Đồ án Thiết kế nhà máy bia 10 độ S với năng suất 30 triệu lít/ năm

tắc Khối dịch sau khi đường hóa bao gồm hai hợp phần là pha rắn và pha lỏng: Pha rắn bao gồm các cấu tử không hòa tan của bột nghiền. Pha lỏng bao gồm nước và toàn bộ những chất hòa tan. Lọc là quá trình tách pha lỏng ra khỏi pha rắn. Để nâng cao hiệu suất lọc, tận thu chất hòa tan, quá trình lọc được tiến hành theo hai bước: Lọc dịch đường ra khỏi bã malt. Rửa bã để chiết rút những chất hòa tan còn sót trong bã. Yêu cầu dịch đường thu được sau khi lọc và rửa bã phải trong hoàn toàn, nếu không về sau bia sẽ có mùi vị khó chịu và kém trong. Thực hiện Nhiệt độ tối ưu cho quá trình lọc là 75oC. Do đó dịch đường sau khi đường hóa xong phải bơm ngay sang thiết bị lọc. Nếu để nhiệt độ dịch đường giảm thì độ nhớt sẽ tăng làm cho các quá trình bơm, lọc sẽ khó khăn và kéo dài. Bã malt được rửa bằng nước nóng 75 – 78oC, pH 6,5. Ở nhiệt độ này có thể đường hóa bổ sung lượng tinh bột đã hồ hóa nhưng chưa được đường hóa. Nếu nhiệt độ nước rửa thấp thì tốc độ chảy của dịch rửa bã sẽ chậm do đó thời gian lọc sẽ kéo dài. Nếu nhiệt độ của nước rửa cao hơn thì sẽ xảy ra hiện tượng hồ hóa tinh bột còn sót. Mặt khác, nhiệt độ cao dễ làm hệ enzym amylaza bị vô hoạt, tinh bột đã bị hồ hóa sẽ không được đường hóa dẫn đến dịch đường bị đục và sau này bia khó trong, dễ bị chua. Kết thúc quá trình rửa bã khi nồng độ nước rửa đạt khoảng 1 - 1,5oS. Tổng thời gian lọc và rửa bã khoảng 2 giờ. Đun sơi với hoa Houblon Mục đích của quá trình houblon hóa: Trích ly chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol, các hợp chất chứa nitơ và các thành phần khác của hoa houblon vào dịch đường. Tạo cho dịch đường có nồng độ thích hợp với yêu cầu của từng loại bia. Làm keo tụ và kết tủa các protein và các chất không hòa tan của dịch đường, làm tăng độ bền keo và thành phần sinh học của bia được ổn định. Ngoài ra, đun sôi ở 100oC trong thời gian dài sẽ xảy ra phản ứng melanoid làm tăng cường độ màu của bia. Vô hoạt toàn bộ các hệ thống enzym amylaza và proteaza Tiêu diệt các vi sinh vật vô trùng dịch đường. Các biến đổi quan trọng: Trích ly các hợp chất đắng (a-acid đắng), tinh dầu thơm; polyphenol; các hợp chất chứa nito trong hoa houblon. Biến tính protein Sự thay đổi thế oxy hóa khử Đồng phân hóa a-acid Phản ứng Maillard Tạo phức giữa protein và polyphenol Thay đổi pH: pH giảm nhẹ Thực hiện : Sau khi lọc xong, dịch đường được bơm vào nồi đun sôi, giữ ở 75oC trong khoảng 10 phút để enzym amylaza thủy phân tiếp lượng tinh bột còn sót. Sau đó bắt đầu nâng nhiệt độ dịch đường lên 100oC, tiến hành đun sôi dịch đường, thời gian nâng nhiệt khoảng 30 – 40 phút. Khi dịch đường vừa đạt 100oC thì cho hoa houblon cao ( chứa 30% a - axit đắng) vào chủ yếu là để trích ly a - axit đắng, đồng thời cho acid lactic vào cùng lúc với hoa cao để điều chỉnh pH dịch đường về 5,2 – 5,6. Sau đó 30 phút thì cho caramel vào để tăng cường độ màu cho bia. Đun tiếp trong 40 phút rồi cho hoa houblon viên vào chủ yếu là để trích ly lấy tinh dầu thơm (cho vào sớm tinh dầu sẽ bay hơi). Đồng thời lúc này cho thêm