Đề tài Quy trình sản xuất bia tại Công Ty TNHH Bia Huế

đắng cho bia + Tăng khả năng tạo bọt và giữ bọt cho bia + Tăng khả năng sát trùng cho bia + Ổn định thành phần hóa học và tránh hiện tượng dư thừa protein cho bia 3.3 – Nước Trong bia thành phẩm hàm lượng nước chiếm một tỷ lệ rất lớn, nó chiếm từ 77 - 90%. Chính vì thế, nước là một trong những nguyên liệu chính trong công nghệ sản xuất bia. Trong nhà máy bia, nước dùng với nhiều mục đích khác nhau từ giai đoạn sử lý nguyên liệu cho đến giai đoạn thành phẩm. Lượng nước dùng trực tiếp cho nấu bia không nhiều nhưng nó ảnh hưởng nhiều đến chất lượng sản phẩm. Chính vì thế nước nấu bia không những đòi hỏi có đầy đủ các tiêu chuẩn của nước uống mà cần phải có những tiêu chuẩn riêng đáp ứng yêu công nghệ sản xuất bia. Những yêu cầu cơ bản của nước dùng để nấu bia: Nước nấu bia trước hết phải trong suốt, không màu, có vị dễ chịu, không có mùi vị lạ và không chứa vi sinh vật gây bệnh. Chuẩn độ Coli là 300 ml và chỉ số Coli là 3. Nước nấu bia cần có độ cứng trung bình 5 – 6 mg đương lượng/l, pH = 6.8 – 7.3, độ oxy hóa không vượt quá 1 – 2 mg/l, hàm lượng cặn khô không vượt quá 600mg/l. 3.4 – Nguyên liệu thay thế Trong công nghệ sản xuất bia, với mục đích giảm giá thành và đa dạng hóa sản phẩm, người ta sử dụng một số nguyên liệu thay thế để đa dạng hóa sản phẩm. Gạo là nguyên liệu thay thế malt để hạ giá thành sản phẩm. Gạo cũng xử lý như malt trước khi nghiền. Gạo mua ở địa phương hoặc các vùng lân cận và được xử lý trước khi đem đến nhà máy. Chương 4: DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 4.1 – Dây chuyền công nghệ 4.2 – Phân xưởng nấu 4.2.1 - Quy trình phân xưởng nấu: Bã Bã Nồi Malt Houblon hóa Lên men Làm lạnh Lắng Lọc Bổ sung E. Termamin, CaSO4 Nồi gạo Nghiền Cân Gạo Nghiền Cân Malt Bổ sung E. Ultra Flo, CaCl2 4.2.2 – Thuyết minh quy trình công nghệ: Nguyên liệu cần phải được làm sạch trước khi chứa trong Xylo. Quá trình này được thực hiện nhờ các mặt sàng lưới có đường kính lỗ khác nhau nhằm để loại bỏ tạp chất và bụi bẩn. Sau đó nhờ vít tải nguyên liệu được chuyển qua thiết bị nam châm để tách kim loại rồi qua cân và đưa vào máy nghiền. 1. Cân Nguyên liệu sạch sẽ được cân trước khi đưa vào các mẻ lên men. Đảm bảo đúng chính xác tỷ lệ nguyên liệu, ổn định chất lượng sản phẩm. 2. Nghiền a. Mục đích: Mục đích chính của việc nghiền malt và gạo là nhằm phá vỡ cấu trúc của tế bào, để tăng diện tích 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 hoá xảy ra trong nguyên liệu khi nấu và trong quá trình houblon hoá, nhằm thu được dịch đường có nồng độ các chất cao nhất từ nguyên liệu ban đầu. b. Tiến hành: Đối với gạo thì nghiền càng mịn càng tốt và được nghiền bằng máy nghiền 1 cặp trục. Malt (với 1 mẻ là 3200 kg tương ứng 64 bao) được đem đi nghiền bởi máy nghiền 2 cặp trục. Malt chỉ nghiền ở một mức độ tạo thành hổn hợp theo yêu cầu kỹ thuật. Malt được nghiền dập, nếu nghiền càng nhỏ thì quá trình đường hoá xảy ra càng nhanh và triệt để. Tuy nhiên, trong quá trình nghiền thì chú ý đến kích thước hạt nghiền malt, nếu kích thước quá lớn thì hiệu suất đường hoá thấp, nếu kích thước quá bé sẽ làm tắc các mao quản ở lớp lọc phụ làm ảnh hưởng đến tiến trình lọc sau này. Lưu ý nghiền malt sao cho vỏ trấu càng nguyên vẹn càng tốt vì lớp vỏ càng lớn càng nguyên vẹn sẽ là lớp lọc dày xốp thuận lợi cho quá trình lọc. Mặt khác nếu nghiền vỏ trấu nhỏ thì các chất có trong vỏ malt như tanin, chất đắng và các chất khoáng sẽ hoà tan vào nước và trong khi nấu chúng chuyển vào dung dịch làm thay đổi vị và màu của bán thành phẩm kết quả làm giảm chất lượng của bia. Nguyên liệu thay thế là gạo, người ta thường chọn gạo có độ trắng đục là tốt nhất.Trong nguyên liệu thay thế không có hoặc có rất ít enzim thuỷ phân, do đó khi sử dụng nguyên liệu thay thế phải bổ sung thêm các chế phẩm enzim để nâng hiệu suất quá trình thuỷ phân trong quá trình nấu bia. Khi dùng gạo để nấu bia màu sắc bia sáng hơn nhưng chất lượng của bia có giảm đi một ít, nên 1mẻ gạo là 1350kg-27 bao. Đối với gạo thì yêu cầu nghiền nhỏ để trong quá trình nấu các chất tinh bột, prôtein được chuyển sang dạng hoà tan nhanh hơn. Gạo nghiền xong được đưa vào nồi gạo. 3. Nấu: a. Mục đích: Là quá trình chuyển các chất của malt và gạo từ trạng thái không hoà tan sang trạng thái hòa tan dưới tác động của enzim thuỷ phân. Quá trình nấu được thể hiện theo sơ đồ sau: Đường nấu gạo Đường nấu malt Đường nấu hổn hợp gạo và malt (Trước khi gạo sôi 5 phút cho malt vào) b. Tiến hành: Gạo và malt sau khi nghiền đạt yêu cầu lần lược cho thùng chứa tương ứng. Ở nồi gạo, người ta bơm nước có nhiệt độ khoảng 770C vào trước, sau đó cho gạo vào đã chuẩn bị với khối lượng xác định vào nồi cùng với 1 lượng malt lót nhất định (3 tạ) vì trong malt có enzim giúp cho quá trình thuỷ phân gạo được tốt hơn ngoài ra còn làm loãng dịch giảm độ nhớt của gạo, tránh hiện tượng cháy nồi. Quá trình nấu người ta bổ sung thêm 8 kg CaSO4 - 135 ml enzim Termamin có thể chịu nhiệt độ cao vào nồi gạo và 8kg CaCl2 - 620 ml enzim ultra flo vào nồi malt. Mục đích của việc bổ sung hai muối trên là nhằm để tăng lượng Canxi trong nước, giảm pH xúc tiến quá trình lắng cặn đồng thời nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lên men về sau. Quá trình xảy ra như sau: bột gạo đã được nghiền mịn cùng với malt lót được đem vào phối trộn với nước ở 770C trong nồi phối trộn có cánh khuấy, sau đó nâng lên 900C trong thời gian 20 phút, nghỉ 20 phút, tiếp tục nâng đến nhiệt độ sôi (1000C) trong 10 phút và giữ ở nhiệt độ sôi trong 20 phút. Trước khi nâng nhiệt độ sôi của gạo 5 phút, ta tiến hành hòa malt (Vnước =75 Hl). Ở nồi malt, ta vừa cho malt vừa cho nước vào cùng 1lúc để tránh hiện tượng vón cục và malt vừa hết thì ngừng cấp nước. Lúc đầu hòa malt ở nhiệt độ 420C trong thời gian 25 phút (trước khi gạo sôi 5 phút và thời gian nghỉ là 20 phút) Chuyển hoàn toàn lượng trong nồi gạo vào nồi malt gọi là hội cháo, thời gian chuyển là 10 phút. Giai đoạn này nhiệt độ của nồi malt nâng dần lên 650C - nhiệt độ đường hoá, giữ nhiệt độ này trong 60 phút để tạo điều kiện cho enzym β- amylaza hoạt động để quá trình đường hóa tiếp tục. Để theo dõi