ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT MALT DIASTILIN VỚI NĂNG SUẤT 15.000 TẤN SẢN PHẨM/NĂM. GVHD: TS Bùi Xuân Đông

ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xn Đơng LỜI MỞ ĐẦU Cùng với phát triển kinh tế giới, Việt nam dần vươn lên tự khẳng định Với quan điểm ăn no, mặc ấm khơng cịn mà thay vào khơng ăn ngon mà cịn mặc đẹp Để đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng ngành cơng nghiệp nói chung cơng nghệ thực phẩm nói riêng khơng ngừng hồn thiện cho đời sản phẩm phong phú đa dạng chủng loại, có bia - đồ uống ưa chuộng hầu giới, mà nguyên liệu để sản xuất bia malt Malt loại bán thành phẩm giàu chất dinh dưỡng Hiện nay, malt chủ yếu sử dụng lĩnh vực: công nghiệp sản xuất rượu etylic từ nguyên liệu tinh bột, malt tác nhân đường hóa tinh bột; cơng nghiệp sản xuất bia, malt vừa tác nhân đường hóa tinh bột vừa ngun liệu chính; cơng nghiệp sản xuất mật tinh bột (đường nha, mạch nha) số ngành sản xuất thức ăn sinh dưỡng, thức ăn kiêng Trong đó, malt dùng để sản xuất bia nhiều Có nhiều loại malt khác nhau: malt vàng, malt đen, malt diastilin, malt proteolin loại dùng để sản xuất sản phẩm khác Malt diastilin loại malt có đặc điểm bật sử dụng trường hợp malt nguyên liệu khơng đồ hóa tốt, độ nhuyễn khơng cao trường hợp dùng nguyên liệu thay chưa qua giai đoạn ươm mầm Đây loại malt chất lượng cao, ngày sử dụng phổ biến nước giới Để đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng nước ta hàng loạt nhà máy bia mọc lên, nhà máy sản xuất malt lại ít, ngun liệu phải nhập từ nước nên kéo theo giá thành sản phẩm tăng cao Trước tình hình đó, việc thiết kế xây dựng nhà máy sản xuất malt cần thiết, em giao đề tài: “ Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin với suất 15.000 sản phẩm/ năm” Trong trình thực đề tài này, em nhận giúp đỡ nhiệt tình giáo hướng dẫn – TS Bùi Xuân Đông thầy cô giáo khác bạn bè Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý báu SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHƯƠNG GVHD: TS Bùi Xuân Đông TỔNG QUAN Nhiệm vụ đồ án thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin nên phần tổng quan chủ yếu đề cập tới nguyên liệu sản xuất (đại mạch), sản phẩm (malt diastilin), số chất phụ gia hỗ trợ kỹ thuật phục vụ cho trình sản xuất 1.1 Hạt đại mạch Đại mạch giống gieo trồng thuộc nhóm thực vật có hạt, phân nhóm bí tử, lớp mầm, họ lúa mì Có hai loại đại mạch, đại mạch hai hàng đại mạch đa hàng Trong công nghiệp sản xuất bia dùng chủ yếu đại mạch hai hàng, dấu hiệu đặc trưng chúng hình dáng hạt cân đối Hình 1.1 Cây đại mạch Đối với loại malt diastilin sản xuất từ hạt đại mạch loại có hàm lượng protein cao, loại malt có chứa hoạt lực cao nhóm enzym diastaza loại malt sử dụng bổ sung trường hợp malt nguyên liệu không đồ hóa tốt, độ nhuyễn khơng cao, giai đoạn nguyên liệu thay chưa qua giai đoạn ươm mầm [1, tr 206] 1.1.1 Cấu tạo hạt đại mạch Cấu tạo hạt đại mạch gồm ba phận chính: vỏ, nội nhũ phơi Hình 1.2 Cấu tạo hạt đại mạch 1.1.1.1 Vỏ Hầu hết hạt loại đại mạch bao bọc bên lớp vỏ trấu Vỏ trấu hình thành từ đài hoa Đài hoa hình thành nên vỏ trấu phía ngồi kết thúc SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xn Đơng sợi râu, cịn đài hoa phía hình thành nên vỏ trấu phía hạt Đài hoa cơng cụ bên để bảo vệ quan hạt q trình hình thành chuyển hố Thành phần hố học vỏ trấu chủ yếu xelluloza kết chặt lại nhờ chất khoáng lignin Dưới lớp vỏ trấu lớp vỏ quả, cấu tạo từ ba lớp tế bào - lớp xếp ngang tiếp đến lớp xếp dọc Với cấu trúc lớp vỏ dai bền vững Dưới lớp vỏ lớp vỏ hạt bao gồm hai lớp tế bào Tế bào lớp ngồi có thành dày, lớp trong suốt Lớp vỏ hạt có vai trị màng bán thấm: cho nước thấm vào bên hạt đồng thời giữ chất