Đề tài Thực tập tốt nghiệp bia VBL

Báo cáo thực tập tốt nghiệp 0 MỞ ĐẦU Tập đoàn VBL Việt Nam là một hình thức liên doanh với nước ngoài điển hình, phát triển lớn mạnh với 4 cơ sở đặt tại thành phố Hồ Chí Minh, Tiền Giang, Quảng Nam và Đà Nẵng. Sản phẩm của VBL đã có mặt trên thị trường với khối lượng khổng lồ, đa dạng, phong phú về chủng loại: Heiniken, Tiger, Bivina, Larue, Lager… Qua thời gian thực tập tại Công ty TNHH VBL Quảng Nam, tôi nhận thấy công ty là một trong những công ty lớn của địa bàn tỉnh Quảng Nam với các sản phẩm ngày càng đa dạng và chất lượng cao. Ngoài ra, do nhận thức được tầm quan trọng của đợt thực tập tốt nghiệp, nó giúp cho tôi nhận thấy sự khác biệt giữa lý thuyết và thực tế sản xuất, là kinh nghiệm thực tiễn có thể áp dụng sau này. Với qui mô lớn mạnh của nhà máy và tầm quan trọng của đợt thực tập nên tôi đã chọn nhà máy bia VBL Quảng Nam để thực tập. Được sự chấp nhận của Ban lãnh đạo công ty, Ban Giám hiệu truờng Đại học Bách Khoa, chủ nhiệm khoa, các thầy cô giáo đã cho tôi tìm hiểu thực tế, bổ sung cho kiến thức đã học, nắm vững thêm về hệ thống và dây chuyền công nghệ, tìm hiểu và nắm vững nhiệm vụ của người kỹ sư trong công tác quản lý. Tuy đã cố gắng hết sức mình, nhưng với điều kiện và năng lực còn hạn chế nên chắc chắn bài viết vần còn nhiều thiếu sót, rất mong Ban lành đạo công ty, giám đốc sản xuất, các trưởng bộ phận, các anh chị kỹ sư, các thầy cô giáo, bạn đọc…thông cảm và góp ý. Báo cáo thực tập tốt nghiệp 1 CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY 1.1.VBL Quảng Nam – Lịch sử phát triển - Thành lập: tháng 9 năm 2002 với tên gọi nhà máy Bia Quảng Nam – là một đơn vị trực thuộc của công ty xây lắp điện Quảng Nam – một doanh nghiệp nhà nước. - Diện tích: 30 000 m2 - Vị trí: nằm tại Khu Công nghiệp Điện Nam – Điện Ngọc, huyện Điện Bàn, tỉnh Quảng Nam. - Tổng số vốn đầu tư: khoảng 140 tỷ đồng Việt Nam (khoảng 9 triệu USD). - Công suất:
giai đoạn mới thành lập: 10.000.000 lít/năm
giai đoạn hiện nay: 30.000.000 lít/năm
tương lai dự kiến: 120.000.000 lít/năm - Các chứng nhận:
Tháng 12 năm 2003: được cấp chứng chỉ hệ thống quản lý chất lượng theo ISO 9001: 2000
Tháng 4 năm 2004: ký hợp đồng gia công với công ty bia Foster’s để sản xuất bia Larue
Tháng 12 năm 2006: tiếp tục được cấp chứng nhận ISO 9001: 2000 - Ngày 11/01/2007: công ty xây lắp điện Quảng Nam và công ty liên doanh nhà máy bia Việt Nam VBL ký hợp đồng liên doanh thành lập công ty TNHH VBL Quảng Nam. - Nhà máy bia Quảng Nam trở thành một thành viên của VBL, đổi tên thành công ty TNHH VBL Quảng Nam. Báo cáo thực tập tốt nghiệp 2 1.2.Sơ đồ tổng mặt bằng nhà máy Nhà nghiền WC Lạnh trung tâm Khí nén Thu hồi CO2 Lò hơi Lạnh trung tâm Filter Room Phòng TN Nhà nấu Nhà chiết Kho thành phẩm KHU ĐẤT MỞ RỘNG Kho nguyên liệu WC Nhà ăn Hội trường Nhà xe Bồn hoa Tổ chức Hành chính Xử lý nước thải Cơ điện Bể chứa nước1 Xử lý nước Bảo vệ Bể chứa nước2 Bể chứa nước3 Báo cáo thực tập tốt nghiệp 3 1.3.Cơ cấu tổ chức công ty VBL Quảng Nam: Ban Giám đốc Phòng Nhân sự Phòng Tài chính Bộ phận Sản xuất Phòng Technology Bộ phận Nấu Bộ phận Đóng gói Bộ phận Kho Bộ phận Cơ điện Báo cáo thực tập tốt nghiệp 4 CHƯƠNG 2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 2.1.Sơ đồ công nghệ Lọc và rửa Nước 780C Bã hèm Houblon Cao hoa (BKE) Hơi Lắng trong Chất trợ lọc Làm lạnh Nước Chillwater Lên men CO2 Xử lý Ổn định bia Phụ gia Lọc bia Chiết rót Cặn, bã hoa Thanh trùng Dán nhãn Thành phẩm Làm sạch Malt Nghiền Phối trộn Nước Nồi malt Enzyme Làm sạch Gạo Nghiền Phối trộn Nước Nồi gạo Enzyme Đường hóa Hội cháo Báo cáo thực tập tốt nghiệp 5 2.2.Thuyết minh quy trình công nghệ Nguyên liệu để sản xuất bia gồm malt và gạo. Nguyên liệu chính là malt được nhập từ Úc về, ngoài ra còn sử dụng nguyên liệu thay thế là gạo nhằm giảm giá thành sản phẩm. Sau khi nghiền, bột gạo được phối trộn với nước theo tỉ lệ 1: 3 rồi bơm sang nồi nấu gạo. Sau khi phối trộn gạo xong cần phải vệ sinh đường ống trước khi phối trộn malt để tránh hư hỏng mẻ nấu do đường ống dẫn gạo và malt đã phối trộn đến nồi nấu là dùng một đường ống. Phối trộn gạo xong, bổ sung enzim Termamyl, nâng nhiệt để nồi nấu gạo đạt 980C và giữ trong 2 phút. Tiếp sau đó malt được phối trộn, malt được phối với nước theo tỉ lệ 1: 4, sau phối trộn có bổ sung thêm enzim Ceremix, Ultraflo rồi nâng nhiệt để nhiệt độ nồi malt đạt 500C để một thời gian khoảng 30 phút cho quá trình đạm hoá xảy ra do nhiệt độ này enzim proteaza hoạt động, rồi bắt đầu hội cháo. Dịch khối cháo từ nồi gạo được bơm sang nồi malt, tiến hành quán triệt để hội cháo ở 670C và giữ trong 6 phút rồi nâng nhiệt một cách từ từ để quá trình đường hoá xảy ra tạo đường maltoza và một ít dextrin, nâng đến khi đạt 78C thì giữ 1 phút. Dùng dung dịch Iốt để kiểm tra quá trình đường hoá.Nếu dung dich Iốt không chuyển sang màu tím tức là quá trình đường hoá kết thúc Sau khi đường hoá xong, dịch cháo được đưa sang thiết bị lọc đáy bằng để tách dịch đường ra khỏi bã hèm và rửa bã để thu phần dịch đường còn sót lại có trong bã, bã thu hồi được bơm sang bể chứa bã hèm còn dịch đường được bơm sang nồi houblon hoặc nồi trung gian (nếu nồi houblon đang hoạt động). Dịch đường sau houblon hoá được bơm sang thiết bị lắng xoáy Whilpool để lắng bã hoa và các cặn bã khác, thời gian lắng 20 phút. Dịch đường sau khi lắng trong được bơm sang thiết bị làm lạnh nhanh kiểu bản mỏng. Tác nhân lạnh là nước 20C để hạ nhiệt độ dịch từ 90 - 950C xuống còn 8,50C và được bơm sang các tank lên men và cứ 4 mẻ đưa vào một tank. Không khí sạch đã qua các thiết bị làm sạch đựơc đưa vào các tank lên men cùng lúc với dịch lên men và cung cấp cho cả 4 mẻ, riêng nấm men được đưa vào ở mẻ đầu tiên. Nấm men sau khi được nhân giống đến đủ số lượng 60 triệu tế bào/ml hoặc sữa men được thu hồi từ các tank lên men trước được hoạt hoá và bổ sung cùng lúc với dịch đường. Nhiệt độ lên men ở các tank đã cài sẵn là 14,20C. Trong quá trình lên men ta giữ nhiệt độ ở 14,20C. Khoảng thời gian ta kiểm tra độ đường, nếu độ đường còn 4,2 – 4,8oP thì ta nâng nhiệt độ lên 15,20C, giữ 15,20C trong 2 ngày để nấm men hoạt động mạnh nhằm sử dụng lượng đường còn lại. Nếu độ đường lên men đạt 3,8oP thì bắt đầu tính thời gian Rhu. Ruh khoảng 18 h thì tiến hành Báo cáo thực tập tốt nghiệp 6 rút sữa men. Thời gian Rhu dài hay ngắn tùy thuộc vào hàm lượng diacetyl. Khi hàm lượng diacetyl đạt ≤ 0,12 ppm thì kết thúc quá trình Rhu. Thông thường thời gian Rhu kéo dài khoảng 48-60 h. Sau khi lên men, bia được phối trộn nước bão hòa CO2 rồi được bơm qua thiết bị lọc đĩa nhằm làm trong bia, bia trong sau lọc được bổ sung CO2 lần cuối và ổn định trong tank BBT. Sau đó, bia được chiết rót vào chai theo nguyên tắc rót đẳng áp. Tiếp tục đóng nắp, thanh trùng, dán nhãn, in ngày sản xuất, hạn sử dụng rồi được chuyển vào kho. Báo cáo thực tập tốt nghiệp 7 CHƯƠNG 3:NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT 3.1 Malt: Malt là hạt hoà thảo nảy mầm trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm nhân tạo xác định, tạo malt bằng cách cho hạt đại mạch nảy mầm trong điều kiện nhân tạo và sau đó tách bỏ rễ mầm và sấy đến độ ẩm nhất định. Về mặt dinh dưỡng, malt rất có giá trị vì hầu như tất cả các thành phần trong hạt ngũ cốc đã được chuyển về dạng dễ tiêu hoá. Trong sản xuất bia, malt vừa là nguyên liệu chính, vừa là nguồn enzim thuỷ phân hay là tác nhân đường hoá. Trong malt đại mạch chứa nhiều chất dinh dưỡng đặc biệt là tinh bột, hàm lượng protein thích hợp cho sản xuất bia. Ngoài ra trong malt đại mạch còn chứa nhiều enzym đặc biệt là proteaza và amylaza cung cấp cho quá trình thuỷ phân. Trong sản xuất bia chủ yếu dùng malt đại mạch vì: - Đại mạch dễ điều khiển trong quá trình ươm mầm - Đại mạch cho tỉ lệ enzim cân đối, thích hợp cho công nghệ sản xuất bia - Vỏ đại mạch dai nên nghiền ít nát và tạo lớp trợ lọc rất xốp. - Malt đại mạch cho bia có hương vị đặc trưng hơn so với các loại malt khác. Chú ý là không dùng malt tươi để sản xuất bia vì tạo màu, mùi khó chịu cho bia. 3.2.Gạo: Nhằm giảm giá thành sản phẩm, đa dạng hoá sản phẩm và chủ động nguồn nguyên liệu nhà máy sử dụng gạo để làm nguyên liệu thay thế. Tỷ lệ gạo: malt là 50:50 ( 1800 kg malt:1650 kg gạo). 3.3.Nước: Nước là nguyên liệu sử dụng với lượng lớn nhất trong sản xuất bia. Nước chiếm 92 – 94% khối lượng và có vai trò quan trọng đối với chất lượng bia. Nhà máy sử dụng nước từ nước giếng khoan, tiếp tục được xử lý tại nhà máy để xử lý cặn, lọc bỏ tạp chất, tiệt trùng bằng Chlorin, khử mùi và lọc tinh. Nước được sử dụng với nhiều mục đích: là nguyên liệu sản xuất bia, là môi trường để xảy ra quá trình đường hoá, lên men, xử lý nấm men, cấp cho lò hơi để cấp hơi cho thiết bị trao đổi nhiệt, để vệ sinh thiết bị, vệ sinh các dụng cụ chứa bia, phân xưởng và cấp cho sinh hoạt. Lượng nước dùng để trực tiếp nấu bia không nhiều nhưng nó ảnh hưởng nhiều đến chất lượng của sản phẩm. Nước trong sản xuất bia cần phải đáp ứng được các yêu cầu công nghệ. Báo cáo thực tập tốt nghiệp 8 3.4.Hoa houblon: Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản thứ hai trong sản xuất bia. Vai trò của hoa houblon trong sản xuất bia: +Tạo vị và mùi cho bia. +Góp phần giữ bọt cho bia. +Tăng tính sát trùng cho bia. +Ổn định thành phần của bia. Thành phần hoá học của hoa houblon gồm có: 11- 13% nước, 15- 21% chất đắng, polyphenol 2,5- 6%, protêin 0,3- 3%, và các chất khác 26- 28%. Ở nhà máy sử dụng cao hoa. 3.5.Nấm men: Chủng nấm men nhà máy sử dụng là chủng nấm men chìm. Thành phần hoá học của tế bào chứa khoảng 75% nước, protêin 15- 45%, cacbonhiđrat 25- 35%, chất béo 4- 7%, chất vô cơ 8- 9%. Báo cáo thực tập tốt nghiệp 9 CHƯƠNG 4: PHÂN XƯỞNG NẤU 4.1. Phân xưởng nghiền. 4.1.1. Sơ đồ quy trình công nghệ. Cân tự động Cân tự động Bộ phối trộn Gàu tải gạo sau nghiền Cylô Cylô Sàn rung Vít tải gạo trước nghiền Phểu chứa gạo Vít tải ngang Máy nghiền búa Tạp chất Quạt hút bụi Cyclon Tạp chất Sàn rung Vít tải malt trước nghiền Phểu chứa malt Vít tải malt sau nghiền Nguyên liệu Gạo Kiểm tra Gàu tải 1 Nam châm Kim loại Malt Kiểm tra Gàu tải Nam châm Máy nghiền trục Báo cáo thực tập tốt nghiệp 10 4.1.2. Quy trình công nghệ 4.1.2.1. Mục đích Phá vỡ cấu trúc nội nhủ của hạt nhưng không làm nát vỏ, làm tăng bề mặt tiếp xúc với nước nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thuỷ phân tiếp theo. 4.1.2.2. Thuyết minh quy trình công nghệ Thành phần nguyên liệu đem nghiền gồm có gạo và malt. Trước khi cho nguyên liệu vào nghiền cần kiểm tra sơ bộ chất lượng nguyên liệu: sâu mọt, cát sạn…sau đó đưa nguyên liệu xuống gàu tải. Nguyên liệu được gàu tải vận chuyển đổ xuống sàn rung. Trên đường xuống sàn rung, nguyên liệu được tách kim loại bởi nam châm đặt trên phía trên sàn. Sàn rung có nhiệm vụ là hút bụi làm sạch nguyên liệu sau đó đưa vào nghiền. Để tách bụi, tạp chất nhỏ lơ lửng người ta có gắn thêm quạt hút thông với sàn rung. Không khí có lẫn bụi được đưa đến các cyclon tách sạch bụi và được thải ra ngoài Thiết bị sàn rung gồm có hai sàn. Kích thước lổ của sàn dưới bé hơn kích thước lổ ở sàn trên. Hai sàn này chia thiết bị chia làm 3 ngăn: ngăn trên cùng tách tạp chất lớn không lọt lưới sẽ được giữ lại và đưa ra ngoài, còn nguyên liệu và tạp chất nhỏ sẽ đi xuống ngăn thứ 2. Tại đây nguyên liệu sẽ được giữ lại trên sàn thứ 2, còn tạp chất nhỏ mịn lọt qua lỗ sàn và rơi xuống ngăn cuối cùng. Nguyên liệu sau khi loại tạp chất nhờ hệ thống vận chuyển vít tải đưa lên phểu chứa trước khi nghiền. Tại phểu chứa trước nghiền, nguyên liệu sẽ được đưa xuống máy nghiền với một lưu lượng nhất định được điều chỉnh bằng hệ thống điều chỉnh tự động trong phòng điều hành. Do yêu cầu công nghệ của mức độ nghiền đối với các nguyên liệu khác nhau nên tùy theo loại nguyên liệu mà ta có thiết bị nghiền thích hợp: + Đối với gạo thì sử dụng máy nghiền búa vì gạo đòi hỏi phải được nghiền càng mịn càng tốt nhằm tạo thuận lợi cho quá trình đường hóa và dịch hóa. + Còn với malt ta sử dụng máy nghiền 2 cặp trục nghiền, với loại máy nghiền này tạo ra bột malt sau nghiền có kích thước thích hợp nhất vì vừa đảm bảo cho các thành phần