Đề tài Thiết kế phân xưởng lên men công suất 10 triệu tấn/năm

Thiết kế phân xưởng lên men công suất 10 triệu tấn/năm MỤC LỤC Mở đầu. Phần I. Lập luận kinh tế kỹ thuật Phần II. Chọn và thuyết minh phân xưởng lên men. II.1.Chọn dây chuyền 1. Nguyên liệu 2. Chọn phương pháp lên men 3. Chọn phương thức lên men II.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ lên men bia. Phần III. Tính cân bằng sản phẩm. Tính cân bằng sản phẩm cho 100 lít bia hơi. Phần IV. Lập kế hoạch sản xuất. Phần V. Tính thiết bị trong phân xưởng lên men. Phần VI. Tính mặt bằng xây dựng. Kết luận. MỞ ĐẦU Bia theo định nghĩa của Việt Nam là loạI đồ uống lên men có độ cồn thấp, được làm từ nguyên liệu chính từ malt đạI mạch, hoa houplon , nấm men và nước. Nó là loại đồ uống có ga, thơm, mát, bổ, có độ cồn thấp, nhiều bọt mịn, cố mùi vị đặc trưng của nguyên liệu và các sản phẩm phụ tạo thành trong quá trình lên men. CO2 được bão hoà trong bia có tác dụng giảI khát tức thì. NgoàI việc cung cấp một lượng calori khá lớn, trong bia còn chứa một hệ enzym khá phong phú, đặc biệt là nhóm enzym kích thích tiêu hoá amylaza. Bia ra đời 500 năm trước công nguyên người Sumerien và Assyrien đã sản xuất đồ uống lên men từ ngũ cốc . Hiện nay bia được sử dụng trên thế giới như một sản phẩm không thể thiếu với một sản lượng rất lớn. Còn ở Việt Nam mức độ tiêu thụ còn thấp tuy nhiên sản lượng bia tiêu thụ ngày càng tăng do mức độ thu nhập của người dân ngày càng tăng, đời sống ngày càng được nâng cao, cùng với sự phát triển của mạnh mẽ của các khu công nghiệp mới. Vì vậy việc xây dựng các nhà máy bia có quy mô vừa và giá cả phù hợp với người tiêu dùng là cần được đặt ra. Trong phần thiết kế này tôI thiết kế nhà máy có năng suất 10 triệu lít / năm với chất lượng vừa phảI với sản phẩm chính là bia hơi. PHẦN I LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT Để thiết kế và xây dựng một xưởng sản xuất bia mà chủ yếu là bia hơi, ta cần tiến hành khảo sát các điều kiện như : Địa điểm xây dựng, nguồn cung cấp nguyên vật liệu, nhiên liệu, giao thông, dây chuyền công nghệ, thiết bị, vốn đầu tư và các nhà máy bia khác có trên địa bàn. Trước hết ta nói về tình hình sản xuất bia tạI Việt Nam và trên thế giới . I.1 Tình hình sản xuất, tiêu thụ bia ở nước ta và thế giới. I1.1 Trên thế giới. Hàng năm trên thế giới sản xuất một lượng bia tương đối lớn tập trung vào một số hãng bia hàng đầu thế giới (heneken, interbrew, miler .) chiếm khoảng 70% lượng bia trên thế giới là ở những nước phát triển ví dụ như Đức, Đan Mạch, Pháp . Châu Á là khu vực có số dân đông nhất của thế giới, do vậy đây là một thị trường tiêu thụ đầy tiềm năng. Tuy nhiên do mức sống của người dân chưa cao nên mức tiêu thụ của người dân chưa cao, ở một số nước có nền kinh tế phát triển đời sống của người dân khá hơn thì mức tiêu thụ bia cao hơn. Ví dụ : Nhật Bản :50l/người/năm. Singapo :20l/người/năm. Trung Quốc :17l/ người/ năm. Mặc dù vậy nhưng trong những năm gân đây thì tốc độ tăng năng suất bia của khu vực Châu Á tăng nhanh hơn Châu Âu. Mức độ tăng trung bình của Châu á tăng 7% trong khi đó ở Châu Âu lạI giảm 4%. I.1.2 Tại Việt Nam. Bia có mặt tạI Việt Nam vào những năm 1890 do người Pháp đưa vào . Lúc đó chỉ có 2 nhà máy bia nhỏ (nhà máy bia Hà Nội và nhà máy bia SàI Gòn) . Sau khi giảI phóng miền nam thống nhất đất nước, nước ta đI lên chủ nghĩa xã hội các ngành công nghiệp được phát triển trong đó có công nghiệp bia. Đặc đIểm của ngành công nghiệp sản xuất bia của Viêtn Nam là cũng dựa trên nguyên liệu chính là malt đạI mạch. Trước đây chúng ta nhập hoàn toàn của nước ngoàI còn hiện nay đã có nhà máy sản xuất malt ở Tiên Sơn_ Bắc Ninh đã cung cấp một phần nào đó nguyên liệu cho sản xuất tuy nhiên còn rất hạn chế. Mặt khác nước ta là nước nông nghiệp đứng thứ 3 về xuất khẩu gạo trên thế giới vì vậy trong sản xuất ở các nhà máy hiện nay đã sử dụng gạo là nguồn nguyên liệu thay thế . Tỷ lệ gạo dùng làm nguyên liệu thay thế thường khoảng 30-40%, ở một số nhà máy thậm chí còn cao hơn. NgoàI ra các nhà máy còn sử dụng một lượng đường saccharoza trong quá trình nấu. Ở nước ta hiện nay hầu hết các tỉnh đều có bia địa phương, còn một số nhà máy lớn tập trung ở hầu hết thành phố lớn và được tiêu thụ chủ yêud ở đó như : Hà Nội, TpHCM, Đà Nẵng . Nguyên nhân mức sống ở đó cao hơn còn ở quê thu nhập còn thấp nên người ta sử dụng chủ yếu là bia địa phương . Bia được sản xuất ở nước ta chủ yếu là bia vàng và sản phẩm được sản xuất dưới 3 dạng : bia hơI, bia chai, bia lon. Trong đó bia hơI được sử dụng rộng rãI nhất. Trong những năm gân đây cùng với sự phát triển của các khu công nghiệp mới các nhà máy bia mới được xây dựng và các nhà máy bia cũ tiếp tục mở rộng tăng năng suất đồng thời cảI thiện chất lượng bia ngày một ngon hơn. Việc phát triển ngành công nghiệp bia không chỉ đáp ứng được nhu cầu của người dân mà còn đem lạI một nguồn thu nhập đáng kể cho ngân sách nhà nước đồng thời giảI quyết được công ăn việc làm cho nhiều lao động.