hoà tan hạt khơng cho thấm bên ngồi Lớp vỏ vỏ hạt liên kết chặt với nhau, mối liên kết nhiều liên kết chúng với lớp vỏ trấu Vỏ trấu cấu tử chiếm nhiều trọng lượng vỏ Ở đại mạch hai hàng có chất lượng cao, lượng vỏ trấu chiếm khoảng 7-8% trọng lượng chất khơ hạt, cịn đại mạch đa hàng chiếm đến 11% Trọng lượng vỏ chiếm từ 10,5 - 13% trọng lượng hạt Kích thước hạt bé, tỉ lệ vỏ cao so với trọng lượng khối hạt [1, tr 9] 1.1.1.2 Nội nhũ Nội nhũ phần lớn đồng thời phần giá trị hạt Ngoài nội nhũ, tiếp giáp với vỏ hạt lớp alơron Lớp alơron giàu protein, chất béo, đường, xelluloza, pentoza, vitamin chất tro Vì lớp alơron đại mạch đa hàng dày đại mạch hai hàng hàm lượng protein chúng nhiều Dưới lớp alơron đến phần nội nhũ thật hạt Cấu trúc nội nhũ gồm tế bào lớn có thành mỏng chứa đầy hạt tinh bột, protein, xelluloza, chất béo, chất tro đường [1, tr 10] Với loại malt diastilin tươi yêu cầu toàn nội nhũ phải trạng thái trắng đục [1, tr 206] SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xn Đơng 1.1.1.3 Phơi Phôi phần sống hạt Trọng lượng phôi chiếm khoảng 2,2 ÷ 5% so với trọng lượng hạt Vai trị phơi có tầm quan trọng đặc biệt sống lưu truyền mà công nghệ sản xuất bia Phôi nằm dưới, gần đế hạt bao gồm phôi lá, phôi rễ nằm chúng phôi thân.Tiếp giáp phôi nội nhũ ngù Ngù màng bán thấm: cho phép chất hoà tan từ nội nhũ thấm qua để chuyển phơi nước từ phía phơi vào nội nhũ Phôi chiếm tỉ lệ không đáng kể so với trọng lượng hạt Mặt khác trình chế biến, thành phần phơi hồ tan vào dịch đường Như công nghệ sản xuất bia, giá trị dinh dưỡng phôi khơng đáng kể, mà vai trị to lớn chỗ: trạm hoạt hố nhà máy sản xuất enzim, mà thiếu sở lí thuyết q trình sản xuất malt coi sụp đổ [1, tr 11] 1.1.2 Thành hoá học đại mạch Thành phần hoá học đại mạch phức tạp Nó phụ thuộc vào giống đại mạch, điều kiện đất đai, khí hậu, kĩ thuật canh tác điều kiện bảo quản Các số thành phần hoá học nhân tố định chất lượng đại mạch để xem xét loại đại mạch có đủ tiêu chuẩn để sản xuất malt bia hay không [1, tr 11] 1.1.2.1 Nước Thuỷ phần đại mạch có ảnh hưởng lớn đến trình vận chuyển bảo quản hạt Hàm ẩm cao kích thích q trình hơ hấp tự bốc nóng hạt Hai q trình nhân tố quan trọng làm hao tổn chất khô Thủy phần cao mức cho phép tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, đặc biệt loại vi khuẩn hoại sinh, gây thối rữa cho hạt Đại mạch có thuỷ phần cao làm tăng chi phí vận tải cách vơ ích Người ta xác định rằng, hàm ẩm đại mạch tăng 1% hiệu suất chiết thu hồi giảm 0,76% Hàm ẩm tối đa cho phép đưa đại mạch vào bảo quản 14% [1, tr 12] SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xuân Đông 1.1.2.2 Gluxit Gluxit hạt chia làm bốn nhóm: monosaccharid, disaccharid, trisaccharid polysaccharid - Monosaccharid bao gồm : glucoza, fructoza (C6H12O6) xiloza (C5H10O5) - Disaccharid chủ yếu saccharoza maltoza (C12H22O11) - Trisaccharid chủ yếu rafinoza - Polysaccharid hợp phần chiếm nhiều thành phần gluxit hạt đại mạch Chúng bao gồm tinh bột, xelluloza, hemixelluloza, pentozan, amilan hợp chất dạng keo Ba cấu tử có ý nghĩa quan trọng cơng nghệ sản xuất bia a) Tinh bột: Hơn nửa khối lượng chất khô đại mạch tinh bột Trong công nghệ sản xuất malt, tinh bột có chức nguồn thức ăn dự trữ cho phôi nguồn cung cấp chất hòa tan cho dịch đường trước lúc lên men Khi tiếp xúc với nước tinh bột hút nước trương nở Ở nhiệt độ cao, lượng nước khơng tương ứng thể tích trương nở chúng tăng lên nhiều độ nhớt tăng lên mạnh Nhiệt độ mà hệ số trương nở độ nhớt tinh bột đạt giá trị lớn gọi điểm hồ hóa Tính chất hồ hóa tinh bột có ý nghĩa lớn công nghệ sản xuất bia : tinh bột hồ hóa cho đường hóa nhanh triệt để [1, tr 14] b) Xelluloza: Xelluloza hạt đại mạch phân bố chủ yếu lớp vỏ trấu chiếm khoảng 20% chất khô vỏ Xelluloza không tan nước, không thay đổi thành phần cấu trúc suốt tiến trình cơng nghệ sản xuất malt Và đóng vai trị quan trọng trình lọc dịch đường lớp vỏ trấu vật liệu tạo màng lọc phụ lý tưởng [1, tr 15] c) Hemixelluloza: Là thành phần chủ yếu tạo nên thành tế bào, hemixelluloza phức hệ bao gồm pentozan, hexozan axit uronic SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xn Đơng Dưới tác dụng nhóm enzim sitaza, bị thủy phân thành hexoza pentoza, q trình thủy phân gọi sitoliza Quá trình đóng vai trị quan trọng giai đoạn ươm mầm bước “đột phá” để enzim khác xâm nhập vào bên tế bào [1, tr 15] d) Saccharit thấp phân tử: Saccharit thấp phân tử hay saccharit đơn giản đại mạch chủ yếu số đường đơn đường kép Cấu tử chiếm nhiều nhóm saccharoza, đạt tới 1,8% chất khô hạt Loại đường phân bố nhiều phôi, chiếm đến 5,5% trọng lượng phận e) Các hợp chất pectin dạng keo: Nói dạng keo chúng hịa tan vào nước nóng tạo thành dung dịch có độ nhớt cao Các hợp chất pectin phân bố thành tế bào để tạo màng trung gian Trong hợp chất pectin chiếm nhiều khối lượng phải kể đến protopectin Sự tồn hợp chất pectin chất dạng keo dịch đường mang tính chất hai mặt Mặt tiêu cực làm cho dịch đường có độ nhớt cao, khó lọc cịn mặt tích cực làm cho bia có vị đậm đà làm tăng khả tạo giữ bọt sản phẩm [1, tr 16] 1.1.2.3 Các hợp chất chứa nitơ Hàm lượng hợp chất chứa nitơ đại mạch khoảng  11% so với lượng chất khô hạt Tuy chiếm tỷ lệ thấp vai trò chúng cơng nghệ sản xuất bia lại quan trọng chừng mực đó, chúng định chất lượng sản phẩm cuối Phần lớn hợp chất tồn dạng cao phân tử, chúng gọi protit, phần nhỏ tồn dạng thấp phân tử, dể hồ tan, có tính chất khác với nhóm cao phân tử [1, tr 16] a) Protit Là số quan trọng thứ hai (sau tinh bột) để đánh giá xem lơ hạt có đủ tiêu chuẩn để sản xuất malt hay không Nếu hàm lượng cao quá, bia dễ bị đục, khó bảo quản SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xn Đơng Ngược lại q thấp, q trình lên men không triệt để, bia bọt vị đậm đà kéo theo nhiều số non yếu khác Hàm lượng protit tốt cho mục đích sản xuất bia 810% Khu vực phân bố protit hạt lớp vỏ alơron phôi, phần nhỏ lớp tế bào bao quanh nội nhũ Sự thuỷ phân trình quan trọng công nghệ sản xuất malt bia Đặc biệt quan trọng sản phẩm tạo thành trình tương tác sản phẩm thuỷ phân hợp phần nội nhũ phản ứng melanoid Khả tạo bọt giữ bọt bia độ bền keo chúng phụ thuộc vào mức độ thuỷ phân protit Không thế, thơng số cịn phụ thuộc vào tỉ lệ cấu tử sản phẩm tạo thành trình thuỷ phân Theo cách phân loại cổ điển, protit đại mạch chia thành hai nhóm: protit đơn giản hay gọi protein protit phức tạp hay cịn gọi proteid Trong nhóm protein, đại diện tiêu biểu levkozin, edestin, hodein glutein Trong suốt trình sản xuất malt bia levkozin, edestin phần nhỏ hodein hoà tan vào dịch đường tồn bia, cấu tử khác bị kết lắng bị thải theo bã malt cặn lắng Proteid hợp chất tạo thành từ phân tử có chất protein phân tử khác có chất phi protein Đại diện tiêu biểu nhóm nucleoproteid, lipoproteid, glucoproteid phosphoproteid Đặc điểm chung proteid hồ tan hồ tan khơng bền vững Trong công nghệ sản xuất bia proteid gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm ta phải loại bỏ tối đa cấu tử khỏi dịch đường [1, tr 17] b) Các hợp chất chứa nitơ phi protit Các đại diện tiêu biểu nhóm hợp chất là: albumoza, pepton, peptit, polypeptit axit amin Albumoza pepton có vai trị lớn việc tạo giữ bọt, đồng thời làm tăng thêm độ đậm đà bia Mặt trái hai hợp chất hữu hàm lượng cao, chúng làm giảm độ bền keo bia chúng tác nhân gây đục bia.Peptit hỗn SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xuân Đông hợp nhiều hợp chất mà phân