mức độ đường hóa ta kiểm tra tinh bột bằng cách sử dụng I2 , nếu còn tinh bột I2 sẽ có màu xanh ta nghỉ tiếp để enzim thuỷ phân hết tinh bột. Để kiểm tra tinh bột ta nên 10 phút khuấy nhẹ 1lần. Hết tinh bột ta sử dụng hơi để nâng nhiệt độ của nồi malt lên 76°C (đây là nhiệt độ của enzim α-amylaza hoạt động) trong 10 phút. Trong quá trình nấu gạo và nấu malt, người ta bổ sung thêm muối Canxi và một số chế phẩm enzym. Mục đích của việc bổ sung này là để tăng độ bền hoạt động cho hệ enzym, hạ pH thích hợp cho dịch cháo đồng thời để bổ sung thêm canxi. Trong quá trình nấu thì tinh bột dưới tác dụng của enzym sẽ tạo thành các đường và các dextrin với phân tử lượng khác nhau. Các dextrin không lên men được nhưng nó đóng vai trò quan trọng trong việc hoàn thiện vị của bia. Protein có ở trong malt khi đường hoá cũng chuyển vào khoảng 28-40% hơn một nửa số này đã có sẵn trong malt ở dạng hoà tan, phần còn lại là do bị thuỷ phân dưới tác dụng của enzym protease. Mặc dù hàm lượng protein có trong dịch lên men rất ít nhưng nó cũng có ảnh hưởng đến chất lượng của bia, nó góp phần vào việc làm giảm độ đục của bia, các sản phẩm thuỷ phân của protein không tách khỏi dung dịch khi đun sôi và có tính keo. Albumose, pepton và polypeptide tham gia vào việc tạo bọt và tăng vị cho bia. Còn peptid và acid amin tham gia tạo melanoid và cần thiết cho dinh dưỡng nấm men. Do đó, sự tồn tại các chất lên men và không lên men cũng như tỷ lệ giữa chúng trong dịch đường có một ý rất nghĩa quan trọng và phải được điều khiển trong quá trình nấu. Muốn điều khiển quá trình này phải tác động lên các yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp lên quá trình thuỷ phân, đến hoạt tính của enzym như nhiệt độ, pH, nồng độ của dịch. Cùng với sự thuỷ phân tinh bột và protein trong quá trình nấu dưới tác dụng của hệ enzym xitase của malt, hemicellulose và một số chất khác của nguyên liệu cũng bị thuỷ phân tạo thành glucose, xilose, arabinose và các dextrin. Sự thuỷ phân của các polysaccharide làm giảm độ nhớt của dịch đường. Trong quá trình đường hoá, bên cạnh sự thuỷ phân, một phần protein bị đông tụ dưới tác dụng của nhiệt độ cao đồng thời một phần protein bị kết tủa do liên kết với tanin của vỏ malt. Quá trình đông tụ và kết tủa này rất quan trọng đối với các công đoạn công nghệ sau. Khi đường hoá còn xảy ra sự phân huỷ các hợp chất phospho dưới tác dụng của enzym fitase giải phóng acid phosphoric. Các muối phosphate vô cơ đóng vai trò quan trọng trong việc tạo pH môi trường đệm và đặt biệt cần thiết cho sự hoạt động bình thường của enzym. 4. Lọc dịch và rửa bã: a. Mục đích: Mục đích của quá trình lọc nhằm tách triệt để dịch đưòng ra khỏi bã (các chất không hoà tan). b. Tiến hành: Trước khi bơm dịch từ nồi malt sang thùng lọc người ta bơm một ít nước nóng ngập đáy giá thiết bị lọc trong thời gian 10 phút nhằm tránh hiện tượng bị tắc các ống mao quản của thiết bị gây khó khăn cho quá trình lọc. Dịch sau khi đường hóa xong được bơm đến thùng lọc, tại đây quá trình xảy ra hai giai đoạn: lọc dịch dầu và rửa bã. Ở thiết bị lọc thì tấm lưới lọc kim loại cách đáy thùng khoảng 5cm, tấm lọc có lổ hổng khá lớn do đó mà giai đoạn đầu của quá trình lọc bã dịch đường chảy ra rất đục nên phải hồi lưu lại thùng lọc. Sau một thời gian trên tấm lọc đã được phủ một lớp lọc phụ, do lớp vỏ malt tạo nên sẽ làm tăng khả năng lọc, dịch đường chảy ra khỏi thiết bị lọc trong hơn đến lúc nào đạt được độ trong theo yêu cầu thì không hồi lưu dịch đường lại thùng lọc nữa mà chuyển sang nồi houblon hoá. Kết thúc quá trình lọc người ta tiến hành rửa bã, rửa bã có tác dụng thu hồi lại các chất còn sót lại trong bã, để tăng quá trình khuếch tán các chất vào dung dịch, bã phải được khuấy trộn cho xốp và rửa bã bằng nước nóng 760C (vì nếu rửa nhiệt độ cao hơn 780C sẽ vô hoạt enzim amylaza) cho đến khi nào độ đường còn sót lại trong nước rửa nhỏ hơn 0,1% và pH<6 thì dừng lại, nếu tiếp tục rửa thì pH của dịch đường sẽ tăng làm hòa tan những hợp chất không mong muốn(chất đắng trong vỏ) vào dịch đường làm bia có vị khó chịu Trong thùng lọc cánh khuấy hoạt động ở 2 chế độ: chế độ quay khi lọc và sau khi lọc xong cánh khuấy quay ngược lại cào toàn bộ bã qua thùng chứa. 5. Houblon hóa: a. Mục đích: Mục đích của việc houblon hóa nhằm trích ly các chất đắng, chất thơm có trong hoa vào trong bia, ổn định thành phần dịch đường, truyền cho bia có mùi và vị của hoa houblon,làm cho dịch đường có nồng độ thích hợp theo yêu cầu, keo tụ các protid, vô hoạt enzim và thanh trùng dịch đường. b. Tiến hành: Ở thiết bị houblon có thiết bị gia nhiệt dạng ống chùm, người ta tiến hành cấp nhiệt khi dịch đường lấp đầy bộ phận gia nhiệt. Và khi nước rửa bã chảy vào thùng houblon hoá gần kết thúc thì bắt đầu nâng nhiệt, phải tính toán như thế nào đó để khi giọt nước rửa cuối cùng vào thiết bị thì dịch trong nồi houblon cũng bắt đầu sôi. Trong quá trình houblon hoá thường bổ sung axit acetic với mục đích giảm pH tạo điều kiện cho các protein kết tủa. Các quá trình xảy ra khi houblon hoá đó là sự hoà tan các chất đắng của hoa houblon đã làm thay đổi mùi và vị của dịch đường, nó làm cho dịch đường chuyển từ vị ngọt sang vị đắng của hoa houblon. Độ hoà tan của các axit đắng vào nước và dịch lên men không lớn nhưng khi đun sôi thì các chất này bị đồng phân hoá và dễ dàng tan hơn vào dung dịch. Quá trình đồng phân hoá phụ thuộc vào nhiệt độ, thời gian đun sôi và pH của dịch đường. Tinh dầu của hoa houblon cũng ảnh hưởng đến mùi vị của dịch lên men và của bia. Keo tụ protein cũng là một quá trình quan trọng khi đun sôi dịch đường với hoa houblon bởi vì sự có mặt của protein hoà tan trong dịch lên men là nguyên nhân làm đục bia và làm giảm độ bền sinh học của bia. Ngoài ra, trong quá trình houblon hoá còn tạo ra các liên kết protein-tanin, các protein phức tạp và các sản phẩm thuỷ phân của chúng như albumose, peptone mang điện tích dương nên liên kết với các tanin mang điện tích âm, trong dịch đường bao gồm tanin của malt và hoa houblon. Màu sắc cơ bản của dịch đường trước và sau khi houblon chủ yếu là do malt quyết định và do quá trình bổ sung màu caramel. Tuy nhiên quá trình nấu và houblon hoá đã làm tăng thêm độ màu của dịch đường. Độ màu là do sản phẩm của phản ứng caramen hoá, phản ứng melanoidin và các chất màu của hoa houblon tạo nên. Hoa houblon có thể sử dụng ở dạng viên hoặc cao hoa, thời gian tiến hành sôi hoa houblon 60 phút.  6. Lắng trong: a. Mục đích: Mục đích của việc lắng trong là tách hết bã hoa và làm trong dịch đường sau khi đã houblon hóa. b. Tiến hành: Sử dụng thiết bị lắng trong Whirlpool. Dịch được bơm theo phương tiếp tuyến nên tạo ra một lực hướng tâm làm bã tập trung ở tâm đáy thùng. 