doc36 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 18/06/2013 | Lượt xem: 1639 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Thiết kế phân xưởng lên men công suất 10 triệu tấn/năm, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Môc lôc Më ®Çu. PhÇn I. LËp luËn kinh tÕ kü thuËt PhÇn II. Chän vµ thuyÕt minh ph©n x­ëng lªn men. II.1.Chän d©y chuyÒn Nguyªn liÖu Chän ph­¬ng ph¸p lªn men Chän ph­¬ng thøc lªn men II.2. ThuyÕt minh d©y chuyÒn c«ng nghÖ lªn men bia. PhÇn III. TÝnh c©n b»ng s¶n phÈm. TÝnh c©n b»ng s¶n phÈm cho 100 lÝt bia h¬i. PhÇn IV. LËp kÕ ho¹ch s¶n xuÊt. PhÇn V. TÝnh thiÕt bÞ trong ph©n x­ëng lªn men. PhÇn VI. TÝnh mÆt b»ng x©y dùng. KÕt luËn. 2 3 6 6 6 10 11 13 21 26 28 34 37 Më ®Çu Bia theo ®Þnh nghÜa cña ViÖt Nam lµ lo¹I ®å uèng lªn men cã ®é cån thÊp, ®­îc lµm tõ nguyªn liÖu chÝnh tõ malt ®¹I m¹ch, hoa houplon , nÊm men vµ n­íc. Nã lµ lo¹i ®å uèng cã ga, th¬m, m¸t, bæ, cã ®é cån thÊp, nhiÒu bät mÞn, cè mïi vÞ ®Æc tr­ng cña nguyªn liÖu vµ c¸c s¶n phÈm phô t¹o thµnh trong qu¸ tr×nh lªn men. CO2 ®­îc b·o hoµ trong bia cã t¸c dông gi¶I kh¸t tøc th×. NgoµI viÖc cung cÊp mét l­îng calori kh¸ lín, trong bia cßn chøa mét hÖ enzym kh¸ phong phó, ®Æc biÖt lµ nhãm enzym kÝch thÝch tiªu ho¸ amylaza. Bia ra ®êi 500 n¨m tr­íc c«ng nguyªn ng­êi Sumerien vµ Assyrien ®· s¶n xuÊt ®å uèng lªn men tõ ngò cèc . HiÖn nay bia ®­îc sö dông trªn thÕ giíi nh­ mét s¶n phÈm kh«ng thÓ thiÕu víi mét s¶n l­îng rÊt lín. Cßn ë ViÖt Nam møc ®é tiªu thô cßn thÊp tuy nhiªn s¶n l­îng bia tiªu thô ngµy cµng t¨ng do møc ®é thu nhËp cña ng­êi d©n ngµy cµng t¨ng, ®êi sèng ngµy cµng ®­îc n©ng cao, cïng víi sù ph¸t triÓn cña m¹nh mÏ cña c¸c khu c«ng nghiÖp míi. V× vËy viÖc x©y dùng c¸c nhµ m¸y bia cã quy m« võa vµ gi¸ c¶ phï hîp víi ng­êi tiªu dïng lµ cÇn ®­îc ®Æt ra. Trong phÇn thiÕt kÕ nµy t«I thiÕt kÕ nhµ m¸y cã n¨ng suÊt 10 triÖu lÝt / n¨m víi chÊt l­îng võa ph¶I víi s¶n phÈm chÝnh lµ bia h¬i. PhÇn I LËp luËn kinh tÕ kü thuËt §Ó thiÕt kÕ vµ x©y dùng mét x­ëng s¶n xuÊt bia mµ chñ yÕu lµ bia h¬i, ta cÇn tiÕn hµnh kh¶o s¸t c¸c ®iÒu kiÖn nh­ : §Þa ®iÓm x©y dùng, nguån cung cÊp nguyªn vËt liÖu, nhiªn liÖu, giao th«ng, d©y chuyÒn c«ng nghÖ, thiÕt bÞ, vèn ®Çu t­ vµ c¸c nhµ m¸y bia kh¸c cã trªn ®Þa bµn. Tr­íc hÕt ta nãi vÒ t×nh h×nh s¶n xuÊt bia t¹I ViÖt Nam vµ trªn thÕ giíi . I.1 T×nh h×nh s¶n xuÊt, tiªu thô bia ë n­íc ta vµ thÕ giíi. I1.1 Trªn thÕ giíi. Hµng n¨m trªn thÕ giíi s¶n xuÊt mét l­îng bia t­¬ng ®èi lín tËp trung vµo mét sè h·ng bia hµng ®Çu thÕ giíi (heneken, interbrew, miler….) chiÕm kho¶ng 70% l­îng bia trªn thÕ giíi lµ ë nh÷ng n­íc ph¸t triÓn vÝ dô nh­ §øc, §an M¹ch, Ph¸p…. Ch©u ¸ lµ khu vùc cã sè d©n ®«ng nhÊt cña thÕ giíi, do vËy ®©y lµ mét thÞ tr­êng tiªu thô ®Çy tiÒm n¨ng. Tuy nhiªn do møc sèng cña ng­êi d©n ch­a cao nªn møc tiªu thô cña ng­êi d©n ch­a cao, ë mét sè n­íc cã nÒn kinh tÕ ph¸t triÓn ®êi sèng cña ng­êi d©n kh¸ h¬n th× møc tiªu thô bia cao h¬n. VÝ dô : NhËt B¶n :50l/ng­êi/n¨m. Singapo :20l/ng­êi/n¨m. Trung Quèc :17l/ ng­êi/ n¨m. MÆc dï vËy nh­ng trong nh÷ng n¨m g©n ®©y th× tèc ®é t¨ng n¨ng suÊt bia cña khu vùc Ch©u ¸ t¨ng nhanh h¬n Ch©u ¢u. Møc ®é t¨ng trung b×nh cña Ch©u ¸ t¨ng 7% trong khi ®ã ë Ch©u ¢u l¹I gi¶m 4%. I.1.2 T¹i ViÖt Nam. Bia cã mÆt t¹I ViÖt Nam vµo nh÷ng n¨m 1890 do ng­êi Ph¸p ®­a vµo . Lóc ®ã chØ cã 2 nhµ m¸y bia nhá (nhµ m¸y bia Hµ Néi vµ nhµ m¸y bia SµI Gßn) . Sau khi gi¶I phãng miÒn nam thèng nhÊt ®Êt n­íc, n­íc ta ®I lªn chñ nghÜa x· héi c¸c ngµnh c«ng nghiÖp ®­îc ph¸t triÓn trong ®ã cã c«ng nghiÖp bia. §Æc ®IÓm cña ngµnh c«ng nghiÖp s¶n xuÊt bia cña Viªtn Nam lµ còng dùa trªn nguyªn liÖu chÝnh lµ malt ®¹I m¹ch. Tr­íc ®©y chóng ta nhËp hoµn toµn cña n­íc ngoµI cßn hiÖn nay ®· cã nhµ m¸y s¶n xuÊt malt ë Tiªn S¬n_ B¾c Ninh ®· cung cÊp mét phÇn nµo ®ã nguyªn liÖu cho s¶n xuÊt tuy nhiªn cßn rÊt h¹n chÕ. MÆt kh¸c n­íc ta lµ n­íc n«ng nghiÖp ®øng thø 3 vÒ xuÊt khÈu g¹o trªn thÕ giíi v× vËy trong s¶n xuÊt ë c¸c nhµ m¸y hiÖn nay ®· sö dông g¹o lµ nguån nguyªn liÖu thay thÕ . Tû lÖ g¹o dïng lµm nguyªn liÖu thay thÕ th­êng kho¶ng 30-40%, ë mét sè nhµ m¸y thËm chÝ cßn cao h¬n. NgoµI ra c¸c nhµ m¸y cßn sö dông mét l­îng ®­êng saccharoza trong qu¸ tr×nh nÊu. ë n­íc ta hiÖn nay hÇu hÕt c¸c tØnh ®Òu cã bia ®Þa ph­¬ng, cßn mét sè nhµ m¸y lín tËp trung ë hÇu hÕt thµnh phè lín vµ ®­îc tiªu thô chñ yªud ë ®ã nh­ : Hµ Néi, TpHCM, §µ N½ng…. Nguyªn nh©n møc sèng ë ®ã cao h¬n cßn ë quª thu nhËp cßn thÊp nªn ng­êi ta sö dông chñ yÕu lµ bia ®Þa ph­¬ng . Bia ®­îc s¶n xuÊt ë n­íc ta chñ yÕu lµ bia vµng vµ s¶n phÈm ®­îc s¶n xuÊt d­íi 3 d¹ng : bia h¬I, bia chai, bia lon. Trong ®ã bia h¬I ®­îc sö dông réng r·I nhÊt. Trong nh÷ng n¨m g©n ®©y cïng víi sù ph¸t triÓn cña c¸c khu c«ng nghiÖp míi c¸c nhµ m¸y bia míi ®­îc x©y dùng vµ c¸c nhµ m¸y bia cò tiÕp tôc më réng t¨ng n¨ng suÊt ®ång thêi c¶I thiÖn chÊt l­îng bia ngµy mét ngon h¬n. ViÖc ph¸t triÓn ngµnh c«ng nghiÖp bia kh«ng chØ ®¸p øng ®­îc nhu cÇu cña ng­êi d©n mµ cßn ®em l¹I mét nguån thu nhËp ®¸ng kÓ cho ng©n s¸ch nhµ n­íc ®ång thêi gi¶I quyÕt ®­îc c«ng ¨n viÖc lµm cho nhiÒu lao ®éng. I.2§iÒu kiÖn x©y dùng nhµ m¸y t¹i khu c«ng nghiÖp LÔ M«n- Thanh Ho¸ I.2.1§iÒu kiÖn tù nhiªn x· héi TØnh Thanh Ho¸ cã vÞ trÝ ®Þa lý rÊt thuËn lîi ,lµ cÇu nèi giao th«ng quan träng gi÷a miÒn B¾c vµ miÒn Trung . giao th«ng thuËn tiÖn víi quèc lé 1A vµ ®­êng Hå ChÝ Minh nèi Thanh Ho¸ víi tÊt c¶ c¸c tØnh vµ thµnh phè kh¸c trong c¶ n­íc . VÒ mÆt x· héi : Thanh ho¸ lµ tØnh ®«ng d©n thø hai trong c¶ n­íc (chØ sau thµnh phè Hå ChÝ Minh ) víi sè d©n kho¶ng 4 triÖu vµ diÖn tÝch réng 11168km2 lµ mét thÞ tr­êng réng lín vµ ®Çy tiÒm n¨ng cã søc hÊp dÉn lín víi c¸c doanh nghiÖp trong vµ ngoµi n­íc .Víi ®µ ph¸t triÓn nh­ hiÖn nay th× kh«ng nh÷ng ng­êi d©n thµnh phè mµ ë n«ng th«n bé mÆt kinh tÕ còng ®ang dÇn thay ®æi ,®êi sèng cña nh÷ng ng­êi lao ®éng dÇn ®­îc c¶I thiÖn vµ n©ng cao . Vãi mét m«i tr­êng dåi dµo nguån nh©n lùc nh­ vËy sù ra ®êi cña mét nhµ m¸y bia cã thÓ gióp gi¶i quyÕt c«ng ¨n viÖc lµm cho mét sè ng­êi lao ®éng gãp phÇn n©ng cao chÊt l­îng cuéc sèng ng­êi lao ®éng vµ lµm giµu cho quª h­¬ng. I.2.2 §Þa ®iÓm x©y dùng Khu c«ng nghiÖp LÔ M«n n»m c¸ch thµnh phè Thanh Ho¸ 4km ,trªn ®­êng ®i SÇm S¬n -mét ®Þa ®iÓm du lÞch næi tiÕng .Lµ mét n¬i cã ®Þa h×nh b»ng ph¼ng ,giao th«ng thuËn tiÖn . I.2.3 VÒ nh©n lùc Thanh Ho¸ lµ mét tØnh ®«ng d©n do vËy nguån lao ®éng s½n cã , nhµ m¸y ®Æt t¹i ®Þa ph­¬ng gi¶m ®­îc kh©u chuÈn bÞ c¬ së h¹ tÇng nhµ ë cho c«ng nh©n . I.2.4VÒ cung