Đồ án Thiết kế nhà máy sản xuất bia năng suất 30 triệu l/năm

g độ acid của hồ malt. Muối cloride và mitrate của Ca và Mg cũng có tác dụng tương tự như các sunphate có lơi cho quá trình nấu bia. Song nếu lượng CaSO4 quá nhiều sẽ phản ứng tạo nhiều K2SO4 gây vị đắng khó chiu cho bia. 9 Nước dùng để rửa nấm men và thiết bị : ƒ Nước rửa nấm men cần phải sạch, không chứa nhiều hợp chất hữu cơ và đặc biệt là không chứa vi sinh vật. ƒ Nước rửa thiết bị nên có độ cứng thấp đến trung bình, đặc biệt không chứa NH3 và các muối nitrite. 5. Nấm men 5.1. Phân loại nấm men (theo nhà khoa học Nga VI Kuznetchep) : gồm 3 nhóm ¾ Sacchromyces cerevisiae (nấm men nổi) : lên men mạnh các đường glucose, fructose, saccharose, maltose, 1/3 rafinose và các dextrin đơn giản nhưng không lên men được melibiose. ¾ Saccharomyces carlsbergensic (nấm men chìm) : lên men mạnh trong lòng môi trường. Khi hết nguồn cung cấp C trong môi trường có xu hướng kết chùm, chuỗi và lắng xuống đáy thùng làm bia trong nhanh, lên men được đường glucose, manmose, galactose, fructose, saccharose, maltose, đặc biệt là rafinose và các dextrin đơn giản lên men tốt. Đồng thời loài nấm men này cũng lên men được đường melibiose. ¾ Saccharomyces uvarum (lên men chìm) : lên men vừa phải. Lên men được đường glucose, fructose, mannose, saccharose, maltose, toàn bộ rafinose, melibiose. Hầu như không sử dụng được các dextrin đơn giản. Chúng không lên men được đường lactose, inulin, kxilose, asabinose. 5.2. Những nấm men gây hại trong sản xuất bia : ¾ Saccharomyces intermedium có trong không khí nhà máy bia, gây đục bia. ¾ Saccharomyces validus thường đi lẫn với nấm men chìm, gây đục bia. ¾ Saccharomyces turbidans lẫn với nấm men chìm, làm bia bị đục và có vị đắng. ¾ Torula là nhóm nấm men dại, thường gặp trong malt tươi hoặc nền nhà hầm lên men, ở máy hạ nhiệt độ nhanh, làm đục bia, có mùi vị lạ đồng thời cản trở quá trình lọc trong bia. ¾ Pseudosaccharomyces apiculatus là giả nấm men, thường gặp c2ng nấm men chìm, không lên men được saccharose, maltose. ¾ Mycodesma cerevisiaethường gặp trên bề mặt của bia sau lên men chính làm cho bia có mùi vị khó chịu. GVHD : PGS.TS Đống Thị Anh Đào SVTH :Chu Xuân Trường 13 Thiết kế phân xưởng lên men 6. Các chất phụ gia ¾ Nhóm phụ gia gián tiếp (chất hỗ trợ kỹ thuật) gồm tất cả nguyên liệu và hoá chất được sử dụng trong quy trình công nghệ song không được có trong thành phần của sản phẩm như : bột trợ lọc, hoá chất vệ sinh thiết bị, vệ sinh phân xưởng sản xuất (H2SO4, NaOH, KMnO4, glycol, ethal – dùng làm tác nhân lạnh…) ¾ Nhóm phụ gia trực tiếp (chất phụ gia) gồm tất cả những nguyên liệu và hoá chất được phép có trong thành phần của sản phẩm với sự kiểm soát chặt chẽ hàm lượng cho phép như hoá chất xử lý độ kiềm của nước công nghệ (HCl, Na2SO4, KOH, CaCl2), nhóm hoá chất chống oxy hoá trong bia thành phẩm (acid ascorbic, H2O2 hoặc K2S2O5) GVHD : PGS.TS Đống Thị Anh Đào SVTH :Chu Xuân Trường 14 Thiết kế phân xưởng lên men III. Quy trình công nghệ 1. Sơ đồ quy trình Malt Thế liệu Malt lót Làm sạch Làm sạch Nghiền Nghiền Đường hoá Hồ hoá, dịch hoá, nấu chín Lọc bã malt Rửa bã SVTH :Chu Xuân Trường 15 Houblon O2 Men giống Lên men phụ – Ủ chín bia Đun sôi với hoa houblon Làm lạnh và sục O2 Lên men chính Lọc trong bia Chiết rót bia vào bao bì Thanh trùng bia Nhân giống Bã Men đặc CO2 Bã Sản phẩm bia Chai, lon Tách bã houblon Bã houblon GVHD : PGS.TS Đống Thị Anh Đào Thiết kế phân xưởng lên men 2. Thuyết minh quy trình công nghệ 2.1. Phân xưởng nấu 2.1.1. Làm sạch - Mục đích : loại tạp chất bám trên hạt malt - Phương pháp thư hiện : sử dụng hệ thống sàng và khí động để tách tạp chất lẫn trong malt nguyên liệu. 2.1.2. Nghiền - Mục đích : giảm kích thước hạt malt. - Phương pháp thực hiện : nghiền khô. 2.1.3. Đường hoá - Mục đích : chế biến. - Phương pháp thực hiện : đường hoá nhị phân đoạn. - Cách tiến hành : ƒ Xử lý thế liệu trước khi đường hoá : hồ hoá, dịch hoá tinh bột trong thế liệu. ƒ Trộn thế liệu với malt trong thiết bị phối trộn. ƒ Thực hiện quá trình đường hoá nhị phân đoạn. 2.1.4. Lọc bã malt - Mục đích : tách bã malt ra khỏi dịch đường. Rửa bã tận thu chất hoà tan theo bã. - Phương pháp thực hiện : sử dụng thiết bị lọc đáy bằng. 2.1.5. Nấu dịch đường với hoa houblon - Mục đích : tạo mùi vị đặc trưng cho bia thành phẩm. - Phương pháp thực hiện : thực hiện trong nồi đun sôi với hoa. 2.1.6. Tách bã hoa houblon - Mục đích : cải thiện độ trong của sản phẩm. - Phương pháp thực hiện : sử dụng thiết bị lọc Whirpool 2.1.7. Làm lạnh và sục O2 - Mục đích : chuẩn bị cho quá trình lên men chính. - Phương pháp thực hiện : ƒ Làm lạnh trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng. ƒ Sục O2 trong thiết bị dạng ống lồng ống. 2.2. Phân xưởng lên men 2.2.1. Lên men chính - Mục đích : chế biến. - Phương pháp thực hiện : lên men chìm gián đoạn do đây là hình thức lên men cổ điển và có tính truyền thống, dễ thực hiện, dễ kiểm soát vì đã có nhiều kinh nghiệm tích luỹ. Nhiệt độ lên men tlm = 6 – 9oC. - Cách tiến hành : quá trình lên men chính gồm 4 giai đoạn : ƒ Giai đoạn 1 (2 ngày đầu tiên) : nấm men sẽ nảy chồi, phát triển mạnh dần, sinh khối đạt cực đại ở cuối ngày thứ hai. Đồng thời là sự giảm dần nồng độ chất hoà tan trong dịch đường, nhiệt độ tăng dần, xuất hiện nhiều bóng khí to thô bám xung quanh thùng và ở cuối ngày thứ hai có thể tạo một lớp bọt khí mỏng gồm nhiều bóng khí CO2 ở bề mặt môi trường lên men. GVHD : PGS.TS Đống Thị Anh Đào SVTH :Chu Xuân Trường 16 Thiết kế phân xưởng lên men ƒ Giai đoạn 2 (2 ngày tiếp theo) : quá trình lên men bắt đầ chuyển từ quá trình lên men hiếu khí (tăng sinh khối nấm men) sang kiểu lên men kị khí (tạo C2H5OH và CO2), bọt bia xuất hiện nhiều và nhanh hơn, bóng khí khô và mịn hơn. Đồng thời là sự giảm mạnh nồng độ chất hòa tan trong dịch đang lên men và nhiệt độ tăng nhanh hơn. ƒ Giai đoạn 3 (2 – 3 ngày tiếp theo) : trong giai đoạn này sự lên men xảy ra mãnh liệt nhất thể hiện rõ qua sự giảm nhanh nồng độ chất hoà tan cùng sự tăng rất nhanh nhiệt độ lên men. Chính trong giai đoạn này môi trường lên men đang tích luỹ nhiều diacetyl nhất đồng thời khí CO2 thoát ra cũng nhiều nhất. Lúc này cần theo dõi chặt chẽ biến động của nhiệt độ, ngăn chặn không cho nhiệt độ vượt quá nhiệt độ max của phương pháp lên men đang áp dụng. ƒ Giai đoạn 4 (1 – 2 ngày cuối cùng) : giai đoạn này cường độ lên men yếu dần, nồng độ chất hoà tan giảm chậm nhiệt độ ổn định và theo chiều hướng giảm dần, một bộ phận nấm men sẽ bắt đầu lắng cùng với những thành phần keo tụ của protein, tannin, nhựa đắng houblon. 2.2.2. Lên men phụ – Tàng trữ bia - Mục đích : tiếp tục lên men lượng chất tan còn sót lại có khả năng lên men sau quá trình lên men chính. Hoàn thiện chất lượng sản phẩm bia. - Phương pháp thực hiện : bia non được lên men tiếp tục trong quá trình lên men phụ – ủ chín bia ở nhiệt độ rất thấp từ 0 – 2oC, thời gian kéo dài và được thực hiện torng các thùng kín. - Cách tiến hành : bia non được cho vào các thùng hình trụ kín và được tàng trữ từ 3 tuần đến 6 tháng, thậm chí đến 9 tháng. 2.3. Phân xưởng chiết 2.3.1. Lọc trong bia - Mục đích : tách các chất keo hoà tan do tính chất bất ổn định chúng sẽ gây hiện tượng đục bia. Cải thiện giá trị cảm quan của sản phẩm. - Phương pháp thực hiện : sử dụng chất trợ lọc diatomit. - Cách tiến hành : trong thùng phối trộn, bia và diatomit được khuấy trộn thành huyền phù. Sau đó huyền phù được bơm qua máy lọc nhiều lần để tạo thành màng lọc trên lưới lọc. Sau khi tạo được màng lọc thì bắt đầu điều chỉnh các van sao cho đạt được yêu cầu sau : một phần bia đục được đổ vào thùng phối trộn và huyền phù từ thùng phối trộn bị cuốn theo bia đục ở đường ống chính và được lọc trong. Trong quá trình lọc phải bổ sung thêm diatomit với lượng 50 – 100 g/hl. 2.3.2. Chiết bia vào bao bì - Mục đích : thuận lợi cho quá trình bảo quản, vận chuyển và mua bán. - Phương pháp thực hiện : chiết rót dựa trên nguyên tắc chiết rót đẳng áp nghĩa là phải đạt trạng thái cân bằng áp suất giữa bồn chiết bia và GVHD : PGS.TS Đống Thị Anh Đào SVTH :Chu Xuân Trường 17 Thiết kế phân xưởng lên men bao bì được chiết để bia tự chảy vào bao bì một