ZnCl2 vào có tác dụng kích thích nấm men sinh trưởng. Tiếp tục đun sôi thêm 20 phút nữa thì dừng, bơm dịch đường sang thùng lắng trong. Tổng thời gian đun sôi dịch đường là khoảng 1,5 giờ Tách bã hoa Houblon: Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình lên men Khai thác: Bã hoa Houblon được rửa, nước rửa được dùng vào việc đường hóa mẻ sau hoặc bổ sung vào dịch đước ở phân đoạn nấu hoa. Nguyên tắc thực hiện: Dịch đường sau khi đun với hoa Houblon cho chảy vào thiết bị lọc để tách dịch đường ra ngoài còn bã hoa thì được giữ lại ở bên trong. Trong thời gian đường và bã hoa chảy vào thiết bị lọc thì cánh khuấy hoạt động liên tục để thành phần trong hoa tiếp tục được hòa tan vào dịch đường. Sau khi lọc, bã được đẩy ra ngoài nhờ áp suất hơi thổi vào Phân xưởng lên men - ủ chín bia Cơ sở lí thuyết của quá trình lên men Đây là giai đoạn quyết định để chuyển hóa chuyển hóa dịch đường houblon hóa thành bia dưới tác động của nấm menthông qua hoạt động sống của chúng. Quan trọng nhất là quá trình lên men rượu, đồng thời với quá trình này còn có nhiều quá trình hóa học, hóa sinh, sinh lý, sinh hóa, lý học, hóa học phức tạp khác. Lên men dịch đường trong công nghệ sản xuất bia mang các nét đặc thù: Là quá trình lên men đa mục tiêu: Sản phẩm chính là C2H5OH và CO2, ngoài ra còn phải thu được một dịch lên men với nhiều cấu tử, tỉ lệ giữa chúng phải hài hòa, cân đối. Việc tìm kiếm điều kiện len men để tất cả các chỉ số chất lượng đạt giá trị tối ưu là không thể được. Các phương pháp lên men: Phương pháp lên men cổ điển. Phương pháp lên men hiện đại. Trong phương pháp lên men hiện đại lại có nhiều giải pháp công nghệ khác nhau: Phương pháp gia tốc lên men trong các thiết bị thân trụ – đáy côn. Phương pháp lên men liên tục. Phương pháp lên men bán liên tục. Sản xuất bia theo phương pháp lên men cổ điển thì quá trình lên men được thực hiện trong hai tank lên men chính và phụ riêng biệt. Hai tank này được đặt trong hai phòng lên men chính và phụ tương ứng. Phương pháp này có ưu điểm là cho bia có chất lượng cao nhưng nhược điểm lớn nhất là chu kỳ lên men chính và phụ kéo dài từ 30 – 45 ngày. Sơ đồ khối quá trình lên men: Dịch đường Houblon hóa Lắng cặn 900C, 20 phút Nấm men Cấy men Làm lạnh nhanh 80C Sục không khí vô trùng với hàm lượng oxy 6mg/l Len men phụ và ủ bia 20C, 18-20 ngày Lên men chính, 80C,2 – 1,5kg/cm2 Xử lý làm trong bia Bão hòa CO2(0.5%) Chứa vào tank Bã Xử lý kiểm tra hoạt lực Bia chờ chiết Gây men Thu hồi men Rây mịn mịn Thu hồi CO2 Làm sạch Thuyết minh quá trình trong phân xưởng lên men Hạ nhiệt độ nhanh và lắng trong dịch đường Houblon hĩa: Dịch đường sau khi houblon hóa xong, được bơm sang thiết bị lắng xoáy tâm theo phương tiếp tuyến với thành thùng lợi dụng lực ly tâm để tập trung các tủa nóng vào tâm thùng và để yên các tủa nóng sẽ lắng xuống đáy thùng. Thành phần hóa học của tủa nóng chủ yếu là protein, các hợp chất polyphenol, các hợp chất đắng, các chất khoáng, bã hoa houblon và các hợp chất khác. Dịch đường sau khi bơm vào thùng thì giữ yên trong 20 phút để tủa nóng kết lắng xuống đáy thùng. Sau 