngày)

6.2.2. Nước dùng cho lò hơi:

Lượng nước dùng cho lò hơi theo (6.1.9) trong 1 giờ là: 5,8 m3.

Suy ra, lượng nước dùng cho một ngày là:V = 5,8 × 24 = 139,2 (m3/ngày).



6.2.3. Nước dùng cho phân xưởng lên men:

Chủ yếu là để vệ sinh thiết bị lên men. Lượng nước dùng cho một ngày là:

Vlm = 40 (m3/ngày)

6.2.4. Nước dùng cho máy rửa chai:

Theo đặc tính kỹ thuật của chai thì lượng nước cần dùng để rửa một chai là:

1 lít. Vậy lượng nước cần dùng cho một ngày là:

1 × 280827 = 280827 (lít/ngày) = 280,83 (m3/ngày)

6.2.5. Nước dùng cho thanh trùng:

Lượng nước cần tiêu hao là 1,5 lít/chai. Do đó, lượng nước cần dùng là:

1,5 × 280,83 = 421,25 (lít) = 421,25 (m3/ngày)

6.2.6. Nước dùng cho hệ thống lạnh:

Yêu cầu: 1 lít nước/1 lít bia.

Theo bảng 4.3, lượng bia thành phẩm là: 122580,65 lít/ngày.

Do đó, lượng nước cần dùng là: 122580,65 (lít/ngày) = 122,58 (m3/ngày).

6.2.7. Nước dùng cho sinh hoạt:

6.2.7.1. Nước dùng cho nhà tắm, nhà vệ sinh:

Tính cho 60% số người trong ca đông nhất, tiêu chuẩn 70 lít/người/ngày.

Vậy lượng nước cần dùng:

3 × 70 × 0,6 × 89 = 11214 (lít/ngày) = 11,21 (m3/ngày)

6.2.7.2. Nước rửa xe:

Sử dụng 5000 lít/ngày = 5 (m3/ngày).

6.2.7.3. Nước dùng cho nhà ăn:

Sử dụng khoảng 10 (m3/ngày).

6.2.7.4. Nước cứu hỏa:

Lượng nước cần dùng 10 lít/giây trong 2 giờ.

3600 × 2 × 10 = 72000 lít = 72 (m3)

6.2.7.5. Nước tưới cây xanh và dùng cho các mục đích khác:

Sử dụng 5 m3/h. Lượng nước sử dụng trong một ngày:

5 × 24 = 120 (m3/ngày)

Như vậy, tổng lượng nước cần dùng trong một ngày của nhà máy là:

V = 97,4 +139,2 + 40 + 280,83 + 421,25 + 122,58 + 11,21+ 5 + 10 + 120

V = 1247,47 (m3/ngày)

Tổng lượng nước cần dùng trong một năm của nhà máy là:



(1247,47 × 310) + 72 = 386787,7 (m3/năm)

Chương 7

TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG

7.1. Tổ chức:

7.2.1. Sơ đồ tổ chức của nhà máy:


GIÁM ĐỐC

PGĐ KỸ THUẬT PGĐ KINH DOANH

Phòng kỹ

thuật

Phòng KCS

Phòng kế

toán, tài vụ

Phòng kế

hoạch

Phòng maketing

Phòng tổ

chức hành chính

Phòng lao

động tiền

lương

Phòng đời

sồng

Phòng y tế

Phân xưởng sản xuất Phân xưởng hoàn thiện

Phân xưởng cơ điện

Phân xưởng phụ trợ

Bộ phận lên men

Bộ phận chiết rót

Kho bao bì

Kho thành phẩm

Bộ phận lò

hơi

Bộ phận lạnh khí nén

Bộ phận

cơ khí

Cung cấp

nguyên liệu, nhiên liệu

Xử lý nước

Bộ phận nấu


7.2.2. Bố trí lao động:

Mỗi ngày nhà máy làm việc 3 ca:

+ Ca 1 : Từ 6h đến 14h

+ Ca 2 : Từ 14h đến 22h

+ Ca 3: Từ 22h đến 6h sáng hôm sau.

Khoảng thời gian giao ca là 10 phút.

Nhà máy làm việc 310 ngày/năm. Riêng phân xưởng lên men do đặc thù nên

làm việc liên tục.

Còn khối hành chính làm việc 8h/ngày:

+ Sáng : Từ 7h đến 11h30.

+ Chiều : Từ 13h30 đến 17h.

7.2.2.1. Lao động gián tiếp (làm việc theo hành chính):

Bảng 6.1: Bảng phân phối lao động gián tiếp



Tổng số người lao động gián tiếp: 45 người

7.2.2.2. Lao động trực tiếp (làm việc theo ca):

TT Chức năng Số người/ca Số ca Tổng số người

1 Phân xưởng nấu 3 3 9

2 Phân xưởng lên men 3 3 9

3 Phân xưởng chiết rót 15 3 45

4 Xử lí nước 2 3 6

5 Kho bao bì 1 3 3

6 Kho thành phẩm 1 3 3

7 Phân xưởng lò hơi 2 3 6

8 Phân xưởng lạnh-khí nén 2 3 6

9 Phân xưởng cơ khí 3 3 9

10 Cung cấp nguyên-nhiên liệu 1 3 3

11 Lái xe vận chuyển trong nhà máy 2 3 6


TT Chức năng Số người

1 Giám đốc 1

2 Phó giám đốc 2

3 Phòng kĩ thuật 4

4 Phòng KCS 6

5 Phòng kế toán , tài vụ 3

6 Phòng kế hoạch 3

7 Phòng marketing 5

8 Phòng tổ chức hành chính 4

9 Phòng lao động , tiền lương 3

10 Phòng đời sống 2

11 Phòng y tế 3

12 Nhà ăn , căn tin 3

13 Phòng bảo vệ 4

14 Nhà vệ sinh 2


12 Lái xe vận chuyển ngoài nhà máy 4 4

13 Lái xe cho lãnh đạo nhà máy 1 1

14 Công nhân bốc dỡ 4 3 12

Tổng nhân lực lao động trực tiếp 44 122

Tổng cộng nhân lực của nhà máy :

44 + 122 = 166 người

Số người của một ca đông nhất sẽ bằng tổng số người lao động gián tiếp và

số người lao động trực tiếp của một ca : 45+ 44 = 89 người.