cÊp nguyªn liÖu Malt ®¹i m¹ch ®­îc nhËp tõ óc , Ph¸p ,hoa houblon ®­îc nhËp tõ ®øc .G¹o ®­îc nhËp tõ c¸c c«ng ty cung øng trong tØnh .Sö dông ®iÖn ,n­íc thµnh phè . I.2.5T×nh h×nh s¶n xuÊt bia trong tØnh Nhµ m¸y bia lín nhÊt lµ nhµ m¸y bia Thanh Ho¸ víi c«ng suÊt 30 triÖu l /n¨m(cho c¶ bia h¬I vµ bia chai ) víi kho¶ng 12triÖu l bia h¬i/n¨m.ngoµi ra cßn mét vµi x­ëng bia t­ nh©n víi c«ng suÊt nhá.nh­ vËy ,víi l­îng tiªu thô tÝnh theo ®Çu ng­êi lµ 15l/ng­êi/n¨mvµ d©n sè trong tØnh lín nh­ (ch­a kÓ c¸c tØnh l©n cËn) th× t×nh h×nh s¶n xuÊt bia trong tØnh nh­ hiÖn nay lµ ch­a ®ñ ®Ó ®¸p øng nhu cÇu tiªu thô . Víi nh÷ng ph©n tÝch nh­ trªn cho thÊy r»ng viÖc x©y dùng mét nhµ m¸y bia c«ng suÊt 10 triÖu l/n¨m ë khu c«ng nghiÖp LÔ M«n Thanh Ho¸ cã tÝnh kh¶ thi vµ ch¾c ch¾n sÏ ®em l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ. PhÇn II Chän vµ thuyÕt minh d©y chuyÒn c«ng nghÖ II.1.Chän d©y chuyÒn 1. Nguyªn liÖu s¶n xuÊt bia Nguyªn liÖu dïng ®Ó s¶n xuÊt bia cho nhµ m¸y lµ malt ®¹i m¹ch, g¹o (®­îc sö dông lµm nguyªn liÖu thay thÕ nh»m gi¶m gi¸ thµnh s¶n phÈm), hoa houplon, nÊm men vµ n­íc. 1.1Malt ®¹i m¹ch Malt ®¹i m¹ch lµ nguyªn liÖu chÝnh ®Ó s¶n xuÊt bia s¶n l­îng ®¹i. §¹i m¹ch ®­îc trång nhiÒu nhÊt ë c¸c n­íc Liªn X« tr­íc ®©y, Mü, Trung Quèc, Ph¸p... Trong s¶n xuÊt bia, bia s¶n xuÊt tõ malt ®¹i m¹ch cã mïi vÞ vµ tÝnh chÊt c«ng nghÖ h¬n h¼n bia ®­îc s¶n xuÊt tõ nguyªn liÖu kh¸c. Khi ®­a vµo s¶n xuÊt malt ph¶i ®¹t c¸c yªu cÇu sau : -Mµu s¾c : Mµu vµng r¬m s¸ng ãng ¸nh -Mïi vÞ : §Æc tr­ng cho malt vµng lµ vÞ nhät nhÑ hay ngät dÞu, kh«ng ®­îc cã mïi l¹. -§é s¹ch : Kh«ng ®­îc lÉn t¹p chÊt (s¹n, r¸c…) cho phÐp <2% Träng l­îng h¹t : 34-45g/1000 h¹t Dung träng : 530 - 560g/l §é Èm : W = 4-5% §é hoµ tan : 78-80% chÊt kh« Thêi gian ®­êng ho¸ : <15phót/700C §­êng maltoza chiÕm tõ 65 - 75% tæng chÊt hoµ tan ChiÒu dµI mÇm: chiÒu dµI h¹t (chiÕm 75%) §é tr¾ng ®ôc : 96% PH :4,5-6 Ho¹t lùc diastaza: >200 Pr«tªin tæng sè : 9,5-10,5 Sè Hact«ng : 4,8-6 Pr«tªin hoµ tan : 4,8-5,4 Pr«tªin focm«n : 0,18-8,22% ChØ sè Kolback: 36-41% 1.2 G¹o Ngoµi ®¹i m¹ch, trong c«ng nghiÖp s¶n xuÊt bia, ®Ó gi¶m gi¸ thµnh s¶n phÈm ng­êi ta ®­a mét sè nguyªn liÖu kh¸c nh­ g¹o, ng«... vµo ®Ó thay thÕ. Trong ®IÒu kiÖn n­íc ta g¹o lµ nguån nguyªn liÖu rÊt phæ biÕn v× vËy em chän nguyªn liÖu thay thÕ lµ g¹o víi hµm l­îng lµ 30%. MÆt kh¸c g¹o lµ nguån nguyªn liÖu chøa nhiÒu tinh bét víi ®é hoµ tan cao. Yªu cÇu chung vÒ g¹o §ång nhÊt vÒ kÝch th­íc. Mµu s¾c tr¾ng ®ång nhÊt, kh«ng cã h¹t bÞ mèc, mèi, mät, mïi h«i. Kh«ng cã s¹n, c¸t (nÕu cã chØ cho phÐp 2%). §é Èm tõ 10 ¸ 13%. §é hoµ tan 80 ¸ 85%. Hµm l­îng chÊt bÐo :0,5-0,7% 1.3 Hoa houblon Hoa houbon ®­îc coi lµ nguyªn liÖu chÝnh thø hai kh«ng thÓ thiÕu ®­îc trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt bia. Hoa houblon lµm cho bia cã vÞ ®¾ng dÞu, h­¬ng th¬m rÊt ®Æc tr­ng, lµm t¨ng kh¶ n¨ng t¹o vµ gi÷ bät, lµm t¨ng ®é bÒn keo vµ æn ®Þnh thµnh phÇn sinh häc cña s¶n phÈm. Do nh÷ng tÝnh n¨ng cùc kú ®Æc biÖt nh­ vËy, cho nªn nã lµ lo¹i nguyªn liÖu “Kh«ng thÓ thay thÕ” trong ngµnh c«ng nghiÖp nµy. ë ViÖt Nam, hiÖn nay hoa houblon ®­îc nhËp ®Ó s¶n xuÊt bia gåm c¸c d¹ng: hoa c¸nh, hoa viªn, cao hoa. * Yªu cÇu cña hoa houblon Mµu s¾c : Hoa c¸nh mµu vµng ®ôc, h¬i xanh, kh«ng cã mµu n©u hoÆc x¸m ®en. T¹p chÊt : Kh«ng chøa c¸c t¹p chÊt, kh«ng lÉn nhiÒu cuèng hoa. Mïi th¬m ®Æc tr­ng, kh«ng cã mïi h¾c. C¬ häc : dïng tay nghiÒn hoa cßn dÝnh tay. PhÊn hoa : bãc c¸nh hoa ra cßn nhiÒu phÊn mµu vµng s¸ng. ChØ sö dông lo¹i hoa c¸i ch­a thô phÊn. *.C¸c d¹ng chÕ phÈm: -Hoa c¸nh: sÊy nhÑ ë 50oC (W<11%) vµ Ðp thµnh b¸nh. -Hoa viªn : Hoa c¸nh thu vÒ ®­îc sÊy kh«, nghiÒn Ðp vµ ®ïn thµnh viªn ®­îc b¶o qu¶n trong tói giÊy nh«m. -Hoa cao : Hoa ®­îc trÝch lý b»ng cån hoÆc CO2 råi c« ®Æc dÞch trÝch ly ®Õn cao. Cao hoa cã mµu vµng, ®en sÉm, dÎo cã thÓ b¶o qu¶n tèt tõ 3-4 n¨m, thuËn lîi cho qu¸ tr×nh chuyªn chë mµ vÉn ®¶m b¶o ®­îc chÊt l­îng hoa. *.Thµnh phÇn ho¸ häc cña hoa STT Thµnh phÇn TÝnh theo % chÊt kh« 1 §é Èm 11 ¸ 13% 2 ChÊt ®¾ng 15 ¸ 21% 3 Polyphenol 2,5 ¸ 6% 4 Tinh dÇu th¬m 0,3 ¸ 1% 5 ProtÝt 15 ¸ 21% 6 Celluloza 12 ¸ 14% 7 ChÊt kho¸ng 8% 1.4 N­íc Trong bia thµnh phÈm n­íc chiÕm kho¶ng 80- 90%. Nh­ vËy cã thÓ nãi n­íc lµ mét trong nh÷ng nguyªn liÖu chÝnh. N­íc gi÷ vai trß quan träng trong viÖc h×nh thµnh vÞ cña s¶n phÈm cho nªn nã ph¶i ®¸p øng ®Çy ®ñ c¸c chØ tiªu tõ ho¸ häc ®Õn sinh häc. N­íc ph¶i ®¶m b¶o trong suèt, kh«ng mµu, kh«ng mïi, kh«ng vÞ, kh«ng cã t¹p chÊt c¬ häc. Thµnh phÇn ho¸ häc cña n­íc dïng ®Ó s¶n xuÊt bia nh­ sau : §é cøng < 100D (tõ mÒm ®Õn trung b×nh). Hµm l­îng muèi cacbonat < 400mg/l. Hµm l­îng muèi sunfat £ 250mg/l. Hµm l­îng Magiª: £ 50 mg/l. Hµm l­îng Natri : £ 150 mg/l. Hµm l­îng Kali : £ 10 mg/l. Hµm l­îng S¾t : £ 0,2 mg/l. Hµm l­îng §ång : <0,05mg/l Hµm l­îng KÏm :<0,02mg/l. Hµm l­îng Mn2+<0,05mg/l. Hµm l­îng Pb2+<0,01mg/l. C¸c chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt : £ 200 mg/l. pH =6,5-7. Hµm l­îng NO2-<0,1 mg/l, NO3-<15mg/l Hµm l­îng SiO32-<30mg/l Hµm l­îng Cl-<200mg/l. Vi sinh vËt kh«ng qu¸ 100 tÕ bµo/ml. E.Coli vµ c¸c vi sinh vËt ®éc h¹i £ 3 tÕ bµo/1cm3. .1.5 NÊm men. §Æc ®iÓm: NÊm men trong s¶n xuÊt bia thuéc líp cã kh¶ n¨ng t¹o bµo tö, hä Saccharomycetae, chi Saccharomyces. Chi nµy ®­îc ph©n lo¹i nhê nh÷ng tÝnh chÊt sau: TÕ bµo sinh s¶n theo ph­¬ng ph¸p nÈy chåi, t¹o gi¶ sîi, bµo tö h×nh trßn hoÆc h×nh oval cã kÝch th­íc (4-8m)x(5-10m).Saccharomyces th­êng lªn men r­îu vµ kh«ng ®ång ho¸ c¸c nitrat. Trong s¶n xuÊt bia cã hai chñng nÊm men dïng ®Ó nu«I cÊy, chóng cã nh÷ng ®Æc tÝnh kü thuËt c«ng nghÖ kh¸c nhau do ®ã kÐo theo hai h×nh thøc lªn men kh¸c nhau. Saccharomyces cerevisiae: NÊm men næi Saccharomyces Carlsbergensis: NÊm men ch×m Nguån men gièng: cã thÓ lÊy men gièng tõ nu«i cÊy nÊm men tõ chñng thuÇn khiÕt hay t¸i sö dông nÊm men tõ nh÷ng lÇn lªn men tr­íc(s÷a men). 