7. Làm lạnh: a. Mục đích: Làm lạnh dịch đường xuống 160C để chuẩn bị cho quá trình lên men. b. Tiến hành: Dịch từ thiết bị lắng trong được bơm qua thiết bị làm lạnh bản mỏng, dịch và chất tải lạnh đi ngược chiều nhau. Kết thúc quá trình làm lạnh, dịch đường được đưa đi lên men. 4.3 – Phân xưởng lên men 4.3.1 – Quy trình công nghệ quá trình lên men: Lọc bia CO2 Làm lạnh (-10C) Dịch đường Bia trong Đất lọc, Na2S205 Chiết Nấm men hoặc sữa men Bổ sung không khí Sữa men Làm lạnh (80C) Thùng lên men CO2 4.3.2 – Thuyết minh quy trình công nghệ: 1. Mục đích: Dưới tác dụng của nấm men sẽ chuyển đường thành rượu, CO2 và các sản phẩm phụ khác góp phần tạo hương vị cho bia. 2. Thuyết minh quy trình công nghệ: Dịch đường sau khi làm lạnh xuống 160C ở phân xưởng nấu được bơm sang thùng lên men. Nấm men được sử dụng có thể là men tái sinh hay từ thùng nhân giống men, chủng nấm men Shaccharomyces carlsbergenis. Sau khi lên men, men tái sinh được trữ ở 40C rồi tiến hành cho vào dịch đường trước khi cho vào thùng lên men, đối với men từ thùng nhân giống tiến hành cho vào trước khi bơm dịch vào. Lượng nấm men cho vào một lần ở mẻ đầu tiên và được tính cho toàn bộ thể tích dịch cuối cùng nhận được. Lượng men giống chuyển vào là 18 triệu tế bào/ ml. Men tái sinh thường tái sử dụng khoảng 11 thế hệ để tránh hiện tượng thoái hóa giống. Trong quá trình bơm dịch đường vào thùng lên men tiến hành cung cấp O2 để nấm men sinh trưởng và phát triển. Quá trình lên men tạo ra một lượng lớn CO2 do đó phải đặt áp suất trong thùng là 0,5 bar. Nếu CO2 thoát ra lớn hơn 0,5 bar nhờ bộ áp kế CO2 sẽ được thải ra ngoài qua bộ phận thu hồi nhằm tránh hiện tượng nổ thùng. Sau khi nhận dịch 1¸2 ngày tiến hành xã cặn ở đáy. Thời gian cho một mẻ lên men khoảng 13 - 14 ngày. Tiến hành sục CO2 sau khi thu hồi men tái sinh hay thải men nhằm mục đích: + Tăng hàm lượng CO2. + Tạo đối lưu cưỡng bức giúp nấm men tiếp xúc với cơ chất tốt hơn. + Huyền phù bã men lắng xuống tốt hơn. Sau một thời gian lên men nếu ta xác định được r0P (độ đường còn sót lại) ≤ 0,15 trong 3 ngày liên tiếp thì người ta tiến hành làm lạnh đến 80C bằng các áo lạnh đặt ở thân và đáy thùng với chất tải lạnh là alcohol 30%. Mục đích của việc làm lạnh đến 80C là để thực hiện quá trình lên men phụ. Sau đó kiểm tra chỉ số VDK (gồm các chất diacetyl; 2,3 pentadion). Chỉ số VDK phụ thuộc vào hai yếu tố: + nhiệt độ ( nhiệt độ càng cao thì VDK giảm càng nhanh). + Tỷ lệ men trong bia. Nếu chỉ số này nhỏ hơn 0,15 ppm thì tiến hành hạ nhiệt độ xuống -10C, nếu cao hơn 0,15 ppm thì vẫn duy trì ở 80C cho đến khi VDK nhỏ hơn 0,15 ppm mới hạ xuống -10C, sau 1 ngày thì tiến hành lọc. Tại nhiệt độ -10C này bia ổn định và nâng cao chất lượng về màu, mùi và hương thơm cho sản phẩm. Sau khi lên men tiến hành lọc bia. Trước khi lọc tiến hành sục CO2 nhằm nâng cao hàm lượng CO2 trong bia đồng thời bổ sung Na2S205 và đất lọc diatomic. Na2S205 là chất chống oxy hóa nhằm tác dụng với oxy còn lẫn trong bia, chất lọc nhằm tạo lớp trợ lọc cho bia. Khi cho bia chứa đất lọc qua máy lọc khung bản ta bổ sung nước tiệt trùng đã loại O2 hòa tan để tránh hiện tượng oxy hóa gây ảnh hưởng xấu cho bia. Bia sau khi lọc được chuyển vào thùng bia trong rồi bơm qua phân xưởng chiết Sau mỗi lần lên men phải tiến hành vệ sinh thiết bị nhờ các tank chứa nước vệ sinh. Cấu tạo của tank gồm 3 ngăn: ngăn đầu chứa NaOH, ngăn thứ hai chứa nước và ngăn thứ ba chứa chất tiệt trùng. Để vệ sinh thiết bị lên men đầu cho nước nguồn vào để rửa các cặn bã còn bám quanh thùng, sau đó rửa bằng xút, rửa lại nước lần thứ hai và cuối cùng dùng chất tiệt trùng để rửa thiết bị. 4.4 – Phân xưởng chiết Phân xưởng chiết gồm 3 dây chuyền : 2 dây chuyền chiết chai và 1 dây chuyền chiết lon. Dây chuyền chiết chai với công suất 13000 chai/h đối với dây chuyền cũ, 16000 chai/h đối với dây chuyền mới và dây chuyền chiết lon với công suất 11000 lon/h. 4.4.1 – Quy trình chiết chai: 1. Dây chuyền công nghệ: Vỏ chai Rửa chai Chiết Đóng nắp Thanh trùng Dán nhãn Bia thành phẩm Kiểm tra Bia 40C Nắp ken Máy rửa két Nhập kho Nhãn 2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ: Kết chai đi thẳng vào băng chuyền, công nhân bốc chai lên băng chuyền đưa đến máy rửa chai a. Rửa chai: Mục đích của quá trình rửa chai nhằm rửa sạch hoàn toàn bên trong và bên ngoài vỏ chai, bóc nhãn của vỏ chai để chuẩn bị cho quá trình chiết. Trước hết chai được ngâm trong nước ấm khoảng 35oC - rửa sơ bộ, sau khi qua vùng ngâm nước ấm, chai được vận chuyển đến vòi phun nước ấm, tiếp đến là đến vùng ngâm NaOH nồng đ ộ NaOH khoảng 1,5-2%, ở đây xút có 2 bể: +Bể chính có nhiệt độ khoảng 780 đối với chai mới và 650C đối với chai cũ +Bể phụ có nhiệt độ khoảng 700 C nồng độ NaOH khoảng 1,5-2%, áp suất bơm là 1,5 bar. Trong quá trình ngâm xút chai được vận chuyển qua vùng phun tẩy nhãn, nhãn được tách ra và cào ra ngoài thông qua hệ thống cào nhãn. Sau đó lần lượt chuyển đến các vòi phun: vòi phun nước ấm có nhiệt độ khoảng 45oC, vòi phun nước thường và cuối cùng là vòi phun nước sạch. Trong dung dịch xút ngâm có chất ổn định là DS 1299 làm cho quá trình tạo bọt giảm, làm bóng và bền chai, diệt trứng côn trùng. Sau đó chai được đưa lên tầng 2 tiến hành rửa trong lòng chai, chai được đưa đến bể nước nóng có nhiệt độ 550C có vòi xịt nước trong lòng chai, tiếp đến chai đến bể nước ấm t0C = 400C. Áp suất bơm là 1,5 bar. Chai vận chuyển trong thiết bị rửa là nhờ các băng tải, các tang dẫn và môtơ truyền động.Vỏ chai sau khi rửa sạch được đưa qua đèn chiếu để kiểm tra lại độ sạch của chai. Những chai nào đạt yêu cầu sẽ được băng chuyền chuyển đến máy chiết chai. Bia trước khi