7.2. Tính xây dựng:

7.2.1 Kích thước các công trình:

7.2.1.1 Phân xưởng nấu:

Phân xưởng này do dùng nhiều nhiệt và là nơi đặt máy nghiền, làm sạch nên

thải nhiều nhiệt và bụi. Do đó cần xây dựng nhà nhiều tầng để tận dụng sự chiếu

sáng, thông gió, tiết kiệm diện tích đất. Phân xưởng nấu là nhà 3 tầng:

- Tầng 1: 3 bước cột 6 m, 3 nhịp 6 m, kích thước (18×18×3,6) m.

- Tầng 2: Gồm 1 khu đổ mê có bước cột 6 m, kích thước (6×18×4,2)

m và 1 khu không đổ mê có 2 bước cột 6 m, 2 nhịp 6 m, kích thước (12×12×5,4) m.

- Tầng 3: Bước cột 6 m, kích thước (6×12×4,8) m.

7.2.1.2. Phân xưởng lên men:

Phân xưởng lên men xây dựng gần phân xưởng nấu để tiết kiệm đường ống

và giảm hao hụt dịch lên men. Phân xưởng lên men là nhà 2 tầng và gồm những

phòng lạnh lớn, bước cột 6m và 9m, kích thước:

- Khu lên men phụ là tầng 1: (54×36×7,2) m.

- Khu lên men chính là tầng 2: (48×27×6) m.

7.2.1.3. Phân xưởng chiết rót:

Được đặt gần phân xưởng lên men, kho thành phẩm, kho chứa két và chai.

Phân xưởng chiết rót xây dựng 1 tầng: 6 bước cột 6 m, 2 nhịp 12 m.

Kích thước: (36×24×5,4) m.

7.2.1.4. Kho nguyên liệu:

Là khu đất để đặt các silô chứa nguyên liệu, các silô chứa đặt ngoài trời.



Khu đất có kích thước: (15 ×12) m.

7.2.1.5. Kho thành phẩm:

Kho được xây dựng đủ để chứa bia thành phẩm trong 7 ngày.

Theo mục (4.2.5.1), lượng chai sử dụng trong một ngày là: 272402 chai.

Chai được chứa trong két nhựa, mỗi két chứa 20 chai.

Kích thước két: (40×30×25) cm.

Các két được xếp chồng lên nhau, mỗi chồng 15 két.

Chiều cao của một chồng két bia: 0,25×15 = 3,75 m.

Diện tích phần chứa két bia thành phẩm:

F1 = (m2).

Với: n : Số ngày dự trữ, n = 7 ngày.

N : Số chai bia sản xuất trong ngày, N = 272402 chai.

f : Diện tích mỗi chồng két, f = 0,4×0,3 = 0,12 m2.

nc : Số chai trong một két, nc = 20 chai.

nk : Số két trong một chồng, nk = 15 két .

: Hệ số khoảng cách giữa các chồng, = 1,1.

F1 = (m2)

Diện tích phần đi lại trong kho chiếm 20% diện tích chứa két:

F2 = 0,2 × 838,99 = 167,8 (m2)

Diện tích kho chứa:

F = F1 + F2 = 838,99 + 167,8 = 1006,79 (m2)

Vậy kho thành phẩm có kích thước: (35×28×5,4) m.

7.2.1.6. Kho chứa két và chai:

Số lượng chai và két phải đủ để chứa bia trong 7 ngày.

Tương tự kho thành phẩm ta tính được kích thước kho chứa két và chai là:

(35×28×5,4) m.

7.2.1.7. Phân xưởng lò hơi:

Phân xưởng lò hơi dễ cháy nổ nên đặt cuối hướng gió. Phân xưởng chứa các

thiết bị lò hơi và bộ phận khác của hệ thống, có kích thước: (12×12×5,4) m.

7.2.1.8. Phân xưởng cơ điện:

Xây dựng nhà 1 tầng có kích thước (18×12×5,4) m [9, tr 63].



7.2.1.9. Nhà hành chính:

Bao gồm các phòng sau [9, tr 62]:

- Phòng giám đốc : 6 × 4 = 24 ( m2)

- Phòng phó giám đốc : 2 × (4 × 3 ) = 24 ( m2)

- Phòng tài vụ : 4 × 4 = 16 ( m2)

- Phòng tổ chức hành chính : 4 × 4 = 16 ( m2)

- Phòng kỹ thuật : 6 × 4 = 24 ( m2)

- Phòng KCS : 6 × 4 = 24 ( m2)

- Phòng Marketing : 4 × 4 = 16 ( m2)

- Phòng đời sống : 4 × 4 = 16 (m2)

- Phòng kế hoạch : 4 × 4 = 16 (m2)

- Phòng y tế : 3 × 2 = 6 ( m2)

- Hội trường : 25 × 6 = 150 ( m2)

Tổng cộng diện tích nhà hành chính: 332 m2.

Xây dựng nhà 2 tầng, nên diện tích mỗi tầng là: 166 m2. Kích thước:

- Tầng 1: ( 30×6×4,2) m.

- Tầng 2: ( 30×6×4,2) m.

7.2.1.10. Khu xử lý nước:

Nhà này được dùng để đặt các thiết bị xử lý nước cung cấp cho phân xưởng

nấu, lên men, chiết rót, lò hơi,...

Xây dựng nhà kích thước: (12×6×5,4) m.

7.2.1.11. Đài nước:

Đài nước là nơi chứa nước đã xử lý để cung cấp cho các phân xưởng sản

xuất trong nhà máy.

Kích thước:

+ Chiều cao đặt đài nước : 17 m

+ Đường kính đài nước : 3 m

+ Chiều cao đài nước : 6 m.

