MỤC LỤC

Trang

1. MỘT SỐ LOẠI MÁY NGHIỀN TRONG CHẾ BIẾN THỰC PHẨM:.................21.1.Giới thiệu chung:...................................................................................................21.2.Các loại máy nghiền..............................................................................................2

1.2.1.Máy nghiền đĩa...............................................................................................21.2.2.Máy nghiền trục:............................................................................................31.2.3.Máy nghiền búa:.............................................................................................41.2.4.Máy nghiền răng:...........................................................................................5

2. LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO CÔNG ĐOẠN NGHIỀN TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA...............................................................................................................6

2.1.Giới thiệu quy trình sản xuất bia.........................................................................62.2.Chọn máy nghiền...................................................................................................8

2.2.1. Chọn phương pháp nghiền:..........................................................................82.2.1.1.Nghiền malt:.............................................................................................82.2.1.2.Nghiền gạo................................................................................................9

2.2.2. Chọn năng suất máy nghiền.........................................................................92.2.3. Chọn máy nghiền.........................................................................................10

2.2.1.1. Máy nghiền malt...................................................................................102.2.3.2. Máy nghiền gạo.....................................................................................10

2.2.4. Các lưu ý cần quan tâm khác.....................................................................11

1

THIẾT BỊ NGHIỀN

1. MỘT SỐ LOẠI MÁY NGHIỀN TRONG CHẾ BIẾN THỰC PHẨM:

1.1.Giới thiệu chung:Quá trình nghiền nhỏ vật liệu trong các máy nghiền là nhờ các lực cơ học. Có thể

phân loại các dạng tác dụng cơ học nhằm phá vỡ vật liệu đem nghiền nhỏ (hình1.1). Tùy theo kết cấu của từng loại máy nghiền mà lực phá vỡ vật liệu đem nghiền có thể là lực nén, ép, chẻ, bẻ, cắt, xẻ, ép trượt, va đập hoặc do một vài lực trên cùng tác dụng đồng thời. Công nghiền phụ thuộc:

- Lực tác dụng kết cấu máy các cơ cấu truyền động.- Tính chất cơ lí của vật liệu đem nghiền như độ cứng độ ẩm, tính chất của vỏ hạt.

Hình 1.1. Các lực nghiền

a ) nén ép; b) chẻ; c) bẻ; d) cắt đ) xẻ; e) ép trượt; g) đập

Ví dụ :CN xay bột hỗn hợp, nghiền hạt ngũ cốc thành bộtCN bánh kẹo : nghiền bán thành phẩm(cacao vụn, bột nhão sôcola, nghiền

bột, nghiền đường).CN thịt cá : Nghiền xương, nghiền bột cá .CN SX dầu béo : Nghiền hạt có dầu, nghiền khô dầu .CN lên men : Nghiền đại mạch, mầm hạt tươi, mầm hạt khô v.v ...

1.2.Các loại máy nghiềnTùy theo tính chất cơ lí hình dạng, độ ẩm của nguyên liệu đem nghiền, yêu

cầu của sản phẩm, năng xuất, công suất, tính chất công nghệ của công đoạn tiếp theo (khô ướt ) mà chon máy nghiền phù hợp và kinh tế nhất .Một số loại máy nghiền điển hình và phổ biến trong chế biến thực phẩm: : Máy nghiền đĩa, máy nghiền trục, máy nghiền chậu con lăn, máy nghiền búa, máy nghiền bi v.v...

2

1.2.1.Máy nghiền đĩaTrong CNLTTP dùng máy nghiền đĩa để nghiền bột vừa và mịn. Hiện nay ít

dùng do năng suất thấp.Cấu tạo: Bộ phận chính của máy nghiền đĩa là đĩa nghiền chế tạo bằng kim loại

hoặc bằng đá nhân tạo ,đảm bảo các yêu cầu.- Bề mặt nghiền cần có độ cứng cao, độ nhám lớn .- Có tính đồng đều trên toàn bộ bề mặt đĩa nghiền, khi làm việc thì mòn đều

không bị sứt mẻ.Do lực liên kết của đĩa đá kém hơn đĩa kim loại nên phải làm thêm đai thép. đĩa

đá có vận tốc vòng 10m/s. đối với trục quay thẳng đứng 18m/s đối với trục quay nằm ngang đĩa gang thì 28m/s còn đĩa thép đúc đạt 68m/s.Để tăng khả năng nghiền của đĩa tăng bột ra khỏi khe nghiền và tăng khoảng cách thông gió người ta gia công mặt đĩa thành các vành, các rãnh chìm có profin hình tam giác trên 2 mặt đĩa (Hình 1.2 và 1.3).