thủy phân được trong nội nhũ của malt thủy phân triệt để, Báo cáo thực tập tốt nghiệp 11 lại vừa giữ được lớp vỏ trấu nguyên vẹn làm thành một lớp trợ lọc tốt tăng hiệu suất cho quá trình lọc. Trong quá trình nghiền, cần thường xuyên kiểm tra chất lượng của bột nghiền và lượng nguyên liệu đưa vào. Nếu phát hiện trong bột gạo xuất hiện hạt nguyên, còn với malt là xuất hiện hạt nguyên hoặc vỏ bị nghiền nát thì phải có biện pháp xử lý điều chỉnh tốc độ quay của búa nghiền hoặc khoảng cách của các khe nghiền, thời gian nghiền và lượng nguyên liệu nạp vào cho thích hợp. Gạo sau khi nghiền có kích thước nhỏ nên được vít tải nganh vận chuyển vào gàu tải đưa lên xilo trên trước khi phối trộn với nước (còn với malt chỉ cần vít tải đứng). Từ xilo trên nguyên liệu được cân định lượng trong thùng cân rồi sau đó được đưa xuống bộ phối trộn. Gạo được phối trộn trước với nước sau đó vệ sinh thiết bị phối trộn và đường ống thật sạch rồi thực hiện quá trình phối trộn malt. Bộ phối trộn thực chất là một đường ống nằm ngang, bộ phận chính là một vít tải thực hiện quá trình đảo trộn nguyên liệu với nước và vận chuyển nguyên liệu sau phối trộn đến đường ống phối trộn và nhờ hệ thống đường ống này đưa nguyên liệu sang nối nấu. Nguyên liệu được phối trộn với tỷ lệ gạo : nước = 1kg:3l, malt : nước = 1kg:4l và được định lượng bằng cân tự động. Nước sử dụng để phối trộn là nước công nghệ đã qua xử lý để đảm bảo hỗn hợp sa phối trộn đạt 40oC. Lượng nguyên liệu dùng cho mỗi mẻ nấu là 1650kg gạo và 1800kg malt (malt B: 1250kg, malt C: 200kg, malt barly: 350kg). Gạo và malt sau khi được phối trộn với nước được bơm vận chuyển sang nồi nấu gạo và nồi nấu malt. Báo cáo thực tập tốt nghiệp 12 4.1.3 Thiết bị chính trong nhà nghiền 4.1.3.1 Sàng rung a. Cấu tạo b. Nguyên tắc hoạt động Nguyên liệu được đưa vào qua cửa nạp liệu (1). Trên đường xuống sàn rung, nguyên liệu có qua nam châm (7) để tách kim loại sau đó được phân phối đều xuống sàn rung (6). Sàn rung (6) chia thiết bị ra thành 3 ngăn. Ở ngăn trên cùng với kích thước lỗ sàn lớn nên khi nguyên liệu chịu tác động của sàn rung thì nguyên liệu và tạp chất bé sẽ lọt qua lỗ sàn xuống ngăn thứ 2, còn tạp chất lớn hơn được được giữ lại ở ngăn thứ nhất và được vận chuyển theo đường ống (2) ra ngoài. Tại ngăn thứ 2 với kích thước lỗ sàn nhỏ hơn so với ngăn nhất sẽ tiến hành phân loại tạp chất bé và nguyên liệu. Nguyên liệu với kích thước lớn hơn được giữ lại ở ngăn thứ 2 và được vít tải chuyển đến bộ phận nghiền qua cửa (5). Các tạp chất có kích thước nhỏ sẽ rơi xuống ngăn cuối và được vận chuyển ra ngoài qua cửa (4). Để tách bụi và các tạp chất dạng lơ lửng người ta sử dụng quạt hút và hút ra ngoài, qua cyclon không khí được tách bụi thành không khí sạch và đưa ra ngoài, bụi được đưa ra ở cửa (3). 1. Nguyên liệu 2. Tạp chất lớn 3. Bụi 4. Tạp chất bé 5. Nguyên liệu sạch 6. Sàng 7. Nam châm 1 5 4 6 3 2 7 Báo cáo thực tập tốt nghiệp 13 4.1.3.2 Máy nghiền trục a. Cấu tạo. Gồm có 2 cặp trục, khoảng cách của cặp trục thứ hai nhỏ hơn so với cặp trục thứ nhất. b. Nguyên tắc hoạt động Malt được đổ vào phểu và được trục dẫn liệu vận chuyển xuống cặp trục thứ nhất để nghiền sơ bộ, kích thước khe nghiền của cặp trục này là 1.5mm. Sau khi nghiền sơ bộ, bột malt được đẩy xuống cặp trục thứ hai để tiếp tục nghiền mịn hơn, kích thước khe nghiền của cặp trục này là 0,6mm. Trong quá trình nghiền phải thường xuyên kiểm tra chất lượng của bột nghiền, nếu xuất hiện hạt nguyên hoặc vỏ bị vỡ nát thì phải dừng máy và điều chỉnh khe nghiền cho thích hợp. 4.1.3.3 Máy nghiền búa a. Cấu tạo b. Nguyên tắc hoạt động Nguyên liệu được đưa vào máy nghiền búa qua phểu nạp liệu (1). Gạo được nghiền nát nhờ vào lực va đập của búa nghiền vào thành trong của máy nghiền và do sự cọ xát giữa các hạt với nhau. Búa được lắp trên đĩa treo số 4, các búa được treo cách đều nhau. Gạo sau khi được nghiền đạt kích thước yêu cầu sẽ lọt qua Bột nghiền Malt Trục nghiền 1. Phểu nạp liệu 2. Búa 3. Lưới 4. Đĩa treo 5. Trục quay Báo cáo thực tập tốt nghiệp 14 lưới 3 (1,6mm) ra ngoài và được đưa lên xilo chứa nhờ gàu tải, những hạt bột gạo chưa đạt yêu cầu nằm trên lưới và tiếp tục được búa nghiền cho đến khi có kích thước đủ nhỏ lọt lưới ra ngoài. Báo cáo thực tập tốt nghiệp 15 4.2. Phân xưởng nấu 4.2.1. Sơ đồ qui trình công nghệ Hồi lưu Bã Rửa bã Bã hèm Houblon hóa Dịch đường trong Thùng lắng xoáy Dịch nước nha Tháo cặn Nồi trung gian Gạo đã phối trộn với nước Malt đã phối trộn với nước Nấu gạo Nấu malt Hội cháo Đường hóa Lọc Enzyme Enzyme Báo cáo thực tập tốt nghiệp 16 4.2.2. Thuyết minh sơ đồ công nghệ 4.2.2.1 Đường hóa nguyên liệu Đây là công đoạn quan trọng nhất vì nó quyết định hiệu suất thu hồi đường. Mục đích: Quá trình này thủy phân các chất có trong nguyên liệu nhờ tác động của hệ enzym có sẵn trong nguyên liệu hay được bổ sung từ ngoài vào. Các chất có trong nguyên liệu bị phân hủy thành dạng đơn giản, hòa tan, phân tán vào trong dịch. Thực hiện: Vì có sử dụng nguyên liệu thay thế với tỷ lệ gạo: malt = 1:1 nên sử dụng phương pháp đường hóa kết hợp. Sử dụng phương pháp đun sôi để xử lý nguyên liệu thay thế là gạo, và dùng phương pháp ngâm đối với malt sau đó tiến hành hội cháo trong nồi malt. Trong nồi gạo: Sử dụng phương pháp đun sôi. Trước khi nấu bổ sung CaCl2.H2O với hàm lượng là 1450g\ mẻ nấu nhằm tạo pH đệm (6,5-7,2) cho quá trình thủy phân, điều chỉnh pH bằng H3PO4, sau đó bổ sung enzym Termanyl với lượng 660ml để phân cắt tinh bột thành các mạch ngắn, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đường hóa. Tiến hành nâng nhiệt độ lên đến 980C với tốc độ nâng nhiệt là 10C/phút và giữ trong 2 phút khi này tinh bột trương nở cực đại cấu trúc màng bị phá vỡ tạo thành các phân tử tinh bột riêng lẻ phân tán vào dịch. Quá trình này được gọi là quá trình hồ hóa tinh bột. Quá trình này là rất cần thiết nó tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phân cắt mạch tinh bột thành các đường đơn giản glucose, maltose,…(quá trình dịch hóa tinh bột). Trong nồi malt: Sử dụng phương pháp ngâm. Trước khi nấu