tử chúng tạo thành từ gốc axit amin số lượng nhiều so với albumoza pepton Căn vào số gốc axit amin hợp thành, chúng chia dipeptid, tripeptid, polypeptid chúng dễ hoà tan vào dịch đường để tạo thành dung dịch bền vững tồn bia thành phần dinh dưỡng Axit amin tự tồn đại mạch với lượng không nhiều: chiếm khoảng 0,1% so với lượng chất khô hạt Tuy chiếm tỉ lệ nhỏ vai trị axit amin cơng nghệ sản xuất bia lớn: nguồn cung cấp nitơ cho nấm men, tác nhân tạo melanoid, tham gia tạo bọt tồn bia hợp phần dinh dưỡng quan trọng [1, tr 18] 1.1.2.4 Các hợp chất khơng chứa nitơ Trong nhóm bao gồm hợp chất hữu vô không chứa nitơ chiết ly nước chúng hòa tan thành dung dịch Các đại diện tiêu biểu nhóm là: polyphenol, chất đắng, fitin, axit hữu cơ, vitamin chất khoáng a) Polyphenol chất đắng Polyphenol hạt đại mạch tập trung chủ yếu lớp vỏ Phần lớn hợp chất hoà tan tồn bia dẫn xuất catechin, chúng thuộc nhóm flavonid Những hợp chất có tính chất có lợi cho cơng nghệ sản xuất bia dễ dàng kết hợp với protit cao phân tử để tạo thành phức chất dễ kết lắng, làm tăng độ bền keo sản phẩm Mặt khác hoà tan polyphenol vào dịch đường lại nhân tố làm xấu hương vị bia Chất chát chất đắng có đại mạch thuộc nhóm lipoid, chúng gây vị đắng khó chịu cho bia Hầu hết chất đắng, chất chát chất màu hạt đựơc phân bố chủ yếu lớp vỏ Để loại trừ ngâm hạt môi trường kiềm nhẹ [1, tr 19] b) Fitin Fitin muối đồng thời canxi magie với axit inozitphosphoric C6H6O6 (H2PO3)6 Chúng tập trung vỏ chiếm đến 0,9% chất khô vỏ Khi bị SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xuân Đông thuỷ phân tạo thành inozit C H (OH) axit phosphoric Hợp chất cuối nguồn cung cấp phospho cho nấm men, đồng thời làm tăng độ chua tác dụng dịch cháo giai đoạn đường hoá – phương pháp hữu hiệu để nâng cao hiệu suất thủy phân [1,tr 19] c) Vitamin Đại mạch chứa loại vitamin B , B , B , C, PP ; tiền vitamin A, E, axit pantotenic, biotin, axit pholievic nhiều dẫn xuất vitamin khác Tuy hàm lượng hệ vitamin đại mạch đóng vai trị quan trọng cơng nghệ sản xuất malt chúng nhân tố điều hồ sinh trưởng mầm [1, tr 19] d) Chất khoáng Trong đại mạch bao gồm chất khoáng sau: SiO2, MgO, CaO, Na2O, SO32  , Fe2O3, P2O5, K2O, Cl Các chất khống đại mạch đóng vai trị quan trọng trình sản xuất malt bia Đặc biệt có ý nghĩa ngun tố phospho đóng vai trị chủ yếu việc hình thành hệ thống đệm dịch đường [1, tr 19] 1.1.2.5 Chất béo lipoid Hàm lượng chất béo lipoid hạt đại mạch dao động khoảng 2,53% lượng chất khô hạt Chúng tập trung chủ yếu phôi lớp alơron Thành phần chủ yếu loại dầu béo đại mạch este glyxerin với axit béo bậc cao Ở giai đoạn ươm mầm, phần chất béo lipoid bị thuỷ phân enzim lipaza Một số sản phẩm thuỷ phân chuyển đến phơi để ni non, số cịn lại tồn dịch đường bị theo bã malt Chất béo lipid tồn bia làm giảm độ bền keo sản phẩm [1, tr 20] 1.1.2.6 Pherment (enzim) Enzim hợp chất hữu cơ, có hoạt tính sinh học cao, có cấu tạo phân tử phức tạp giữ vai trị đặc biệt quan trọng cơng nghệ sản xuất bia SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xn Đơng Ở giai đoạn hình thành hạt, hoạt lực nhóm enzim cao Đến giai đoạn hạt chín hoạt lực chúng giảm cách đáng kể Và đến lúc hạt sấy đến hàm ẩm 1113% hầu hết hệ enzim hạt trở thành trạng thái liên kết Đến giai đoạn ngâm, hạt hút nước bổ sung đến 4344% hệ enzim giải phóng khỏi trạng thái liên kết chuyển thành trạng thái tự Đến giai đoạn ươm mầm hoạt lực enzim đạt đến mức tối đa, nhờ mà đến lúc đường hố chúng có khả thuỷ phân gần hoàn toàn hợp chất cao phân tử nội nhũ hạt Các sản phẩm thủy phân hòa tan vào nước trở thành chất chiết dịch đường Trong hạt đại mạch chứa lượng enzim phong phú, chúng đựơc xếp vào nhóm khác Theo khóa phân loại hóa sinh