N.Anh thiết bị nồi nấu malt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI Khoa Cơng Nghệ Hóa - - ĐỒ ÁN MƠN HỌC THIẾT KẾ NỒI NẤU MALT TRONG DÂY TRUYỀN LÊN MEN SẢN XUẤT BIA NĂNG SUẤT 1000KG/MẺ Môn Học: Đồ Án Môn Học Chuyên Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Giảng Viên Hướng Dẫn : T.S ĐỖ THỊ HẠNH Sinh Viên Thực Hiện : BÙI THỊ NGỌC ANH Mã sinh viên : 2018602325 Hà Nội, ngày , tháng , năm 2021 LỜI MỞ ĐẦU LỜI MỞ ĐẦU Bia loại đồ uống giải khát ưa chuộng giới Việt Nam Được sản xuất từ nguyên liệu Malt đại mạch, hoa Houblon, nước, Nấm men, nguyên liệu thay khác Nó có hương vị nhẹ đặc trưng cho malt, hương thơm vị đắng dễ chịu hoa houblon, mà người ta dể dàng phân biệt với loai đvcxồ uống khác Với lớp bọt mịn bia có tác dụng giải khát nhanh Trong bia có chứa nhiều chất dinh dưỡng protein, vitamin, chất khoáng tốt cho hệ tiêu hóa, giúp cho thể khỏe mạnh liều dùng thích hợp Ở Việt Nam sản lượng bia năm tăng, hàng năm lại có nhà máy bia đời với công nghệ Bia sản xuất ngày nhiều, đa dạng với nhiều biện pháp công nghệ sản xuất bia Ngày bia trở nên phổ biến sống Bất kỳ lúc nào, nơi ta bắt gặp bia với dạng thành phần khác nhau, biểu tượng chương trình quảng cáo bia Việc thiết kế lựa chọn thiết bị công đoạn sản xuất bia ảnh hưởng lớn đến chất lượng bia, suất thu hồi bia nhà máy sản xuất, nhu cầu tiêu thụ nhà máy Trong đồ án mơn học này, nhiệm vụ cần hồn thành ‟Thiết kế thiết bị nấu malt dây chuyền lên men sản xuất bia suất 1000kg malt” MỤC LỤC PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 1.1 Nguyên liệu dùng sản xuất bia 1.1.1 Malt đại mạch 1.1.2 Hoa houblon 1.1.3 Nấm men 10 1.1.4 Nước .11 1.2 Các nguyên liệu phụ .12 1.2.1 Chế phẩm enzyme Maturez L 12 1.2.2 Nguyên liệu phụ trợ 12 PHẦN 2: THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT 13 2.1 Lựa chọn sơ đồ khối dây chuyền sản xuất 13 2.2 Thuyết minh sơ đồ quy trình cơng nghệ .14 2.2.1 Tách tạp chất 14 2.2.2 Nghiền nguyên liệu matl ( nghiền khô ) 15 2.2.3 Nấu malt ( nấu liên tục ) 16 2.2.4 Lọc đáy 19 2.2.5 Houblon hóa dịch đường (nấu hoa) 21 2.2.6 Lắng xoáy .23 2.2.7 Làm lạnh 24 2.2.8 Cấp nấm men tiến hành lên men .25 2.2.9 Thiết bị lọc ép khung .27 2.2.10 Bão hòa CO2 28 2.2.10 Rửa chai 29 2.2.12 Chiết rót .30 2.2.13 Thanh trùng 32 2.2.14 Dán nhãn 33 PHẦN 3: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT .36 3.1 Thông số nguyên liệu 36 3.2 Ước lượng tổn thất trình nấu .36 3.3 Tính cân vật chất 36 3.3.1 Tính lượng malt qua giai đoạn 36 3.3.2 Tính lượng nước trình nấu 36 PHẦN 4: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 38 4.1 Tính chọn thiết bị cơng đoạn nấu malt 38 4.2 Tính diện tích truyền nhiệt nồi nấu 39 4.3 Tính lựa chọn thiết bị phụ công đoạn nấu malt 42 PHẦN 5: TÍNH NĂNG LƯỢNG 43 5.1 Tính tiêu hao nước trình nấu 43 5.2 Tính lượng nhiệt dùng trình nấu 43 5.3 Tính lượng dùng q trình nấu .44 Danh Mục Hình Ả PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 1.1 Nguyên liệu dùng sản xuất bia Nguyên liệu dùng cho sản