chiết phải kiểm tra các chỉ tiêu như độ cồn, hàm lượng CO2, hàm lượng oxy, độ màu... rồi mới tiến hành chiết. b. Chiết: Quá trình chiết chai được tiến hành 9 bước: Bước 1: Hút chân không lần một Bước 2: Thổi CO2 vào lần một Bước 3: Hút chân không lần hai Bước 4+5: Thổi CO2 vào và cân bằng áp suất Bước 6: Rót bia vào và thu hồi CO2 lại Bước 7: Kết thúc quá trình chiết Bước 8: Điều chỉnh mức chiết Bước 9: Xả khí nén CO2, trả lại vị trí ban đầu để chuẩn bị chiết chai tiếp theo Bia sau khi vào máy chiết sẽ được băng chuyền đưa đến máy đóng nắp. Chai bia trước khi đóng nắp được phun một tia nước nóng 90°C theo phương thẳng đứng vào chai với áp lực khoảng 3.5 bar để gây xáo động bia làm cho CO2 thoát ra ngoài nhằm đẩy O2 ở cổ chai ra khỏi chai, bởi vì sự có mặt của O2 trong bia sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của bia trong quá trình bảo quản. Sau khi chiết cần kiểm tra độ đầy và loại những chai không đạt yêu cầu. c. Thanh trùng: Mục đích của quá trình thanh trùng nhằm tiêu diệt lượng nấm men còn sót lại và một số vi sinh vật khác có trong bia nhằm ổn định chất lượng bia, kéo dài thời gian bảo quản. Sau khi thanh trùng, kiểm tra xem có chai nào bị nứt, bị xì hoặc không đạt yêu cầu. Sau khi thanh trùng xong thì độ thanh trùng bia khoảng 20 ± 5 PU. Ở đây thanh trùng được thực hiện theo nguyên tắc nâng nhiệt dần khi vào và hạ nhiệt dần khi ra theo chế độ nhiệt được cài đặt như sau: Sau đó đưa đến máy dãn nhãn theo băng chuyền. Cuối cùng chai bia được bốc vào kết. Các kết này đã được rửa sạch bằng máy rửa kết. 4.4.2 – Quy trình chiết lon: 1. Dây chuyền công nghệ: Vỏ lon Hệ thống rửa lon Bia 40C Máy chiết Máy ghép mí Máy thanh trùng Nắp Thành phẩm Nhập kho Thùng giấy Máy kiểm tra Máy in Đóng gói 2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ: Lon sạch đóng gói trên Pallet được đưa vào băng chuyền chuyển đến bộ phận rửa lon. Các lon được lật úp lại cho miệng lon nằm phía dưới trước khi cho vào bộ phận rửa. Tại đây các tia nước được phun vào trong lon từ dưới lên. Sau khi rửa sạch, lon được lật ngược lại để vào máy chiết. Kết thúc công đoạn chiết bia vào lon, các lon đi qua hệ thống phun khí CO2 trực tiếp, các tia này được phun theo hướng nằm ngang so với bề mặt lon để đuổi hết O2 ra khỏi lon. Tiếp đến lon được chuyển đến máy ghép mí và đến máy thanh trùng. Trước khi vao máy thanh trùng, lon bia được đi qua cơ cấy đảo ngược để đảm bảo quá trình thanh trùng được an toàn, tránh hiện tượng dãn nở vì nhiệt khi thanh trùng làm hở mí ghép. Sau khi ra khỏi máy thanh trùng lon bia được phun khí nén để làm ráo nước ở đáy lon trước khi đi qua máy in phun, đồng thời trước khi đi vào máy in. Lon bia còn đi qua bộ phận kiểm tra mức độ chứa đầy của bia trong lon. Những lon không đạt yêu cầu sẽ bị bắn ra ngoài. Lon bia sau khi đi qua máy in để in mã số sản xuất sẽ được đóng gói vào thùng giấy và đem nhập kho. Chương 5: THIẾT BỊ VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG 5.1 – Các thiết bị tại phân xưởng nấu 5.1.1 – Máy nghiền: 1. Máy nghiền malt: a. Mục đích: Để nghiền malt thành mãnh nhỏ tăng bề mặt tiếp xúc với nước tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nấu. b. Nguyên tắc hoạt động: Hai cặp trục của máy nghiền được phân bố phía trên và phía dưới của sàng rung. Malt sau khi nghiền ở cặp trục thứ nhất, được đưa xuống sàng rung, phần lọt sàng được thu gom vào thùng chứa, phần không lọt sàng được đưa vào cặp trục thứ hai để nghiền lại một lần nữa. Yêu cầu: Malt sau khi nghiền, vỏ trấu của nó càng nguyên càng tốt vì lớp trấu góp phần tạo nên lớp lọc về sau đồng thời hạn chế các chất không có lợi có trong vỏ trấu vào trong bia. 2. Máy nghiền gạo: Là máy nghiền 1 cặp trục. Gạo sau khi nghiền ở cặp trục thứ nhất được đưa xuống sàng rung ,phần lọt sàng được thu gom vào silô chứa. 5.1.2 – Nồi nấu gạo: 3 4 5 6 8 9 10 12 13 14 15 16 11 1 2 17 7 1. Cấu tạo: Hình 1: Sơ đồ nồi nấu gạo Ghi chú: 1: Ống vệ sinh 6: Thang 11: Ống truyền nhiệt 2: Đường bột gạo vào 7: Thân thiết bị 12: Nước ngưng tụ 3: Hơi thứ 8: Lớp bảo ôn 13: Dịch cháo ra vào 4: Đèn chiếu 9: Đường hơi vào 14: Động cơ 5: Cửa quan sát 10: Đường hơi ngưng tụ 15: Đường hơi vào 16: Cánh khuấy 17: Vòi phun Nồi gạo có đường kính 2500 mm, thể tích là 125 hl. 2. Nguyên tắc hoạt động: Sau khi nghiền gạo cùng với malt lót được đưa vào nồi, có chứa nước. Thiết bị có dạng thân trụ đáy cầu, nắp có dạng hình nón có lắp ống thoát hơi. Hệ thống cấp hơi gián tiếp để gia nhiệt đồng thời thân nồi, đáy nồi được bao bọc bởi một lớp bảo ôn. Trục nồi nấu có lớp cánh khuấy để đảo trộn dịch, tránh hiện tượng gạo bị vón cục và để cho quá trình đường hoá xảy ra triệt để hơn . Khi tiến hành nấu hơi đi qua các ống hơi truyền nhiệt cho thành nồi và đáy nồi để đun nóng dịch cháo. Gạo sau khi nghiền được vít tải đưa vào cửa số (2). Tiến hành bật cánh khuấy (16). Sau khi cho hết nguyên liệu vào mới tiến hành gia nhiệt lên 90oC trong 20 phút. Hệ thống gia nhiệt bao trùm hết đáy và 1/3 thân thiết bị. Nguyên liệu được gia nhiệt bằng tác nhân hơi nước. Sau đó tiếp tục nâng nhiệt độ lên đến nhiệt độ sôi và giữ trong 20 phút để quá trình đường hoá xảy ra hoàn toàn. Sau khi đường hoá đạt yêu cầu thì tháo dịch cháo ra theo cửa số (13). Ngoài ra thiết bị có lắp hệ thống đường ống nước vệ sinh ở phía trên nhằm vệ sinh thiết bị. 5.1.3 – Nồi nấu malt: 1. Cấu tạo: Hình 2: Sơ đồ nồi nấu malt Ghi chú: 1: Hơi thứ 9: Dịch đường hoá vào ra 17: Malt nghiền 2: Đèn chiếu 10: Động cơ 18: Vòi phun 3: Cửa quan sát 11: Hơi vào. 19: Đường ống vệ sinh 4: Thang 12: Cánh khuấy 5: Thân thiết bị 13: Ống truyền nhiệt 6: Lớp bảo ôn 14: Nước nóng 8: Nước ngưng tụ 15: Ống phun 16: Thiết bị hòa malt Nồi malt có đường kính 3750 mm, thể tích 315 hl. 2. Nguyên tắc hoạt động: Malt sau khi nghiền cùng với nước được đưa vào nồi nhờ bộ phối trộn. Nồi malt cũng được làm bằng thép không gỉ, nồi có dạng hình trụ đáy côn kích thước lớn hơn nồi gạo, nắp hình nón có lắp ống thoát hơi. Hệ thống cấp hơi gián tiếp để gia nhiệt đáy nồi được bao bọc bởi một lớp bảo ôn. Trục nồi nấu có lắp cánh khuấy để đảo trộn dịch tránh hiện tượng vón cục. Khi tiến hành nấu hơi đi qua các ống hơi truyền nhiệt cho đáy nồi