20 phút thì dịch đường hạ nhiệt độ xuống còn khoảng 90oC thì bơm sang thiết bị làm lạnh nhanh, còn cặn lắng ở đáy thùng thì được xả cho ra ngoài. Mục đích của quá trình làm lạnh nhanh: Hạ nhiệt độ của dịch đường từ 90oC xuống 8oC là nhiệt độ thích hợp cho nấm men chìm hoạt động. Tránh cho dịch đường bị lây nhiễm các vi sinh vật như vi khuẩn lactic, axetic làm chua dịch đường. Đảm bảo lượng oxi hòa tan cần thiết cho sự phát triển của nấm men ở giai đoạn đầu của quá trình lên men. Công đoạn lắng cặn và làm lạnh nhanh phải thực hiện càng nhanh càng tốt để tránh bị các vi sinh vật ưa nhiệt xâm nhập vào dịch đường gây chua dịch đường. Tổng thời gian ở công đoạn này là khoảng 2 giờ. Lên men chính: Nấm men: Để thu được bia có chất lượng cao thì yếu tố đầu tiên cần được thỏa mãn là chất lượng men giống. Chọn chủng nấm men là loại Sacchromyses Carlsbergensis; thích hợp cho công nghệ lên men chìm, thích nghi với điều kiện sinh trưởng ở nhiệt độ thấp (<100C) phân bố chủ yếu ở tầng sâu của dịch đường trong thiết bị lên men. Sau khi quá trình lên men kết thúc, nấm men sẽ kết lắng xuống. Tiến hành thu hồi và xử lý để tái sử dụng. Chọn phương pháp lên men: Trong điều kiện hiện nay của nước ta thì các phương pháp lên men bán liên tục và lên men liên tục là không phù hợp. Do các phương pháp này đòi hỏi những điều kiện sản xuất hết sức nghiêm ngặt và chặt chẽ. Do đó em chọn lên men theo phương pháp gia tốc trong thiết bị thân trụ – đáy côn. Thực hiện lên men chính và phụ trong cùng một thiết bị do đó rút ngắn được chu kỳ sản xuất, công nghệ đơn giản dễ thực hiện, chất lượng men thu hồi tốt. Thiết bị này có ưu điểm là ít chiếm diện tích nên tiết kiệm được mặt bằng xây dựng, có thể đặt ngoài trời do đó không cần phòng lên men chính và phụ, do đó giảm được chi phí lạnh, đảm bảo điều kiện lao động cho công nhân, dễ dàng tự động hóa. Các giai đoạn trong lên men chính: Mục đích: Chế biến: Chuyển hóa đường thành ethanol, carbon dioxyde cùng các sản phẩm phụ trung gian. Làm thay đổi cơ bản lượng và chất của chất hòa tan trong dịch đường. Các biến đổi trong quá trình lên men chính: Sinh học: sự phát triển sinh khối và tăng về khối lượng nấm men. Hóa sinh: Sự trao đổi chất của nấm men Trao đổi gluxide Trao đổi các hợp chất nitơ Trao đổi lipit Hóa lý: Sự thay đổi độ chua và năng lực đệm: pH giảm dần trong thời kỳ lên men chính. Sự thay đổi thế oxyhóa khử: Do sự tương tác của oxy với các cấu tử trong dịch lên men, sự tạo thành các chất có tính khử trong thời gian lên men. Sự kết mảng của tế bào nấm men. Sự tạo bọt: Do lượng CO2 tạo ra nhiều sau lên men Các yếu tố ảnh hưởng: Dịch nha: Nồng độ chất khô, pH, nhiệt độ dịch lên men, áp suất bề mặt,thành phần hóa học Nấm men: chủng sử dụng, lượng giống cấy Điều kiện lên men. Thực hiện: Nhiệt độ lên men được giữ ổn định ở 8oC, thời gian lên men kéo dài từ 7 – 8 ngày. Áp lực trong thùng lên men được giữ ở 1,2 – 1,5kg/cm2. Cuối quá trình lên men chính nồng độ chất hòa tan còn khoảng 3oS. Trong quá trình lên men chính có tiến hành thu hồi CO2. Khi quá trình lên men chính kết thúc thì nấm men bắt đầu kết