7.2.1.12. Trạm biến áp [9, tr 63]:

Trạm biến áp thường đặt ở góc nhà máy, nơi ít người qua lại.

Kích thước: (4×4×5,4) m.

7.2.1.13. Nhà đặt máy phát điện dự phòng:




7.2.1.14. Nhà ăn - căn tin:

Tính cho 2/3 nhân viên ở ca đông nhất.

Số nhân viên của ca đông nhất là: 89 người.

89 × 2/3 = 60 (người)

Diện tích cho mỗi người : 2,25 m2 [9, tr 64].

Diện tích nhà ăn : 60 × 2,25 = 135 m2

Kích thước : (12×12×5,4) m

7.2.1.15. Nhà tắm, nhà vệ sinh:

Tính cho 60% nhân viên ở ca đông nhất: 60%×89 = 54 người [9, tr 64].

- Số phòng tắm: Trung bình 9 người/phòng. Vậy cần xây 6 phòng. Kích

thước mỗi phòng: (1×1,5×3,6) m.

- Số phòng vệ sinh = số nhà tắm = 6 phòng. Kích thước mỗi phòng:

(1×1,5×3,6) m.

Vậy kích thước nhà tắm và nhà vệ sinh: (12×4×3,6) m.

7.2.1.16. Gara ôtô:

Đây là nơi để xe của nhà máy và cũng là trạm bảo quản và sửa chữa xe. Số

xe của nhà máy bao gồm:

- 01 xe lãnh đạo nhà máy.

- 01 xe đưa đón công nhân.

- 02 xe nâng.

- 03 xe chở hàng.

Tính diện tích 15 m2 cho một xe + 10 m2 làm phòng nạp điện acqui.

Diện tích của gara ôtô sẽ là: (15×7) + 10 = 115 m2.

Kích thước gara: (20×6×5,4) m.

7.2.1.17. Nhà để xe đạp, xe máy:

Tính cho 60% nhân viên ca đông nhất: 60%×89 = 54 người [9, tr 64]

Diện tích được tính là 1xe máy/1 m2, 3 xe đạp/1m2.

Kích thước: ( 14×4×3,6 ) m.

7.2.1.18. Phòng thường trực và bảo vệ:

Phòng này được xây gần cổng chính của nhà máy.


7.2.1.19. Kho nhiên liệu:



Dùng chứa xăng, nhớt cho xe và các thiết bị máy móc.


7.2.1.20. Khu xử lý nước thải:


7.2.2. Tính khu đất xây dựng nhà máy:

7.2.2.1. Diện tích khu đất:

, m2 [9, tr 49]

Trong đó :

F : Diện tích khu đất nhà máy.

FXD: Tổng diện tích xây dựng các công trình.

KXD: Hệ số xây dựng. Đối với nhà máy thực phẩm thường: KXD =

3540%. Chọn: KXD = 35%.

F = = 18607,74 (m2)

7.2.2.2. Tính hệ số sử dụng:

[9, tr 50]

Trong đó:

Ksd: Hệ số sử dụng, nó đánh giá chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật tổng mặt

bằng nhà máy.

Fsd: Diện tích sử dụng khu đất. Fsd = FCX + Fgt + FXd , m2

Với: FCX: Diện tích trồng cây xanh (bằng 25% tổng diện tích các công trình).

Fgt: Diện tích đường giao thông (bằng 50% tổng diện tích các công

trình).

FCX = 0,25 × 6512,71 = 1628,18 (m2)

Fgt = 0,5 × 6512,71 = 3256,36 (m2)

Vậy: Fsd = 1628,18 + 3223,36 + 6512,71 = 11397,25 (m2)

Nên: Ksd =



Chương 8

AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CÔNG NGHIỆP

8.1. An toàn lao động:

8.1.1. An toàn lao động cho người:

Để thực hiện tốt công tác này ta cần phải thực hiện tốt các vấn đề sau:

- Giáo dục ý thức và biện pháp bảo hộ lao động.

- Công nhân phải có găng tay để tránh đứt, xước tay khi vận chuyển.

- Đối với công nhân vận hành máy, công nhân ở phân xưởng cơ điện cần có

găng tay, kính bảo vệ mắt, ủng,…

- Các cầu dao điện phải được che đậy cẩn thận, phải thường xuyên kiểm tra

và bảo dưỡng. Các dây điện đèn, điện máy cần chắc chắn, có bọc lớp cách điện tốt.



8.1.2. An toàn về trang thiết bị:

- Tại các phân xưởng phải có biển báo về quy trình vận hành từng loại thiết bị.

- Bố trí lắp đặt thiết bị phù hợp với quá trình sản xuất. Các loại thiết bị có

động cơ như: gàu tải, máy nghiền…phải có che chắn cẩn thận.

- Phải kiểm tra lại các bộ phận của máy trước khi vận hành để xem có hư

hỏng gì không, nếu có phải sửa chữa kịp thời.

- Máy móc thiết bị phải sử dụng đúng chức năng và phù hợp với công suất.

- Phải có chế độ vệ sinh, bôi dầu mỡ vào ốc vít dể tránh rò rỉ, xả dầu và khí

không ngưng ra khỏi hệ thống.

8.1.3. Phòng chống cháy nổ:

-Vận hành lò hơi theo yêu cầu.

- Không hút thuốc tại kho nguyên liệu, xăng dầu, gara ô tô… Cấm tự động

đem chất cháy nổ vào nhà máy.

- Phải đủ nước, phương tiện chữa cháy trong các phân xưởng.

- Thường xuyên kiểm tra định kỳ công tác phòng cháy tại nhà máy.

- Các bình NH3, CO2 để nơi râm mát, không lăn khi vận chuyển.

8.1.4. Một số yêu cầu khác:

* Chiếu sáng và thông gió:

- Trong từng phân xưởng phải đảm bảo đủ ánh sáng để thuận lợi trong sản

xuất và không ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân.