học, chúng phân thành hai nhóm chính: hidrolaza decmolaza a) Hydrolaza (nhóm enzim thuỷ phân) Phụ thuộc vào chất bị thuỷ phân, enzim xúc tác chia thành phân nhóm: cacbohydraza, proteaza esteraza  Cacbohydraza Nhóm enzim thuỷ phân gluxit cao phân tử thành sản phẩm thấp phân tử Trong nhóm có hai phân nhóm nhỏ: polyaza hexozidaza Hexozidaza enzim tham gia xúc tác thủy phân disaccharid, trisaccharid số glucozid khác, polyaza enzim thuỷ phân gluxit cao phân tử chúng bao gồm diastaza, amylaza sitaza - Diastaza Ditastaza phân cắt tinh bột thành sản phẩm dạng đường dextrin Đây nhóm enzim quan trọng cơng nghệ sản xuất bia Diastaza bao gồm hai enzim: -amylaza -amylaza + Enzim -amylaza phân cắt tinh bột thành glucoza dextrin Nhờ trình phân cắt này, độ nhớt dịch cháo nhanh chóng giảm xuống Trong kỹ thuật sản xuất bia, trình gọi q trình dịch hóa Trong đại mạch khơ, khơng chứa amylaza hoạt tính Chúng hoạt hố giai đoạn ngâm ươm mầm, enzim SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang 10 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xn Đơng n= Q (vịng/phút) 47  D  S     n 2,04918  3,15 ( vòng/phút) 47  0,  0,36  0,60  0,4 2 - Công suất cần thiết trục vít: N =1,1  N =1,1 Q  g  l  1000  k (kw) 2049,18  9,81  29  1,5  0,36 (kw) 1000  0,75  3600 - Công suất động điện xác định: Nđc= N (kw)  Nđc= 0,36  0,45 (kw) 0,8 Số lượng: cái, kích thước: 29000 x 400 x 400 mm 4.4.6.6 Vít tải vận chuyển malt thành phẩm vào xilơ chứa (V13): Chọn vít tải có chiều dài vận chuyển là: 78000 mm = 78 m ( từ vẽ số 2) Năng suất vít là: 49.180,33 kg/ngày =2.049,18 kg/h Chọn đường kính vít D = 400mm - Số vòng quay trục phút: n= Q (vòng/phút) 47  D  S     n 2049,18  2,1 ( vòng/phút) 47  0,4  0,54  0,60  0,4 2 - Cơng suất cần thiết trục vít: N =1,1  N =1,1 Q  g  l  1000  k (kw) 2049,18  9,81  78  1,5  0,96 (kw) 1000  0,75  3600 - Công suất động điện xác định: SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang 75 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xuân Đông Nđc= N  Nđc= 0,96  1,2 (kw) 0,8 (kw) Số lượng: cái, kích thước: 78000 x 400 x 400 mm 4.4.6.7 Vít tải vận chuyển malt cân, đóng bao (V14): Chọn vít tải có chiều dài vận chuyển là: 79000 mm = 79 m ( từ vẽ số 2) Năng suất vít tải là: 49.180,33 kg/ngày =2.049,18 kg/h Chọn đường kính vít D = 400mm thơng số - Số vòng quay trục phút: n = 2,1 vịng/phút [4.4.6.6] - Cơng suất cần thiết trục vít: N =1,1  N = 1,1 Q  g  l  1000  k (kw) 2049,18  9,81  79  1,5  0,97 (kw) 1000  0,75  3600 - Công suất động điện xác định: Nđc= N (kw)  Nđc= 0,97  1,21 (kw) 0,8 Số lượng: cái, kích thước vít tải :79000 x 400 x 400 mm 4.4.7 Cân thành phẩm: Chọn cân tự động kiểu định lượng theo khối lượng Kích thước: × 1,5 × (m) Số lượng cân cái, đặt khu bao gói thành phẩm Hình 4.14: Cân thành phẩm SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang 76 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xn Đơng 4.4.8 Thiết bị đóng bao Bảng 4.3 Thơng số kỹ thuật thiết bị DBT-100AS Kiểu DBT-50A/DBT-100AS Phạm vi đóng gói 20-100kg Sai số đóng gói 0.04%F.S Cơng suất ≥300-400bao/giờ Kích thước cân (Cx RxD) 2500 x 1300 x 820(mm) Ta chọn thiết bị đóng gói Hình 4.15: Thiết bị đóng bao DBT-100AS [8] SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang 77 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xuân Đông Bảng 4.4- Bảng tổng kết thiết bị STT Tên thiết bị Xilô chứa nguyên liệu Thiết bị làm từ tính Bunke chứa đại mạch sau làm Thiết bị rửa ngâm đại mạch Số lượng 18 Kích thước,mm D = 4000: d=400; H = 16920 3000 x 2000 x 4000 D = 2500;d=400; H = 3640 14 D = 2500;d=400; H = 5910 Thùng chứa nước 10 D =3800;d=200; H = 3940 Thiết bị chứa fomalin D = 1500;d=300; H = 1850 D = 500;d=200; H = 1730 Thiết bị chứa dung dịch gibberelat natri Máy nén khí 4000 x 2100 x 1800 Thiết bị ươm mầm 44990 × 4000 × 2300 10 Thiết bị đảo malt 4000 × 4000 × 2000 11 Bể chứa nước dự trữ 23070×6000×2000 12 Bơm nước Q = 15 m3/h 13 Máy điều hồ khơng khí 1220 x 1280 x 690 14 Thiết bị sấy 10 2500 × 2400 × 7600 15 Máy tách mầm rễ 3000 × 2000 × 2400 16 Thùng chứa mầm rễ 4000 × 2000 × 4760 17 Xilơ chứa malt thành phẩm 20 D=4000; d=800;H=12270 18 Cân định lượng 2000 x 1500 x 3000 19 Thiết bị đóng bao 820 x 1300 x 2500 20 Gàu tải G1 1500 x 500 x 18800 SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang 78 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xuân Đông 21 Gàu tải G2 1500 x 500 x 6150 22 Gàu tải G3 1500 x 500 x 14000 23 Gàu tải G4 1500 x 500 x 11000 24 Gàu tải G5 1500 x 500 x 3700 25 Gàu tải G6 1500 x 500 x 7600 26 Gàu tải G7 1500 x 500 x 15000 27 Vít tải V1 20000 x 400 x 400 28 Vít tải V2 25000 x 400 x 400 29 Vít tải V3 20000 x 400 x 400 30 Vít tải V4 2560 x 400 x 400 31 Vít tải V5 33475x 400 x 400 32 Vít tải V6 35000 x 400 x 400 33 Vít tải V7 29650 x 400 x 400 34 Vít tải V8 14500 x 400 x 400 35 Vít tải V9 44600 x 400 x 400 36 Vít tải V10 14000 x 400 x 400 37 Vít tải V11 14900 x 400 x 400 38 Vít tải V12 29000 x 400 x 400 39 Vít tải V13 78000 x 400 x 400 40 Vít tải V14 79000 x 400 x 400 SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang 79 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xuân Đông KẾT LUẬN Thông qua việc thực đề tài giao: ‘‘ Thiết kế nhà máy sản xuất malt diastilin, xuất 15000 sản phẩm/ năm’’ Được hướng dẫn giúp đỡ tận tình giảng viên: TS Bùi Xn Đơng với nổ lực thân, đến hoàn thành xong đồ án Đồ án giúp tơi hiểu thêm malt diastilin đặc tính, nguồn gốc, thành phần cấu tạo đặc điểm khác biệt so với loại malt khác cách thức sản xuất malt diastilin, có cách nhìn tổng quát công nghệ sản xuất malt, cách bố trí thiết bị phân xưởng, bố trí mặt nhà máy đồng thời cách tính tốn lựa chọn phương án lắp đặt, thiết kế nhà máy cách thuận lợi kinh tế Thơng qua đó, tìm hiểu thiết bị, máy móc phục vụ cho phân xưởng bố trí chúng mặt phân xưởng, thiết kế vẽ Tìm hiểu cấu tạo, nguyên tắc hoạt động số thiết bị bản, cách tính tốn chọn thiết bị thiết kế nhà máy.Đây bước việc thiết kế nhà máy hồn chỉnh với quy mơ rộng lớn Đồ án giúp tơi hồn thành tốt đồ án công tốt nghiệp tương lai Tuy nhiên kiến thức thân hạn chế, tài liệu thiếu thốn, khơng có điều kiện tìm hiểu thực tế nên tơi tự thấy đồ án tơi cịn nhiều thiếu sót Tơi mong tất thầy bạn bè góp ý, giúp đỡ tơi khắc phục sai sót để tơi có thêm kiến thức quý tự tin thân Đà Nẵng , ngày 08 tháng 12 năm 2012 Sinh viên thực Nguyễn Thị Loan SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang 80 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xuân Đông TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu sách: Hồng Đình Hịa (2002), Cơng nghệ sản xuất Malt & Bia, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Thị Hiền, Lê Thanh Mai, Lê Thị Lan Chi, Nguyễn Viết Thành, Lê Viết Thắng (2009), Khoa học- Công nghệ Malt Bia, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Phan Thị Bích Ngọc, Trần Xn Ngạch (1991), Cơng nghệ lên men, Nhà xuất Đà Nẵng Bùi Đức Hợi, Mai Văn Lề, Nguyễn Như Thung (1983), Công nghệ máy chế biến lương thực, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Trần Thế Truyền (1999); Giáo trình sở thiết kế nhà máy chế biến thực phẩm; Đại học Bách khoa Đà Nẵng Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khng (1994); Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hố học tập 1; NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Tài liệu Web: http://www.lamico.com.vn/cms/vi/product/index/cat_id/16 