lượng bằng trọng lượng riêng của nó. Nguyên tắc chiết rót này đảm bảo giảm thiểu tổn thất CO2, giảm thiểu sự xâm nhập của O2 làm bia ổn định chất lượng hơn. - Cách tiến hành : băng tải vận chuyển chai vào vị trí khớp với các vòi chiết, chai được con đội nâng lên bịt kín chai vào van chiết bằng vòng ép cao su. Lúc này chai được hút chân không và đưa CO2 và sao cho áp lực CO2 trong chai và bồn chiết bằng nhau. Bia sẽ được chiết vào chai theo nguyên tắc đẳng áp. 2.3.3. Thanh trùng bia - Mục đích : kéo dài thời gian bảo quản và ổn định chất lượng của sản phẩm. - Phương pháp thực hiện : thanh trùng trong bao bì bằng thiết bị thanh trùng liên tục tunel. - Cách tiến hành : chai bia được băng tải đưa vào thiết bị thanh trùng qua 5 vùng : vùng gia nhiệt (45oC), vùng thanh trùng (60oC), vùng làm nguội (45oC), vùng làm mát (35oC), vùng làm lạnh (25oC). Nước được phun cho vùng nào thì được thu gom ngay vào bể chứa tương ứng phía dưới. Cá bể được gia nhiệt thường xuyên. 3. Phân xưởng cần thiết kế phân xưởng lên men 3.1. Quá trình lên men chính: 3.1.1. Mục đích: chế biến - Chuyển hóa đường thành etanol, carbon dioxyde cùng các sản phẩm phụ trung gian như axit hưũ cơ, glycerin. 3.1.2. Các biến đổi: - Sinh học: trong giai đoạn đầu của quá trình lên men chính ( quá trình lên men hiếu khí)Nấm men sinh sản nhanh, manh mẽ, sinh tổng hợp một lượng lớn enzym zimaza. - Hóa sinh :Chuyển hóa đường thành C2H5OH và CO2. Nấm men sử dụng các hợp chất chứa nitơ làm chất dinh dưỡng dử dụng trong quá trình lên men hình thành 1 số sản phẩm phụ như : este, andehyt, glyxerin, rượu bậc cao, diacetyl, H2S … - Hóa lý: pH từ 5.3÷5.6 ở dịch đường ban đầu giảm về pH ở 4.2 ÷4.6 trong bia non, Sự keo tụ protein , Sự kết lắng của nấm men, các thành phần - Vật lý: Độ nhớt giảm - Hóa học xảy ra một số phản ứng chuyển hóa giữa các sản phẩm phụ 3.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men chính : - Dịch nha: nồng độ chất hòa tan trong dịch đường houblon hóa có ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển của nấm men và tốc độ lên men. Nếu nồng độdịch đường tăng nghĩa là cơ chất sử dụng cho lên men tăng, quá trình lên men xảy ra nhanh hơn. Nhưng nếu nồng độ dịch đường tăng cao quá đến 14.5% thì sự sinh sản của nấm men không vì thế mà tăng lên. Thậm chí nếu dịch đường có nồng độ từ 15÷20% thì GVHD : PGS.TS Đống Thị Anh Đào SVTH :Chu Xuân Trường 18 Thiết kế phân xưởng lên men cường độ lên men sẽ bị giảm đi đáng kể. Thành phần hóa học của dịch đường cũng ảnh hưởng lớn đến quá trình lên men chính. Thành phần đường lên men được (đường đơn và một số đường có tính khử khác) càng cao thì thu được hàm lượng cồn sau lên men cao hơn. Hàm lượng các chất dinh dưỡng được nấm men sử dụng