- Nhà sản xuất và làm việc phải được thông gió tốt. Phân xưởng nấu thải

nhiều nhiệt cần phải bố trí thêm quạt máy, tạo điều kiện thoải mái cho công nhân

làm việc. Phân xưởng chiết rót cũng cần phải bố trí thêm quạt thông gió.

* An toàn với hóa chất:

Các hoá chất phải đặt đúng nơi quy định. Khi sử dụng phải đúng liều lượng

để tránh gây độc hại, ảnh hưởng chất lượng sản phẩm, ăn mòn và hư hỏng thiết bị.

* Chống sét:

Ðể đảm bảo an toàn cho các công trình trong nhà máy, phải có cột thu lôi

cho những công trình ở vị trí cao.

8.2.Vệ sinh công nghiệp:

Để đảm bảo chất lượng sản phẩm, sức khỏe cho công nhân và người tiêu

dùng, uy tín của nhà máy thì vấn đề vệ sinh công nghiệp là hết sức quan trọng,

8.2.1. Vệ sinh cá nhân của công nhân:



Với những công nhân trực tiếp sản xuất thì vấn đề này cần phải nghiêm ngặt:

- Công nhân phải ăn mặc quần áo sạch sẽ. Khi vào sản xuất phải mặc đồng

phục của nhà máy, đội mũ, đeo khẩu trang, đi ủng và mang găng tay.

- Không được ăn uống trong khu vực sản xuất.

- Thực hiện tốt chế độ khám sức khoẻ cho công nhân theo định kỳ 6 tháng

một lần. Không để người đau ốm vào khu vực sản xuất.

8.2.2. Vệ sinh máy móc, thiết bị:

- Máy móc thiết bị định kỳ phải vệ sinh sạch sẽ.

- Ðối với thùng lên men sau khi giải phóng hết lượng dịch lên men, cần phải

vệ sinh sát trùng kỹ để chuẩn bị lên men tiếp theo.

- Ngoài ra sau mỗi ca làm việc cần vệ sinh dụng cụ chế biến cho sạch sẽ.

8.2.3. Vệ sinh xí nghiệp:

Trong các phân xưởng sản xuất, sau mỗi mẻ, mỗi ca cần phải làm vệ sinh

khu làm việc. Thường xuyên kiểm tra vệ sinh trong và ngoài các phân xưởng.

8.2.4. Xử lý phế liệu của quá trình sản xuất:

Phế liệu trong quá trình sản xuất như bã hèm, bã hoa, bã men… là những

loại phế liệu dễ gây nhiễm bẩn. Sau mỗi mẻ sản xuất cần phải chứa đúng nơi quy

định và đưa ra ngoài phân xưởng để xử lý. Những loại phế liệu này có thể bán cho

nhà máy chế biến thức ăn gia súc và phân bón.

Do vậy phải giải quyết kịp thời để tránh ứ đọng phế liệu, tạo điều kiện cho vi

sinh vật phát triển làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, sức khoẻ con người và

môi trường.

8.2.5. Xử lý nước để sản xuất:

Nước là nguyên liệu sử dụng với lượng lớn nhất trong sản xuất bia. Để có 1

lít bia phải sử dụng từ 4,5÷12 lít nước, trung bình là 6 lít. Nước chiếm 92÷94% khối

lượng và có vai trò hết sức quan trọng đến chất lượng bia. Nước là thành phần chính

của bia, tham gia vào các quá trình đường hoá, lên men, lọc, chiết rót, cấp cho lò

hơi, cấp cho các thiết bị trao đổi nhiệt, vệ sinh nhà xưởng, cấp cho sinh hoạt...

Nhà máy sử dụng nguồn nước cấp từ nước máy của thành phố. Quá trình xử

lý (giống nhà máy Bia Sài Gòn-Nghệ Tĩnh ) như sau:

Nước máy (bể 1)

Lọc thô

SVTH: Văn Thị Thanh Hương-07H2LT GVHD: Th.s PhanThị Bích Ngọc Hệ thống phối trộn,

kiểm soát nước


Châm Clorin

Bể chứa 2,3 Nước sinh hoạt

Lọc cát

Lọc than hoạt tính

Lọc tinh 1

Hệ thống bơm trung gian

Hệ thống trao đổi ion

Lọc tinh 2

8.2.6. Xử lý nước thải:

Nước thải của quá trình sản xuất bia chứa lượng lớn chất hữu cơ, chủ yếu là

cặn protein, xác men bia, tinh bột, đường, bã hoa,… Đây là môi trường rất thuận lợi

cho vi sinh vật gây thối hoạt động và phát triển. Chính vì vậy cần phải xử lý nước

thải để tránh gây ô nhiễm môi trường tại nơi làm việc và môi trường xung quanh.

Nhà máy xử lý nước thải (giống nhà máy bia Sài Gòn-Nghệ Tĩnh) như sau:

Nước thải

Máy chắn rác

NaOH Bể điều hòa

Axit H2SO4

Bể UASB (yếm khí)

Bể lắng 1 Bùn Bể nén bùn

Nước Bùn

Bể trung gian

Biological Bể Aeroten


Bể chứa nước 1(nấu bia)


O2 Bùn Máy ép bùn

Bể lắng 2

Bùn Nước

NaOCl Bể khử trùng

Chương 9

KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ SẢN PHẨM

Kiểm tra sản xuất nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm của nhà máy, đảm bảo

cho công nhân thao tác đúng quy trình kỹ thuật, tránh ảnh hưởng xấu đến sản phẩm.

Ðồng thời qua đó phát hiện được những sai sót để điều chỉnh hoặc có biện pháp cải

tiến kỹ thuật để chất lượng sản phẩm tốt hơn và nhà máy hoạt động tốt.

9.1. Kiểm tra sản xuất:

9.1.1. Kiểm tra nguyên liệu:

9.1.1.1. Kiểm tra chất lượng của malt:

* Khi thu nhận:

- Màu sắc: Malt phải có màu vàng sáng đều.



- Mùi: Thơm nhẹ, không hôi khói, mốc, chua.

- Vị: Ngọt dịu.