http://www.thaingocthanh.com.vn/products/viewdetail/97/ SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang 81 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xn Đơng PHỤ LỤC Danh mục hình vẽ đồ án STT Hình vẽ Hình 1.1 Cây đại mạch 2 Hình 1.2 Cấu tạo hạt đại mạch Hình 2.1 Máy quạt 19 Hình 2.2 Nguyên tắc hoạt động máy làm từ tính 21 Hình 2.3 Thiết bị ngâm 24 Hình 2.4 Buồng xử lý khơng khí 27 Hình 2.5 Thiết bị ươm mầm 28 Hình 2.6 Tháp sấy RCD- 120 31 Hình 2.7 Máy đập rễ 33 10 Hình 2.8 Xilơ bảo quản malt 34 11 Hình 4.1 Xilơ chứa ngun liệu 46 12 Hình 4.2 Bunke chứa 48 13 Hình 4.3 Gàu tải 49 14 Hình 4.4 Vít tải 53 15 Hình 4.5 Thùng rửa ngâm 57 16 Hình 4.6 Thùng chứa nước 59 17 Hình 4.7 Thiết bị chứa formalin 59 18 Hình 4.8 Thiết bị chứa dung dịch gibberenatri 61 19 Hình 4.9 Mặt cắt ngăn ươm 63 20 Hình 4.10 Máy đảo malt dạng guồng quay 65 21 Hình 4.11 Máy điều hịa khơng khí 66 22 Hình 4.12 Thùng chứa rễ mầm 68 23 Hình 4.13 Xilơ chứa malt thành phẩm 69 24 Hình 4.14 Cân thành phẩm 76 25 Hình 4.15 Thiết bị đóng bao DBT-100AS 77 SVTH: Nguyễn Thị Loan Tên hình vẽ Trang Trang 82 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xuân Đông PHỤ LỤC Danh mục bảng biểu đồ án STT Số hiệu bảng Tên bảng Trang Bảng 3.1 Mức hao phí qua cơng đoạn 35 Bảng 3.2 Biểu đồ sản xuất nhà máy 41 Bảng 3.3 Tổng kết cân vật chất 45 Bảng 4.1 Các thông số ươm mầm 63 Bảng 4.2 Các thông số catset 64 Bảng 4.3 Thông số kỹ thuật thiết bị DBT-100AS 77 Bảng 4.4 Bảng tổng kết thiết bị 78 SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang 83 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xuân Đông MỤC LỤC NHIỆM VỤ LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN .2 1.1 Hạt đại mạch 1.1.1 Cấu tạo hạt đại mạch 1.1.1.1 Vỏ 1.1.1.2 Nội nhũ 1.1.1.3 Phôi 1.1.2 Thành hoá học đại mạch 1.1.2.1 Nước 1.1.2.2 Gluxit 1.1.2.3 Các hợp chất chứa nitơ 1.1.2.4 Các hợp chất không chứa nitơ 1.1.2.5 Chất béo lipoid 1.1.2.6 Pherment (enzim) 1.2 Các chất hỗ trợ kỹ thuật .13 1.2.1 Nước 13 1.2.2 Hoá chất 13 1.2.2.1 Axit gibberellin hay gibberelat natri 14 1.2.2.2 Chất sát trùng Formalin 14 1.3 Các q trình sinh hóa trình sản xuất 14 1.3.1 Giai đoạn ngâm 14 1.3.2 Giai đoạn ươm 15 1.3.3 Giai đoạn sấy .15 1.4 Sản phẩm (malt diastilin) .16 SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang 84 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHƯƠNG GVHD: TS Bùi Xn Đơng DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 18 2.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ 18 2.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ 19 2.2.1 Nguyên liệu .19 2.2.2 Làm 19 2.2.2.1 Mục đích 19 2.2.2.2 Thiết bị 19 2.2.3 Rửa sát trùng hạt 21 2.2.3.1 Mục đích 21 2.2.3.2 Thiết bị 22 2.2.4 Ngâm hạt 22 2.2.4.1 Mục đích 22 2.2.4.2 Các phương pháp ngâm hạt 23 2.2.4.3 Thiết bị 23 2.2.5 Ươm mầm 25 2.2.5.1 Mục đích: 25 2.2.5.2 Các trình xảy ươm mầm 25 2.2.5.2 Các phương pháp ươm mầm 26 2.2.5.3 Thiết bị 27 2.2.6 Sấy malt 29 2.2.6.1 Mục đích: 29 2.2.6.2 Các trình xảy sấy 30 2.2.6.3 Thiết bị sấy 30 2.2.6.4 Cấu tạo nguyên tắc hoạt động 31 2.2.7 Tách mầm rễ cho malt khô: 32 2.2.7.1 Mục đích 32 SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang 85 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xuân Đông 2.2.7.2 Cách thực 33 2.2.8 Bảo quản malt khô .33 CHƯƠNG 3: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 35 3.1 Chọn thông số ban đầu 35 3.1.1 Năng suất nhà máy 35 3.1.2 Chọn số liệu ban đầu nguyên liệu 35 3.1.3 Sự hao phí nguyên liệu qua công đoạn .35 3.2 Cân vật chất 36 3.2.1 Tính cân vật chất cho 1.000 kg nguyên liệu .36 3.2.1.1 Lượng chất khô nguyên liệu 36 3.2.1.2 Lượng nguyên liệu sau làm 36 3.2.1.3 Lượng nguyên liệu sau rửa ngâm 