đầy đủ thì quá trình lên men sẽ đạt điều kiện thuận lợi. - Nấm men: chủng nấm men sử dụng khác nhau cho những loại bia khác nhau, cho những chất lượng bia khác nhau. Trong đồ án này em sử dụng phương pháp lên men chìm và chủng nấm men sử dụng là Saccharomyces carlsbergensic lên men mạnh trong lòng môi trường có khả năng kết chùm, lắng nhanh làm trong bia nhanh. Lượng giống cấy ban đầu có ảnh hưởng lớn đến quá trình lên men bia. Nếu giống cấy ban đầu có hàm lượng thấp thì bia sau lên men sẽ không đủ độ cồn. Nếu sử dụng nhiều sẽ không hiệu quả về kinh tế. Hàm lượng nấm men em sử dụng khoảng 2l/100l dich đường lên men. - Điều kiện lên men: mỗi loại nấm men có to và pH tối thích cho sự lên men. Do đó điều kiện lên men thích hợp tốt sẽ cho sản phẩm đạt yêu cầu chất lượng. Nấm men chìm lên men chính ở to từ 6÷10 0C pH của nấm men từ 5÷5.6. 3.2. Quá trình lên men phụ: 3.2.1. Mục đích: - Lên men lượng đường còn lại, bão hòa CO2 cho bia tươi, ổn định lại thành phần bia non, ổn định hương, vị , độ trong cho sản phẩm. 3.2.2. Các biến đổi quan trọng trong quá trình lên men phụ: - Hóa học: 9 Phản ứng khử: diacetyl bị khử thành butylen glycol tạo cho bia có chất lượng cảm quan tốt hơn, hàm lượng phải 0.1 ppm mới đạt yêu cầu. 9 Phản ứng tổng hợp: sự tổng hợp các este từ acid hữu cơ và rượu 9 Autolysis : các chất chủ yếu là dextrin bặc thấp phân hủy thành những chất nhỏ hơn như các acid hưũ cơ. 9 Proteolysis: sự thủy phân hầu hết các acid amin trừ prolin, quá trình phân hủy xác nấm men. - Hóa sinh : quá trình tổng hợp cồn etylic vẫn tiếp tuc diễn ra từ lượng đường còn xót lại - Hóa lý : quá trình bão hòa CO2 vào trong bia giúp biia có khả năng tạo bọt tốt hơn, quá trình kết lắng các hợp chất protein- polyphenol cho tác dụng làm trong bia - Vi sinh : hàm lượng cồøn tăng, hàm lượng CO2 tăng giúp ức chế sự phát triển của vi sinh vật. 3.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men phụ: - Hàm lượng Diacetyl trong bia non: ảnh hưởng đến quá trình lên men phụ, hàm lượng càng cao thì thời gian lên men phải càng dài. GVHD : PGS.TS Đống Thị Anh Đào SVTH :Chu Xuân Trường 19 Thiết kế phân xưởng lên men - Hàm lượng đường xót trong bia non: anh hưởng đến lượng CO2 tạo thành - Aùp suất của quá trình lên men phụ ảnh hưởng đến khả năng bão hòa CO2 trong bia - Nhiệt độ lên men phụ phải phù hợp để quá trình diễn ra thật chậm, không tạo nhiều sản phẩm không mong muốn nhiệt độ thấp khoảng 0÷2 0C ™ Thiết bị lên men và phương pháp lên men: - Quá trình lên men chính và lên men phụ được thực hiện trong cùng một thiết bị thân trụ đáy côn, thuật ngữ chuyên ngày thường dùng là tank out door (TOD). Đặc điểm cơ bản của thiết bị là nó có thể tích rất lớn, chiều cao từ 8-20m, đường