- Trạng thái: Hạt khô, rời, không bốc nóng hay trương nở, hạt có kích thước

đều, không lẫn sạn đá, sâu mọt hay mầm rễ sót.

- Ðộ ẩm: Độ ẩm của malt bình thường khoảng 3÷3,5%, giới hạn cho phép là

5%. Xác định bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi.

- Kiểm tra thời gian đường hóa của malt: Tính từ lúc nâng lên 700C đến khi

không cho phản ứng màu với dung dịch I2. Thông thường 10÷20 phút, cho phép là

35 phút [10].

* Trước khi đưa vào sản xuất:

Tiến hành kiểm tra như trước lúc nhập vào silô. Nếu có sự biến đổi rõ rệt các

chỉ tiêu chất lượng phải báo ngay cho phòng kỹ thuật để có biện pháp xử lý.

9.1.1.2. Kiểm tra chất lượng của hoa houblon:

- Hoa viên: Màu vàng xanh, không vụn nát, không mốc, mùi thơm đặc trưng.

- Cao hoa: Màu xanh tươi, có mùi thơm vị đắng đặc trưng.

9.1.1.3. Kiểm tra chất lượng của ngô:

Ngô sử dụng là ngô đã được tách phôi.

Khi thu nhận phải sạch, không có mùi vị lạ, không được mốc, không bị sâu

mọt... kích thước hạt phải đồng đều. Ðộ ẩm cho phép: 10÷14%.

9.1.1.4. Kiểm tra nước dùng nấu bia:

- Kiểm tra độ trong, màu sắc và vi sinh vật của nước sau khi đã xử lý. Nước

sản xuất phải trong suốt, không màu và mùi vị lạ, không chứa vi sinh vật gây bệnh.

- Kiểm tra độ trong bằng cách dùng máy đo độ đục [6, tr 98].

- Kiểm tra độ kiềm: Bằng cách định phân với axit HCl 0,1N có chỉ thị metyl

da cam cho tới lúc đổi màu [6, tr 99].

- Kiểm tra độ pH: Đo bằng máy đo pH ở 200C, yêu cầu pH = 6,8 7,3.

- Kiểm tra độ cứng: Bằng phương pháp Wartha-preiffer [6, tr 101]. Yêu cầu

trong khoảng 5 6 mg đương lượng/lit.

9.1.1.5. Kiểm tra men giống:

Men giống phải đảm bảo yêu cầu về chất lượng. Nếu sử dụng sữa men thì

không vượt quá 8 đời:



- Dùng tiêu bản giọt ép để quan sát chủng nấm men Saccharomyces Carlsber

-gensis Hansen. Khi còn trẻ, tế bào có dạng hình tròn, hình bầu dục. Khi phát triển

thì có nhiều chồi, khi già thì có hình ovan dài.

- Ðể đánh giá chất lượng của nấm men thì tiến hành nhuộm màu tế bào.

Nhuộm tế bào xác định trạng thái sinh lý và hoạt lực của chúng để quyết định có

đưa đi sản xuất hay không.

9.1.2. Kiểm tra các công đoạn sản xuất:

9.1.2.1. Công đoạn nấu:

* Nghiền nguyên liệu:

Khi nghiền nguyên liệu, phải kiểm tra mức độ nát của nguyên liệu để đảm

bảo cho quá trình thủy phân:

- Malt: Kiểm tra thành phần của bột nghiền. Do nhà máy sử dụng thiết bị lọc

khung bản nên tỷ lệ bột nghiền như sau [4, tr 235]:

+ Vỏ: 7÷11%.

+ Tấm bé: 48÷68%.

+ Bột thô: 8÷11%.

+ Bột thô: 17÷22%.

- Ngô: Độ mịn của bột ngô sau khi nghiền càng cao càng tốt.

* Nấu nguyên liệu, lọc dịch đường, houblon hóa:

- Kiểm tra nhiệt độ nấu, tốc độ nâng nhiệt và giữ nhiệt bằng đồng hồ nhiệt kế.

- Kiểm tra mức độ đường hóa (tinh bột sót): Dùng dung dịch I2 để kiểm tra

khối dịch đã đường hóa hết chưa.

- Kiểm tra độ trong của dịch lọc bằng máy đo độ đục.

- Kiểm tra nồng độ dịch đường chảy vào nồi houblon sau lọc bằng đường kế.

- Kiểm tra màu của dịch đường bằng phương pháp quang phổ [6, tr 117].

- Kiểm tra pH bằng máy đo pH.

* Lắng trong và làm lạnh:

- Kiểm tra độ trong bằng máy đo độ đục và nồng độ của dịch đường trước

khi lên men bằng đường kế. Đo ở 200C, yêu cầu đạt 18%.

- Kiểm tra nhiệt độ của dịch đường sau khi đã làm lạnh bằng nhiệt kế. Nhiệt

độ của đường sau khi làm lạnh phải đạt 10oC.

- Kiểm tra pH của dịch đường bằng máy đo pH.



9.1.2.2. Kiểm tra công đoạn lên men:

* Nuôi cấy nấm men sản xuất:

- Cứ 2 giờ kiểm tra sự sinh trưởng, phát triển của nấm men bằng cách đo độ

giảm chất chiết và đếm số lượng tế bào có trong một đơn vị thể tích dịch bằng kính

hiển vi. Ðồng thời kiểm tra tính thuần khiết của men, quan sát trên kính có men dại

hay không, vi khuẩn lạ trong dịch men giống.

- Kiểm tra nhiệt độ môi trường nuôi men bằng nhiệt kế ở thiết bị nhân giống.

* Kiểm tra quá trình lên men chính: Thường kiểm tra 2 lần /1 ca.

- Kiểm tra nhiệt độ của dịch lên men và mức độ thay đổi nhiệt độ và áp suất

theo đúng yêu cầu.

- Kiểm tra tốc độ giảm độ chiết qua các thời kỳ lên men.

- Kiểm tra pH của dịch.

- Kiểm tra độ màu bằng phương pháp quang phổ.