ta cũng điều chỉnh pH ở giá trị thích hợp như ở nồi nấu gạo bằng cách bổ sung CaCl2.H2O tạo môi trường pH đệm với lượng 1800g\ mẻ và bổ sung enzym Ceremix với lượng 540g\ mẻ và enzym Untraflo với lượng 520g\mẻ để tăng hiệu suất đường hóa. Tiến hành nâng nhiệt độ nồi malt lên 500C và giữ trong 30 phút nhằm tạo điều kiện cho enzym proteaza thực hiện quá trình phân hủy protein thành axit amin và các peptid thấp phân tử, quá trình này được gọi là quá trình đạm hóa. Sau Báo cáo thực tập tốt nghiệp 17 đó bơm toàn bộ dịch ở nồi gạo sang nồi malt và tiến hành hội cháo ở nhiệt độ 670C giữ trong 6 phút (pH = 5,6-5,7). Tiến hành làm vệ sinh nồi gạo, đường ống chuẩn bị cho mẻ nấu gạo mới. Trong sản xuất tính toán sao cho khi thời gian nấu ở nồi malt vừa kết thúc thì đồng thời ở nồi gạo cũng vừa thực hiện xong quá trình hồ hóa nhằm tránh thời gian đợi quá lâu ở một trong 2 nồi dẫn đến sự oxy hóa, làm thay đổi thành phần hóa học của nguyên liệu và kéo dài thời gian sản xuất. Khi hội cháo xong nhiệt độ dịch trong nồi malt là 670C và giữ ở nhiệt độ này trong 6-7 phút (tùy vào từng loại malt), mục đích là để enzym β-amylaza thực hiện quá trình phân cắt tinh bột thành chủ yếu là đường maltose và một ít dextrin bậc thấp. Tùy thuộc vào chất lượng của malt và tỷ lệ đường yêu cầu mà thời gian đường hóa ở giai đoạn này có thay đổi. Giai đoạn này là giai đoạn quan trọng nhất vì nó quyết định nồng độ đường lên men được trong dịch. Tiếp đến nâng nhiệt độ lên 780C và giữ trong 1 phút để giảm độ nhớt, tạo điều kiện cho việc lọc bã sau này được dễ dàng, tiến hành kiểm tra xem quá trình đường hóa đã hoàn toàn hay chưa bằng dung dịch iốt 0,01 N. Nếu trong dịch đường còn tinh bột thì khi nhỏ dịch đường vào iốt sẽ chuyển màu xanh, còn nếu hết tinh bột thì iốt sẽ không đổi màu. Trong trường hợp nếu tinh bột trong dịch đường vẫn còn thì ta phải kéo dài thời gian đường hóa và có thể bổ sung thêm enzym nếu cần thiết. Khi đường hóa xong, sau đó bơm toàn bộ dịch đường sang thiết bị lọc đáy bằng để tiến hành lọc bã. Trước khi cho dịch đường vào, ở thùng lọc đáy bằng ta bơm một lượng nước nóng 780C từ dưới đáy thiết bị lên sao cho lượng nước cho vào ngập không gian giữa đáy giả và đáy thật. Mục đích của việc làm này là tránh sự chênh lệch áp suất lớn giữa dịch đường bơm qua lọc và khoảng không giữa đáy giả và đáy thật, vì thế tránh được sự nén chặt của khối dịch lên đáy giả gây nén bã gây khó khăn cho quá trình lọc. Mặt khác việc bơm nước từ dưới lên có tác dụng đuổi oxi trong thùng lọc tránh quá trình oxy hóa dịch đường nóng. Sau đó tiến hành bơm dịch đường vào thiết bị, thông thường dịch lọc ban đầu luôn đục vì vậy ta tiến Báo cáo thực tập tốt nghiệp 18 hành hồi lưu trở lại thiết bị lọc. Khi thấy dịch đường thu được đạt độ trong yêu cầu thì rút dịch đường trong cho vào nồi đun hoa, nếu ở nồi đun hoa đang bận nấu mẻ trước thì ta cho dịch đường trong vào nồi trung gian đợi khi nồi đun hoa hoàn thành mẻ nấu trước đó thì bơm qua nồi đun hoa. Sau khi lọc ta thu được lớp bã, vì trong bã còn chứa một lượng dịch đường chưa trích ly hết vì thế tiến hành rữa bã nhằm tận thu lượng dịch đường còn lại. Để rữa bã người ta sử dụng nước nóng ở nhiệt độ 780C, ở nhiệt độ này hiệu suất trích ly là cao nhất mà vẫn đảm bảo cho các enzym trong dịch không bị vô hoạt và các tanin trong vỏ malt không bị hòa tan trong dịch làm cho bia sau này bị găt, chát. Nước rửa bã được phun thành tia từ trên xuống với lưu lượng thích hợp đảm bảo nước luôn ngập bã để nhằm tránh bã bị oxy hóa. Bã được xới liên tục để tạo điều kiện cho việc tiếp xúc với nước. Quá trình rửa bã kết thúc khi nồng độ đường của nước rửa bã đạt 0,8 – 1,20P. Thực ra nồng độ dịch rữa bã còn tùy thuộc vào nồng độ của dịch đường chung thu được, nếu dịch đường chung có nồng độ cao ta có thể tiến hành rữa bã nhiều lần, còn nếu dịch đường chung có nồng độ thấp thì hạn chế số lần rữa bã. 4.2.2.2 Houblon hóa dịch đường Là quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon. Mục đích: + Chuyển các chất của hoa houblon vào trong dịch đường, ví dụ các chất đắng, chất thơm… + Kết tủa protid nhờ nhiệt độ cao và nhờ tanin của hoa và của malt. Dưới tác dụng của nhiệt độ cao protide bị mất nước, biến tính keo tụ mặt khác các tanin tác dụng với protide ở nhiệt độ cao tạo thành các tanat kết tủa. + Vô hoạt enzym. + Thanh trùng dịch đường. + Ổn định các thành phần, nồng độ của dịch đường. Thực hiện: Dịch đường trong được bơm vào nồi houblon, đi bên trong các ống chùm. Hơi được cấp vào lúc đầu đi trong ống trung tâm sau đó tỏa ra xung Báo cáo thực tập tốt nghiệp 19 quanh vùng không gian giữa các ống chùm thực hiện quá trình trao đổi nhiệt với dịch đường. Dịch đường nhận nhiệt sôi lên và phụt ra khỏi ống chùm đập vào nón phân phối ở trên và tăng bề mặt bốc hơi. Ta phải dự trù sao cho khi quá trình rữa bã malt kết thúc thì dịch đường trong thiết bị đun hoa cũng vừa sôi. Hoa houblon được nạp vào dưới dạng chế phẩm cao hoa (1,8 kg) cho 1 mẻ nấu là cao hoa. Bổ sung phụ gia và các chế phẩm hoa ngay lúc dịch đường bắt đầu sôi. Hoa được nạp vào khi nhiệt độ trong nồi đạt từ 90 - 950C và được cho vào cùng một lúc. Khi bắt đầu gia nhiệt tiến hành bổ sung CaCl2.H2O (1650g), điều chỉnh pH, tiếp theo nâng nhiệt độ dịch đường lên đến 1000C, ở nhiệt độ này ta tiến hành bổ sung thêm CaCl2.H2O , sau đó điều chỉnh pH của dịch đường bằng axit H3PO4 (pH=5,2-5,35), nhằm bổ sung ion Ca2+ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm men sau này và cho caramel (2200ml) nhằm tăng độ màu cho dịch nha. Thời gian thực hiện quá trình houblon hóa là 60 phút. Kết thúc quá trình đun hoa tiến hành ngắt hơi để đo thể tích, lấy mẫu đo độ đường và độ pH. Độ pH yêu cầu của dịch nha là 5,1 - 5,3. Độ đường thích hợp để lên men ở nhà máy là 170P, nếu như độ đường cao ta bổ sung thêm nước vào, còn nếu như độ đường thấp thì ở mẻ nấu sau ta bù vào bằng cách hạn chế số lần rửa bã hoặc tăng thời gian houblon hóa lên. Sau khi houblon hóa dịch đường được bơm qua nồi whirpool để tách cặn hoa và tạp chất kết lắng, nhiệt độ ở đây là 