kính từ 3m trở lên. Phần đáy có dạng đáy côn góc khoảng 60 -700. Có áo lạnh trên thân để có thể làm lạnh cục bộ. Sản xuất bia bằng phương pháp lên men TOD có ưu điểm là công nghệ đơn giản dễ thực hiện, tiêu tốn ít lao động cơ bắp, mặt bằng xây dựng chiếm ít, an tòan vệ sinh đạt hiệu quả cao, dễ dàng tự động hóa. - Cách tiến hành như sau : bơm dịch đường đã làm lạnh vào tank. Nấm men được chuẩn bị nhân giống từ trước rồi được đẩy bằng máy nén khí CO2 bằng không khí vô trùng, hoặc bằng khí nén CO2 lượng nấm men cho vào khoảng 25-30.106 tế bào trên/cm3 tương đương 2l nấm men/ 100 l dịch đường lên men. Trong giai đoạn đầu của quá trình lên men mở van xả CO2 để đuổi hết không khí ra ngoài. Sau đó mới dẫn CO2 vào mạng để qua bộ phận thu hồi. Quá trình lên men chính kết thúc thì nấm emn mới bắt đầu kết lắng. Aùo lạnh ởphần côn tank làm việc , nhiệt độ của bia non vùng này được hạ xuống thúc đẩy quá trình kết lắng của nấm men nhanh hơn và chặt hơn. Aùp suất dư trong tank lên men luôn được duy trì ở 1,5 kG/cm2. với áp suất này nấm men sẽ được kết lắng rất chặt ở phần đáy của tank. Việc thu hồi chỉ cần mở van ở đáy dẫn đến khu xử lý(phòng nhân giống). Bia sau lên men được đưa đi lọc, bão hòa CO2 , chiết chai , thanh trùng, xếp vào pallet. 3.3. Quá trình thu nhận và bảo quản sinh khối nấm men sau quá trình lên men chính 3.3.1. Nấm men sạch: - Khi sử dụng TOD nấm men sạch thu được từ lấy từ lớp chính giữa của phần nấm men lắng xuống đáy côn. Được đưa qua phòng nhân giống để xử lý: nếu nấm men bi nhiễm vsv thì xử lý bằng acid sau đó trung hòa. Sau đó đưa vào môi trường giàu dinh dưỡng để hoạt hóa lại. Mỗi mẻ sử dụng lại 1/3 nấm men sạch. 3.3.2. Nấm men bẩn: - Thu hồi xử lý sau đó dùng để sản xuất thứ phẩm giàu protein : thức ăn gia súc, dịch hỗn hợp acid amin. GVHD : PGS.TS Đống Thị Anh Đào SVTH :Chu Xuân Trường 20 Thiết kế phân xưởng lên men - Sinh khối nấm men được bảo quản trong điều kiện 4-6oC , điều kiện kín sạch. GVHD : PGS.TS Đống Thị Anh Đào SVTH :Chu Xuân Trường 21 Thiết kế phân xưởng lên men Chương 3 : TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT I. Tính cân bằng vật chất cho 100 kg nguyên liệu (75% malt + 25% gạo) Bảng 3 : Các tính chất của nguyên liệu Nguyên liệu Độ ẩm (% khối lượng) Độ trích ly (% chất khô) Khối lượng riêng (kg/m3) Malt vàng 5.6 76 530 Gạo 12 85 700 Đường kính 0.15 99.55 800 Bảng 4 : Tổn thất trong quá trình sản xuất bia Tổn thất Giá trị Quá trình làm sạch malt (% khối lượng nguyên liệu) 0.5 Quá trình nấu dịch nha (% khối lượng chất khô) 2.8 Quá trình lọc bã malt, lắng bã malt, làm lạnh dịch nha (% thể tích dịch nha nóng) 6.0 Quá trình lên men chính (% thể tích dịch nha lạnh) 2.3 Quá trình lên men phụ (% thể tích bia