xuất bia nhà máy malt đại mạch, hoa houblon, nấm men, nước 1.1.1 Malt đại mạch Malt đại mạch nguyên liệu dùng để sản xuất bia Khoảng 1/3 đại mạch giới trồng để sản xuất bia Đại mạch thường gieo trồng vào mùa đông hay mùa xuân, trồng nhiều Đức, Đan Mạch, Pháp … Hạt đại mạch trải qua trình làm sạch, phân loại, rửa sát trùng , ngâm, ươm mầm trở thành hạt malt tươi, hạt malt tươi lại tiếp tục qua trình sấy nhằm mục đích đưa malt độ ẩm bảo quản được, tạo cho malt có chứa chất sinh màu, sinh mùi thích hợp cho cơng nghệ bia, sau tách rễ đánh bóng trở thành hạt malt khơ tiêu chuẩn bảo quản dài ngày điều kiện khô, mát sử dụng để sản xuất bia Trong q trình xử lí hạt đại mạch để trở thành hạt malt hoàn thiện hệ enzyme hạt hoạt hóa tăng cường hoạt lực, đặc biệt hệ enzyme thủy phân thực trình chuyển hóa chất cao phân tử để tạo chất chiết dịch đường Malt dùng sản xuất bia với mục đích, vừa tác nhân đường hóa vừa nguyên liệu Trong sản xuất bia chủ yếu dùng malt đại mạch vì: - Đại mạch dễ điều khiển trình ươm mầm - Đại mạch cho tỉ lệ enzym cân đối thích hợp cho cơng nghệ bia - Vỏ đại mạch dai nên nghiền nát tạo lớp trợ lọc xốp - Malt đại mạch cho bia có hương vị đặc trưng so với loại malt khác - Riêng số nước đại mạch dễ trồng so với loại lúa mạch khác * Tiêu chuẩn kỹ thuật lựa chọn nguyên liệu malt - Malt dùng để sản xuất bia phải sạch, có mùi thơm đặc trưng malt, có vị Khơng có mùi vị lạ, khơng mốc khơng khói u cầu kích thước hạt malt phải đạt theo quy định - Thành phần hóa học malt cần phải bảo đảm theo yêu cầu Trong malt phải chứa hệ enzym thủy phân amylase, protease, phitase, xitase - Màu sắc: hạt malt vàng có màu vàng rơm, sáng óng ánh - Độ malt cho phép 0,5% hạt gãy vỡ, 1% tạp chất khác - Trọng lượng khô tuyệt đối: 37-40g/1000hạt - Dung trọng: 680-750g/l - Độ ẩm: 4-5% - Hàm lượng chất chiết: 80-85% chất khơ * Thành phần malt: Bảng 1: Thành phần malt TT Thành phần hoá học malt Tinh bột Đường khử Chất khoáng Cellulose Các chất chứa nitơ Chất béo %Chất khô 58-65 2,5 10 2,5 * Kỹ thuật bảo quản nguyên liệu matl Sau sấy tách mầm, rễ xong malt chưa dùng để sản xuất bia lí sau đây: - Vỏ giòn nên nghiền bị nát gây ảnh hưởng xấu đến qúa trình lọc - Hoạt lực hệ enzym thủy phân chưa ổn định nên q trình đường hóa diễn khó khăn hiệu suất thu hồi sản phẩm bị thấp, chất lượng sản phẩm Chính thế, trước đem vào sản xuất bia, malt cần phải bảo quản từ 3÷4 tuần Trong thời gian bảo quản, malt hút thêm nước đến hàm ẩm 5÷6% Khi vỏ hạt dai nghiền nát Đồng thời, độ ẩm tăng lên hoạt tính hệ enzym tăng theo giúp cho trình nấu bia tốt 1.1.2 Hoa houblon Hoa houblon nguyên liệu có tầm quan trọng thứ hai sau malt, khơng thể thiếu sản xuất bia, chưa có nguyên liệu thay Hoa houblon góp phần quan trọng tạo mùi vị đặc trưng tăng độ bền sinh học bia Nó tạo cho bia vị đắng dịu, hương thơm đặc trưng, làm tăng khả tạo giữ bọt, làm tăng độ bền keo ổn định thành phần sinh học bia, tăng khả sát trùng cho bia Các hợp chất có giá trị hoa phải kể đến chất đắng, polyphenol