lắng, áo lạnh ở phần côn của thùng lên men sẽ làm việc, nhiệt độ ở vùng này giảm cùng với áp suất trong thùng được giữ ở 1,2 – 1,5kg/cm2 sẽ thúc đẩy quá trình kết lắng của nấm men nhanh và chặt hơn. Mở van ở đáy côn, sinh khối nấm men sẽ được bơm đến khu vực xử lý và bảo quản ở 0 – 1oC để tái sử dụng. Nấm men có thể tái sử dụng đến đời thứ 7. Sau khi thu hồi nấm men thì sẽ chuyển sang quá trình lên men phụ. Lên men phụ Mục đích: Chế biến, hoàn thiện. Lên men lượng đường còn lại, bão hòa carbon dioxyde cho bia tươi, ổn định hương vị, độ trong sản phẩm.Ở giai đoạn lên men phụ các quá trình xảy ra hoàn toàn giống giai đoạn lên men chính nhưng với tốc độ chậm hơn do hầu hết nấm men đã kết lắng và nhiệt độ thấp khoảng 0 – 20C. Lên men phụ là tiếp tục quá trình lên men chính, nhằm chuyển hóa hết phần đường có khả năng lên men còn sót lại trong bia non. Ở giai đoạn này xảy ra các quá trình nhằm ổn định thành phần và tính chất cảm quan của sản phẩm như hàm lượng diacetyl giảm, các axit hữu cơ tác dụng với rượu tạo thành este... Nhiệt độ và thời gian lên men phụ là 2 yếu tố quan trọng nhất ở giai đoạn này. Nhiệt độ thấp và thời gian dài là những điều kiện quan trọng nhất để thu nhận được bia có độ bền keo và chất lượng cao. Thời gian lên men phụ kéo dài 4 – 5 ngày khi nồng độ chất hòa tan còn khoảng 1 – 2oS thì kết thúc quá trình lên men phụ. Các biến đổi xảy ra: Hóa học: Trong quá trình lên men phụ xảy ra quá trình oxy hóa khử một số thành phần của bia như: andehyt, acid, các loại rượu, các chất màu, diaxetyl,… đồng thời giữa chúng có sự tương hỗ về mặt hoá học, góp phần tạo nên thành phần và hương vị của bia. Trong quá trình này một số tế bào nấm men bị chết và tự phân bởi các enzyme protease có sẵn trong bản thân các tế bào nấm men. Sản phẩm tự phân là các peptid, acidamin, và một vài thành phần của acid nucleid. Các enzyme chủ yếu là nhóm enzyme peptidase và protease. Chính các sản phẩm tự phân này có ảnh hưởng nhiều đến chất lượng của bia. Quá trình thủy phân protein (Protelolysis) Hóa lý: Sự kết tủa protein Sự lắng trong bia Bão hòa CO2 cho bia. Thực hiện - Quá trình lên men phụ thực hiện từ 18 – 20 ngày, nhiệt độ lên men: 20C. Phân xưởng chiết rĩt Lọc bia – trữ trong bia Mục đích: Hoàn thiện, bảo quản: Nhằm loại bỏ các tạp chất, nấm men còn sót, các hạt dạng keo, các phức chất của protein và polyphenol, làm trong bia tăng giá trị cảm quan, ổn định thành phần cơ học và tăng độ bền keo và độ bền sinh học cho bia. Nguyên tắc: Lọc bia dựa trên cơ sở hai quá trình: Quá trình cơ học: giữ những phân tử rắn có kích thước lớn hơn kích thước chiều rộng của vật liệu lọc. Quá trình hấp phụ: hấp phụ các hạt có kích thước nhỏ, thậm chí các hạt hòa tan dạng keo và các hạt hòa tan dạng phân tử. Bia sau khi lọc có độ trong tốt chủ yếu là nhờ quá trình này. Thực hiện: Bia sau khi lên men phụ, hạ nhiệt độ xuống 0oC và đem đi lọc trong. Sử dụng thiết bị lọc khung bản, bột trợ lọc diatomit. Bia sau khi lọc được bơm vào thùng tàng trữ chờ chuyển sang phân xưởng chiết. Bão hòa CO2 Mục đích: Bảo quản: bão hòa CO2 ức chế hoạt động vi sinh