non) 1.0 Quá trình lên men TOD (% thể tích dịch nha lạnh) 3.1 Quá trình lọc bia (% thể tích bia) 1.7 Quá trình chiết chai (% thể tích sau lọc) 2.0 Quá trình chiết lon (% thể tích sau lọc) 0.5 Quá trình thanh trùng (% thể tích bia được thanh trùng) 2.0 1. Tính cân bằng vật chất cho phân xưởng nấu ¾ Lượng malt sau quá trình làm sạch : ( ) ( )kgGm 625.74100 5.010075 1 =−×= ¾ Lượng chất khô trong malt : ( ) ( ) ( )kgGG m m 446.70 100 6.5100625.74 100 6.51001' 1 =−×=−×= ¾ Lượng chất chiết trong malt : ( )kgGG mm 539.53100 76446.70 100 76' 1" 1 =×=×= ¾ Lượng chất khô trong gạo : ( ) ( )kgGg 25.21100 1510025 1 =−×= ¾ Lượng chất chiết trong gạo : ( )kgGG gg 063.18100 8525.21 100 851' 1 =×= ×= @ Tổng lượng chất chiết trong 100 kg nguyên liệu : ( )kgGGG gm 602.71063.18539.53' 1" 11 =+=+= GVHD : PGS.TS Đống Thị Anh Đào SVTH :Chu Xuân Trường 22 Thiết kế phân xưởng lên men ¾ Lượng chất chiết thu được sau quá trình nấu dịch nha : ( )kgGG 802.68 100 1008.2602.71 100 1008.2 12 =×−=×−= ¾ Giả sử dịch nha có nồng độ chất khô là 13oPt, d = 1.0526. Khối lượng dịch nha : ( )kg S GG o 246.52913 100802.681002 3 =×=×= ¾ Thể tích dịch nha : ( )l d GV 798.502 0526.1 246.5293 1 === ¾ Hệ số dãn nở của dịch nha ở 100oC là k = 1.04. Thể tích dịch nha nóng thu được từ 100 kg nguyên liệu : ( )lkVV 91.52204.1798.50212 =×=×= ¾ Thể tích dịch nha thu được sau quá trình làm lạnh : ( ) ( ) ( )lVV 535.491 100 610091.522 100 61002 3 =−×=−×= 2. Tính cân bằng vật chất cho phân xưởng lên men ¾ Thể tích bia sau lên men chính : ( ) ( ) ( )lVV 23.480 100 3.2100535.491 100 3.21003 4 =−×=−×= ¾ Thể tích bia sau quá trình lên men phụ : ( ) ( ) ( )lVV 428.475 100 110023.480 100 11004 5 =−×=−×= ¾ Thể tích bia sau lọc : ( ) ( ) ( )lVV 346.467 100 7.1100428.475 100 7.11005 6 =−×=−×= 3. Tính cân bằng vật chất cho phân xưởng chiết ¾ Thể tích bia sau khi chiết chai : ( ) ( ) ( )lVV 458 100 2100346.467 100 21006 7 =−×=−×= ¾ Thể tích bia sau thanh trùng : ( ) ( ) ( )lVV 84.448 100 2100458 100 21007 8 =−×=−×= GVHD : PGS.TS Đống Thị Anh Đào SVTH :Chu Xuân Trường 23 Thiết kế phân xưởng lên men II. Tính cân bằng vật chất cho 100 lít bia thành phẩm 1. Tính tiêu hao nguyên liệu cho 100 lít bia thành phẩm ¾ Tỷ lệ chất hoà tan trong gạo so với malt : 118.1 76 85 % % === malt trong tan hòachất gạotrongtanhòachất X ¾ Tiêu hao malt cho 100 lít bia thành phẩm (100% malt) : ( )kg V Gm 28.2284.448 100100100100 8 2 =×=×= ¾ Tiêu hao malt cho 100 lít bia thành phẩm (75% malt) : ( )kgGG mm 71.16100 7528.22 100 752' 2 =×=×= ¾ Tiêu hao gạo cho 100 lít bia thành phẩm (25% gạo) : ( )kg X GG mg 982.4118.1100 2528.22 100 252 2 =× ×=× ×= ¾ Tiêu hao hoa houblon cho 100 lít bia thành phẩm : 9 Hoa houblon dạng viên : Ghv = 0.05 kg/100 