1.2.2.Máy nghiền trục:Các máy nghiền loại hai, ba hay nhiều trục được dùng rất rộng rãi trong ngành

CNTP để nghiền bột mì, bột ngô, nghiền các loại hạt làm bột bán thành phẩm, các loại hạt có dầu để khai thác chất béo, làm thức ăn gia súc, làm bánh kẹo và lên men.

Nguyên lý làm việc: nghiền nát vật liệu khi nó đi qua khe hẹp giữa 2 trục nghiềnSơ đồ nguyên lý của các loại máy nghiền được mô tả ở hình 1.4. Với những loại

máy nghiền mà một trục thực hiện được hai lần nghiền như trục 2 loại VII, trục 2, 3, 4 loại IX thì vật liệu đem nghiền phải có tính chất dính và dai, sau khi nghiền được cán thành dải mỏng. Còn với các loại hạt thì thường dùng máy nghiền hai hoặc 4 trục.

Hình 1.2.

Hình 1..3.

3

Ở hình 1.5a, là máy nghiền có 2 trục cố định dùng để nghiền ép, cán các loại vật liệu dẻo, nhão, không xuất hiện hiện tượng quá tải do lực ép tăng đột ngột

Ở hình 1.5b, là máy nghiền có trục di động được khi làm việc, nhờ có lắp hai lò xo chịu nén giữa ổ đỡ trục và bệ máy cố định chịu được lực ép tăng đột ngột khi quá tải.

Ở hình 1.5.c, là máy nghiền 2 trục, nhưng cả 2 trục đều có lắp lò xo chịu nén để cùng di động được khi có quá tải.

1.2.3.Máy nghiền búa:Nguyên lý: Khi rôto quay nguyên liệu được cuốn theo đồng thời búa đập xuống

vỏ máy do va đập của các búa vào vật liệu, sự chà xát vật liệu với búa và với thanh trong của vỏ máy. Các hạt vật liệu nhỏ lọt qua tấm lưới phân loại và được đưa ra khỏi máy. Còn vật liệu hạt to chưa đúng yêu cầu thì được các đĩa búa tiếp tục nghiền nhỏ.

Ở hình 1.6 là máy nghiền búa nghiền thô và trung bình có má nghiền phụ: trên thành trong vỏ máy làm tăng khả năng phá vỡ vật liệu dưới tác dụng va đập của búa và tác dụng chà xát của má nghiền.

Hình 1.7 mô tả máy nghiền búa nghiền thô và trung bình có lưới thay đổi được:

4

Hình 1.4. Sơ đồ nguyên lý các máy nghiền t r ụ c Hình 1.5. Máy nghiền 2 trục

1.phễu nạp liệu; 2.ghi; 3. trục; 4.búa 1. đĩa treo búa; 2. lưới sàng

5. nắp máy; 6.lưới sàng; 7. má nghiền phụ

1.2.4.Máy nghiền răng:Nguyên lý: Quá trình nghiền trong máy nghiền răng cũng là do tác dụng va đập

của các răng với vật liệu đem nghiền như ở máy nghiền búa. Do đó máy này thường được xếp cùng loại với máy nghiền búa, dùng để nghiền mịn hoặc rất mịn như ở máy nghiền răng không có lưới sàng. Máy nghiền răng không những được dùng nhiều trong ngành lương thực, thực phẩm mà còn được dùng cả trong ngành chế biến thức ăn gia súc (nghiền xương, vỏ sò, muối khoáng v.v...), nghiền hoá chất và luyện kim. Trong sản xuất thường dùng hai loại máy nghiền răng :

- Loại có một roto quay.- Loại có hai roto quay.Ở cả hai loại này gồm cấu tạo loại có lưới sàng và không có lưới sàng.Máy nghiền răng loại một roto và có lưới sàng: được giới thiệu ở hình 1.8.