2. Chän ph­¬ng ph¸p lªn men. Cã hai ph­¬ng ph¸p lªn men: lªn men cæ ®iÓn vµ lªn men hiÖn ®¹i. 2.1 Theo thiÕt bÞ: a.Ph­¬ng ph¸p lªn men cæ ®iÓn. Lªn men chÝnh vµ lªn men phô ®­îc tiÕn hµnh trong hai thiÕt bÞ kh¸c nhau víi hai chÕ ®é l¹nh riªng. * ¦u ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p: ThiÕt bÞ lªn men ®¬n gi¶n, dÔ chÕ t¹o, h­¬ng vÞ bia ®Ëm ®µ. * Nh­îc ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p: Do lµm l¹nh c¶ phßng nªn tèn nhiÒu l¹nh, do ph¶i chuyÓn dÞch tõ thiÕt bÞ lªn men chÝnh sang thiÕt bÞ kªn men phô nªn dÔ nhiÔm vµ hao tæn dÞch. Thêi gian lªn men dµi tõ 3 ®Õn 4 tuÇn do ®ã gi¸ thµnh bia sÏ t¨ng lªn. b.Ph­¬ng ph¸p lªn men hiÖn ®¹i. Lªn men chÝnh vµ lªn men phô trong cïng mét thiÕt bÞ cã c¸c khoang l¹nh ®iÒu chØnh nhiÖt ®é riªng. * ¦u ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p: -Rót ng¾n ®­îc chu kú s¶n xuÊt -C«ng nghÖ ®¬n gi¶n dÔ thùc hiÖn -tiªu tèn Ýt lao ®éng c¬ b¾p -MÆt b»ng x©y dùng Ýt (cã thÓ ®Æt ®­îc ngoµI trêi). -An toµn vÖ sinh ®¹t hiÖu qu¶ cao -DÔ dµng tù ®éng ho¸ -§IÒu kiÖn lµm viÖc cho c«ng nh©n tèt h¬n - DÔ thu håi s÷a men * Nh­îc ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p: ChÊt l­îng bia cã gi¶m so víi ph­¬ng ph¸p lªn men cæ ®iÓn. §©y lµ nh­îc ®iÓm chÝnh cña ph­¬ng ph¸p nµy. 2.2 Theo chñng nÊm men: Cã hai ph­¬ng ph¸p lªn men lµ lªn men næi vµ lªn men ch×m: a.Lªn men ch×m: chñng nÊm men sö dông lµ S.carlsbergennis nhiÖt ®é lªn men thÝch hîp lµ 6-8oC. Trong qu¸ trinh lªn men l¬ löng d¹ng huyÒn phï trong dÞch lªn men, kÕt thóc lªn men nÊm men l¾ng xuèng ®¸y thiÕt bÞ. -¦u ®IÓm :dÔ t¸ch cÆn nÊm men sau khi lªn men chÝnh, thêi gian lªn men l©u nªn chÊt l­îng bia æn ®Þnh vµ ngon h¬n, lµm t¨ng hiÖu suÊt lªn men. Nh­îc ®IÓm : thêi gian lªn men dµI, chi phÝ cho s¶n xuÊt cao. b. Lªn men næi: chñng nÊm men S.cerevisiae nhiÖt ®é lªn men cao h¬n, kho¶ng 14-16oC. NÊm men kÕt thµnh m¶ng næi lªn trªn bÒ mÆt dÞch ®­êng. -¦u ®IÓm : thêi gian lªn men thÊp, chÝ phÝ cho s¶n xuÊt thÊp - Nh­îc ®IÓm :khã t¸ch c¨n nÊm men. 3. Chän ph­¬ng thøc lªn men. 3.1. Lªn men liªn tôc: DÞch ®­êng vµo liªn tôc ë phÇn ®Çu d©y chuyÒn lªn men vµ bia ®­îc lÊy ra liªn tôc ë cuèi d©y chuyÒn. Thêi gian dÞch ®­êng ®­îc gi÷ trong thiÕt bÞ chÝnh lµ thêi gian lªn men. * ¦u ®iÓm: C«ng nghÖ khÐp kÝn, hao tæn trong qóa tr×nh Ýt, s¶n phÈm ®ång ®Òu, c«ng suÊt sö dông thiÕt bÞ t¨ng dÉn ®Õn h¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm. * Nh­îc ®iÓm: ThiÕt bÞ phøc t¹p, kü thuËt cao, ®ßi hái ph¶i theo dâi nghiªm ngÆt qu¸ tr×nh s¶n xuÊt, tr­êng hîp bÞ nhiÔm t¹p g©y nhiÔm hµng lo¹t rÊt khã xö lý. 3.2. Lªn men gi¸n ®o¹n: DÞch ®­êng vµ men gièng ®­îc ®­a vµo thiÕt bÞ lªn men theo tõng mÎ vµ s¶n phÈm ®­îc lÊy ra theo tõng mÎ. * ¦u ®iÓm: ThiÕt bÞ ®¬n gi¶n, dÔ chÕ t¹o. Trong qu¸ tr×nh lªn men dÔ theo dâi, kiÓm so¸t. NÕu cã sù cè bÞ nhiÔm th× chØ x¶y ra ë mét mÎ nªn dÔ xö lý. * Nh­îc ®iÓm: HiÖu suÊt sö dông thiÕt bÞ thÊp, tèn c«ng lao ®éng, thêi gian lªn men dµi, tæn thÊt trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt lín, chÊt l­îng bia kh«ng æn ®Þnh. *KÕt luËn :Qua ph©n tÝch trªn ph­¬ng ph¸p lªn men liªn tôc thÝch hîp víi s¶n xuÊt lín, kü thuËt tiªn tiÕn, hiÖn ®¹i. Tuy nhiªn, trong ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt cña nhµ m¸y : d©n trÝ tõng vïng nãi riªng vµ kh¶ n¨ng ®Çu t­ d©y chuyÒn c«ng nghÖ, thiÕt bÞ cïng víi chÊt l­îng s¶n phÈm em chän s¶n xuÊt theo ph­¬ng ph¸p lªn men gi¸n ®o¹n, chñng nÊm men s¶n xuÊt lµ nÊm men lªn men ch×m S. carlsbergensis ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh lªn men trong thiÕt bÞ h×nh trô ®¸y c«n . II.2. ThuyÕt minh d©y chuyÕn c«ng nghÖ. D©y chuyÒn c«ng nghÖ lªn men bia. Men gièng DÞch ®­êng sau l¹nh nhanh Nh©n gièng Thu håi CO2 Lªn men chÝnh Men s÷a Lªn men phô Röa s÷a men Xö lý CO2 Röa bock Ho¹t ho¸ Bia h¬i ChiÕt bock B·o hoµ CO2 Läc 1. ChuÈn bÞ men gièng. §Ó qu¸ tr×nh lªn men tèt ®¶m b¶o chÊt l­îng bia thµnh phÈm th× ngay tõ ban ®Çu dÞch ®­êng ph¶i cã mét l­îng men cho vµo víi tû lÖ thÝch hîp. MËt ®é nÊm men ban ®Çu so víi dÞch ®­êng ph¶i ®¹t tõ 10 ®Õn 15 triÖu tÕ bµo / ml. L­îng men nµy ®­îc s¶n sinh ra tõ hai nguån: nh©n gièng men tõ èng th¹ch nghiªng vµ thu håi men s÷a cña thÕ hÖ tr­íc ®Ó t¸i sinh. a. Nh©n gièng men tõ èng th¹ch nghiªng. èng th¹ch nghiªng èng nghiÖm 10 ml b×nh tam gi¸c 100ml b×nh 1000ml b×nh 10 lÝt thïng nh©n gièng cÊp 1 thïng nh©n gièng cÊp 2. *§èi víi viÖc nh©n gièng trong phßng thÝ nghiÖm: NÊm men ®­îc cÊy tõ èng th¹ch nghiªng sang èng nghiÖm 10 ml vµ nu«i ë ®iÒu kiÖn v« trïng gi÷ ë 27 ®Õn 300C trong 24 giê råi chuyÓn sang b×nh tam gi¸c 100 ml ë 25 ®Õn 270C trong 20 giê. Sau ®ã lµ b×nh tam gi¸c 1000ml víi nhiÖt ®é 20-250C trong 18 giê. DÞch dïng ®Ó nu«i cÊy nÊm men ®èi víi 10ml vµ 100ml lµ m«i tr­êng dÞch malt cßn ®èi víi m«i tr­êng tõ 1lÝt trë nªn ta dïng trùc tiÕp m«i tr­êng dÞch ®­êng cña nåi ®­êng ho¸. M«i tr­êng nh©n gièng ph¶i ®­îc thanh trïng víi ¸p suÊt 1 at trong 50 phót. Yªu cÇu vÒ chÊt l­îng cña nÊm men sau mçi lÇn nh©n gièng lµ: men gièng to, trßn, tû lÖ n¶y chåi lín h¬n 80%, tû lÖ chÕt nhá h¬n 5%. Nu«i cÊy ë thïng nh©n gièng cÊp 1 vµ cÊp 2 (Nh©n gièng trong s¶n xuÊt). - M«i tr­êng nu«i cÊy : dÞch ®­êng ®· qua nÊu hoa, thanh trïng ë 1000C trong 20 phót. - NhiÖt ®é : 12 ®Õn 140C. - Thêi gian : 18 giê. - Sôc khÝ : 2 giê sôc khÝ v« trïng mét lÇn trong 30 phót. TiÕn hµnh : DÞch ®­êng sau khi ®· nÊu hoa, t¸ch cÆn cho vµo thïng nh©n gièng cÊp 1, l­îng dÞch chiÕm 70% thÓ tÝch thiÕt bÞ. Më van h¬i cho n©ng dÇn ¸p suÊt lªn vµ duy tr× ë ¸p suÊt 1 at trong 20 phót. Sau ®ã më n­íc lµm nguéi ®Õn 60 ®Õn 650C vµ dïng n­íc lµm l¹nh ®Ó lµm l¹nh dÞch ®Õn 12 – 140C. Cho nÊm men tõ b×nh 10 lÝt vµo nu«i trong 18 giê, trong qu¸ tr×nh nu«i cÊy cã sôc khÝ. Khi qóa tr×nh nh©n gièng cÊp 1 kÕt thóc, dïng b¬m b¬m men gièng sang thïng nh©n gièng cÊp 2 vµ tiÕn hµnh nh­ ë thïng nh©n gièng cÊp 1. Sau 18 giê dïng b¬m ®Èy men gièng sang thïng lªn men víi tû lÖ men vµ dÞch lªn men lµ 1/10. b. T¸i sö dông men s÷a. Khi kÕt thóc lªn men chÝnh, nÊm men sÏ l¾ng xuèng ®¸y thïng lªn men vµ chia thµnh 3 líp. - Líp trªn cïng lµ líp nÊm men giµ vµ c¸c x¸c tÕ bµo nÊm men. - Líp ë gi÷a mµu tr»ng s÷a - Líp ®¸y lµ líp cÆn th«. Th¸o bá líp cuèi cïng vµ thu lÊy líp gi÷a råi ®em ®i röa. §Ó röa nÊm men tiÕn hµnh b¬m líp men gi÷a sang thïng röa men. ë gÇn miÖng thïng röa men ®­îc l¾p mét líp l­íi läc cã lç ®­êng kÝnh kho¶ng 0.2 tíi 0.5 mm ®Ó lo¹i bá c¸c t¹p chÊt lín nÕu cã. Sau ®ã dïng n­íc l¹nh 2 tíi 40C v« trïng hoµ ®Òu cÆn men, khuÊy nhÑ nhiÒu lÇn cho c¸c tÕ bµo rêi nhau, ®Ó l¾ng råi g¹n bá phÇn trªn (chñ yÕu lµ nÊm men ®· chÕt). Röa ®i röa l¹i nhiÒu lÇn nh­ vËy cho ®Õn khi dÞch men cã mµu tr¾ng s÷a lµ ®­îc. NÕu men bÞ nhiÔm ph¶i xö lý nh­ sau: -Röa b»ng dung dÞch H2SO4 1% víi liÒu l­îng 0,3g/l nÊm men ®Æc, ph¶I theo dâi cÈn thËn sao cho PH kh«ng h¹ thÊp xuèng d­íi 2. -Sau 40 phót, s÷a men axÝt ho¸ ®­îc trung hoµ b»ng dung dÞch NaHCO3 1%. Sau 10-15 phót th× s÷a men trung hoµ ®­îc röa l¹I b»ng n­íc v« trïng 2oC. Yªu cÇu vÒ chÊt l­îng men s÷a lµ: - Tû lÖ chÕt : < 5% - Tû lÖ nhiÔm t¹p : < 2% - §é Èm : 85% tíi 88% NhiÖt ®é b¶o qu¶n men s÷a : 2 ®Õn 40C. c. Ho¹t ho¸ men s÷a. Tr­íc khi cÊy men s÷a vµo thïng lªn men ph¶i ho¹t ho¸ l¹i nÊm men ®Ó t¹o sinh khèi. §­a nÊm men vµo thïng nh©n gièng cïng dÞch ®­êng theo tû lÖ 1 lÝt men gièng cho 4 lÝt dÞch ®­êng. Dïng c¸nh khuÊy trén ®Òu, sôc kh«ng khÝ v« trïng vµo dÞch ®Ó t¹o sinh khèi. Sau 16 tíi 18 giê mËt ®é tÕ bµo ®¹t 100 triÖu tÕ bµo / 1 ml, ®é cån ®¹t kho¶ng 0.3% th× kÕt thóc qu¸ tr×nh ho¹t ho¸ nÊm men. TiÕn hµnh cÊy men gièng vµo thïng lªn men theo tû lÖ 1 lÝt men gièng / 10 lÝt dÞch. Quy tr×nh t¸i sö dông men s÷a th­êng lÆp l¹i 6 hay 7 lÇn. 2. Qu¸ tr×nh lªn men chÝnh. a. Môc ®Ých: Qu¸ tr×nh lªn men chÝnh lµ qu¸ tr×nh nÊm men hÊp thô vµ chuyÓn ho¸ c¸c chÊt cã trong dÞch ®­êng ®Ó t¹o ra r­îu, khÝ CO2 vµ c¸c s¶n phÈm phô. S¶n phÈm cña qu¸ tr×nh lªn men chÝnh lµ bia non. Bia non ®ôc, hµm l­îng diaxetyl cao nªn ch­a thÝch hîp ®Ó sö dông. b.ChÕ ®é lªn men: - NhiÖt ®é lªn men : 10 tíi 120C - Thêi gian lªn men: 6 tíi 8 ngµy - ¸p suÊt : ¸p suÊt d­ trong c¸c tank lªn men khèng chÕ 0,5-0,7kg/cm2 c. TiÕn hµnh lªn men: DÞch ®­êng sau khi lµm l¹nh nhanh vµ ®­îc cung cÊp mét l­îng O2 ®ñ ®Ó nÊm men t¹o sinh khèi cho qu¸ tr×nh lªn men ®­îc b¬m vµo c¸c tank lªn men. ThÓ tÝch cña c¸c tank lªn men ®ñ ®Ó chøa ®­îc l­îng dÞch mét ngµy s¶n xuÊt. Khi lµm viÖc tank sau khi ®· ®­îc vÖ sinh b»ng hÖ thèng CIP dÞch ®­êng mÎ ®Çu tiªn ®­îc b¬m vµo ®ång thêi toµn bé l­îng men gièng cho mét tank lªn men ®­îc còng ®­îc n¹p vµo môc ®Ých lµ cho nÊm men thÝch nghi dÇn víi dÞch ®­êng. Thïng lªn men cã bè trÝ 3 khoang ¸o l¹nh vµ líp b¶o «n b»ng b«ng thuû tinh, t¸c nh©n l¹nh lµ glycol.Khi b¾t ®Çu lªn men chÝnh ta më hÕt cì van l¹nh khoang trªn cïng vµ 1/3 van l¹nh khoang thø 2 cßn khoang l¹nh d­íi cïng kh«ng më. Thêi gian lªn men chÝnh tõ 6 tíi 8 ngµy. NhiÖt ®é thïng ®­îc khèng chÕ lµ 10-120C. Môc ®Ých cña viÖc më l¹nh nh­ trªn lµ ®Ó t¹o sù chªnh lÖch nhiÖt ®é gi÷a c¸c khoang ®Ó nÊm men ®­îc trén ®Òu tr¸nh sù kÕt l¾ng gióp cho qu¸ tr×nh lªn men tèt h¬n . Sau mét ngµy lªn men CO2 tho¸t ra nhiÒu ta më van thu håi CO2 . ¸p suÊt d­ trong tank lªn men khèng chÕ trong kho¶ng 0,5- 0,7 kg/cm2 . Hµng ngµy lÊy mÉu kiÓm tra qu¸ tr×nh lªn men. KiÓm tra c¸c yÕu tè sau : - ®é Bx ®é chua kiÓm tra tÕ bµo nÊm men kiÓm tra sè tÕ bµo nÊm men ë giai ®o¹n nµy ph¶i liªn tôc theo dâi ®é ®­êng vµ ®é axÝt cña dÞch ®Ó biÕt qu¸ tr×nh lªn men cã b×nh th­êng kh«ng. NÕu nång ®é dÞch ®­êng biÕn ®æi kh«ng b×nh th­êng vµ nång ®é axit t¨ng qu¸ nhanh lµ dÞch ®· bÞ nhiÔm hoÆc nÊm men ®· giµ, lóc nµy cÇn cã biÖn ph¸p xö lý kÞp thêi. Khi nång ®é chÊt biÓu kiÕn cßn kho¶ng 2,5 tíi 3 Bx th× kÕt thóc qu¸ tr×nh lªn men chÝnh. H¹ nhiÖt ®é khèi dÞch xuèng ®Õn 50C cho nÊm men l¾ng xuèng ®¸y vµ tiÕn hµnh th¸o cÆn, thu håi men s÷a. Sau ®ã h¹ tiÕp nhiÖt ®é xuèng 2 ®Õn 40C. Bia non sÏ tiÕp tôc tr¶i qua qu¸ tr×nh lªn men phô. 3. Qu¸ tr×nh lªn men phô. a. Môc ®Ých: Lªn men mét phÇn c¸c chÊt kh« cßn l¹i trong bia non, hoµn thiÖn h­¬ng vÞ cho bia, gi¶m l­îng diaxetyl, hoµ tan CO2 vµo trong bia vµ l¾ng trong bia. b. C¸c biÕn ®æi trong qóa tr×nh lªn men phô: - C¸c dextrin ph©n tö thÊp ®­îc lªn men bëi nÊm men. Tèc ®é lªn men trong giai ®o¹n nµy rÊt chËm - C¸c r­îu bËc cao tham gia ph¶n øng t¹o este víi c¸c axit h÷u c¬ t¹o thµnh c¸c este. Sau qu¸ tr×nh lªn men phô hµm l­îng r­îu bËc cao cßn kho¶ng 50 tíi 60 mg/l. - Diaxetyl bÞ khö d­íi t¸c dông nÊm men vµ gi¶m xuèng d­íi 0,2 mg/l. c.ChÕ ®é lªn men: - NhiÖt ®é lªn men: 2 tíi 40C - Thêi gian lªn men: 10 tíi 12 ngµy - ¸p suÊt: 0,8 tíi 0,9 Kg/cm2 ®Ó gi÷ mét l­îng CO2 nhÊt ®Þnh d¹ng liªn kÕt trong bia. d. TiÕn hµnh lªn men: KÕt thóc qu¸ tr×nh lªn men chÝnh ta më hÕt c¸c van l¹nh ®Ó h¹ nhiÖt ®é xuèng 2-4oC , ngõng thu håi CO2, ¸p suÊt d­ trong qu¸ tr×nh lªn men phô lµ 0,8-0,9 kg/cm2. Thêi gian lªn men phô lµ 10-12 ngµy. Hµng ngµy lÊy mÉu ®Ó kiÓm tra sù biÕn ®æi cña nång ®é chÊt hoµ tan vµ diaxetyl. Khi hµm l­îng diaxetyl trong bia d­íi 0,2 mg/l vµ bia cã h­¬ng vÞ hµi hoµ th× cã thÓ kÕt thóc qu¸ tr×nh lªn men phô. Tuy nhiªn tuú theo møc ®é tiªu thô ta cã thÓ kÐo dµI hoÆc rót ng¾n thêi gian lªn men phô. 4. Läc trong bia. a. Môc ®Ých: T¸ch c¸c lo¹i cÆn, c¸c chÊt keo, vi sinh vËt vµ nÊm men ®Ó cho bia cã ®é trong, s¸ng, t¨ng