lít bia thành phẩm. 9 Hoa viên dạng cao : Ghc = 0.04 kg/100 lít bia thành phẩm. 9 Lượng acid H2SO4 90% : = 0.8 g/100 lít bia thành phẩm. 42SOH G 9 Lượng CaCl2 : = 1.2 g/100 lít bia thành phẩm. 2CaCl G 2. Tính lượng chai cần dùng cho 100 lít bia thành phẩm ¾ Bia được chiết vào chai có thể tích Vc = 450 ml. ¾ Tổn thất trong quá trình bảo quản chai trong kho : 0.45%. ¾ Tổn thất trong quá trình rửa chai : 2%. ¾ Tổn thất trong quá trình rót, đóng nắp, thanh trùng : 2%. ¾ Tổn thất trong quá trình xếp chai vào két : 0.15%. ¾ Số chai cần dùng để chiết 100 lít bia thành phẩm : ( )chai V C c 223 45.0 100100 1 === ¾ Số chai thực tế cần dùng trước quá trình rửa chai : ( ) ( ) ( )chaiCC 228 100 2100223 100 21001 2 =+×=+×= ¾ Số chai thực tế cần dùng ban đầu : ( ) ( ) ( )chaiCC 230 100 45.0100228 100 45.01002 =+×=+×= ¾ Số chai bia còn lại sau quá trình rót, đóng nắp, thanh trùng : ( ) ( ) ( )chaiCC 219 100 2100223 100 21002 3 =−×=−×= ¾ Số chai bia thành phẩm : ( ) ( ) ( )chaiCC 218 100 15.0100219 100 15.01003 4 =−×=−×= III. Tính cân bằng vật chất theo năng suất của nhà máy 1. Tính lịch làm việc SVTH :Chu Xuân Trường 24 ¾ Số giờ làm việc trong 1 ca : 8 giờ. GVHD : PGS.TS Đống Thị Anh Đào Thiết kế phân xưởng lên men SVTH :Chu Xuân Trường 25 gày. . S 00000 lít. N ¾ Số ca làm việc trong 1 ngày : 3 ca/n ¾ Số ngày làm việc trong 1 tháng : 25 ngày @ ố ngày làm việc trong 1 năm : 300 ngày. ¾ Lượng bia sản xuất trong 1 ngày : ngV 1 = 1 @ ăng suất của nhà máy : 30 triệu lít/năm. ¾ Thời gian nấu 1 mẻ là : 360 phút. 4 360 6024 =×=m¾ Số mẻ nấu trong 1 ngày : (mẻ). ¾ Dung tích 1 mẻ : ( )lV m 11 = 25000 4 00000 = ¾ Số mẻ nấu trong 1 năm : M = 1200 mẻ. 2. ¾ Tính tiêu hao nguyên liệu cho mỗi mẻ Lượng malt dùng trong 1 mẻ : ( )kgVGG mmm 1' 21 ×=m 5.4177100 2500071.16 100 =×= ¾ Lượng malt dùng trong 1 ngày : ( )kgmGG mm 1671045.4177 =×= ¾ Lượng malt dùng trong 1 năm : ng m 11 ×= ( ) (tânkg )501350130003000 ==× ¾ Lượng gạo dùng trong 1 mẻ : NGG ngm n m 1671 11 =×= ( )kgVG mgm 121 ×Gg 5.1245100 25000982.4 100 =×== ¾ Lượng gạo dùng trong 1 ngày : ( )kgmGG mgngg 11 ×= 498245.1245 =×= ¾ Lượng gạo dùng trong 1 năm : ( ) (tânkg )6.14941494600300 ==× ¾ Lượng cao hoa houblon dùng trong 1 mẻ : NGG ngg n g 4982 11 =×= ( )kgVGG mhcm 04.011 ×=×=hc 10100 25000 100 = ¾ Lượng cao hoa houblon dùng trong 1 ngày : ( )kgmGG mhcnghc 41011 ×=×= 40= ¾ Lượng cao hoa houblon dùng trong 1 năm : ( ) (tânkg )12000 = ¾ Lượng hoa houblon dạng viên dùng trong 1 mẻ : NGG nghc n hc 1230040 11 =×=×= ( )kgVGG mhvm 2500005.011 ×=×=hv 5.12100100 = ¾ Lượng hoa houblon dạng viên dùng trong 1 ngày : ( )kgmGG mhvnghv 5045.1211 =×=×= ¾ Lượng hoa houblon dạng viên dùng trong 1 năm : ( ) (tân)15= ¾ Lượng nấm men bia cần du