vật Hoàn thiện: Chuẩn hóa hàm lượng CO2 cho sản phẩm bia chai. ( hàm lượng 0,5%) Nguyên tắc: Trong thực tế CO2 bão hòa theo phương pháp tự nhiên lại đạt đến nồng độ cần thiết ( đặc biệt bia đóng chai chất lượng cao). Do đó việc bão hòa CO2 cho bia là việc không thể bỏ qua. Bia được cacbonic hóa ở nhiều thời điểm khác nhau: sau lên men chính, trong thời kì lên men phụ và tàng trữ. Nhưng gấp rút nhất là ở giai đoạn sau khi lọc và trước khi chiết chai. Phương pháp thực hiện: Sau khi lên men chính, bia được bơm sang máy làm lạnh nhanh để hạ nhiệt độ xuống 00 C, đi qua thiết bị cacbonic hóa rồi đổ vào tank lên men phụ và tàng trữ. Trong giai đoạn lên men phụ và tàng trữ, bia được cacbonic hóa bằng bugi. Chiết rĩt bia vào bao bì Mục đích: hoàn thiện. Giúp quá trình vận hành dễ dàng , thuận tiện hơn. Nguyên tắc chiết rót: Khác với sản phẩm dạng nước, trong thành phần bia có nhiều hợp chất hữu cơ và vô cơ hòa tan khác nhau, nhiều hợp chất keo, và khí CO2 tồn tại dưới dạng liên kết không chặt chẽ. Các mối liên kết này phải được giữ ổn định tránh gây trào bia và tổn thất CO2. Bia không bao giờ được rót ở áp suất bão hòa CO2 mà chiết rót theo nguyên tắc đẳng áp (phải đạt được trạng thái cân bằng áp suất giữa bồn chiết bia và bao bì chiết rót), để bia có thể chảy vào bao bì một lượng đúng bằng trọng lượng riêng của nó. Hệï thống chiết rót: Máy súc rửa chai Bộ phận kiểm tra chai sạch Máy chiết bia vào chai Máy đóng nắp Máy thanh trùng Máy dán nhãn Máy kiểm tra mực in Máy đóng két Hệ thống băng tải nối liền giữa các máy Chai đựng bia: Bia được chiết vào chai thủy tinh 500ml, màu caphê hoặc xanh nhạt ( không dùng chai thủy tinh trắng vị tia bức xạ mặt trời có tểh gây cho bia vị lạ, nguyên nhân là tạo ra khí CO và các hợp chất chứa nhóm sunfohydrin). Thành chai nhẵn, độ dày vỏ đồng đều. Yêu cầu phải chịu được áp suất cao, cực đại là 10 kG/cm2 ở nhiệt độ 1000C. Máy rót bia vào chai: được chế tạo theo nguyên tắc đẳûng áp, hoạt động hoàn toàn tự động. Thực hiện: Vỏ chai được bốc ra khỏi két theo băng chuyền đến máy súc rửa chai. Sau đó được kiểm tra lại bằng máy soi chai. Các chai bẩn không làm sạch được hay bị khuyết tật đều được loại bỏ đi. Các chai đạt tiêu chuẩn theo băng chuyền đến máy chiết bia và đóng nắp chai. Sau khi đóng nắp chai sẽ đi qua máy kiểm tra mực bia trong chai. Tiếp theo chai sẽ qua máy thanh trùng, rồi đến máy dán nhãn. Sau cùng chai được máy bốc chai xếp vào két. Rửa chai: Tráng chai bằng nước ấm ® Phun dung dịch kiềm loãng ® Ngâm rửa bằng dung dịch kiềm nóng(1-2% NaOH, 60-650C) ® Rửa nước lần 1 ® Rửa nước lần 2 ® Rửa bằng nước sạch ® Kiểm tra. Thanh trùng bia Mục đích : Kéo dài thời gian bảo quản. Nguyên tắc: Hấp ở nhiệt độ 60-800C để tiêu diệt và ngăn chặn tác động gây hại của vi sinh vật trong bia thành phẩm. Hiệu quả thanh trùng bia phụ thuộc chế độ thanh trùng thông qua hai yếu tố: thời gian và nhiệt độ. Thực hiện: - Thiết bị thanh trùng được sử dụng là thiết bị tunnel phun tự động. - Chế độ thanh trùng: 62 – 650C trong thời gian khoảng: 40 – 60 phút. Bảng 2.2:Nhiệt độ của nước phun vào các vùng trong quá