để đun nóng dịch cháo. Nhưng ở nồi malt còn có thêm một bộ phận nữa là bộ hoà malt. Quá trình hoà malt được thực hiện như sau: malt được phân phối xuống buồng hoà malt ở thiết bị hoà malt, ở dưới thiết bị hoà malt có một đường ống dẫn nước nóng, nước được phun lên ở dạng tia để tránh hiện tượng vón cục, nước được dùng có nhiệt độ 420C. Nguyên liệu được cho vào ở cửa số (17) và nước cho vào ở đường ống số (14). Nước và Malt được hoà đều với nhau nhờ bộ hoà malt (16). Nước và malt sau khi hoà đều thì theo đường ống qua bộ phận phân phối đi vào nồi nấu malt. Hệ thống gia nhiệt ở nồi nấu malt chỉ bao trùm ở phần đáy của thiết bị bởi vì nhiệt độ nấu malt thấp hơn nhiệt độ nấu gạo. Ở nồi malt người ta bơm nước vào có nhiệt độ khoảng 42oC cùng lúc với malt. Sau khi quá trình đường hoá kết thúc thì tiến hành chuyển qua thùng lọc. 5.1.4 – Thùng lọc: 1. Cấu tạo: 8 7 1 5 4 3 2 1 10 9 6 Hình 3: Sơ đồ máy lọc Ghi chú: 1: Dịch vào 6: Ống gom dịch lọc 2: Lưới lọc 7: Dịch ra 3: Ống dẫn nước vệ sinh 8: Động cơ 4: Vòi phun 9: Bộ phận chuyển bã 5: Răng cào 10: Thùng chứa bã Thùng lọc có đường kính 4800 mm, thể tích 317 hl. Thiết bị thân trụ đáy bằng, gần đáy thiết bị có lớp lưới lọc bằng kim loại. Bên trong thiết bị có cánh khuấy có tác dụng hình thành lớp lọc và cào bã: bộ phận cánh khuấy gồm ba cánh được hàn kín trên trục, trên mỗi cánh có gắn các thanh xoắn và thanh thẳng cũng như các tấm đồng cào bã. Cánh khuấy được vận hành bằng motor dẫn động. Đáy thiết bị có lắp hệ thống ống gom dịch lọc. Ngoài ra ở phần rìa đáy có hố thoát bã; phía dưới là thùng chứa bã với cơ cấu vít tải đẩy bã ra ngoài. Thiết bị còn có các cơ cấu phụ trợ như thùng cân bằng, hệ thống nước rữa bã và hệ thống nước vệ sinh. 2. Nguyên tắc hoạt động: Dịch cháo sau khi đường hoá xong được chuyển qua thùng lọc theo 2 cửa số (1). Trước khi lọc cho nước nóng vào ngập bề mặt lưới lọc (khoảng 5 hl), để tránh khối cháo dễ bít bề mặt khối lọc làm tắc nghẽn ống và hạn chế sự tiếp xúc với oxy. Lưới lọc là một sàng lưới được làm bằng thép không gỉ. Khi khối cháo chuyển vào thùng lọc thì cánh khuấy hoạt động để giàn đều bã ra bề mặt sàn lưới. Nguyên tắc lọc là dựa vào sự chênh lệch áp suất phía trên và phía dưới màng lọc, dịch đường tự chảy qua lưới lọc vào các ống gom (6). Dịch được tuần hoàn trở lại cho đến khi nào trong mới tiến hành bơm qua thùng houblon hoá. Cánh khuấy được gắn vào trục trung tâm. Cả hệ thống có thể nâng lên hạ xuống nhờ động cơ (8) đặt ở dưới đáy thiết bị. Việc cào bã được thực hiện nhờ hệ thống lưỡi dao đẩy bã đặt nghiêng một góc xác định so với cánh khuấy nhằm đưa bã từ tâm ra ngoài. Sau khi lọc dịch đầu tiên tiến hành phun nước ấm 76oC để rửa đường hoà tan còn sót lại. Yêu cầu sau khi rửa bã nồng độ chất khô < 1% là đạt. 5.1.5 – Thiết bị houblon hóa: 1. Cấu tạo: Thiết bị houblon hóa được làm bằng thép không gỉ, có dạng hình trụ đáy chỏm cầu. 8 7 6 5 4 3 2 1 Ghi chú: 1- Ống thoát hơi; 2- Nước vệ sinh các ống chùm; 3- Bộ phận truyền nhiệt; 4- Ống tháo nước ngưng; 5- Ống cấp hơi; 6- Dịch vào; 7- Nón phân phối; 8- Nước vệ sinh Hình 4: Thiết bị houblon hóa Thiết bị có đường kính 3750 mm. Thể tích 308 hl.  2. Nguyên tắc hoạt động: Dịch đường từ thiết bị lọc được chuyển vào thùng qua cửa 6 đặt dưới đáy. Nếu thùng đang hoạt động thì dịch được chuyển qua thùng trung gian. Trong thùng houblon có bộ phận truyền nhiệt 3 dạng ống chùm, dịch đi trong ống hơi đi vào khoảng cách giữa các ống nhằm truyền nhiệt cho dịch đường. Khi đó dịch được phun qua các ống chùm lên nón phân phối 7 có tác dụng như cánh khuấy để dịch trong nồi luôn chuyển động để quá trình truyền nhiệt được tốt. Nhiệt độ houblon hóa là 1000C và được thực hiện trong 1h. Sau đó dịch được bơm qua thùng lắng xoáy tâm cũng qua cửa 6. Hơi gia nhiệt cho dịch vào theo cửa 5, nước ngưng được tháo ra qua cửa 4. 5.1.6 – Thiết bị lắng Whirlpool: 1. Cấu tạo: Hình 5: Thùng Whirlpool Thiết bị có đường kính 4000 mm, thể tích 300 hl. 2. Nguyên tắc hoạt động: Dịch được bơm vào thùng qua đường ống đột thu để có vận tốc lớn trước khi vào thiết bị, dịch được đưa vào theo phương tiếp tuyến với thùng và tạo nên lực xoáy tâm, cặn hoa được lắng và tập trung ở tâm của đáy thùng, dịch trong được đưa qua thiết bị làm lạnh trước khi tiến hành lên men. Bã hoa được lấy ra theo cách thủ công. 5.1.7 – Thiết bị làm lạnh: 1. Cấu tạo: Dùng thiết bị làm lạnh kiểu bản mỏng. Thiết bị làm lạnh có cấu tạo là các tấm bản gấp sóng chế tạo từ thép không gỉ, trên mổi tai có đục một lổ tròn, với cấu tạo như vậy khi ghép chúng lại thì sẽ tạo thành 4 đường dẫn, bia vào (1), bia ra (2), chất tải lạnh vào(3), chất tải lạnh ra (4), chất tải lạnh là H20 3-40C. Hình 6: Sơ đồ thiết bị làm lạnh Ghi chú: Đường chất tải lạnh vào. Đường bia vào. 2. Nguyên tắc hoạt động: Dịch ra khỏi thùng Whirlpool khoảng 980C được bơm vào thiết bị làm lạnh kiểu bản mỏng. Trong thiết bị này gồm nhiều Block nối với nhau, trong mỗi Block dịch đường nóng và nước đi ngược chiều nhau và khi qua Block khác thì dịch và nước lạnh đồng thời đảo chiều. Qua mỗi Block nước lạnh sẽ thu nhiệt của dịch nóng làm cho nhiệt độ dịch đường giảm và của nước tăng lên. Cứ tiếp tục như thế cho đến Block cuối cùng nhiệt độ của dịch đường giảm và của nước tăng lên. Cứ tiếp tục cho đến Block cuối cùng nhiệt độ của dịch hạ xuống còn 160C, nhiệt độ của nước tăng lên 900C, và nước này dùng lại cho quá trình nấu sau đó. MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG NẤU 10 8 7 6 5 4 3 2 1 9 11 Chú thích: Nồi gạo Nồi Malt Nồi lọc Nồi houblon hóa Thùng Whirlpool Thiết bị làm lạnh Thùng nước vệ sinh Thùng NaOH Phòng điều khiển Kho nguyên liệu Xử lý nguyên liệu MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG NẤU 10 8 7 6 5 4 3 2 1 9 11  5.2 – Thiết bị trong phân xưởng lên men 5.2.1 – Thiết bị lên men: 1. Cấu tạo: Thiết bị có thân hình trụ, đáy côn với góc ở đáy thiết bị khoảng 75°.Trên thân thiết bị có hệ thống áo lạnh. Đối với những thùng lớn thường có 3 áo lạnh: 2 áo ở thân và 1 áo ở đáy thiết bị. Chất tải lạnh đi trong áo lạnh là cồn 30°, nhiệt độ 4-5°C. Ở bên ngoài thiết bị được bọc bởi một lớp bảo ôn giữ nhiệt độ trong thùng lên men một cách ổn định không bị ảnh hưởng