- Kiểm tra mức độ kết lắng của huyền phù.

- Kiểm tra độ tinh khiết của CO2 và chất lượng của sữa men để thu hồi.

- Kiểm tra độ lên men nguyên thủy, biểu kiến và độ cồn của bia non bằng

máy phân tích bia tự động.

- Xác định hàm lượng CO2 hòa tan trong bia [6, tr 125].

* Kiểm tra quá trình lên men phụ và tàng trữ bia:

- Kiểm tra nhiệt độ của phòng lên men phụ, nhiệt độ yêu cầu 1÷2oC.

- Kiểm tra nhiệt độ của dịch lên men.

- Kiểm tra áp suất dư ở thùng lên men phụ bằng các áp kế gắn ở thiết bị.

- Kiểm tra hàm lượng CO2 hòa tan trong bia, độ lên men biểu kiến và độ cồn

của bia trước khi đem lọc.

- Kiểm tra độ chua của bia (là số ml NaOH 0,1N để chuẩn độ 10ml bia với

chỉ thị phenolphtalein). Độ màu bằng phương pháp quang phổ.

9.1.2.3. Kiểm tra công đoạn thành phẩm:

- Kiểm tra chế độ nhiệt độ ở máy thanh trùng.

- Kiểm tra mức độ rót đầy bia trong chai.

- Kiểm tra thời gian thanh trùng.

9.2. Kiểm tra sản phẩm:



Ðể kiểm tra, người ta lấy 0,5% lượng bia thành phẩm ở các vị trí khác nhau

của lô bia để kiểm tra, xác định các chỉ tiêu. Các chai được đưa đi kiểm tra phải

không hở nắp, nứt vỏ…

9.2.1. Các chỉ tiêu cảm quan [11]:

- Bia có màu vàng nhạt, hay vàng rơm đẹp, trong suốt, không có đục vẩn,

không có cặn hay vật thể nhỏ. Khi đổ vào cốc, bọt rất mịn, đầy, bột nổi đều liên kết,

bọt trắng, kết dính bền tốt.

- Mùi thơm, có mùi hoa houblon và malt tinh khiết đặc trưng, đễ chịu, hòa

hợp. Không được có mùi men, mùi chua.

- Vị: Vị bia phải thơm ngon, có vị đắng nhẹ của hoa houblon, hơi ngọt nhẹ.

Bia không được quá đắng, quá ngọt hay chua, lạt hay vị lạ khác.

9.2.2. Thành phần hóa học:

- Xác định tỷ trọng bia: Dùng tỷ trọng kế ở 200C. Yêu cầu: 1,0051,02 [11].

- Ðộ màu: Ðược xác định bằng phương pháp quang phổ hoặc có thể sử dụng

bộ so màu bằng tay.

- Ðộ pH của bia: Dùng máy đo, pH = 4,1 4,8 [7, tr 96].

- Độ chua: Xác định trên 10 ml bia đã loại bỏ CO2 theo phương pháp trung

hòa bằng NaOH 0,1N với chỉ thị phenolphtalein. Yêu cầu trong khoảng 3÷4 [11].

- Xác định độ lên men nguyên thủy, biểu kiến và độ cồn của bia bằng máy

phân tích bia tự động.

- Kiểm tra hàm lượng CO2 trong bia bằng phương pháp áp lực [6, tr 125].

Yêu cầu khoảng 0,35÷0,4% [7, tr 95].

- Xác định diaxetyl và các chất dixeton khác:

Nguyên tắc: Tách các chất dixeton từ bia bằng cách chưng cất. Cho phần

chưng cất được phản ứng với dung dịch O-fenilendiamin và tạo được chất dẫn xuất

của quinoxalin. Axít hóa và đo quang phổ thu được từ phản ứng. Tính nồng độ các

chất dixeton nhờ một hệ số được xác định qua chất chuẩn.

Hàm lượng có trong bia từ yêu cầu < 0,2 mg/lit [10].



KẾT LUẬN

Ngày nay nền kinh tế nước ta đang trên đà phát triển, mức sống của người dân

ngày càng được nâng cao. Do đó ngành công nghiệp cần phải tạo ra những sản

phẩm có chất lượng tốt với số lượng nhiều.

Từ đó, việc thiết kế nhà máy bia lên men dịch đường nồng độ cao với năng

suất 38 triệu lít/năm tại khu công nghiệp Nam Cấm – Thành phố Vinh – Nghệ An

của tôi sẽ đáp ứng được phần nào nhu cầu của thị trường trong và ngoài tỉnh, thúc

đẩy nền kinh tế của tỉnh nhà phát triển và góp phần vào nền kinh tế chung của đất

nước.



Với xự hướng dẫn của cô Phan Thị Bích Ngọc, cùng với sự tìm hiểu của bản

thân thì tôi đã hoàn thành đồ án thiết kế.

Trong quá trình thiết kế tôi đã nắm bắt được những kiến thức về công nghệ

sản xuất bia nói riêng và vấn đề xây dựng nhà máy thực phẩm nói chung, cố gắng

tìm ra một phương án hợp lý và tối ưu nhất, nhưng do thời gian có hạn, cùng với sự

hạn chế về chuyên môn và kinh nghiệm thực tế của bản thân nên không thể tránh

khỏi sai sót. Tôi rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn để

nâng cao kiến thức chuyên môn nhằm phục vụ cho công tác sau này.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt:

1. Gs.Ts Nguyễn Thị Hiền (chủ biên), Pgs.Ts Lê thanh Mai, Ths Lê thị Lan

Chi, Ths Nguyễn Tiến Thành, Ths Lê Viết Thắng (2009), Khoa học công nghệ Malt

và Bia, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.

2. Nguyễn Bin (2007), Các quá trình thiết bị trong công nghệ hóa chất và thực

phẩm, tập 2, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.

3. Nguyễn Văn May (2004), Giáo trình kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm, Nhà

xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.