95oC, thời gian lắng trong là 20 phút. Sau khi lắng được 15 phút thì bổ sung ZnSO4 vào cũng là để bổ sung dinh dưỡng cho nấm men, làm chất xúc tác cho quá trình lên men sau này, chỉ bổ sung mẻ đầu tiên cho 4 mẻ của 1 tank lên men. Dịch nha trong được tháo ra có nhiệt độ khoảng 90- 950C và đưa qua hệ thống trao đổi nhiệt để hạ nhiệt độ xuống 8-9 0C trước khi đưa vào tank lên men. Cặn hoa được tháo ra ngoài và được trộn chung vào bã hèm. Báo cáo thực tập tốt nghiệp 20 4.2.3 Các thiết bị chính trong phân xưởng nấu 4.2.3.1 Nồi nấu a. Cấu tạo Thiết bị nấu có thân hình trụ, đáy côn, hai vỏ, vỏ trong (5) và vỏ ngoài (7), nắp (2) được chế tạo bằng thép không gỉ. Hơi gia nhiệt gián tiếp vào cửa (11), rồi qua hệ thống ống xoắn ruột gà tiếp xúc với thành và đáy nồi, thân nồi được bảo ôn bằng lớp cách nhiệt (6), hơi sau khi cấp nhiệt ngưng tụ thành lỏng và được đưa ra ngoài qua cửa (8). b. Nguyên tắc hoạt động Nguyên liệu đươc nạp vào nồi qua cửa (14), hơi cấp nhiệt qua hệ thống đường ống (11), thực hiện quá trình trao đổi nhiệt với nguyên liệu qua thành (5). Cánh khuấy(12) được moto(10) truyền động quay nhanh sau đó giảm dần, mục đích làm của cánh khuấy làm cho nguyên liệu tiếp xúc đều với nhiệt và enzym, và tránh hiện tượng vón cục, tránh tiếp xúc lâu với thành nồi gây cháy cục bộ, tăng hiệu xuất nấu. Nước ngưng sau đó tạo thành được tháo ra ngoài qua cửa (8). Sau khi hoàn thành quá trình nấu, dịch được đưa ra ngoài qua cửa (9). Thiết bị được vệ sinh nhờ đường ống dẫn nước vệ sinh (13), và tiếp tục thực hiện mẻ nấu mới. c. Thông số nồi nấu. 1. Ống hơi 2. Nắp 3. Đèn chiếu 4. Cửa quan sát 5. Lớp trong thùng 6. Lớp cách nhiệt 7. Vỏ ngoài 8. Nước ngưng 9. Dịch cháo ra 10. Motơ 11. Đường hơi vào 12. Cánh khuấy 13. Nước vệ sinh 14. Cửa nguyên liệu vào Báo cáo thực tập tốt nghiệp 21 4.2.3.2 Thiết bị lọc đáy bằng a. Cấu tạo (hình vẽ) Thiết bị có dạng hình trụ, đáy phẳng, nắp hình cầu. b. Nguyên tắc hoạt động Trước khi bơm dịch cháo vào ta phải bơm một lượng nước có nhiệt độ 780C vào để lấp đầy khoảng trống giữa đáy giả và đáy thật. Sau đó cho cánh gạt bã (3) hoạt động với vận tốc 1vòng/phút rồi bơm dịch cháo vào theo ống số (1). Dịch cháo sau khi bơm vào ta tăng tốc độ hoạt động của cánh khuấy lên cho chạy vài vòng nhằm cào đều bã malt trên bề mặt lọc rồi nâng cánh khuấy. Dịch lọc chảy xuống các ống góp rồi được chứa trong bình sau lọc qua cửa (2), lúc này dịch lọc thu được còn đục ta cho hồi lưu trở lại thiết bị lọc. Quan sát trong bình chứa dịch lọc nếu thấy dịch đường trong thì chuyển sang nồi houblon hoá. Thông sô Nồi gạo Nồi malt Thể tích 6,5 m3 11 m3 Kích thước d = 2800, h = 4540 mm d = 3800, h = 4771 mm Trọng lượng 1903,5 kg 2843,5 kg 1. Dịch cháo vào 2. Dịch đường ra 3. Cánh gạt bã 4. Cánh xới bã 5. Cửa thoát bã hèm 6. Động cơ 7. Đáy lưới giả 8. Đường nước vệ sinh 9. Đường nước rửa bã 10. Cửa quan sát 11. Lớp cách nhiệt 12. Các ống gom Báo cáo thực tập tốt nghiệp 22 Trong quá trình lọc, khởi động cho cánh xới (4) hoạt động, vận tốc cánh xới là 100s/vòng, có thể điều chỉnh sự lên xuống của cánh xới để quá trình lọc hiệu quả. Khi mức dịch gần sát bề mặt bã thì tiến hành rửa bã bằng nước 780C được cấp vào nồi lọc qua cửa (9) sao cho lấp đầy lớp bã. Hạ cánh khuấy xuống vị trí cách đáy giả khoảng 5cm và cho quay vài vòng với tốc độ 1 vòng/phút. Sau đó tắt cánh khuấy, tiến hành bơm dịch lọc. Lặp lại như vậy 2 - 3 lần tùy thuộc vào nồng độ đường chung thu được, thông thường kết thúc quá trình rửa bã khi nồng độ dịch đường trong nước rửa bã thu được khoảng 0,8 - 10P. Sau rửa bã, bật cánh cào bã (4) để tập trung bã và bơm về thùng chứa hèm qua cửa (5), còn dịch đường trong được bơm sang nồi houblon hóa. Sau đó tiến hành vệ sinh thùng lọc bằng hệ thống đường ống dẫn nước vệ sinh (8) và tiến hành lọc mẻ tiếp theo. 4.2.3.3 Thiết bị Houblon hoá a. Cấu tạo (hình vẽ) 1. Ống thoát hơi 2. Cửa vệ sinh 3,4. Đường ống CIP 5. Dịch đường vào, ra 6. Đường hơi vào 7. Cửa nạp hoa 8. Bộ trao đổi nhiệt 9. Nước ngưng ra Báo cáo thực tập tốt nghiệp 23 b. Nguyên tắc hoạt động Dịch đường cấp theo đường ống số (5) vào các ống chùm của bộ trao đổi nhiệt (8), hơi cấp đường theo số (6) đi vào vùng không gian giữa các ống thực hiện quá trình trao đổi nhiệt với dịch đường. Dịch sôi lên và phun lên khỏi ống chùm sau khi dịch đường được truyền nhiệt, va lên nón phân phối làm tăng bề mặt bay hơi của dịch. Quá trình cấp dịch và nâng nhiệt độ nồi liên tục sao cho khi dịch lọc bã cuối cùng vào nồi houblon thì lúc đó nhiệt độ nồi houblon vừa sôi. Lúc này ngừng cấp hơi cho hoa houbon vào. Hoa houblon được cho vào dưới dạng viên và cao hoa cùng một lần. Thời gian đun dịch đường với hoa houbon khoảng 1 giờ thì kiểm tra nồng độ đường, nếu đạt (khoảng 16,50P) thì dừng quá trình houblon hoá lại. Dịch đường sau houblon hoá được tháo ra ngoài qua đường ống số (5). Để vệ sinh thiết bị thì nước vệ sinh được đưa vào nồi qua đường ống (3) và (4) 4.2.3.4 Thiết bị lắng xoáy Whirlpool a. Cấu tạo (hình vẽ) Thiết bị Whirpool có thân hình trụ, đáy bằng được làm bằng thép không gỉ, có độ nghiêng 8 - 100. 1. Ống thoát hơi 2. Vỏ thùng 3,4 Ống tháo dịch đường 5. Cửa thoát bã 6. Dịch đường vào 7. Đường nước vệ sinh 8. Cửa làm vệ sinh Báo cáo thực tập tốt nghiệp 24 b. Nguyên tắc hoạt động Dịch đường được bơm vào thiết bị Whirlpool qua cửa số (6) theo phương tiếp tuyến với thành thiết bị làm cho cả khối dịch lắng xoáy tròn dưới tác dụng của lực hướng tâm. Nhờ đó cặn bị hút vào tâm thùng bởi lực ly tâm và lắng xuống đáy. Sau khi chuyển hết dịch đường vào thiết bị, để yên trong 20 phút để quá trình lắng tiếp tục. Dịch nha trong ở phía trên được tháo ra qua cửa số (3), phần dưới vẫn tiếp tục lắng và dịch trong còn lại tiếp tục được tháo qua cửa số (4). Cặn hoa được lấy ra sau mỗi mẻ lắng qua cửa (5). Đường ống số (7) dùng để dẫn dung dịch CIP vào vệ sinh, cửa số (8) dùng để công nhân vào trong để cào các cặn hoa khó tách ra khỏi thiết bị. 4.3 Quy trìh CIP (vệ sinh thiết bị) 4.3.1 Qui trình vệ sinh 4.3.2 Thuyết minh qui trình 4.3.2.1 Chuẩn bị Hoá chất NaOH nồng độ 