Trên trục quay 5 của máy có lắp roto 4, trên roto này có lắp các dãy răng nghiền 6 thành các vòng tròn đồng tâm. Các răng này càng xa tâm quay thì bước răng càng giảm. đối diện với roto 4 là đĩa răng cố định 2 lắp với vỏ máy 3. Trên đĩa răng cố định cũng lắp các răng 6 thành các vòng tròn đồng tâm có bước không đổi. Các vòng răng trên đĩa cố định nằm xen giữa các vòng răng trên roto quay 4. Số răng và số vòng răng thay đổi tuỳ theo từng loại máy với các yêu cầu công nghệ cụ thể khác nhau. Vật liệu đem nghiền nạp vào qua miệng nạp liệu theo chiều trục, khi rơi vào vòng răng thứ nhất được đập văng sang vòng răng thứ hai của đĩa đối diện, rồi lại bị văng tiếp sang vòng răng thứ 3. v.v... qua các lần va đập, vật liệu văng từ trong ra ngoài và được đập nhỏ tới khi lọt được lưới sàng 1 để sang bộ phận thu hồi bột thành phẩm.

5

Hình 1.6. Máy nghiền búa nghiền thô vàtrung bình có má nghiền phụ

Hình 1.7. Máy nghiền búa nghiền thôvà trung bình có lưới thay đổi được

Hình 1.8. Máy nghiền răng loại một roto và có lưới sàng

1. lưới sàng; 2. đĩa răng cố định; 3. vỏ máy; 4. roto

5. trục quay; 6. răng nghiền

2. LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO CÔNG ĐOẠN NGHIỀN TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA

2.1.Giới thiệu quy trình sản xuất biaSản xuất bia là một công nghệ đòi hỏi kỹ thuật cao với nhiều công đoạn phức tạp. Một trong số đó là khâu chuẩn bị nguyên liệu. Nguyên liệu chuẩn bị là malt và gạo

( tỉ lệ malt:gao=3:1)sẽ được nghiền mịn để chuẩn bị cho các công đoạn tiếp theo.Yêu cầu thiết bị cho công đoạn nghiền này là chọn loại máy nghiền malt và nghiền gạo cho nhà máy sản xuất bia có độ 10 Bx có năng suất trung bình 20000lit/ngày.

Hiệu suất các quá trình trước lên men: nghiền,nấu,lọc 1% khối lượng nguyên liệuHiệu suất các quá trình sau lên men :lên men,chiết,thanh trùng…87% dịch lên

men.

6

Sơ đồ công nghệ:

7

NghiềnNghiền

Nấu dịch đường

Lọc dịch nấu

Dán nhãn

Thanh trùng

Thành phẩm

Chiết chai

Tàng trữ

Lên men

Làm nguội

Lọc dịch houblon hóa

Houblon hóa

Malt Gạo

2.2.Chọn máy nghiền 2.2.1. Chọn phương pháp nghiền:

2.2.1.1.Nghiền malt:

Mục đích của nghiền malt: là đập nhỏ hạt thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp xúc với nước, làm cho sự xâm nhập của nước vào các thành phần chất của nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy quá trình đường hóa và các quá trình thủy phân khác nhanh và triệt để hơn.

Nghiền malt là công đoạn đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật cao. Do thành phần chủ yếu của malt là vỏ và nội nhũ, hai hợp phần này khác nhau về thành phần, tính chất vật lý, hóa học và khác nhau về vai trò công nghệ, chính vì vậy cần phải lựa chọn phương pháp nghiền hợp lý, để tránh ảnh hưởng đến quá

trình công nghệ và nâng cao hiệu suất chung của quá trình. Máy nghiền malt thường là máy nghiền hai bộ trục một sàng.