gi¸ trÞ c¶m quan ®ång thêi t¹o cho bia tÝnh æn ®Þnh sinh häc cao. b. TiÕn hµnh: Khi qu¸ tr×nh lªn men phô kÕt thóc, bia ®­îc b¬m sang m¸y läc khung b¶n ®Ó läc. V¶i läc ®­îc giÆt s¹ch l¾p vµo m¸y thËt khÝt vµ ®Òu. Läc bia cßn dïng thªm chÊt trî läc diatomit,qu¸ tr×nh läc tr¶I qua 2 giai ®o¹n: -t¹o bÒ mÆt läc - giai ®o¹n läc *T¹o bÒ mÆt läc: tr­íc tiªn trén bét trî läc víi n­íc v« trïng theo tû lÖ 1 Kg bét/ 8 lÝt n­íc, sau ®ã dïng b¬m b¬m chÊt trî läc tuÇn hoµn qua m¸y läc. Bét trî läc cã hai lo¹i : lo¹i th« vµ lo¹i mÞn. Khi b¬m ta nh×n qua èng quan s¸t thÊy lóc nµo n­íc trong th× ngõng b¬m bét trî läc. L­îng bét sö dông kho¶ng 300g/m2 bÒ mÆt läc. *Giai ®o¹n läc: kÕt thóc qu¸ tr×nh phñ bét ta tiÕn hµnh läc,dÞch tr­íc khi läc ®­îc lµm l¹nh ®Õn nhiÖt ®é OoC, ®IÒu chØnh ¸p suÊt ®Çu vµo kho¶ng 2-3 at vµ tiÕn hµnh läc. Khi ®é dµy líp b· trªn bÒ mÆt läc t¨ng, ¸p suÊt läc t¨ng, bia kh«ng tho¸t ra ®­îc hoÆc tho¸t ra nh­ng ®ôc ta dïng khÝ nÐn ®Ó ®Èy líp b· ra vµ tiÕn hµnh phñ bét tiÕp ®Õn khi bia ra ®¹t yªu cÇu . 5. B·o hoµ CO2. a. Môc ®Ých: Trong qu¸ tr×nh lªn men chÝnh, lªn men phô, läc bia ®· lµm mÊt ®i mét l­îng lín CO2. §Ó bia thµnh phÈm cã ®ñ l­îng CO2 nh»m lµm t¨ng chÊt l­îng c¶m quan cho bia cÇn n¹p thªm CO2 vµo bia. §èi víi bia h¬i l­îng CO2 lµ 3,5 g CO2 / 1 lÝt bia. b. TiÕn hµnh: Bia sau khi läc ®­îc ®­a sang thiÕt bÞ tµng tr÷ bia thµnh phÈm. Ta tiÕn hµnh b·o hoµ CO2 trong qu¸ tr×nh ®ã nghÜa lµ b·o hoµ CO2 cho bia khi bia ®I tõ m¸y läc tíi tank tµng tr÷ . B·o hoµ theo ph­¬ng ph¸p nµy t¹o ®IÒu kiÖn tiÕp xóc tèt gi÷a bia vµ CO2, ®ång thêi tr¸nh ®­îc qu¸ tr×nh oxy ho¸ sím nhÊt vµ tr¸nh ®­îc nhiÔm t¹p sím nhÊt. ¸p suÊt b·o hoµ CO2 lµ 1,8-2 kg/cm2,b·o hoµ ®¹t 3,5g/l. 6. Hoµn thiÖn bia h¬i. Bia h¬i lµ lo¹i bia sö dông ngay kh«ng qua thanh trïng. Bia h¬i ®­îc chiÕt vµo bock ®· vÖ sinh s¹ch sÏ. Bia ®­îc chiÕt theo nguyªn t¾c ®¼ng ¸p. Khi chiÕt bia tr¸nh x¸o trén bia lµm hao hôt CO2 vµ tr¸nh tiÕp xóc víi O2 lµm ¶nh h­ëng ®Õn chÊt l­îng bia. 7. C¸c chØ tiªu ®èi víi bia thµnh phÈm. a. ChØ tiªu c¶m quan. - Mµu s¾c: Vµng r¬m, trong s¸ng. - §é trong: Bia trong, ãng ¸nh. - §é bät: Bät tr¾ng, mÞn. - §é s¸nh: - H­¬ng th¬m: §Æc tr­ng cña bia. - VÞ: §¾ng dÞu. b. ChØ tiªu ho¸ lý. - Hµm l­îng cån: 3 tíi 4% thÓ tÝch. - Hµm l­îng CO2: 3,5 g/l - §é chua (tÝnh theo sè ml NaOH 1N dïng ®Ó trung hoµ 100 ml bia): 1,2 tíi 1,7 ml. - §é mµu (tÝnh theo sè mol I2 0,1N cho 100 ml bia): 0,3 tíi 0,5 ml. -Hµm l­îng ®­êng sãt: 1,8 tíi 20Bx. -Hµm l­îng diaxetyl < 0,1 mg/l. -Hµm l­îng andehyt < 8-10 g/l. -Hµm l­îng r­îu bËc cao < 50 mg/l. -Hµm l­îng este :60-80 mg/l. -C¸c hîp chÊt chøa l­u huúnh < 0,03-0,12 mg/l. -Hµm l­îng oxy < 0,01-0,05 mg/l. - Kim lo¹i nÆng: kh«ng cã. c. ChØ tiªu vi sinh: - Vi khuÈn hiÕu khÝ: d­íi 100 tÕ bµo/ml. - Vi khuÈn kþ khÝ: kh«ng cã. - Vi sinh vËt g©y bÖnh: kh«ng cã. - NÊm men: Kh«ng cã. PhÇn III TÝnh c©n b»ng s¶n phÈm III.1. TÝnh c©n b»ng s¶n phÈm cho 100 lÝt bia h¬i. III.1.1.TÝnh l­îng bia vµ dÞch ®­êng qua c¸c giai ®o¹n. * Tæn thÊt trong qu¸ tr×nh chiÕt bia lµ 1,5%. VËy l­îng bia ®· b·o hoµ CO2 lµ: 100 : (1- 0,015) = 101,52(lÝt.) * Tæn thÊt trong qu¸ tr×nh sôc CO2 lµ 0,5%. VËy l­îng bia sau khi läc lµ: 101,52 : (1 – 0,005) = 102,03(lÝt) * Tæn thÊt trong qu¸ tr×nh läc bia lµ 1%. VËy l­îng bia tr­íc khi läc lµ: 102,03: (1-0,01) = 103,06( lÝt) * Tæn thÊt trong qu¸ tr×nh lªn men chÝnh vµ lªn men phô lµ 4%, vËy l­îng dÞch ®­êng ®­a vµo lªn men lµ: 103,06: (1 - 0,04) =107,36 (lÝt). * Tæn thÊt qu¸ tr×nh l¾ng trong vµ l¹nh nhanh lµ 3%. VËy l­îng ®­êng ®­a vµo l¾ng trong lµ : 107,36 : ( 1-0,03) = 110,68 (lÝt). * Khi lµm l¹nh thÓ tÝch dung dÞch ®­êng co 4%. VËy thÓ tÝch ®­êng ë 100oC tr­íc khi l¾ng vµ l¹nh nhanh lµ: 110,68 : (1 – 0,04) = 115,29 (lÝt) * DÞch ®­êng 10% ë 200C cã d = 1,039 Kg/lÝt. VËy khèi l­îng dÞch ®­êng sau ®un hoa lµ: 110,68 x 1,039 = 115(Kg). * L­îng chÊt chiÕt cã trong dÞch ®­êng 10% lµ: 115 x 0,1 = 11,5(Kg). * Tæn thÊt trong qu¸ tr×nh läc lµ 1,5%. VËy l­îng chÊt chiÕt cã lµ: 11,5 : (1 – 0,015) = 11,675(Kg). III.1.2. TÝnh nguyªn liÖu. *TÝnh l­îng malt vµ g¹o. Gäi khèi l­îng malt lµ M Khèi l­îng gaä lµ Mx0,3/0,7 L­îng chÊt chiÕt thu ®­îc tõ g¹o lµ M x x 0,995 x 0,85 x 0,85 = 0,308M L­îng chÊt chiÕt tõ malt lµ M x 0,995 x 0,93 x 0,76 = 0,703M VËy tæng l­îng chÊt chiÕt lµ Mx0,703 + 0,308xM = 11,675 VËy l­îng malt lµ : M=11,35 (kg) L­îng gaä lµ : m =4,95 (kg) *TÝnh l­îng hoa houplon. L­îng hoa houplon cÇn dïng khi sö dông hoa c¸nh lµ 2g/l vËy l­¬ng hoa dïng cho 100l lµ: 100 x 2 =200 g=0,2 kg ta cã 1 kg cao hoa b»ng 5 kg hoa c¸nh, 1kg hoa viªn b¨ng 1,3 kg hoa c¸nh.ë ®©y ta sö dông 25% cao hoa vµ 75% hoa viªn. vËy l­îng hoa viªn lµ : 0,75 x 0,2/1,3 = 0,115 kg. L­îng cao hoa lµ: 0,25 x0,2 /5 =0,01 kg. III.1.3. TÝnh l­îng men gièng cho vµo 100 lÝt bia. * L­îng men gièng cho vµo chiÕm 10% thÓ tÝch dÞch ®­êng. VËy l­îng men gièng cÇn dïng lµ: 107,36 x 10% = 10,74 lÝt * L­îng s÷a men cho vµo chiÕm 1% thÓ tÝch dÞch ®­êng VËy l­îng s÷a men cÇn dïng lµ: 107,36 x 1% = 1,074 lÝt. III.1.4. TÝnh l­îng CO2 n¹p vµo bia. * Bia thµnh phÈm cã hµm l­îng CO2 lµ 3,5 g/l. * Bia sau khi läc cã hµm l­îng CO2 lµ 2 g/l. * VËy l­îng CO2 cÇn n¹p lµ: ( 3,5 – 2) x 102,03 =153,05 g=0,153 kg. Hay cã thÓ tÝch lµ: 0,84 (m) III.2. TÝnh c¸c s¶n phÈm phô III.2.1. CÆn l¾ng. L­îng cÆn l¾ng cã ®é Èm 85% th­êng chiÕm 1,75% so víi tæng l­îng nguyªn liÖu. VËy l­îng cÆn l¾ng lµ: (11,35+4,95) x 1,75% = 0,29(Kg). III.2.2. L­îng men s÷a thu håi Trong thùc tÕ cø 100 lÝt dÞch ®­êng ®­a vµo lªn men thu ®­îc 1,53l lÝt s÷a men cã ®é Èm 85% III.2.3. L­îng CO2 t¹o ra trong qu¸ tr×nh lªn men. - Tõ ph­¬ng tr×nh: C12H22O11 + H2O = 4C2H5OH + 4CO2 342 Kg 176 Kg L­îng dÞch tr­íc khi lªn men 107,36 x 1,039= 111,559kg) L­îng chÊt chiÕt