nhiệt độ môi trường. Nhà máy hiện đang sử dụng ba loại thùng lên men có thể tích khác nhau là: + 150 hl + 830 hl + 1350 hl Hình 7: Sơ đồ thùng lên men Ghi chú: Thân thùng 7. Chất tải lạnh ra Đáy côn 8. Van điện tử Áo lạnh 9. Đường vệ sinh Van an toàn 10. Đường tuần hoàn Kính quan sát 11. Dịch vào và bia ra Chất tải lạnh vào 12. Vòi phun tia 2. Nguyên tắc hoạt động: Dịch đường được đưa vào thiết bị theo đường ống(11) từ dưới lên để tránh tạo bọt. Sau khi lên men bia tạo thành cũng được lấy ra theo đường ống (11). Việc theo dõi áp suất trong thùng lên men được thực hiện nhờ bộ đặt áp CO2. Trong quá trình lên men khí CO2 tạo ra, nếu CO2 tạo ra nhiều đến áp suất 0,5 bar thì van an toàn số (4) có lò xo mở ra để thu hồi CO2 nhằm tránh hiện tượng nổ thùng. Đến khi áp suất trong thùng thấp xuống thì lò xo đẩy chốt đóng van lại. Thiết bị lên men làm việc ở áp suất dư 0,5 bar. Khi tiến hành vệ sinh thiết bị, nước rửa và xút theo đường ống dẫn(12) phun từ trên xuống. Các áo lạnh (3) được đặt ở thân và đáy thiết bị nhằm tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ trong dịch lên men, tạo ra dòng thuỷ lực tạo điều kiện cho nấm men tiếp xúc với dịch tốt hơn, đẩy nhanh quá trình lên men. Đồng thời trong quá trình lên men có tỏa nhiệt, áo lạnh có nhiệm vụ là hạ nhiệt độ của dịch xuống nhiệt độ lên men. Cặn và men lắng trong thiết bị được tháo ra ở đây. Chất tải lạnh là glycol 5.2.2 – Thiết bị lọc khung bản: 1. Cấu tạo: Thiết bị lọc khung bản được cấu tạo gồm một dãy khung (3) và bản (5) đặt xen kẽ và liên tiếp nhau. Khung và bản được làm bằng thép không gỉ. Ở giữa khung và bản có một lớp giấy lọc (4). Dãy các khung và bản xếp xen kẽ và liên tiếp nhau. Phía trên và dưới máy lọc có hai đường ống dẫn bia vào và ra. Các khung bản và giấy lọc được ép lại với nhau bởi máy ép thủy lực đặt ở đầu của máy. Hình 8: Sơ đồ thiết bị lọc khung bản. Ghi chú: Bia vào 6. Áp kế vào Bia ra 7. Áp kế ra Khung lọc 8. Chân máy Giấy lọc 9. Thành đở 5. Bản lọc 2. Nguyên tắc hoạt động: Bia trước khi lọc được sục CO2 trên đường ống để tăng hàm lượng CO2 trong bia ,phối trộn đất lọc với nước vô trùng rồi bơm vào thiết bị để tạo lớp đất lọc. Sau khi tạo lớp đất xong ta tiến hành bơm bia cần lọc vào khung có hòa trộn với đất lọc và chất chống oxi hóa theo tỉ lệ thích hợp vào các khung nhờ các lỗ thông giữa đường ống dẫn và khung. Chất chống oxy hoá tác dụng với oxy còn lẩn trong bia gây ảnh hưởng xấu đến quá trình bảo quản bia, đất lọc tạo lớp trợ lọc cho bia trước khi qua thiết bị lọc. Bia đục được bơm vào thiết bị lọc qua đường ống số (1). Dưới vận tốc lớn bia được phân bố đều vào các khung (3). Tại đây bia được khuyếch tán qua hai phía của đất lọc vào lớp giấy lọc (4), sau đó đi vào bản. Nấm men và các chất cặn bã được giữ lại ở lớp đất lọc và giấy lọc. Bia trong từ bản ra ngoài theo đường ống số(2). Áp suất đi vào luôn lớn hơn áp suất ra. Nếu áp suất vào tăng hơn 6 bar thì phải dừng lọc, lúc này phải xả đất lọc cũ thay bằng lớp đất lọc mới đồng thời tiến hành vệ sinh thiết bị. Lưu lượng lọc bia sẽ đẩy những cặn bít ở mao dẫn và làm sạch giấy 5.2.3. Nhân giống nấm men bia Quá trình nhân giống nấm men bia được tiến hành qua 6 giai đoạn 1. giai đoạn 1: Bắt đầu bằng nuôi cấy bề mặt. Cho 100 ¸150 ml dịch lạnh đã thanh trùng vào ống nghiệm, nhiệt độ khoảng 20 ¸210C. 2. Giai đoạn 2: Chuyển thể huyền phù của men đã được cấy ở giai đoạn 1 sang bình Carlsberg có chứa sẳn 12 lít dịch đã thanh trùng. Sục khí và làm lạnh đến 200C. 3. Giai đoạn 3: Lấy 8 ¸10 hl dịch lạnh vào thùng nhân giống số 3. Dịch được thanh trùng ở thùng bằng cách gia nhiệt trên 900C (có sục khí nhẹ) và giữ ở nhiệt độ này khoảng 20 phút, giữ áp suất trong thùng 0,5¸0,7 bar. Sau đó tiến hành làm lạnh đến 180C. Thể huyền phù của men từ bình Carlsberg được chuyển vào thùng và cách 1h tiến hành sục khí 15 phút. 4. Giai đoạn 4: Lấy 40 hl được làm lạnh đến 160C cho vào thùng nhân giống số 4. Chuyển giống từ bình số 3 sang và tiến hành sục khí. 5. Giai đoạn 5: Thêm 100 hl dịch 160C đã sục khí vào thùng đang nhân giống số 4. 6. Giai đoạn 6: Bia từ thùng nhân giống số 4 được chuyển sang thùng lên men vừa, đưa vào thùng lên men 2 mẻ 250hl của dịch đã được sục khí 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 5 2 4 1 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG LÊN MEN Chú thích: 1.Thùng len men nhỏ 2. Thùng len men vừa 3. Thùng len men lớn 4. Thùng chứa bia trong 5.Thùng chứa men tái sinh 6. Thùng nhân giống số 3 7. Thùng nhân giống số 4 8.Thùng vệ sinh thùng lmen 9.Thùng vệ sinh thùng nhân giống 10.Thùng vệ sinh thùng bia trong 11.Hệ thống khử oxy 12.Thùng chứa nước đã khử oxy 13.Thùng phối trộn đất lọc 14. Máy lọc khung bản 15. Máy làm lạnh 16. Thùng chứa dịch màu 3 5.3 – Thiết bị trong phân xưởng chiết 5.3.1 – Máy rửa chai: 1. Cấu tao: Hình 9: Sơ đồ thiết bị rửa chai Ghi chú: Chai ra 10. Bơm cho vòi phun nhãn Vòi phun nước sạch 11. Bơm cho vò phun nước ấm lần 1 Vòi phun nước thường 12. Bơm cho vò phun nước ấm lần 2 Vòi phun nước ấm lần hai 13. Vò phun nước ấm Vòi phun nước ấm lần một 14. Bơm cho vòi phun nước thường Vùng ngâm sút 15. Vùng ngâm nứoc ấm Cơ cấu cào nhãn 16. Để chiết chai Vòi phun nhãn 17. Chiếu chờ chai Bộ phận trao đổi nhiệt 2. Nguyên tắc hoạt động: Máy rửa có cấu tạo gồm 6 khoang, chai khi đi qua mỗi khoang sẽ được rửa bằng mỗi dung dịch rửa khác nhau. Trong mỗi khoang, dung dịch rửa được phun vào chai qua các vòi phun xoáy với lực phun mạnh, nhằm loại bỏ hoàn toàn chất bẩn còn sót lại trong chai. Quy trình hoạt động của máy rửa chai tiến hành qua các bước như sau · Ở khoang 1: phun nước lạnh vào chai để rửa sạch sơ bộ. · Ở khoang 2: Dung dịch xút 2% ở nhiệt độ 850C được phun vào trong chai. Chai được ngâm trong dung dịch xút trong 4 – 5 phút. Ở giai đoạn này, nhãn giấy trên thân chai được bóc ra gần hết nhờ vòi phun xoáy, còn nhãn nhôm thì bị hòa tan hoàn toàn trong dung dịch xút. Dung dịch này được thải vào hệ thống nước thải. · Ở khoang 3: Dung dịch xút 1,5% ở nhiệt độ 750C được phun vào chai trong 4 – 5 phút nhằm rửa chai lần thứ hai, và bóc hết nhãn còn sót lại trên thân chai. · Ở khoang 4: Phun vào chai nước ấm 650C để rửa xút còn lại trong chai lần thứ nhất. · Ở khoang 5: Phun vào chai nước ấm có nhiệt độ thấp hơn (nước lạnh dần) để rửa xút còn lại trong chai thêm một lần nữa. · Ở khoang 6: Nước lạnh được phun vào chai để rửa hoàn toàn xút bám trong chai. Nước rửa ở khoang này được thu hồi, và được đưa ngược lại để dùng làm nước lạnh rửa chai sơ bộ ở khoang 1. 