tinh dầu thơm ngồi cịn số hợp phần khác không mang nhiều ý nghĩa công nghệ sản xuất bia Trong công nghệ sản xuất bia, người ta sử dụng hoa chưa thụ phấn Trong cánh hoa nhị hoa có chứa hạt lupulin nguồn gốc tạo chất đắng tinh dầu thơm hoa houblon Hoa houblon nhà máy sử dụng dạng: hoa viên cao hoa Hoa viên: hoa houblon sau xử lý sơ bộ, nghiền ép thành viên nhỏ, xếp vào túi polyetylen hàn kín miệng để tiện cho việc bảo quản vận chuyển Cao hoa: trích ly tinh chất hoa dung mơi hữu (toluen, benzen ), sau đặc để thu lấy chế phẩm dạng cao * Tiêu chuẩn kỹ thuật chọn hoa houblon a Tiêu chuẩn cao hoa - Chỉ tiêu cảm quan:  Cao hoa có dạng keo, màu vàng hổ phách  Mùi thơm đặc biệt, dễ bay hơi, dễ nhận mùi  Vị đắng rõ rệt - Chỉ tiêu hóa học:  Hàm lượng α- axit đắng: 30%  Tan hết tạo kết tủa lắng nhanh đun sôi với nước Hoa thơm rõ rệt, vị đắng dịu b Tiêu chuẩn hoa viên - Chỉ tiêu cảm quan:  Hoa viên có màu xanh mạ  Mùi thơm đặc biệt, dễ bay hơi, dễ nhận mùi, vị đắng dịu  Hình dạng: viên đùn, khơng vỡ vụn - Chỉ tiêu hóa học:  Loại viên có hàm lượng α- axit đắng 8%  Có khả tạo kết tủa lắng nhanh đun sôi với nước nha, làm nước nha, tạo mùi hoa thơm rõ rệt, vị đắng dịu Hoa viên đóng bao bì bền chắc, dễ mở, bao bì khơng làm ảnh hưởng đến chất lượng hoa * Thành phần hóa học hoa Bảng 2: Thành phần hoa ST T Thành phần % Chất khô Độ ẩm Chất đắng Polyphenol Tinh dầu thơm Cenlulose Chất khoáng Protein Các hợp chất khác 10-11 15-21 2-5 0,5-1,5 12-14 5-8 15-17 26-28 * Kỹ thuật bảo quản hoa Để giữ chất lượng cho hoa nên bảo quản hoa điều kiện sau: - Bảo quản nhiệt độ thấp (gần 0ᵒC) nhằm kìm hãm q trình hóa học hạn chế phát triển vi sinh vật - Ngăn chặn xâm nhập khơng khí vào hoa - Cách ẩm tốt - Dùng chất thích hợp để diệt trùng cho hoa (thường xông lưu huỳnh) 1.1.3 Nấm men Đặc điểm: Nấm men thường dùng để lên men loại nấm men chìm Saccharomyces carlbergensis, tế bào nấm men hình cầu hay bầu dục, kích thước trung bình 3-15µm, sinh sản chủ yếu phương thức nảy chồi, lên men điều kiện nhiệt độ thấp( nhiệt độ tối ưu 8-100C), có khả lên men loại đường glucose, fructose, maltose, rafinose vào cuối q trình lên men kết lắng xuống đáy tính chất tạo chùm tế bào, thuận lợi cho việc tách men sau trình lên men để quay vịng tái sử dụng nấm men trình lên men Nguồn men giống: Nấm men cấp cho q trình lên men lấy từ chủng gốc trải qua hai giai đoạn nhân men phịng thí nghiệm nhân men sản xuất 10 ... trình đường hóa Kiểm tra tinh bột sót nồi malt Iot, nồi malt khơng cịn tinh bột sót bơm sang nồi lọc * Thiết bị nồi nấu malt liên tục 18 Hình 3: Thiết bị nồi nấu a.Cấu tạo: 1- Ống 6- Lớp cách nhiệt... THIẾT BỊ 38 4.1 Tính chọn thiết bị cơng đoạn nấu malt 38 4.2 Tính diện tích truyền nhiệt nồi nấu 39 4.3 Tính lựa chọn thiết bị phụ công đoạn nấu malt 42 PHẦN 5: TÍNH NĂNG... nguyên liệu * Thiết bị: Hệ thống rây, quạt, thiết bị tách từ Rây tách tạp chất có kích thước q lớn hay nhỏ khỏi hạt Còn quạt tách tạp chất nhẹ rơm rạ, bụi… Thiết bị tách từ để loại bỏ sắt bị lẫn nguyên