4. Pgs.Pts Hoàng Đình Hòa (2002), Công nghệ sản xuất Malt và Bia, Nhà xuất

bản khoa học kỹ thuật, Hà Nội.

5. Phan Sâm (1985), Sổ tay kỹ thuật nồi hơi, Hà Nội.

6. PGS.TS Lê Thanh Mai (chủ biên), PGS.TS Nguyễn Thị Hiền và các tác giả

(2005), Các phương pháp phân tích ngành công nghệ lên men, NXB khoa học và

kỹ thuật, Hà Nội.

7. Phan Thị Bích Ngọc (2008), Bài giảng công nghệ lên men, Trường Đại Học

Bách Khoa, Đà Nẵng.

8. PGS-TS Trần Minh Vượng (1999), Máy phục vụ chăn nuôi, Nhà xuất bản

Giáo Dục.

9. Ths Trần Thế Truyền, Cơ sở thiết kế nhà máy hóa, NXB Ðà Nẵng.

10. Trần Thức (2006), Bài giảng công nghệ lên men 2, Trường Cao Đẳng

Lương Thực – Thực Phẩm, Đà Nẵng.

11. Trần Thị Thanh Mẫn, Hồ Thị Tuyết Mai, Hoàng Minh Thục Quyên, Trần

Thị Minh Hương (2006), Giáo trình phân tích thực phẩm, Trường Cao Đẳng Lương

Thực – Thực Phẩm Đà Nẵng.

12. Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Hồ Lê Viên (2004), Sổ tay quá trình và

thiết bị công nghệ hóa học, tập 1, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.

Tiếng Nga:

13. Ц.P.3aЙЧИΚ (1977), ΟБΟPYДОВАНИЕ ПРЕДПРИЯТИЙ

ВИНОДЕΛЬЧЕСΚОЙ ПРОМЬІШΛЕННОСТИ, МОСΚВА.

Các trang web:

14. Http://web.goldmalt.com.vn/bia.asp, ngày 18/02/2009.

15. Http://web.goldmalt.com.vn/tank.asp, ngày 15/02/2009.

16. Http://www.emekong.com.vn/view_product.php?id=544, ngày

15/02/2009.

17. Http://www.eressongroup.com/anhmoi/cty_XL.gif, ngày 02/03/2009.

18. Http://www.nganhanh.com/nganhanh/content/view/52/1/lang,vn/, ngày

18/02/2009.


http://www.nganhanh.com/nganhanh/content/view/52/1/lang,vn/

http://www.eressongroup.com/anhmoi/cty_XL.gif

http://www.emekong.com.vn/view_product.php?id=544

http://web.goldmalt.com.vn/tank.asp

http://web.goldmalt.com.vn/bia.asp


PHỤ LỤC

Phụ lục 1. Bảng tổng kết tính cân bằng vật chất

STTTính nguyên liệu, bán thành

phẩm, thành phẩm, phế liệu

Tính cho

100kg

Tính cho

1 mẻ

Tính cho

1 ngày

Tính cho

1 năm

1 Nguyên liệu ban đầu (kg)

Malt 62 1226,78 12267,83 3803027,3

Ngô 35 692,54 6925,39 2146870,9

Đường 3 59,36 593,6 184016



2 Nguyên liệu sau làm sạch (kg)

Malt 61,38 1214,52 12145,15 3764996,5

Ngô 34,65 685,61 6856,13 2125400,3

3 Nguyên liệu sau nghiền (kg)

Malt 61,07 1208,48 12084,82 3746294,2

Ngô 34,48 682,18 6821,85 2114773,5

4 Dịch đường đun sôi (lit) 448,33 8871,02 88710,17 27500152,7

5 Dịch đường sau houblon hóa (lit) 400 7914,73 79147,26 24535650,6

6 Dịch đường sau lắng trong (lit) 384,02 7598,23 75982,27 23554504,94

7 Dịch lên men (lit) 366,82 7258,13 72581,33 22500212,3

8 Bia sau lên men chính (lit) 363,15 7185,55 71855,52 22275211,2

9 Bia sau lên men phụ (lit) 361,33 7149,62 71496,24 22163834,4

10 Nước vô trùng bổ sung (lit) 281,67 5573,35 55733,53 17277394,3

11 Lượng bia sau pha nước (lit) 638,67 12637,18 126371,8 39175258

12 Lượng bia sau lọc (lit) 357 7063,83 70638,29 21897869,9

13 Lượng bia thành phẩm (lit) 619,51 12258,06 122580,65 38000001,5

14 Lượng bã nguyên liệu (kg) 114,66 2862,36 28623,61 8873319,1

15 Lượng cao hoa (kg) 0,24 4,75 47,49 14721,9

16 Lượng hoa viên (kg) 0,17 3,36 33,64 10428,4

17 Lượng CO2 thu hồi (kg) 19,38 383,47 3834,68 1188750,8

18 Lượng men giống (lit) 3,67 72,62 726,18 225115,8

19 Lượng men thu hồi (lit) 7,34 145,24 1452,35 450229,21

20 Lượng chai (cái) 1075296

21 Lượng nắp (cái) 86977778

22 Lượng két (cái) 506668

23 Lượng nhãn (cái) 86977778



Phụ lục 2. Bảng tổng kết tính và chọn thiết bị

TT Tên thiết bị Kích thước (m m)

CSĐC

(kW)