Các phương pháp nghiền malt : Nghiền khô gồm : Nghiền khô thường, Nghiền khô có phun ẩm vỏ ( nghiền ẩm ), Nghiền khô mịn

Ưu điểm : - Áp dụng mọi phân xưởng từ nhỏ tới lớn, từ thủ công tới tự động. Chất lượng bia

cũng khá tốt. Có thể nghiền trước khi nấu được lâu.Nghiền tốt các loại malt có độ nhuyễn kém.Dễ vệ sinh thiết bị.

Nhược điểm :- Vỏ malt dễ bị vỡ nát, gây ảnh hưởng xấu đến mùi vị của bia và các quá trình sau này Khi nghiền bụi bay ra nhiều.

Nghiền ướt gồm : Nghiền ướt không ngâm và Nghiền ướt có ngâm Ưu điểm : - Vỏ trấu được bảo toàn do rút ngắn được thời gian lọc bã được khoảng 10÷ 20%.

Có thể tăng chiều dày lớp lọc.Phù hợp với thiết bị thùng lọc Nhược điểm : - Nghiền không tốt những loại malt kém nhuyễn.- Hoạt lực của Enzyme không được kiểm soát trong thùng ngâm.- Thiết bị phức tạp, đầu tư ban đầu lớn.- Khó vệ sinh thiết bị.

Yêu cầu mức độ nghiền của malt thích hợp là: Phần nội nhũ của malt chứa nhiều hàm lượng tinh bột, dextrin, đường, protein, các

sản phẩm thủy phân của protein. Các hợp chất này là nguồn cung cấp chính chất hòa tan cho dịch đường. Vì vậy cần phải nghiền nhỏ phần nội nhũ để tạo điều kiện cho các phản ứng của enzyme xảy ra trong quá trình nấu, quá trình đường hóa diễn ra triệt để thu được tối đa lượng chất chiết.

8

Phần vỏ malt có cấu tạo chủ yếu là xenluloza, tanin, một số hợp chất polyphenol, các chất màu và chất đắng. Malt được nghiền đúng kỹ thuật thì phần bã trấu sẽ tạo ra một lớp trợ lọc xốp đóng vai trò làm màng lọc phụ. Nếu vỏ malt bị nghiền nhỏ thì có thể một số thành phần bị hòa tan vào dịch đường tạo cho bia có vị đắng chát khó chịu và màu sắc xấu. Vì vậy nên tránh nghiền nhỏ để tránh tắc khi lọc. vì vậy kích thước Malt sau khi nghiền phải đạt được kích thước 2,5-3mm

Việc lựa chọn phương pháp nghiền phụ thuộc vào : thiết bị lọc, chất lượng malt đem nghiền, chất lượng dịch đường yêu cầu.

Do đó,nhóm chúng tôi chọn phương pháp nghiền ẩm có ngâm vì có nhiều ưu điểm như đã nêu trên giúp lọc tốt hơn, tiết kiệm thời gian lọc và tăng chất lượng bia.

2.2.1.2.Nghiền gạo Mục đích : Làm tăng bề mặt tiếp xúc với enzym, giúp quá trình trương nở và hoà tan tốt hơn.

Tăng việc phá vỡ cấu trúc màng tế bào của gạo. Gạo là nguyên liệu có cấu trúc rất cứng và khó bị phân huỷ để tạo chất chiết cho

dịch đường, do vậy phải nghiền gạo thật nhỏ để phá vỡ cấu trúc của tinh bột tạo điều kiện cho sự hút nước, trương nở hạt tinh bột tạo điều kiện cho enzyme tiếp xúc với hạt tinh bột, thuỷ phân tinh bột thành chất chiết của dịch đường.

Yêu cầu gạo sau khi nghiền: Gạo chứa 70 ÷ 75% hàm lượng tinh bột so với lượng chất khô nên cần nghiền mịn, nghiền càng mịn thì quá trình dịch hoá và đường hoá càng đạt hiệu quả cao. Gạo sau khi nghiền cần có độ mịn cao.