trong dÞch lªn men 111,55 x 0,1 =11,155 (kg) Coi toµn bé ®­êng lªn men lµ maltoza , hiÖu suÊt lªn men lµ 55%, l­îng COthu d­îc lµ: 11,155 x 0,55 x =3,16 (kg) - Bia tr­íc khi läc cã hµm l­îng CO2 lµ 2 g/l. VËy l­îng CO2 cã trong 102,03 lÝt bia tr­íc khi läc lµ: 102,03x 2 = 204,06g = 0,204 Kg - L­îng CO2 thu håi lµ: 3,16-0,204=2,96 (kg) ë nhiÖt ®é 200C, 1 atm cø 1 m3 CO2 nÆng 1,832 Kg. VËy thÓ tÝch CO2 bay ra lµ: 2,96:1,832=1,61 (m) III.2.4 TÝnh l­îng b· malt vµ g¹o TÝnh l­îng b· kh«: Tæng l­îng chÊt kh« cña malt vµ g¹o 11,35 x 0,995 x 0,93 + 4,95 x 0,995 x 0,85=14,69 (kg) VËy l­îng b· kh« cña nguyªn liÖu lµ 14,69-11,675= 3,015 (kg) L­îng b· Èm (®é Èm b· 80%) 3,015 : 0,2=15,075 (kg) L­îng n­íc trong b· 3,015 : 0,8=3,769 (kg) III.3 TÝnh l­îng n­íc röa b· vµ dïng cho qu¸ tr×nh nÊu Qu¸ tr×nh hå ho¸ tû lÖ n­íc g¹o lµ 5:1 L­îng n­íc cho vµo nåi hå ho¸ lµ: (4,95 +4,95 x 0,1) x 0,995 x 5 = 27,09 (l) Qu¸ tr×nh ®­êng ho¸ tû lÖ malt : n­íc lµ 1:5 L­îng n­íc cho vµo nåi ®­êng ho¸ lµ ( 11,35 – 4,95 x 0,1 ) x 0,995 x 5 = 54 (l) L­îng n­íc cã s½n trong nguyªn liÖu trong nguyªn liÖu ë nåi hå ho¸ lµ (4,95 x 0,15 +4,94 x 0,1 x 0,07) x0,995 = 0,77 (l) L­îng n­íc cã s½n trong nguyªn liÖu ë nåi ®­êng ho¸ lµ (11,35 – 4,95 x 0,1 ) x0,07 x0,995 = 0,76 (l) tæng l­îng bét n­íc cho vµo trong nåi hå ho¸ la (4,95 +4,95 x0,1) x0,995 x6 =32,51 (l) L­îng dÞch ch¸o sau khi ®un bay h¬I 5% 32,51 x 0,95 =30,88 (l) tæng l­îng dÞch trong nåi ®­êng ho¸ lµ 30,88 +(11,35 –4,95 x 0,1) x0,995 x6 =95,68 (l) L­îng dÞch sau khi ®un tæn hao 4% VËy l­îng dÞch cßn l¹I lµ: 95,68 x 0,96 = 91,86 (l) L­îng n­íc trong dÞch tr­íc khi läc lµ 91,86 – 14,69 =77,17 (kg) L­îng n­íc trong dÞch Ssau khi ®un hoa (nång ®ä dÞch ®­êng 10S) lµ 115 x 0,9 = 103,5(kg) L­îng n­íc trong dÞch tr­íc khi ®un hoa (n­íc bay h¬I­ 10% so víi tæng l­îng dÞch tr­íc khi ®un hoa) lµ 103,5 +110,68 x 0,1 =114,57 (l) = 114,57(kg) L­îng n­íc röa b· ®ùoc tÝnh theo c«ng thøc sau Vn­íc tr­íc läc+Vn­íc röa b· = Vn­íc trong b· +Vn­íc trong dÞch ®un hoa VËy l­îng n­íc röa b· lµ: 3,769 +114,57 –77,17 =40,08 (l) Tæng l­îng n­íc cho vµo 2 nåi nÊu vµ ®­êng ho¸ lµ 54 + 27,09 =81,09(l) PhÇn IV LËp kÕ ho¹ch s¶n xuÊt - N¨ng suÊt nhµ m¸y lµ 10 triÖu lÝt / n¨m. - S¶n phÈm 100% lµ bia h¬i. - Mét n¨m nhµ m¸y s¶n xuÊt 4 quý, mçi quý 3 th¸ng, mçi th¸ng s¶n xuÊt 25 ngµy. B¶ng kÕ ho¹ch s¶n xuÊt Quý I II III IV Tû lÖ 20% 30% 30% 20% TÝnh to¸n cho thiÕt bÞ cã n¨ng suÊt lín nhÊt (mïa hÌ). Mçi th¸ng s¶n xuÊt lµ : 10.000.000 x 0,3:3 =1.000.000(l) Mçi ngµy s¶n xuÊt lµ : 1.000.000 : 25=40.000(l) Mçi ngµy ¶n xuÊt 4 ca vËy mçi ca s¶n xuÊt lµ :40.000: 4= 10.000(l) B¶ng c©n b»ng s¶n phÈm cho bia h¬i. Stt Nguyªn liÖu ®¬n vÞ Cho 100l bia Cho mét mÎ nÊu Cho mét ngµy 1 Malt kg 11,35 1135 4540 2 G¹o kg 4,95 495 1980 3 N­íc cho vµo nåi hå ho¸ l 27,09 2709 10836 4 N­íc d­a vµo nåi ®­êng ho¸ l 54 5400 21600 5 Hoa cao kg 0,01 1 4 6 Hoa viªn kg 0,115 11,5 46 7 N­íc röa b· l 40,08 4008 16032 9 S÷a men l 2 200 800 10 CO2 tho¸t ra m3 1,61 161 644 11 CO2 c©n bæ xung m3 0,84 84 336 12 Men gièng l 10,74 1974 4296 13 Men s÷a l 1,074 107,4 429,6 14 DÞcg ®­êng ®­a vµo l¾ng trong l 110,68 11068 44272 15 DÞch tr­íc lªn men bia tr­íc khi läc l 107,36 10736 42944 16 Bia tr­íc khi läc l 103,06 10306 41224 17 Bia sau khi läc l 102,03 10203 40812 18 Bia d· b·o hoµ CO2 l 101,52 10152 40608 PhÇn V TÝnh thiÕt bÞ trong ph©n x­ëng lªn men V.1. Chän thiÕt bÞ lªn men chÝnh. Chän thïng lªn men h×nh trô, ®¸y c«n, bªn ngoµi cã khoang l¹nh ®Ó ®iÒu chØnh nhiÖt ®é. ThiÕt bÞ lµm b»ng thÐp kh«ng rØ, cã trang bÞ hÖ thèng sôc khÝ, van, nhiÖt kÕ, kÝnh quan s¸t.Vµ ta tÝnh thiÕt bÞ lªn men cho 4 mÎ nÊu hay mét ngµy s¶n xuÊt. Gäi Vd lµ thÓ tÝch dÞch lªn men (m3). D lµ ®­êng kÝnh trong cña thïng (m). h1 lµ chiÒu cao phÇn c«n (m). h2 lµ chiÒu cao phÇn trô chøa dÞch (m). h3 lµ chiÒu cao phÇn trô kh«ng chøa dÞch (m). h4 lµ chiÒu cao phÇn n¾p (m). α lµ gãc ®¸y c«n, th­êng chän α = 600. Ta cã thÓ tÝch dÞch lªn men lµ VdÞch= VdÞch lªn men + Vmen gièng = 42944 +4296 =47240(l) 47 (m3) VËy VdÞch<50 m3 nªn ta chän h2= 1,5 D. ta cã Chän Vtrèng = 25% Vd , h4 = 0,1 D, h1 =D x =0,866D VËy Vd = 3,14 D2 x h2/4 + 3,14 D2 x h1/12 = 3,14 D3 x 1,5/4 + 3,14 D3 x 1,73/24 = 1,4758 D3= 47. Hay D=3,17 m. Tõ ®ã ta cã c¸c kÕt qu¶ sau: D = 3,17 m h2 = 1,5D = 4,755 m h1 = 0,866 D = 2,75 m h4=0,317 m Ngoµi ra phÇn thÓ tÝch hinh trô kh«ng chøa dÞch cã V= 0,25VdÞch VËy V = 0,25 Vd = 0,25 x 47= 11,75m3 ThÓ tÝch thùc cña thïng lªn men lµ: V = Vtrèng + Vd = 47+ 11,75=58,75 m3 ChiÒu cao phÇn trô trèng: h3 = 4 Vtrèng/ D2 = 4 x 11,75/3,17 2= 1,59m Quy chuÈn c¸c kÝch th­íc: D = 3200 mm h1 = 2800 mm h2 = 4800 mm h3 = 1600 mm h4 = 320 mm ChiÒu cao thïng lªn men: Ht = h1 + h2 + h3 + h4 = 2800+4800+1600+320=9520mm =9,52m Chän chiÒu dµy thïng lµ 10 mm. Chän líp b¶o «n dµy 100 mm. Kho¶ng c¸ch tõ ®¸y thiÕt bÞ ®Õn mÆt sµn nhµ chän b»ng 800 mm. Suy ra chiÒu cao toµn bé hÖ thèng lµ: H = Ht + 800 = 9520+ 800 = 10320mm=10,32m. * TÝnh sè thïng lªn men: Chän sè ngµy lªn men chÝnh lµ : 6-8 ngµy. Chän sè ngµy lªn men phô lµ : 10-12 ngµy Mét ngµy nghØ ®Ó b¶o d­ìng vµ vÖ sinh thiÕt bÞ. VËy tæng thêi gian lªn men vµ vÖ sinh thïng lµ : T = TC + T P + 1 = 21(ngµy) Chän mét t¨ng ®Ó dù tr÷ ta cã sè t¨ng lªn men lµ : 21+1=22 tank V.2. Chän thiÕt bÞ nh©n men gièng. CÊu t¹o cña c¸c thïng nh©n gièng t­¬ng tù nh­ thïng lªn men chÝnh. ViÖc tÝnh to¸n cho thiÕt bÞ nh©n gièng cÊp 1 vµ cÊp 2 dùa trªn nguyªn t¾c tÝnh cho thiÕt bÞ lªn men chÝnh ®· tÝnh ë trªn. a. Nguyªn t¾c chän: ThÓ tÝch h÷u Ých cña thïng nh©n gièng cÊp 2 b»ng 1/10 thÓ tÝch dÞch lªn men trong 1 thïng lªn men chÝnh. ThÓ tÝch h÷u Ých cña thïng nh©n gièng cÊp 1 b»ng 1/3 thÓ tÝch h÷u Ých cña thïng nh©n gièng cÊp 2. Chän thïng h×nh trô, ®¸y thÐp