1,3-1,6%, SU 560 nồng độ 0,3-0,5%, nước, hơi 4.3.2.2 Kiểm tra + Xác định lại nồng độ NaOH trong thùng CIP + Sau khi xác định lại nồng độ NaOH, ta tính toán lượng NaOH cần thêm vào thùng CIP 3m3 để có được nồng độ dịch CIP 1,3-1,6%. Đồng thời ta cũng Chuẩn bị Kiểm tra Bộ ptrộn Nồi Gạo Nồi Malt Nồi lọc Nồi tgian Nồi Hoa Nồi Lắng Báo cáo thực tập tốt nghiệp 25 tính toán lượng SU 560 bổ sung vào, chiếm tỉ lệ 0,3-0,5% trong 3m3 dung dịch CIP. Theo thực tế tại nhà máy thì việc cho hoá chất vào thùng CIP là không thuận lợi. Do vậy bơm tất cả dung dịch trong thùng CIP qua nồi gạo, cho chạy cánh khuấy sau đó tiến hành đỏ hoá chất và nâng nhiệt tại nồi gạo lên 800C. Sau đó mới bơm vào thùng CIP các thiết bị theo sơ đồ. 4.3.2.3 Qui trình CIP Khi CIP thiết bị nào thì cho bật các van có đường dịch CIP đi đến thiết bị đó. Tiếp đến cho chạy bơm dịch CIP, trong quá trình CIP ta cần chú ý đèn báo hiệu mức trên và mức dưới của thùng CIP để bơm hồi lưu và canh chừng khoảng 2 phút cho bật bơm hồi lưu 1 lần, và 2 phút cho tắt bơm. Quá trình này cứ lặp đi lặp lại cho đến khi kết thúc quá trình CIP ở thiết bị đó thì dừng và chuyển sang thiết bị khác. Quá trình CIP các thiết bị đạt yêu cầu khi thiết bị không còn dơ bẩn do nguyên liệu sót lại, dung dịch CIP không đổi màu nhiều so với trước khi CIP. Nếu chưa đạt yêu cầu thì CIP lại cho đến khi nào sạch thì thôi. Trong quá trình CIP, khi đã CIP xong một thiết bị thì không nhất thiết phải bơm hết dịch CIP trong thiết bị đó về lại thùng CIP mà ta có thể bơm sang thiết bị kế tiếp để tiếp tục quá trình CIP. Sau khi CIP toàn bộ thiết bị theo đúng thời gian qui định thì cho chạy lại bằng nước cho tất cả các thiết bị đã CIP đến khi bào không còn xút trong thiết bị thì thôi, bằng cách kiểm tra nước rửa với chỉ thị phenolphtalein đến không màu. Sau khi CIP xong thiết bị, trong quá trình rửa ta phải dùng nước đuổi sạch các đường CIP đi và CIP về. + Với đường CIP đi thì bơm nước lạnh từ thùng nước lạnh đi để vệ sinh. Tất cả đổ vào thùng whirpool rồi cho ra ngoài. + Với đường CIP về cho chạy nước nóng để vệ sinh. Riêng với nồi hoa, khi CIP thì nhiệt độ của dịch CIP phải đạt 900C vì ở nhiệt độ này thì mới có thể làm sạch lớp bẩn do cặn hoa bám trên thành thiết bị. Báo cáo thực tập tốt nghiệp 26 CHƯƠNG 5: PHÂN XƯỞNG LÊN MEN, LỌC 5.1 Sơ đồ lên men, lọc. Chất dinh dưỡng Khu chiết Lọc túi Tank chứa bia trong Bột trợ lọc Ko đạt Thải khí Thu hồi CO2 Kiểm tra Đạt Hạ lạnh Lọc đĩa Cấp Nấm Men Nước bão hoà CO2 CO2 Phối trộn nước Tank nhân men Nuôi PTN Nước 2oC Bài khí CO2 khí Rhu Nha nóng từ nhà nấu Làm lạnh nhanh Dịch nha lạnh Nước 2oC Lên men Tank lên men Rút men Sữa men Tank thu hồi men Kiểm tra Men giống Khí tự nhiên Lọc than Áp suất kế Lọc micrô Lưu lượng kế Thiết bị sục khí Báo cáo thực tập tốt nghiệp 27 5.2 Thuyết minh sơ đồ qui trình công nghệ lên men và lọc. Dịch nha nóng được bơm vào máy hạ lạnh nhanh. Tại đây dịch nha được làm lạnh nhanh từ 90-95oC xuống 8,5oC nhờ tác nhân lạnh là nước lạnh ở 2oC cấp từ phân xưởng cơ điện. Sau đó dịch nha lạnh được qua thiết bị sục khí, không khí được sục ở đây đã qua hệ thống xử lý (lọc than, áp suất kế, lọc micrô, lưu lượng kế), không khí được sục vào với tỷ lệ khác nhau (mẻ 1: 28,4kg/h; mẻ 2: 16,2kg/h; mẻ 3,4: 8,1kg/h), quá trình này có mục đích cung cấp oxi để nấm men sinh trưởng và phát triển, tạo sinh khối để đủ số lượng tế bào yêu cầu trong giai đoạn đầu của thời kỳ lên men chính. Nấm men giống được hoạt hóa và nuôi trong phòng thí nghiệm, trong khi nuôi người ta dùng môi trường là dịch nha vô trùng sau khi lọc, có bổ sung thêm muối khoáng, chất kích thích sinh trưởng như biotin, các vitamin khác… Nấm men được nuôi đến khi đạt số lượng yêu cầu sẽ được chuyển đến tank nhân men trong phân xưởng lọc, nhiệt độ trong tank nhân men là 10,5oC. Trong quá trình nuôi, cấp không khí vô trùng liên tục để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm men, quá trình nuôi kết thúc khi đạt 60 triệu tế bào\ ml, sau đó nấm men được cấp vào tank lên men ngay sau khi đưa dịch nha lạnh mẻ đầu tiên vào. Thông thường lượng dịch nha thu được ở 4 mẻ nấu thì đầy 1tank lên men (có tính hệ số chứa đầy). Dịch nha đi vào tank từ dưới lên nhằm tránh sự tạo bọt và đuổi các khí lạ trong tank. Chủng nấm men được sử dụng là chủng nấm men chìm Saccharomyces Carberginicis, sau khi lên men kết thúc chủng nấm men này kết lắng xuống đáy, rút men ta thu được sữa men. Sữa men này được thu hồi trong các tank thu hồi, sau khi rửa, hoạt hóa có thể được sử dụng để lên men dịch đường trong tank tiếp theo. Thông thường lượng sữa men thu được ở 1 tank có thể được sử dụng để lên men dịch đường trong 3 tank sau đó, số lần tái sử dụng men là 5 đời. Số lượng men phối được định lượng bằng cân và được tính cho toàn bộ dịch nha, số lượng nấm men cấp cho mỗi tank được tình theo công thức: Đ VM 33,0100××= Báo cáo thực tập tốt nghiệp 28 Trong đó: M : khối lượng nấm men cần cấp/1tank V: thể tích dịch nha vào tank Đ: Độ đậm đặc của dịch nấm men 0,33: hệ số quy đổi (1hl có 0,33kg) Quá trình lên men. Ở đây sử dụng phương pháp lên men dịch đường ở nồng độ cao, quá trình lên men chính và lên men phụ cùng được thực hiên trong 1 tank lên men. Nhiệt độ cài trong tank lên men là 14,2oC. Giai đoạn đầu của quá trình lên men chính, nấm men sinh trưởng và phát triển sinh khối, và sau đó thực hiện quá trình lên men chuyển hóa cơ chât. Khi lên men một lượng cơ chất của dịch nha chủ yếu là các đường lên men được như glucose, maltose bị nấm men hấp thụ để tạo thành rượu etylic, khí CO2 và các sản phẩm phụ khác. Quá trình lên men trong giai đoạn này diễn ra mạnh nhất và CO2 sinh ra mạnh nhất. Giữ áp suất trong tank lên men khoảng 0,3 - 0,5bar, kiểm tra độ tinh khiết của CO2 sau 28- 32h tính từ khi đóng tank, nếu độ tinh khiết của CO2 đạt 99,8% thì nối đường ống và mở van tiến hành thu hồi CO2, nếu chưa đạt thì tiếp tục thải ra ngoài như khi bắt đầu lên men. CO2 sạch sau khi thu hồi được hóa lỏng, khi cần cấp cho bộ phân sản xuất thì tiến hành hóa hơi. Trong quá trình lên men, các cặn bã hoa houblon còn sót lại trong dịch nha sẽ có xu hướng lắng xuống đáy tank. Vì vậy sau thời gian 12 giờ kể từ khi dịch đầy tank lên men thì tiến hành xã cặn đáy. Giữ nhiệt độ lên men là 14,2oC trong khoảng 4 ngày kể từ khi làm đầy tank đến khi kiểm tra thấy nồng độ đường của dịch lên men đạt 4,2÷4,8oP thì tiến hành nâng nhiệt độ lên men lên 15,2oC để kích thích quá trình lên men mạnh hơn. Sau đó giữ tank ở nhiệt độ này trong 48 giờ và kiểm tra nồng độ dịch lên men. Nếu độ đường lên men đạt 3,8oP thì bắt đầu tính thời gian Rhu. Thời gian Rhu dài hay ngắn tuỳ thuộc vào hàm lượng diacetyl trong dịch lên men. Đây là một chỉ tiêu quan trọng khi đánh giá chất lượng của bia. Thông thường thời gian Rhu là từ 48- 60h. Khi hàm lượng diacetyl đạt ≤ 0,12 ppm thì kết thúc quá trình Rhu. Sau khi Báo cáo thực tập tốt nghiệp 29 Rhu được 18h thì tiến hành rút sữa men. Sau đó tiếp tục quá trình Rhu. Sau khi quá trình Rhu kết thúc tiến hành hạ lạnh dịch từ từ xuống -1oC (khi đạt nhiệt độ 5oC tiến hành sục CO2 nhằm kết lắng nấm men, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lọc sau này, đồng thời còn có tác dụng bổ sung thêm lượng CO2 cho bia thành phẩm). Bia non sau khi hạ lạnh đạt - 1oC thì nồng độ dịch đường cuối đạt 3,5-3,7oP, giữ tối đa 24h, nồng độ này vẫn còn rất cao so với yêu cầu của nồng độ đường cuối trong bia là 1,8- 2,4oP nên sau khi hạ lạnh ta tiến hành phối trộn bia non với nước bão hòa CO2 để giảm nồng độ đường cuối xuống 1,8- 2,4oP. Nước đem đi phối trộn có nhiệt độ 2-5oC, trước tiên nước này được deoxi trong thiết bị bài khí sau đó được sục CO2 vào. Nước deoxi sau khi đã bão hòa CO2 có hàm lượng oxi không quá 0,1ppm, và hàm lượng CO2 khoảng 3,5-4,5 g/l, nhiệt độ là 1-2oC. Quá trình lọc. Bia non sau khi được phối trộn được bơm vào thiết bị lọc thô dạng đĩa để tách cặn, tế bào nấm men còn sót. Quá trình lọc xảy ra nhờ sự chênh lệch áp suất thủy tĩnh giữa lớp bia trên và dưới bề mặt lọc. Để tăng khả năng lọc người ta dùng bột trợ lọc hyflo có kích thước lớn ở dưới và lớp STD có kích thướng nhỏ hơn ở trên để tạo lớp lọc trên bề mặt đĩa lọc. Bia ra khỏi thiết bị lọc đĩa còn đục nên được đưa qua thiết bị lọc túi đề phòng trường hợp lớp trợ lọc bị vỡ. Thời gian tuần hoàn cần thiết là > 5 phút (chỉ được áp dụng khi chuyển tank hoặc ở đầu mỗi mẻ lọc). Trong quá trình đưa bia vào máy lọc thô ta có bổ sung một số chất phụ gia nhằm hiệu chỉnh các thông số kỹ thuật. Bổ sung metanbisunfit nhằm làm tăng độ bền sinh học cho bia kéo dài thời gian bảo quản chống oxy hoá, bổ sung K2CO3 nhằm tạo pH đệm cho bia (4,04 - 4,5), bổ sung Collupuline có tác dụng kết lắng protein, chất này cùng với cặn protein được loại bỏ khỏi bia trong quá trình lọc. Sau khi lọc tiến hành sục CO2, để đảm bảo nồng độ CO2 trong bia sau lọc đạt 5,2-5,5g/l. Sau đó bia trong được bơm vào 3 tank chứa bia trong để tàng trữ, thời gian tàng trữ tối đa là 72h. Báo cáo thực tập tốt nghiệp 30 5.3 Các thiết bị chính trong lên men, lọc 5.3.1 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm 5.3.1.1 Cấu tạo 5.3.1.2. Nguyên tắc hoạt động Máy làm lạnh nhanh dạng tấm bản PHE có cấu tạo là những tấm bản gấp sóng, chế tạo từ thép không gỉ. Các tấm bản có hình chữ nhật, có 4 tai ở 4 góc trên mỗi tai đục thung 1 lỗ tròn. Với cấu tạo như vậy nên khi lắp chúng lên khung máy thì sẽ tạo 4 mương dẫn: Dịch đường vào máy, dịch đường ra khỏi máy, tác nhân lạnh vào máy, tác nhân lạnh ra khỏi máy. Dịch nha có nhiệt độ 90- 95oC được bơm vào 1 mương dẫn ở phía dưới, còn tác nhân lạnh là nước 2oC được bơm vào 1 mương dẫn ở phía trên. Dịch nha nóng và nước lạnh đi ngược chiều thực hiện quá trình trao đổi nhiệt qua bề mặt truyền nhiệt, nhờ đó mà nhiệt độ của dịch nha nóng hạ xuống đến nhiệt độ lên men 8,5oC và được đưa ra ngoài theo mương dẫn ở phía trên, còn nước lạnh sau khi trao đổi nhiệt với nha nóng thành nước nóng ra khỏi máy theo mương dẫn ở phía dưới Nha lạnh Nha nóng vào Nước nóng ra Nước lạnh Nha lạnh Nước lạnh Nha nóng Nước nóng Báo cáo thực tập tốt nghiệp 31 5.3.2. Thiết bị lên men 5.3.2.1. Cấu tạo • Các thông số của tank lên men Tank lên men gồm 11 tank P. Làm việc = 0,3-0,5bar Thể tích (V) = 70m3 Khối lượng G = 879,2 kg Kích thước d = 3.350 x h = 15000, mm 5.3.2.2. Nguyên tắc hoạt động Dịch nha sau khi đã sục không khí được đưa vào tank từ dưới lên qua đường ống (1). Khi cho mẻ dịch nha đầu tiên vào thì phối nấm men. Nấm men được phối trộn với tỷ lệ được tính toán trước. Sau đó dịch nha tiếp tục được đưa vào 6 5 4 3 2 1 7 9 8 10 1. Đường ống nha vào, bia ra, hồi CIP 2,3. Đường ống glycol cấp 4. Đường ống CIP, thu hồi CO2, cấp CO2 5.Lớp bảo ôn 6. Van an toàn 7. Van chân không 8. Quả cầu CIP 9. Đường ống glycol ra 10. Van lấy mẫu Báo cáo thực tập tốt nghiệp 32 cho đến khi đầy tank, thông thường 4 mẻ nấu thì dịch chiếm khoảng 85% dung tích tank khoảng 574HL. Tank lên men có cấu tạo thân trụ, hai vỏ, có lớp bảo ôn cách nhiệt, trong vùng không gian giữa hai vỏ có áo lạnh gồm hai khoang, khoang trên và khoang dưới. Tác nhân lạnh là glycol có nhiệt độ -10oC được đưa vào hai khoang qua hệ thống đường ống (2),(3). Glycol lạnh đi trong áo lạnh duy trì nhiệt độ lên men cho tank, sau khi trao đổi nhiệt glycol ra qua đường ống (9). Lúc đầu nhiệt độ được cài trong tank là 14,2oC. CO2 sinh ra trong quá trình lên men được kiểm tra và thu hồi qua hệ thống đường ống (4), trong quá trình lên men duy trì áp suất trong tank là 0,3-0,5bar. Áp suất là áp suất thích hợp nhất cho quá trình thu hồi CO2 mà lại không ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm men trong giai đoạn đầu của thời kỳ lên men chính. Sau khi Rhu, tiến hành thu hồi men qua cửa (1), và nếu hàm lượng diacetyl đạt yêu cầu cài nhiệt độ trong tank là -1oC để nhiệt độ của bia non giảm dần. Sau khi hạ lạnh, bia non được lấy ra ngoài cũng qua đường ống (1) và tiến hành làm vệ sinh tank bằng hệ thông CIP (8), (4), chuẩn bị cho mẻ nấu tiếp theo. 5.3.3. Thiết bị lọc đĩa 5.3.3.1. Cấu tạo 7 6 8 5 9 4 3 2 1 10 1. Đường ống bia vào 2. Đường ống thông áp 3. Đường ống CIP 4. Đường ống xả đáy 5. Đường ống bia ra 6. Cửa xả 7. Trục máy lọc 8. Lưới lọc 9. Bơm ly tâm 10. Van an toàn Báo cáo thực tập tốt nghiệp 33 5.3.3.2. Nguyên tắc hoạt động a. Phủ bột máy lọc: + Sử dụng hyflo (22,7kg) và STD (45,4kg) để phủ đĩa lọc ở lớp dưới. + Thời gian phủ 30 phút Mục đích: Chạy hồi lưu ở máy lọc thô để cho đĩa lọc tạo thành 1 lớp bề mặt (lớp huyền phù) phủ trên các lưới lọc b. Quá trình lọc bia: + Bia non sau khi được phối trộn với nước bão hòa CO2 được đưa vào máy lọc qua cửa (1), do các đĩa lọc được gắn trên hệ thống trục quay nên cặn bia vào được phân phối đều trên bề mặt đĩa. Cấu tạo của đĩa lọc gồm có bề mặt lưới (8) được phủ sẵn một lớp bột trợ lọc hyflo có kích thước lớn. Khi bơm bia vào lọc người ta bổ sung thêm bột trợ lọc STD có kích thước hạt nhỏ hơn và các chất phụ gia khác. Cặn bia, xác men, và bột STD được phân phối đều trên bề mặt lưới lọc làm thành một lớp trợ lọc tốt. Bia được lọc trong nhờ vào sự chênh lệch áp suất thủy tĩnh của dịch ở lớp trên và lớp dưới bề mặt loc, sau đó bia trong được thu hồi qua đường ống góp ở giữa (5) và mang qua máy lọc túi. Các chất phụ gia được bổ sung vào bia trong quá trình lọc là: metanbisunfit, K2CO3, manucol ester B, collupuline nhằm ổn định tính chất cảm quan và tăng khả năng bảo quản của bia. Khi lọc xong ta tiến hành vệ sinh máy lọc, dùng bơm số 9 để bơm bột lọc ra ngoài đĩa và xả theo đường số (4) hay cửa số (6) 5.4. Các quy trình CIP Có hai loại CIP là CIP nóng và CIP lạnh. CIP nóng được dùng để vệ sinh các đường ống, máy lạnh, thùng lọc…còn CIP lạnh dùng cho các tank có hệ thống lạnh, lớp bảo ôn, tank lên men… CIP lạnh: Gồm các dung dịch: - NaOH lạnh : 1,5-2%, purexol 0,5% - ATR acid : 1,5-2% - Sep: 0,5-0,7% Báo cáo thực tập tốt nghiệp 34 NaOH, ATR acid có hoạt tính bề mặt tương đối lớn nên có tác dụng tẩy rửa, nhưng hoạt tính của ATR lớn hơn. Còn Sep chỉ mang một phần nhỏ đặc tính tẩy rửa mà chủ yếu nó tác dụng tẩy trùng, khử trùng. CIP nóng: Gồm dung dịch NaOH 75-80o C(1,5-2%) và nước nóng 80-85oC Ở từng nhà máy, từng thiết bị tần suất CIP là khác nhau, nhưng phải đảm bảo được yêu cầu vệ sinh mà nhà máy đặt ra, tránh trường hợp nhiễm khuẩn, gây ảnh hưởng đến sản phẩm và người tiêu dùng. Báo cáo thực tập tốt nghiệp 35 Chương 6: PHÂN XƯỞNG CHIẾT RÓT 6.1. Mặt bằng phân xưởng chiết. Máy gắp chai không Máy gắp chai bia thành phẩm Máy rửa két Máy rửa chai Máy chiết bia và đóng nắp Máy dán nhãn Máy in date Thiết bị thanh trùng Báo cáo thực tập tốt nghiệp 36 6.2. Sơ đồ qui trình làm việc phân xưởng chiết rót: Vỏ chai và két bia Máy bốc vỏ chai không Chai Rửa chai Soi chai Chiết bia và ghép nắp Thanh trùng Soi chai Dán nhãn In date Máy bốc chai bia thành phẩm Kho thành phẩm Két bia Rửa sạch Phun wax Soi chai Báo cáo thực tập tốt nghiệp 37 6.3. Thuyết minh dây chuyền phân xưởng chiết rót: Vỏ chai bẩn được băng tải chuyển vào máy bốc vỏ chai. Tại đây chai bia đã sử dụng sẽ được bốc ra khỏi két và chuyển vào máy rửa chai nhở băng tải nằm ngang. Còn két chai sẽ được chuyển đến máy rửa két để sử dụng lại. Ở máy rửa chai: chai được rửa sạch lần lượt bằng NaOH nóng, nước ấm và cuối cùng là nước công nghệ. Thời gian rửa chai khoảng 15 phút. Để đảm bảo độ sạch an toàn cho chai thì sau khi rửa sạch chai cần được kiểm tra và cho kết quả không màu với chỉ thị Phenolphtalein 0,1%, chai không vỡ, nứt hoặc còn cặn bẩn. Nếu chai không đạt yêu cầu thì loại bỏ khỏi dây chuyền hoặc xử lý lại để sử dụng lần sau. Chai đạt yêu cầu được chuyển đến máy chiết bia nhờ băng tải. Tại đây bia sẽ được chiết vào chai theo nguyên tắc đẳng áp. Quá trình chiết bia sẽ được thực hiện qua 4 giai đoạn: + Hút chân không: đuổi không khí ra khỏi chai. + Dùng áp lực CO2 để chiết bia. + Xả CO2 + Ổn định bia trong chai. Hệ thống chiết bia là một máy liên hợp giữa chiết và đóng nắp nên chai bia sau khi được chiết sẽ chuyển ngay đến bộ phận ghép nắp. Trong quá trình di chuyển này ta tiến hành phun nước nóng 85 – 100oC với áp lực lớn (6 bar) để đuổi hết phần không khí còn lại trong cổ chai. Yêu cầu của chai bia sau khi ghép nắp là mối ghép phải kín để đảm bảo chất lượng bia. Sau khi ghép nắp bia được chuyển đến thiết bị thanh trùng nhờ băng tải để diệt men, ổn định chất lượng. Quá trình thanh trùng diễn ra ở 64oC và toàn bộ thời gian từ nâng nhiệt đến hạ nhiệt kéo dài 54 phút (trong đó thời gian thanh trùng là 5-7 phút). Trước khi ra khỏi thiết bị thanh trùng chai bia được thổi sạch nước bám trên vỏ chai để thuận lợi cho công đoạn dán nhãn tiếp theo. Sau khi Báo cáo thực tập tốt nghiệp 38 thanh trùng 1 số chai bia có thể còn cặn hoặc thể tích không đạt yêu cầu, cần kiểm tra và loại bỏ ngay. Các chai đảm bảo yêu cầu được đưa đến máy dán nhãn và máy in date để in ngày sản xuất và hạn sử dụng cho sản phẩm. Kiểm tra chai bia lần cuối để loại những chai còn lỗi do dán nhãn, in date trước khi chuyển chúng đến máy bốc chai bia thành phẩm và nhập kho. 6.4. Thiết bị chính trong phân xưởng chiết rót: 6.4.1 Máy rửa chai: a. Cấu tạo: b. Nguyên tắc hoạt động: Các yếu tố đảm bảo độ sạch của chai trong quá trình rửa là: thời gian, nhiệt độ,áp suất và nồng độ sút. Máy rửa chai gồm có 4 vùng: Vùng 1(Vùng nước ngâm): Vùng này gồm có 2 bể ngâm sơ bộ 1 và 2. 2 bể ngâm này chứa nước 40-45oC. Chai bẩn được băng tải chuyển về máy và gắn các Báo cáo thực tập tốt nghiệp 39 chai trên 1 băng chuyền xích (caset) chuyển động vào vùng này để ngâm, làm các chất bẩn trong chai hút nước và mềm hơn, dễ tách ra khỏi chai hơn. Vùng 2 (vùng ngâm và phun chất tẩy rửa): Ngâm chất tẩy rửa: Vùng này chứa chất tẩy rửa là NaOH 1,5 – 2,5%, nhiệt độ 80-84oC. Ngoài ra còn bổ sung thêm Stabilon 0,15 – 0,25% để tăng hiệu suất tẩy rửa. Chai bẩn sau khi được ngâm nước được băng chuyền xích (caset) chuyển động vào vùng này để ngâm, làm các chất bẩn trong chai, nhãn chai ngấm dung dịch nước sút và mềm hơn, dễ tách ra khỏi chai hơn. Phun chất tẩy rửa: Chai được chuyển đến vùng này thì chúng được chúc đầu xuống dưới, nước trong chai được đổ ra hết. Vùng này chất tẩy rửa NaOH có nồng độ < 0,1%, nhiệt độ 69-73oC, áp suất 1,5-3bar. Hệ thống vòi ph