5.3.2 – Máy chiết: 1. Cấu tạo: Hình 10: Sơ đồ máy chiết Ghi chú: Đường ống hơi Đường ống thong hơi Đường ống chân không Van hình nón Cam điều khiển Chốt van xả Chốt van chân không Van điều áp Đường ống thêm  2. Nguyên tắc hoạt động: Quá trình chiết bia vào chai gồm 9 công đoạn sau: 1-Hút chân không lần 1. Loại bỏ một phần không khí bên trong chai ở giai đoạn này khoảng 90% lượng không khí được đẩy ra ngoài. 2-Nén CO2 lần 1 Tăng hiệu quả cho quá trình hút chân không lần 2. 3-Hút chân không lần 2: Tiếp tục đẩy phần không khí còn lại ra ngoài. Sau giai đoạn này trong chai còn khoảng 1% không khí. 4-5- Nén CO2: Tạo sự cân bằng áp để thực hiện quá trình chiết. 6-Chiết bia: Bia rót vào chai và tựa theo thành chai. 7- Hoàn thành quá trình chiết: 8- Nén CO2 tinh khiết:Nhằm điều chỉnh mức chiết. 9- Hoàn thành quá trình chiết: Trở lại vị trí ban đầu để chuẩn bị chiết chai khác. Quá trình chiết bia lon đơn giản hơn chiết bia chai. Quá trình này không hút chân không chỉ nén CO2 một lần. 5.3.3 – Thiết bị thanh trùng: 1. Cấu tạo: Hình 11: Sơ đồ thiết bị thanh trùng Ghi chú: 1, 2, ... 10. Các khoang nước thường và nước nóng 11. Môtơ 12. Lớp lưới phun 13. Băng tải 14. Tank truyền động 15. Đường ống tuần hoàn P. Bơm HE. Bộ phận trao đổi nhiệt Thiết bị có 10 vùng nhiệt độ trong đó có 4 vùng độc lập nhau nhưng cần đảm bảo nguyên tắc: nhiệt độ tăng dần đến nhiệt độ thanh trùng. Sau đó giảm dần đến nhiệt độ bình thường. Nhiệt độ được nâng dần dần nhằm tránh chai khỏi bị nứt vỡ do sự thay đổi nhiệt độ đột ngột đồng thời đảm bảo sự ổn định của bia. 2. Nguyên tắc hoạt động: Chai bia sau khi ghép nắp được băng chuyền chuyển dần vào máy thanh trùng. Chai bia vào đầu này và ra ở đầu kia của máy nhờ băng tải hoạt động liên tục.Nước được phun theo nguyên tắc sau: -Đường ống dẫn nước phun ở vùng 1 được bơm từ vùng 10 sang và ngược lại. -Tương tự như vậy đối với vùng 2 và 9, vùng 3 và 8. Nếu nhiệt độ của các vùng không đạt yêu cầu , các van sẽ tự động cấp nước nóng hay lạnh cho vùng đó. Nước này được điều chình nhiệt bởi hai thiết bị trao đổi nhiệt dạng khung bản đặt bên ngoài. -Chu kỳ thanh trùng 65 phút. -Độ thanh trùng (PU): 205 PU -Nhiệt độ bia ra: 300C 5.3.4 – Máy dán nhãn, in date sản xuất: 1 2 9 8 7 6 5 4 3 1099 0000 1. Cấu tạo: Ghi chú: Gắp nhãn Hộp nhãn Bàn chai Báo xung nhịp 5. Tủ điều khiển 6. Thiết bị phát hiện chai vào 7. Bánh răng đưa chai vào 8. Quét hồ lên nhãn 9. Trục lăn hồ 10. Điểm giao Hình 12: Sơ đồ thiết bị dán nhãn 2. Nguyên tác hoạt động: Sau khi thanh trùng hoàn toàn, bia được tiếp tục vận chuyển vào máy dãn nhãn và in date sản xuất. Hệ thống máy này hoạt động tự động hoàn toàn. Có 3 loại nhãn cần dán lên mỗi chai bia: nhãn bụng, nhãn lưng bằng giấy và nhãn nắp bằng nhôm (dán lên cổ chai). Các loại nhãn này đã được in sẵn và xếp thành từng lốc đưa vào máy. Khi chai bia đi qua, máy sẽ bôi keo và dán nhãn lên các vị trí cần thiết trên chai bia. Nhãn bụng và nhãn nắp được dán trước, nhãn lưng sẽ được dán tiếp theo sau đó. Dán nhãn xong, máy sẽ tiếp tục in ngày, tháng, năm sản xuất lên nắp chai. Tại máy in date, chỉ cần nhập số liệu của ngày, tháng năm sản xuất một lần duy nhất, những lần sau không cần nhập nữa, thay vào đó máy sẽ tự tính và in lên nhãn. Chương 6: XỬ LÝ NƯỚC THẢI Toàn bộ nước thải của nhà máy được tập trung ra cống, trong nước thải này có chứa lượng lớn chất hữu cơ (Polysaccharit, protein...) và nhũng chất bẩn khác, nên ta không thể thải trực tiếp ra sông mà cần phải qua hệ thống xử lý. Ở nhà máy sử dụng phương pháp vi sinh để xử lý nước thải. Tuy không thể xử lý triệt để nhưng cũng góp phần giữ vệ sinh và chống ô nhiễm môi trường. 6.1 – Quy trình xử lý nước thải Nước thải từ nhà máy Cống Bể ngầm Bể cân bằng Bể Metan Khí (CO2,CH4) Bể hiếu khí Bể gạn lọc Nước sạch thải ra sông Điều chỉnh PH 6.2 – Thuyết minh quy trình công nghệ 6.2.1. Bể tiền xử lý Nước thải từ các phân xưởng sản xuất dẫn về bể tiền xử lý qua các bước lọc rác và lắng sơ bộ trước khi được bơm vào bể thu nước. Tập trung ở khoang đầu của bể tiền xử lý, nước thải sẽ đi qua một lưới chắn rác. Lưới chắn rác được đặt nghiêng so với mặt phẳng ngang để cho nước chảy qua lưới một cách thuận lợi. Đây là công đoạn xử lý đầu tiên, đơn giản nhưng cũng rất cần thiết cho toàn bộ quy trình xử lý nước thải. Khi đi qua lưới, nước thải được loại bỏ bớt những rác thải có kích thước lớn như giẻ, giấy, rác thải…, giúp cho các đường ống dẫn nước trong những quy trình tiếp theo không bị tắc nghẽn do rác.Qua khỏi lưới lọc rác, nước thải tiếp tục được lắng sơ bộ. Tại đây, nước được lưu lại một thời gian lắng để ổn định các thành phần trong nước trước khi đi vào bể điều hòa. Dưới tác dụng của trọng lực, chất thải có kích thước tương đối lớn lơ lửng trong nước sẽ bị lắng xuống đáy bể tạo thành lớp bùn. Lớp bùn này khi đầy sẽ được múc lên đem đi xử lý. Nước đã được lắng sẽ được bơm qua giếng thu nước để đi vào quy trình xử lý tiếp theo. 6.2.2. Bể lắng Thể tích của bể lắng là 1000 m3. Tại bể lắng, nước sẽ được lắng các chất thải thêm một lần nữa. Trước khi vào bể lắng, nước thải đi qua máy lọc rác tự động đặt trước bể. Máy lọc rác này hoạt động hoàn toàn tự động. Khi nước trong vào đủ, máy sẽ tự khởi động lọc. Bộ phận lọc của máy quay tròn quanh một trục cố định, khi chảy qua bộ phận lọc, rác được giữ lại trên bề mặt, sẽ được gom lại và đưa vào thùng chứa rác, còn nước thải chảy qua các khe hở trên bề mặt bộ phận lọc, đi vào bể lắng. 6.2.3. Bể điều hòa (Bể cân bằng) Bể điều hòa có thể tích 3000 m3, nhưng thể tích sử dụng thường chỉ khoảng 80%. Tại đây, nước thải từ các phân xưởng sản xuất đã được xử lý qua các công đoạn trước được hòa cùng nước rửa chai từ nhà chiết để được cùng xử lý. Nhờ hoạt động của máy trộn đặt cách đáy bể điều hòa khoảng 1,5 m, hai loại nước thải này được hòa trộn với nhau trước khi xử lý. Máy hòa trộn nước cũng