kh«ng rØ, cã trang bÞ hÖ thèng sôc khÝ, van nhiÖt kÕ, cöa kÝnh quan s¸t. b. TÝnh thïng nh©n gièng cÊp 2. Gäi V2 lµ thÓ tÝch h÷u Ých cña thïng lªn men cÊp hai (m3). V2 =43: 10 = 4,3m3 D lµ ®­êng kÝnh trong cña thiÕt bÞ (m). h1 lµ chiÒu cao phÇn nãn (m). h2 lµ chiÒu cao phÇn trô chøa dÞch (m). h3 lµ chiÒu cao phÇn trô kh«ng chøa dÞch (m). h4 lµ chiÒu cao phÇn n¾p (m). α lµ gãc ®¸y c«n, th­êng chän α = 600. Vd = 3,14 D2 x h2/4 + 3,14 D2 x h1/12 Chän h2 = D, h1 = 0,866D Hay: 3,14xD3/4+3,14xD3x0,866/12=1,012D3=4,3 VËy D = 1,6 m = h2, h1 = 1,4m. Chän VTrèng = 0,25 V2 = 0,25 x 4,3=1,075 m3 TÝnh to¸n ta sÏ thu ®­îc kÕt qu¶ nh­ sau: h3 = 0,53m , h4 = 0,16 m Kho¶ng c¸ch tõ ®¸y thiÕt bÞ ®Õn sµn nhµ chän b»ng 800 mm. Quy chuÈn c¸c kÝch th­íc: D = 1600 mm h1 = 1400 mm h2 = 1600 mm h3 = 550 mm h4 = 160 mm ChiÒu cao thïng nh©n gièng cÊp 2 lµ: H = h1 + h2 + h3 + h4 + 800 = 1400+1600+550+160+800 = 4510 mm 4,5m c. Thïng nh©n gièng cÊp 1. Chän V1 = V2 : 3 = 1,43m3 T­¬ng tù nh­ ë trªn ®· tÝnh to¸n ta cã thÓ tÝnh ®­îc c¸c gi¸ trÞ ph¶i tÝnh: Chän h2 = D, h1 = 0,866 D Ta tÝnh ®­îc: D = 1,12m = h2, h1 = 0,97m VTrèng = 0,25 x 1,43= 0,36m3 h3 = 0,36m, h4 = 0,112m. Quy chuÈn c¸c kÝch th­íc: D = 1,2 m h1 = 1.0 m h2 = 1,2 m h3 = 0,36 m h4 = 0,12 m Kho¶ng c¸ch tõ ®¸y thiÕt bÞ ®Õn sµn nhµ chän b»ng 800 mm. ChiÒu cao thïng nh©n gièng cÊp 1 lµ: H = 1,0+1,2+0,36+0,12+ 0,8 = 3,48m 3,5m V.3. ThiÕt bÞ röa men s÷a. Thïng röa men s÷a h×nh trô ®¸y c«n, ®­îc chÕ t¹o b»ng thÐp kh«ng rØ. Gãc c«n b»ng 600.TÝnh to¸n thiÐt bÞ còng t­¬ng tù nh­ c¸c thiÕt bi trªn. Theo thùc tÕ cø 1000 lÝt dÞch ®­êng thu ®­îc 20lÝt men s÷a cã ®é Èm 80%. VËy tæng l­îng men s÷a thu håi trong mét ngµy lµ: 40.000x20: 1000 = 800(lÝt) L­îng n­íc röa men s÷a gÊp 2 lÇn l­îng men. VËy l­îng n­íc röa men lµ: 800x 2 = 1600 lÝt ThÓ tÝch h÷u Ých cña thïng röa men lµ:1600+800=2400=2,4m3 (l) Chän: D lµ ®­êng kÝnh trong cña thiÕt bÞ (m). h1 lµ chiÒu cao phÇn nãn (m). h2 lµ chiÒu cao phÇn trô chøa dÞch (m). h3 lµ chiÒu cao phÇn trô kh«ng chøa dÞch (m). h4 lµ chiÒu cao phÇn n¾p (m). α lµ gãc ®¸y c«n, th­êng chän α = 600. Chän h2=1,2D, h1=0,866D, h4=0,1D. T­¬ng tù ta còng cã kÕt qu¶ sau: 3,14xD2xh2/4+ 3,14 xD2xh1/12=1,17D3=2,4 Hay :D=1,27m h2=1,53m h4=0,13m h3=0,47m h1=1,1m Quy chuÈn: D=1,3m h1=1,1m h2=1,55m h3=0,5m h4=0,15m Thiªt bÞ ®Æt c¸ch mÆt ®Êt 0,5m . VËy chiÒu cao cña toµn thiÕt bÞ lµ: H=1,1+1,5+0,15+0,5+0.5=5,1 m. Trong nh÷ng tr­êng hîp sau khi xö lý ta sö dông kh«ng hÕt ta c©n b¶o qu¶n v× vËy ta chän 2 thiÕt bi xö lý s÷a men. V.5. Thïng chøa bia thµnh phÈm. Chän h×nh d¸ng còng t­¬ng tù nh­ thïng lªn men. ThiÕt bÞ còng ®­îc cÊu t¹o tõ thÐp kh«ng rØ, vµ còng cã kh¶ n¨ng chÞu ®­îc ¸p, vá cã ¸o l¹nh ®Ó b¶o qu¶n bia, ¸o l¹nh lµ c¸c khoang l¹nh t­¬ng tù nh­ tank lªn men. Chän 4 thiÕt bÞ chøa bia thµnh phÈm. ThÓ tÝch cña mçi thïng lªn men lµ 11m3. Gäi Vd lµ thÓ tÝch bia thµnh phÈm D lµ ®­êng kÝnh trong cña thïng (m). h1 lµ chiÒu cao phÇn c«n (m). h2 lµ chiÒu cao phÇn trô chøa dÞch (m). h3 lµ chiÒu cao phÇn trô kh«ng chøa dÞch (m). h4 lµ chiÒu cao phÇn n¾p (m). α lµ gãc ®¸y c«n, th­êng chän α = 600. Chän h2=D, h1=0,866D, h4=0,1D. T­¬ng tù ta còng cã kÕt qu¶ sau: 3,14xD2xh2/4+ 3,14 xD2xh1/12=3,14xD3/4+314xD3x0,886/12 =11 VËy D= 2.2 m H1=1900mm H2=2200mm H3=7250mm H4=220mm V.6. M¸y läc bia. Läc bia b»ng thiÕt bÞ läc khung b¶n. L­îng bia läc tèi ®a trong 1 ngµy lµ 40.000 lÝt. Chän mçi ngµy läc 2 ca, mçi ca läc 3 giê, hÖ sè sö dông lµ 0,7. VËy n¨ng suÊt tèi thiÓu cña m¸y lµ 40.000: (2x3x0,7)= 9523.8lÝt =9,524m3/h Chän m¸y läc cã n¨ng su©t 10m3/h C¸c thiÕt bÞ trong ph©n x­ëng lªn men STT Tªn thiÕt bÞ Sè l­îng KÝch th­íc 01 Thïng lªn men 22 3100x9200 03 Thïng nh©n gièng cÊp 1 01 1200x3500 04 Thïng nh©n gièng cÊp 2 01 1600x4500 05 Thïng röa men 02 1300x5100 06 M¸y läc bia 01 PhÇn VI TÝnh mÆt b»ng x©y dùng VÒ nguyªn t¾c diÖn tÝch diÖn tÝch thiÕt bÞ chiÕm kho¶ng 10%- 30% tæng mÆt b»ng toµn x­ëng.Tr­íc hÕt ta tÝnh tæng diÖn tÝch thiÕt bÞ. DiÖn tÝch mÆt b»ng mµ c¸c thïng lªn men chiÕm lµ: 22 x 3,14 x =166 (m2) DiÖn tÝch mµ c¸c thïng g©y men gièng cÊp I vµ cÊp II chiÕm lµ : 3,14 x + 3,14 x=3,4 (m2) DiÖn tÝch mµ thiÕt bÞ röa s÷a men chiÕm lµ: 2 x 3,14 x=2,65 (m2) DiÖn tÝch thiÕt bÞ chøa bia thµnh phÈm lµ: 4x3,14x2,22/4=15,2 m2 VËy tæng diÖn tÝch mÆt b»ng mµ thiÕt bÞ chiÕm lµ: 15,2+166 +3,4+ 2,65187,25 (m2) Ta chän diÖn tÝch mÆt b»ng cña thiÕt bÞ b»ng 20% diÖn tÝch nhµ x­ëng. VËy diÖn tÝch nhµ x­ëng lµ: 187,25 x100/22 860 (m2) 2/3a a Gäi a lµ chiÒu dµI cña ph©n x­ëng, chiÒu réng cña nhµ x­ëng lµ 2/3a. Ta cã : 2/3a xa =860 Suy ra : a=36 m VËy chän chiÒu dµI nhµ lµ 36 m, chiÒu réng lµ 24 m. §©y lµ ph©n x­ëng réng lín ®­îc x©y dùng v÷ng ch¾c víi kÕt khung bª t«ng cèt thÐp. B­íc cét 6 m, nhÞp nhµ 6 m. Mãng bª t«ng cèt thÐp. DÇm m¸i b»ng bª t«ng cèt thÐp l¾p ghÐp. M¸i Panen l¾p ghÐp theo tiªu chuÈn. Cét bª t«ng cèt thÐp 400 x 600 ( m m). T­êng dµy 220 m m. NÒn nhµ b»ng bª t«ng chÞu lùc tèt, chÞu axit, kiÒm. Ph©n x­ëng lªn men ®­îc nèi víi ph©n x­ëng nÊu. KÕt luËn §å ¸n m«n häc cña em lµ thiÕt kÕ ph©n x­ëng lªn men bia víi n¨ng xuÊt 10 triÖu lÝt/ n¨m theo c«ng nghÖ lªn men ng¾n ngµy. Trong thêi gian lµm ®å ¸n, d­íi sù chØ b¶o tËn t×nh cña TS NguyÔn Thanh H»ng vµ sù nç lùc cña b¶n th©n ®Õn nay em ®· hoµn thµnh b¶n ®å ¸n nµy. MÆc dï ®­îc sù h­íng dÉn vµ gióp ®ì hÕt søc tËn t©m cña c¸c thÇy c« nh­ng v× thêi gian vµ tr×nh ®é cßn h¹n chÕ nªn b¶n ®å ¸n nµy sÏ kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt. Bëi vËy em kÝnh mong nhËn ®­îc sù nhËn xÐt vµ gãp ý cña c¸c thÇy c« gi¸o. Em xin tr©n träng c¶m ¬n! Hµ néi ngµy 7 th¸ng 1 n¨m 2005 Sinh viªn TrÇn Anh TuÊn

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docThiết kế phân xưởng lên men công suất 10 triệu tấn-năm.DOC