Số

Lượng

1 Silo chứa malt D = 3950; H = 15220 4

2 Silo chứa ngô D = 3100; H = 12010 1

3 Máy làm sạch 2200 × 1220 × 2150 4,6 1

4 Bunke chứa malt D = 1250; H = 2740 2

5 Bunke chứa ngô D = 850; H = 1870 2

6 Máy nghiền malt 1700 × 1500 × 1600 10 1

7 Máy nghiền ngô 1100 × 1000 × 1100 7 1



8 Cân nguyên liệu 3

9 Gàu tải 4

10 Vít tải 0,15 3

11 Nồi nấu malt D = 2630; H = 2620 5 1

12 Nồi nấu ngô D = 2280; H = 2270 5 1

13 Nồi houblon hóa D = 2660; H = 2640 5 1

14 Nồi nấu nước nóng D = 2620; H = 2600 1

15 Thiết bị lọc khung bản 2650 × 1240 × 1550 4,5 1

16 Thùng chứa bã nguyên liệu D = 2000; H = 2140 1

17 Thiết bị lắng Whirlpool D = 2190; H = 2880 1

18 Thiết bị làm lạnh nhanh 1870 × 700 × 1400 3

19 Bơm dịch ngô sang nồi malt 1385 × 510 × 907 5,5 1

20 Bơm dịch đường hóa đi lọc 1307 × 380 × 740 2,2 3

21 Bơm nước nóng 1307 × 380 × 740 2,2 1

22 Bơm dịch đường đi lắng trong 1385 × 510 × 907 5,5 1

23 Bơm dịch đường đi làm lạnh 432 × 290 × 285 1,7 3

24 Bơm dịch đi lên men 1307 × 380 × 740 2,2 3

25 Bơm dịch nấm men 1307 × 380 × 740 2,2 1

25 Bơm dịch bia đi chiết 1307 × 380 × 740 2,2 1

27

Bơm vệ sinh:

- Phân xưởng nấu

- Phân xưởng lêm men

1307 × 380 × 740 2,2 2

4

28 Bơm bia đi lọc 1307 × 380 × 740 2,2 1

29 Thiết bị lên men chính D = 2400; H = 4400 44

30 Thiết bị lên men phụ D = 2840; L = 5200 86

31

Thiết bị nuôi cấy nấm men:

- Nuôi cấy cấp 1



D = 410; H = 980

D = 660; H = 1650

D = 1010; H = 2480

2

2

2

32 Thiết bị lọc bia 2650 × 1240 × 1550 4,5 1

33 Thùng phối trộn bột trợ lọc D = 600; H = 890 1



34 Thùng ổn định bia sau lọc D = 2770; L = 5080 10

35 Thùng chứa nước vô trùng D =1790; H = 2750 1

36 Máy chiết rót 975 × 800 × 1850 0,6 1

37 Máy rửa chai 7460 × 3540 × 2650 30 1

38 Máy rửa két 4000 × 1083 × 1175 3,5 1

39 Máy đóng nắp 850 × 710 × 1464 0,6 1

40 Máy thanh trùng 8620 × 2700 × 2600 22 1

41 Máy dán nhãn 3280 × 1100 × 1268 1,7 1

42 Máy gắp chai vào két 3460 × 1857 × 1705 1 1

43 Máy tháo chai khỏi két 5250 × 1400 × 2080 1 1

Phụ lục 3. Bảng tổng kết các công trình

STT Tên công trình Kích thước (m) Diện tích (m2)



1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Phân xưởng nấu

Phân xưởng lên men

Phân xưởng chiết rót

Kho chứa nguyên liệu

Kho thành phẩm

Kho chứa két và chai

Phân xưởng lò hơi

Phân xưởng cơ điện

Nhà hành chính

Khu xử lý nước

Đài nước

Trạm biến áp

Nhà đặt máy phát điện

Nhà ăn - Căn tin

Nhà tắm, nhà vệ sinh

Gara ô tô

Nhà để xe đạp, xe máy

Phòng thường trực, bảo vệ

Kho nhiên liệu

Khu xử lý nước thải

Tổng cộng

18 × 18 × 12,6

54 × 36 × 13,2

36 × 24 × 5,4

15 × 12

35 × 28 × 5,4

35 × 28 × 5,4

12 ×12 × 5,4

18 × 12 × 5,4

30 × 6 × 8,4

12 × 6 × 5,4

D = 3, H = 6

4 × 4 × 5,4

6 × 6 × 5,4

12 ×12 × 5,4

12 × 4 × 3,6

20 × 6 × 5,4

14 × 4 × 3,6

4 × 6 × 3,6

12 × 6 × 5,4

18 × 6 × 5,4

324

1944

864

180

980

980

144

216

180

72

4,71

16

36

144

48

120

56

24

72

108

6512,71

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU---------------------------------------------------------------------------------------1



Chương 1. LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT--------------------------------------2

Chương 2. NGUYÊN LIỆU VÀ CHẤT HỖ TRỢ KỸ THUẬT--------------------5

2.1. Nguyên liệu----------------------------------------------------------------------------5

2.2. Các chất hỗ trợ kỹ thuật--------------------------------------------------------------8

2.3 Giống vi sinh vật-----------------------------------------------------------------------9

Chương 3. DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ--------------------------------------------10

3.1. Dây chuyền công nghệ--------------------------------------------------------------10

3.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ----------------------------------------------11

Chương 4. CÂN BẰNG VẬT CHẤT---------------------------------------------------25

4.1. Các số liệu ban đầu-----------------------------------------------------------------26

4.2. Tính cân bằng sản phẩm------------------------------------------------------------26

Chương 5. TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ-----------------------------------------------37

5.1. Xử lý nguyên liệu--------------------------------------------------------------------37

5.2. Nấu nguyên liệu----------------------------------------------------------------------46

5.3. Phân xưởng lên men-----------------------------------------------------------------56

5.4. Phân xưởng chiết rót----------------------------------------------------------------63

Chương 6. TÍNH HƠI - NƯỚC----------------------------------------------------------66

6.1. Tính hơi-------------------------------------------------------------------------------66

6.2. Tính nước-----------------------------------------------------------------------------80

Chương 7. TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG-----------------------------------------------82

Chương 8. AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CÔNG NGHIỆP------------89

Chương 9. KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ SẢN PHẨM------------------------------93

9.1. Kiểm tra sản xuất--------------------------------------------------------------------93

9.2. Kiểm tra sản phẩm-------------------------------------------------------------------97

KẾT LUẬN----------------------------------------------------------------------------------98

TÀI LIỆU THAM KHẢO----------------------------------------------------------------99

PHỤ LỤC-----------------------------------------------------------------------------------101


banthuyetminh

Documents