trình thanh trùng. [1] STT Nhiệt độ của các vùng Vùng 1 Nâng nhiệt độ của chai từ 50C lên khoảng 200C, với tác nhân là nước ở 350C. Vùng 2 Tiếp tục nâng nhiệt độ của chai lên khoảng 340C nhờ nước nóng 420C. Vùng 3 Chai tiếp tục được nâng lên đến nhiệt độ khoảng 460C nhờ tác dụng của nước nóng ở 490C. Vùng 4 Chai được đưa đến nhiệt độ thanh trùng 620C. Vùng 5 Chai bia đạt đến nhiệt độ 620C và đi trong vùng thanh trùng trong thời gian khoảng 8 – 10 phút, nước được duy trì ở 620C và được tuần hoàn liên tục. Vùng 6 Hạ nhiệt độ của chai bia xuống 450C. Vùng 7 Tiếp tục hạ nhiệt độ của chai bia xuống 450C nhờ dùng lượng nước bơm qua từ vùng 2. Nước sau khi trao đổi nhiệt với bia và được cấp nhiệt đến 420C lại được bơm lại qua vùng 2 để gia nhiệt sơ bộ cho bia. Vùng 8 Tại đây bia tiếp tục được hạ nhiệt độ xuống còn 350C và ra khỏi máy thanh trùng để đến máy dán nhãn. Sản phẩm Kiểm tra đánh giá chất lượng bia thành phẩm Bia là một sản phẩm được hình thành qua các công đoạn khá phức tạp: nấu – đường hóa, lên men – ủ chín và cuối cùng là hoàn thiện sản phẩm. Chất lượng của bia phụ thuộc rất nhiều vào các giai đoạn công nghệ, vào chất lượng các nguyên liệu đầu vào như nước, malt, thế liệu, hoa houblon, nấm men… Do đó để đảm bảo việc kiểm tra, đánh giá chất lượng sản phẩm an toàn và hiệu quả phải nhìn thấy được tính xuyên suốt và hệ thống của quy trình công nghệ. Mô hình kiểm soát bia: Hình 2.5: Mô hình kiểm soát bia Mô hình trên cho thấy KCS là khâu khá quan trọng trong toàn bộ quá trình sản xuất. KCS can thiệp vào toàn bộ quá trình sản xuất từ nguyên liệu đầu vào cho đến khi ra bia thành phẩm. KCS làm việc dựa vào ba phương pháp chính là: Phân tích hóa lý. Phân tích vi hóa sinh. Phân tích cảm quan. Các chỉ tiêu cho sản phẩm bia Sản phẩm bia của nhà máy có các chỉ tiêu sau: Chỉ tiêu hóa lý: [1] Hàm lượng chất hòa tan ban đầu (%) : ³ 10,8oS Độ cồn ở 20oC (%) : ³ 4,4 Hàm lượng CO2 hòa tan (g/l) : ³ 4,5 Độ chua (ml NaOH 0,1N/10ml bia) : 1,2 – 1,6 Độ màu (EBC) : 4,5 – 8 Hàm lượng diacetyl (mg/l) : £ 0,2 Độ đắng : 16 – 22 Độ hấp : tốt Chỉ tiêu cảm quan: [1] Màu sắc : vàng rơm sáng Độ trong : trong suốt không có tạp chất Độ bọt : bọt trắng, đặc, dày, mịn Mùi : thơm đặc trưng của bia sản xuất từ malt và houblon. Vị : đắng dịu đặc trưng của malt và hoa houblon. Chỉ tiêu vi sinh: [1] Nấm mốc (tế bào/ml bia) : £ 100 Vi khuẩn hiếu khí (tế bào/ml bia) : £ 1000 Vi khuẩn kị khí : không có Vi khuẩn E. Coli : không có Chương 3: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT Tính cân bằng vật chất theo 100kg nguyên liệu Tính CBVC cho phân xưởng nấu Ý nghĩa của việc tính cân bằng vật chất: Tính được lượng đầu vào, đầu ra cho từng công đoạn hay quá trình giúp cho việc chọn thiết bị có công suất phù hợp. Xác định được lượng nguyên liệu cần cho sản xuất từ đó giúp nhà máy lập được kế hoạch sản xuất đảm bảo cho quá trình sản xuất liên tục, ổn định. Xác định được tổn thất, phế liệu, phụ liệu cho quá trình sản xuất. Xác định được diện tích kho bãi chứa hợp lý. Nguyên liệu và phương án thiết kế Thiết kế nhà máy bia chai 100S năng suất 30.000.000 l/năm. - Công thức nấu bia 100S: Bảng 3.1: Công thức nấu bia 10 0S Malt vàng 75% Gạo 25% Cao houblon ( 30%a-acid đắng) 50% hoa Houblon Houblon dạng viên (8%a-acid đắng) 50% hoa Houblon - Thông số kỹ thuật của malt và gạo: Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật của malt và gạo. Độ ẩm Độ trích ly Khối lượng riêng Malt vàng 5.6% 76% 530 (kg/m3) Gạo 12.6% 85% 700 (kg/m3) Bảng 3.3: Tổn thất trong 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 bả Houblon, làm lạnh dịchnha(% 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 bia sau lọc) 2.0 Quá trình chiết lon(% thể tích bia sau lọc) 0.5 Quá trình thanh trùng(% thể tích bia được thanh trùng) 2.0 Tính cân bằng: Lượng malt sau quá trình làm sạch: G1= 75*(100-0.5)/100 = 74.625 kg Lượng chất khô trong malt: G2= 74.625*(100-5.6)/100 = 70.446 kg Lượng chất khô trong gạo: G2’= 25*(100-12.6)/100 = 21.85kg Lượng chất chiết trong malt: G3= G2*76/100 = 53.54 kg Lượng chất chiết trong gạo: G3’= G2’*85/100 = 18.57 kg Tổng lượng chất chiết từ 100kg nguyên liệu: G4 = G3 + G3’= 53.54+18.57 = 72.11 kg Lượng chất chiết thu được sau quá trình nấu dịch nha: G5 =72.11-2.8*(G4)/100 = 69.53kg Khi làm lạnh nhanh nồng độ dịch đường tăng từ (0,40S -1,20S). Vì vậy khi nấu ta khống chế dịch đường có nồng độ khoảng 9,50S để đảm bảo dịch đường sau làm lạnh, trước khi lên men dịch đường có nồng độ 100S. Khối lượng riêng tương ứng của dịch đường ở 200C là: r (dịch nha ở 9,50S) ở 200C = 1,031 (kg/l) Khối lượng dịch nha là: G6 = = 69.53*100/9.5 = 731.89kg Thể tích dịch nha là: =731.89/1.031 = 710L Tính hệ số giãn nở của nước từ 200C ® 1000C. Ta có: Do đó, thể tích nước ở 1000C lớn hơn thể tích ở 200C một lượng là: Sau khi đun sôi và làm lạnh, do nồng độ tăng lên từ 9.5o S đến 10 o S (r (100S) = 1,03998(kg/l)) nên thể tích dịch nha nóng thu được từ 100kg nguyên liệu( nồng độ tăng từ 9.50S lên 100S) 695.31 L Thể tích dịch nha thu được sau quá trình làm lạnh với tổn thất dịch nha ở phân xưởng nấu là 6%: V8= 695.31*[(100-6)/100] = 653.59 L Khối lượng dịch đường lên men: G8=V8 .rdn20 = 653.59*1.03998=697.72 kg Bảng 3.4: Bảng tổng kết cho phân xưởng nấu (Tính cho 100 kg nguyên liệu: 70 kg malt và 30 kg gạo) Lượng malt sau quá trình làm sạch 74.625 (kg) Lượng chất chiết trong malt 53.54 (kg) Lượng chất chiết trong gạo 18.57 (kg) Tổng lượng chất chiết từ 100 kg nguyên liệu 72.11 (kg) Thể tích dịch đường 710 (kg) Thể tích dịch đường ở 1000C 695.31 (l) Khối lượng dịch đường lên men ban đầu 697.72 (kg) Thể tích dịch đường lên men 653.59 (l) Tính CBVC cho phân xưởng lên men Thể tích bia sau lên men chính: Thể tích bia sau lên men phụ Thể tích bia sau lọc với tổn thất bia trong quá trình lọc là 1,55% Bảng 3.5: Bảng tổng kết cho phân xưởng lên men (Tính cho 100 kg nguyên liệu: 75 kg malt và 25 kg gạo) Thể tích dịch đường sau khi làm lạnh 653.59 (l) Thể tích bia sau khi lên men chính 679.32(l) Thể tích bia sau lên men phụ 672.52(l) Thể tích bia sau lọc 662.1(l) Tính CBVC cho phân xưởng chiết Thể tích bia sau khi rót chai: Thể tích bia sau khi thanh trùng: Hiệu suất thu hồi bia thành phẩm: Định m