36 3.2.1.4 Lượng malt tươi sau ươm mầm 37 3.2.1.5 Lượng malt sau sấy 37 3.2.1.6 Lượng malt sau tách rễ mầm 37 3.2.1.7 Lượng rễ mầm sau tách 38 3.2.1.8 Lượng nước cần thiết cho trình rửa ngâm đại mạch 38 3.2.1.9 Lượng formalin cần dùng 39 3.2.1.10 Lượng Gibberelin cần dùng 39 3.2.1.11 Lượng khí nén cần dùng trình ngâm rửa 39 3.2.1.12 Lượng khơng khí điều hịa cần dùng q trình ươm 40 3.2.2 Kế hoạch sản suất nhà máy 40 3.2.3 Tính chi phí nguyên liệu cho ngày 41 3.2.3.1 Năng suất nhà máy: 41 3.2.3.2 Lượng nguyên liệu sản xuất : 41 3.2.3.3 Lượng nguyên liệu sau làm : 41 SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang 86 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xn Đơng 3.2.3.4 Lượng nguyên liệu sau rửa ngâm : 42 3.2.3.5 Lượng nước cần thiết cho trình rửa ngâm: 42 3.2.3.6 Lượng nguyên liệu sau ươm mầm : 42 3.2.3.7 Lượng malt sau sấy : 42 3.2.3.8 Lượng malt sau tách rễ mầm : 43 3.2.3.9 Khối lượng rễ mầm: 43 3.2.3.10 Lượng formalin cần sử dụng sản phẩm malt diastilin: 43 3.2.3.11 Lượng khí nén cần thiết: 44 3.2.3.12 Lượng Gibberelin cần sử dụng: 44 3.2.3.13 Lượng khơng khí điều hịa cần dùng: 44 CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ 46 4.1 Thiết bị phân xưởng xử lý nguyên liệu: 46 4.1.1 Xilô chứa nguyên liệu 46 4.1.2 Thiết bị làm .47 4.1.3 Bunke chứa nguyên liệu sau làm 48 4.1.4 Tính gàu tải: 49 4.1.4.1 Gàu tải vận chuyển đại mạch lên xilô chứa (G1): 49 4.1.4.2 Gàu tải vận chuyển đại mạch lên thiết bị làm ( G2 ): 51 4.1.4.3 Gàu tải vận chuyển đại mạch từ vít V3 lên bunke chứa (G3): 52 4.1.5 Tính vít tải: 52 4.1.5.1 Vít tải vận chuyển đại mạch vào xilơ (V1): 52 4.1.5.2 Vít tải vận chuyển đại mạch khỏi xilơ chứa :(vít tải V2) 54 4.1.5.3 Vít tải vận chuyển đại mạch đến thiết bị làm (V3): 55 4.1.5.4 Vít tải vận chuyển đại mạch từ máy làm đến gàu G3 (V4): 55 4.1.5.5 Vít tải vận chuyển đại mạch vào bunke (V5): 56 4.1.5.6 Vít tải vận chuyển đại mạch đến thiết bị rửa ngâm (vít tải V6) 57 4.2 Phân xưởng rửa, sát trùng, ngâm: 57 SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang 87 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xuân Đông 4.2.1 Thiết bị rửa ngâm đại mạch 57 4.2.2 Thùng chứa nước: 58 4.2.3 Thiết bị chứa formalin .59 4.2.4 Thiết bị chứa dung dịch gibberelat natri .60 4.2.5 Máy nén khí: 62 4.3 Phân xưởng ươm mầm: 62 4.3.1 Thiết bị ươm mầm .62 4.3.2 Thiết bị đảo malt 64 4.3.3 Vít tải vận chuyển malt từ thiết bị ươm qua phân xưởng sấy (V7): 65 4.3.4 Bể chứa nước dự trữ: 66 4.3.5 Bơm nước: 66 4.3.6 Máy điều hồ khơng khí: 66 4.4 Phân xưởng sấy malt kho thành phẩm: 67 4.4.1 Máy sấy malt .67 4.4.2 Máy tách mầm, rễ 67 4.4.3 Thùng chứa mầm, rễ malt: 68 4.4.4 Xilô chứa malt thành phẩm 68 4.4.5 Tính gàu tải: 70 4.4.5.1 Tính gàu tải vận chuyển matl tươi lên thiết bị sấy(G4): 70 4.4.5.2 Gàu tải vận chuyển malt vào máy tách mầm (G5): 70 4.4.5.3 Gàu tải vận chuyển mầm, rễ vào thùng chứa (G6): 71 4.4.5.4 Gàu tải vận chuyển malt vào xilô chứa (G7): 71 4.4.6 Tính vít tải: 72 4.4.6.1.Vít tải vận chuyển malt vào máy sấy (V8): 72 SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang 88 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS Bùi Xn Đơng 4.4.6.2 Vít tải vận chuyển malt từ máy sấy tới gàu G5 (V9): 72 4.4.6.3 Vít tải vận chuyển malt từ gàu vào thiết bị tách mầm rễ (V10): 73 4.4.6.4 Vít tải vận chuyển mầm rễ tới G6 (V11): 74 4.4.6.5 Vít tải vận chuyển malt thành phẩm tới gàu G7 (V12): 74 4.4.6.6 Vít tải vận chuyển malt thành phẩm vào xilơ chứa (V13): 75 4.4.6.7 Vít tải vận chuyển malt cân, đóng bao (V14): 76 4.4.7 Cân thành phẩm: 76 4.4.8 Thiết bị đóng bao 77 KẾT LUẬN 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 PHỤ LỤC SVTH: Nguyễn Thị Loan Trang 89