Sử dụng phương pháp nghiền khô. Ưu điểm:- Có thể bảo quản trong thời gian dài sau khi nghiền và trước khi nấu. - Nghiền tốt

các thế liệu có độ nhuyễn kém. - Dễ vệ sinh. - Hạt có độ mịn tốt.Nhược điểm: - Bụi nhiều trong quá trình nghiền.Hạn chế bằng cách nên có bộ phận tách bụi bằng xyclon

Do đó,nhóm chúng tôi chọn phương pháp nghiền khô bằng máy nghiền búa để cho chất lượng bột gạo như yêu cầu.

2.2.2. Chọn năng suất máy nghiềnSản lượng bia theo ngày cao nhất là : 20000 lít /ngày.Mỗi ngày sản xuất 4 mẻ nấu. vậy sản lượng cao nhất mỗi mẻ nấu là : 20000 : 4 = 5000 lít .Để đơn giản trong quá trình tính toán, ta tính cân bằng sản phẩm cho 5000 lít bia

hơi.Hiệu suất tất cả các quá trình sau khi lên men:87%. Vậy lượng bia trước khi lên men(=lượng dich bia trước giai đoạn lên men) 5000 : 0,87=5747,13 lít.

Khối lượng riêng dịch bia d = 1,039 kg/lít Khối lượng của dịch bia =5747,13 lít. x 1,039 kg/lit =5971,27 kg.

Lượng nguyên liệu chiếm 10% dịch bia Khối lượng nguyên liệu trong dịch bia :5971,27 kg x 0,1=597,127 (kg)

9

Hao hụt nguyên liệu trong các quá trình nấu nguyên liêu,lọc, nghiền 1% Khối lượng nguyên liệu đầu vào 597,127 (kg) : 99%= 603.16 kg.

Lượng malt, gạo sử dụng với tỉ lệ 3:1Malt : 603,16 x 0,75 = 452,37 (kg) Gạo : 603,16 x 0,25 =150,8 (kg)Một ngày sản xuất 20000 lít bia , 4 mẻ(2h/mẻ), vậy 1 mẻ sản xuất 5000 lít bia sử

dụng 452,37 (kg )malt và 150,8 (kg) gạo.

Vậy phải chọn loại máy nghiền malt có công suất hơn 500kg/h malt nguyên liệu và máy nghiền gạo có công suất hơn 200kg/h gạo nguyên liệu.

2.2.3. Chọn máy nghiền2.2.1.1. Máy nghiền malt

Đặc tính- Năng suất : 1000 kg/h thời gian nghiền

trong 1 mẻ : ( 452,37:1000)x60=27,15 phút - Kích thước : 1500 x 1500 x 1650mm- Đường kính trục : 250mm- Khoảng cách 2 trục nghiền 2-4mm- Kích thước lỗ sàng:2x2 mm- Công suất động cơ : 2Kw- Mác máy : COKAM- Xuất xứ : CHLB Đức- Giá theo thoa thuận- Thời gian bảo hành : 2 năm

2.2.3.2. Máy nghiền gạoChọn máy nghiền búa:

(1) Phễu (2) Trục phân phối (3) Máng trượt (4) Rô tô (5) Sàng(6) Không khí vào, (7) Hướng gạo vào(8) Búa, (9) Hướng bột ra(10) Bộ phận chống rung

Thông số kỹ thuật- Chất liệu vỏ máy làm bằng thép không rỉ.- Cấu tạo máy nghiền:nghiền búa .- Số búa :72 cho bột gạo hạt mịn như yêu cầu.- Năng xuất 500kg / h thời gian nghiền : (150,8:500) x 60 phut =18 phut.- Kích thước buồng nghiền 300x185 mm.- Kích thước lỗ sàng 1x1mm.- Số model: MM03- Xuất xứ Nga.- Giá thành : theo thỏa thuận.

10

Cấu tạo máy nghiền 2 trục 1 sàng

- Thời gian bảo hành 2 năm.

2.2.4. Các lưu ý cần quan tâm khác- Các thông số kỹ thuật: công suất,kích thước,khối lượng….- Tuổi thọ máy cao-thời gian bảo hành là bao lâu?có thiết bị thay thế hay không?- Nhà sản xuất.- Giá cả

11