hoạt động hoàn toàn tự động. Khi mực nước trong bể điều hòa xuống thấp hơn máy (tức là nước trong bể điều hòa đã được chuyển gần hết qua công đoạn tiếp theo), máy sẽ ngừng hoạt động, khi nào nước trong bể cao hơn máy, máy mới hoạt động trở lại. Tại bể điều hòa, nước thải được điều chỉnh đến pH 6,5 ¸ 7,5 là pH thích hợp cho vi sinh vật hoạt động để chuyển hóa các chất hữu cơ. Phía dưới bể điều hòa có phòng chứa hóa chất, mà chủ yếu là xút (NaOH) và axit (HCl) chứa trong 2 thùng pha hóa chất. Tùy vào pH của nước ban đầu đưa vào bể, xút hay axit được hòa với nước trong bể để điều chỉnh pH. Công đoạn chỉnh pH tại bể điều hòa được thực hiện tự động nhờ các bơm tự động trong phòng chứa hóa chất. Khi nước thải có pH ≤ 6,5, bơm sẽ tự động bơm xút vào bể. Khi nước thải có pH ≥ 7,5 , bơm hoạt động bơm acid vào bể. Sau khi được điều chỉnh pH, nước thải sẽ được tiếp tục bơm qua xử lý ở bể UASB. 6.2.4. Bể UASB (bể xử lý kị khí, bể metan) Tại bể UASB có thể tích 2700m3, nước thải tiếp tục được lên men kị khí, tức là trong bể này, nhà máy sử dụng vi sinh vật lên men kị khí để xử lý nước. Từ bể điều hòa, nước thải theo các đường ống phân phối được bơm vào bể UASB theo hướng từ dưới lên, để tăng mức độ tiếp xúc giữa cơ chất trong nước thải với vi sinh vật kị khí trong bể. Tại đây, các loại vi sinh vật này sẽ ăn các protein, axit béo,… trong nước, làm cho nước trong hơn. Sử dụng vi khuẩn Metannogenic bacterium Nước thải trong bể UASB được xử lý theo 3 pha riêng biệt từ dưới lên: · Pha 1: Pha phản ứng Pha phản ứng xảy ra ở tầng dưới cùng, tức là ở đáy bể. Trong giai đoạn này, vi sinh vật sẽ phân hủy cơ chất có trong nước cho nhu cầu sinh trưởng, phát triển của chúng. · Pha 2: Pha thu khí Trong quá trình phân giải cơ chất, vi sinh vật sinh ra một lượng lớn khí metan (khí CH4), và một lượng nhỏ khí CO2 . Lượng khí này sẽ được thu lại nhờ các chụp thu khí đặt trong bể, và được đưa qua buồng đốt khí metan để đốt. · Pha 3: Pha thu nước bề mặt Sau khi đã được vi sinh vật trong bể phân giải gần hết cơ chất, nước trong bể trở nên trong hơn, nổi lên bề mặt và được thu lại để chuyển sang xử lý tiếp ở công đoạn tiếp theo. 6.2.5. Bể CASS (bể xử lý hiếu khí) Trước khi qua bể CASS, nước thải đi qua bể lựa chọn vi sinh. Tại đây, nước thải sẽ được hòa trộn với bùn hồi lưu từ bể CASS để tăng điều kiện tiếp xúc giữa vi sinh vật hiếu khí trong bùn với cơ chất còn lại trong nước thải. Sau đó, hỗn hợp này được chuyển tiếp tục sang bể CASS để xử lý. Bể CASS có thể tích 2500 m3. Nước thải bơm qua bể sẽ được hệ vi sinh vật hiếu khí trong bể hoạt động phân giải tiếp chất hữu cơ kích thước nhỏ còn sót lại trong bể sau khi xử lý ở bể UASB. Dưới đáy bể CASS được thiết kế bộ phận sục khí vào bể, cung cấp O2 cho hoạt động phân giải cơ chất trong nước thải của vi sinh vật trong bể. Sau khoảng 10h, nước trong bể CASS được xử lý đạt yêu cầu cho phép. Nước lúc này được thải ra môi trường, vào hệ thống nước thải của cả khu công nghiệp. 6.2.6. Xử lý bùn: Trong toàn bộ quy trình xử lý nước thải, dưới đáy của bể lắng và bể UASB hình thành một lớp bùn dày do quá trình lắng các chất hữu cơ, lượng bùn này sẽ được hút, bơm về phòng xử lý bùn của nhà máy, và được tiếp tục xử lý. Công đoạn xử lý bùn được tiến hành như sơ đồ sau: Bùn được hút về tập trung ở bể chứa bùn trong phòng xử lý bùn. Tiếp theo sẽ được ép khô nhờ máy ép bùn. Sau khi ép, bùn khô được đưa vào chứa ở thùng chứa bùn khô, và sẽ được công ty môi trường thu gom, còn nước thải ra trong quá trình ép chảy vào ống nước mưa của nhà máy, và đổ vào bể chứa nước thải của khu công nghiệp. Chỉ tiêu của nước thải sau khi xử lý: pH = 6 – 9 BOD: 100 mg/l TSS: 100 mg/l Chương 7: HỆ THỐNG HƠI-ĐIỆN-NƯỚC TẠI NHÀ MÁY. 7.1. Hệ thống điện: Trong nhà máy điện được sử dụng dưới 2 dạng: điện chiếu sáng và điện động lực. Ðể chiếu sáng nhà máy sử dụng 3 loại đèn: - Ðèn huỳnh quang bóng bầu dục, ánh sáng trắng, công suất 100W để chiếu sáng các khu vực nhà máy. - Ðèn tuýp huỳnh quang, ánh sáng trắng, công suất 40W. - Đèn tròn dây tóc, ánh sáng vàng, công suất 100¸300W. 7.2. Hệ thống hơi: Tại nhà máy, hơi được dùng để dung nóng nồi gạo, nồi malt, nồi houblon. Hơi còn dùng để làm lạnh dịch lên men trong quá trình lên men cũng như trong quá trình chiết rót. Hơi gồm có hơi nóng và hơi lạnh. Hơi được cung cấp từ lò hơi của nhà máy. Sauk hi thực hiện xong chức năng của mình, hơi được hồi lưu trở lại hoặc thải ra ngoài. Nước ngưng thì được thải ra ngoài. Đường ống dẫn hơi đều có lớp bảo ôn bên ngoài để tránh tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh và để đảm bảo hiệu suất của quá trình gia nhiệt, làm lạnh. Hơi từ lò hơi theo đường ống dẫn đến các phân xưởng nấu, lên men…tại mỗi thiết bị đều có đường ống dẫn hơi vào và hơi ra. 7.3. Hệ thống nước: Nước sử dụng tại nhà máy nhằm nấu bia và vệ sinh thiết bị bao bì. Nước dùng cho nhà máy phải đảm bảo các chỉ tiêu về vi sinh vật, hóa học, hóa lý. Nước được cung cấp từ nhà máy nước trong thành phố. Sau khi nước được bơm về nhà máy, nước được chứa trong bể để cho mùi Clo trong nước bay đi tránh những ảnh hưởng xấu đến chất lượng của sản phẩm, sau đó nước mới được đưa vào quá trình sản xuất thông qua các đường ống dẫn. Nước sau khi dùng xong được đưa ra cống dẫn để đưa đến khu vực xử lý nước thải. Tại nhà máy còn có hệ thống lọc nước mặn thành nước ngọt để chủ động nguồn nước ngọt cho nhà máy vào mùa hè. KẾT LUẬN Sau gần 2 tháng được thực tập tại Cty Bia Huế, em đã có cơ hội tiếp cận với một trong nhưng dây chuyền sản xuất bia hiện đại hiện nay. Trong quá trình thực tập tại Cty em đã được thăm quan, tìm hiểu về cấu tạo cũng như nguyên tắc hoạt động của tất cả các thiết bị trong nhà máy. Từ đó em đã có cơ hội để cũng cố thêm những kiến thức đã học ở nhà trường. Tuy nhiên do thời gian thực tập có hạn và có những điều chưa biết nên phần báo cáo có nhiều thiếu xót. Mong nhà máy và thầy cô thông cảm và đóng góp ý kiến cho bảng báo cáo của em. Em xin chân thành cảm ơn quý công ty và thầy cô đã tạo điều kiện để em hoàn thành đợt thực tập tốt nghiệp này! Huế 1/2009 Sinh viên thực tập: Đặng Văn Thư. NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Huế 1/2009 Cán bộ hướng dẫn: