Luận văn: Dây chuyền sản xuất và công nghệ sản xuất bia hơi NaD docx

Luận văn Dây chuyền sản xuất công nghệ sản xuất bia NaDa LỜI MỞ ĐẦU B ia thức uống phù hợp với người, có độ cồn thấp, bọt mịn xốp, có hương vị đặc trưng Có thể dễ dàng nhận sản phẩm bia màu sắc, hương vị (được tạo từ chất chiết nguyên liệu cồn, CO2 sản phẩm lên men khác) Đặc biệt tác dụng giảm nhanh khát cuả người uống bia bão hòa CO2 Ngày nay, bia trở nên phổ biến sống Bất kì lúc nào, nơi ta bắt gặp bia với dạng thành phần khác nhau, biểu tượng, chương trình quảng cáo bia Bia sản xuất ngày nhiều, đa dạng nhiều biện pháp công nghệ sản xuất bia đời mang đặc trưng hãng, quốc gia Xét riêng Việt Nam sản lượng bia năm tăng, hàng năm lại có nhà máy bia đời với công nghệ mới, chưa kể tới phân xưởng bia cỡ nhỏ hàng năm góp phần cung cấp bia cho thị trường Tuy vậy, bình quân lượng bia cho người dân năm nước ta đạt khoảng 24 lít, số nhỏ bé so với bình quân đầu người nước khác : Đức (khoảng 150 lít/người/năm) Như vậy, thị trường bia nước ta thị trường đầy tiềm năng, hứa hẹn tương lai phát triển mạnh mẽ ngành công nghệ sản xuất bia Công ty thực phẩm công nghiệp Nam Định đơn vị sản xuất nhanh nhạy trước nhu cầu thị trường, thể thông qua việc chuyển dịch cấu xuất phát từ đơn vị chuyên sản xuất bánh kẹo, rượu, hoa sang sản xuất bia chủ yếu (vẫn sản xuất sản phẩm truyền thống vào dịp lễ tết ) Bắt đầu từ giúp đỡ ĐHBK Hà Nội dây chuyền công nghệ sản xuất bia hơi, sau cơng ty nhập dây chuyền sản xuất bia nước công nghệ Đan Mạch, tên Nhà Máy Bia NaDa đời từ Chuyến thực tập nhà máy bia NaDa mang lại cho em nhiều hiểu biết quý giá thưc tế sản xuất bia Tuy nhiên, góc độ khách quan mà em trình bày sau kết từ nhận thức chủ quan thân không tránh khỏi sai sót Vì vậy, em kính mong có đóng góp ý kiến thầy để em có điều kiện sửa sai hồn thiện nhận thức A KHÁI QUÁT VỀ NHÀ MÁY BIA NADA I Quá trình hình thành phát triển nhà máy: Nhà máy bia Nada đơn vị sản xuất có bề dày truyền thống 40 năm thành lập, phát triển trưởng thành Trong trình phát triển từ thành lập nhà máy đổi tên nhiều lần, lần đổi tên gắn liền với bước đổi chiến lược cấu sản phẩm Các giai đoạn phát triển nhà máy: Thành lập năm 1960 ban đầu phân xưởng sản xuất kem đá hình thức cơng ty hợp doanh, với tên gọi Phân Xưởng Sản Xuất Kem Đá Năm 1978, đổi sản phẩm sản xuất với sản phẩm : Bánh kẹo, rượu màu (rượu mơ,chanh ) Một số sản phẩm truyền thống tiếng xuất nước khối XHCN lúc : kẹo trứng chim, bánh sừng trâu Tên gọi nhà máy là: Xí nghiệp 1/6 Cùng với đổi phát triển đó, năm 1986 nhà máy đổi tên là: Nhà Máy Thực Phẩm Công Nghiệp Nam Hà Năm 1994, nhà máy bắt đầu lắp đặt thiết bị nhà xưởng để sản xuất bia với dây chuyền thiết kế công nghệ ĐH Bách Khoa Năm 1995, bắt đầu vào sản xuất bia xúc tiến công việc du nhập công nghệ sản xuất xuất bia Đan Mạch Song song với sản xuất bia, nhà máy tiếp tục sản xuất sản phẩm truyền thống vào dịp lễ tết (mỗi năm 715 bánh kẹo, 10000 lít rượu) Năm 1996, đổi tên thành Công Ty Thực Phẩm Công Nghiệp Nam Định từ bắt đầu sản xuất bia Đan Mạch có tên Nhà Máy Bia NaDa Kể từ bắt đầu sản xuất bia nhu cầu ngày tăng, nhà máy có cải tạo phát triển sở hạ tầng sản xuất, dây chuyền sản xuất sản lượng bia nhà máy năm tăng: - 1995 : 3,5 triệu lít - 1999 : triệu lít - 2001 :12 triệu lít sản phẩm bia nhà máy đạt chứng hệ thống quản lý chất lượng quốc tế ISO 9001 phiên 2000 - 2002 : kế hoạch sản xuất 15 triệu lít II Cơ cấu sản xuất kinh doanh Hiện nhà máy có 352 người bao gồm: * 47 ngưịi có trình độ đại học (37 kỹ sư máy móc thiết bị,10 kỹ sư hóa thực phẩm) * 27 người có trình độ trung cấp (10 quản lý, 17 thực phẩm) * cơng nhân khí trình độ bậc 6/7 * 17 cơng nhân trình độ bậc 3/7 * 47 cơng nhân trình độ bậc 2/7 * công nhân sản xuất bánh kẹo Sơ đồ cấu quản lý hành nhà máy: Ban giám đốc Phịng kinh doanh Phịng hành tổ chức Phịng kế tốn Phịng KCS Phịng điều hành sản xuất Phòng tài vụ Tổ kho Sơ đồ cấu sản xuất nhà máy Ban giám đốc Phòng CN Phân xưởng Phân xưởng Phòng điều độ KCS Phân Sx ban giám đốc (1 giám đốc, phó giám đốc) phịng ban: * phịng kinh doanh có quầy kinh doanh, số người khoảng 36 * phòng kế tốn có người * phịng hành có 34 người * phịng điều hành sản xuất có người(100% kỹ sư) * phịng tài vụ có người * phịng KCS có người * tổ kho có từ 5860 người làm theo thời vụ phân xưởng: * phân xưởng bia : 68 người * phân xưởng bia NaDa : 90 người * phân xưởng điện : 13 người III Mặt nhà máy Với tổng diện tích 18879 m2 cho ta thấy quy mơ sản xuất nhà máy lớn Bên cạnh quy mô sản xuất, điều kiện địa lý nhà máy thuận lợi, nằm gần trung tâm thành phố Nam Định sát trục đường liên tỉnh Hà Nội Thái Bình nên có thuận lợi trình vận chuyển nguyên vật liệu sản xuất đưa sản phẩm tiêu thụ Tuy nhiên, nhà máy gần khu dân cư nên có ảnh hưởng không nhỏ tới nhân dân vấn đề môi trường xã hội, nhà máy chưa có hệ thống xử lý nước thải trước thải mơi trường B.QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA NADA I Nguồn nguyên liệu: Nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất bia: Malt nguyên liệu phải nhập ngoại hoàn toàn, chủ yếu từ nước : Đức, úc, Đan Mạch Anh Gạo: tùy yêu cầu loại bia mà lượng gạo dùng khác (nguyên liệu thay gạo ngô) Gạo nguyên liệu sẵn có địa phương Men giống, hoa hublong nước: Men giống men Đan Mạch nhân giống nuôi cấy nhà máy Hoa hublong sử dụng dạng hoa viên (có loại hoa : viên, cánh dạng tinh dầu hoa) Hoa hublông nhập từ Tiệp, Pháp Nguồn nước xử lý đạt yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm, đạt yêu cầu sản xuất Từ thực tế đặt yêu cầu hạn chế nhập nguyên liệu chủ yếu nhằm tránh phụ thuộc nhiều vào thị trường nguyên liệu nước cách huy động nguồn nguyên liệu nước số vùng nước ta bắt đầu trồng malt đại mạch hoa hublong, chưa đạt kết cao, chất lượng chưa đạt yêu cầu II Chuẩn bị nguyên liệu Bia sản xuất từ nguyên liệu malt đại mạch, hoa hublong nước: BIA = MALT + HOA HUBLONG + nước Một số nguyên liệu thêm vào tùy theo yêu cầu thị trường thay phần malt : bột gạo, mì, ngơ chí bột đậu tương tách béo II.1 Malt Malt dùng công nghiệp sản xuất bia malt đại mạch loại 2, hàng qua xử lý bảo quản Malt dùng sản xuất bia vàng thuộc loại malt vàng có màu vàng sáng, vị hương thơm đặc trưng Malt mà nhà máy bia NaDa sử dụng nhập ngoại, qua trình xử lý: làm ướt, nảy mầm, sấy bảo quản Khi malt mang sản xuất cần có tính chất sau: - Hương vị thơm đặc trưng đậm - Có vị nhẹ - Tiêu chuẩn 480600g/1lít malt, 2737g/1000 hạt - Số hạt xốp đạt tỉ lệ  94% - Độ ẩm đạt 56% - Đạt 7080% tổng số chất khơ hịa tan vào nước (thể khả tự đường hóa malt : 700C thời gian tự đường hóa 1525 phút) Thành phần hóa học tính theo % chất khô: Tinh bột (58%), đường khử (4%), chất chứa nitơ (10%), saccaroza (5%), pentozan hịa tan(1%), pentozan khơng hịa tan hexoza (9%), xơ(6%), chất béo(2,5%), chất khống(2,5%), số chất khác : chất màu, chất đắng, chất thơm, vitamin hòa tan, phermen Yêu cầu độ đồng malt : không lẫn loại tạp chất, loại hạt thay khác, tỷ lệ hạt vỡ, gãy cho phép 0,5%, tạp chất 1%, lượng hạt không nảy mầm 5% Nghiền malt nhằm làm tăng tốc độ q trình lý học, hóa sinh học Khi nghiền nhỏ hạt tạo diện tích tiếp xúc lớn khả thủy phân, trích ly chất diễn nhanh Tuy nhiên, vỏ xenlulo hạt malt có ảnh hưởng tới chất lượng bia sau nên nghiền phải ý giữ cho vỏ trấu nguyên vẹn tốt (nghiền dập), phần nội nhũ nhỏ tốt phải nằm vỏ trấu Nhà máy bia NaDa sử dụng máy nghiền malt loại lô với hai tầng nghiền sử dụng máy lọc khung yêu cầu sau nghiền : vỏ trấu 912%, lớn 12  15%, bé 3035%, bột 4045% II.2 Gạo Gạo nguyên liệu thay đại mạch, tùy theo nhu cầu thị hiếu thị trường mà sử dụng lượng gạo định (tỉ lệ thay cỡ 30%), việc thay cịn có ý nghĩa giảm giá thành sản phẩm Gạo đem sử dụng theo hai hướng : nảy mầm không Gạo nảy mầm trước sử dụng tốt cịn có hệ enzym hoạt động giống malt, cịn gạo khơng nảy mầm khơng có enzym đóng vai trị thúc đẩy q trình Gạo bình thường có thành phần chất khơ sau: Tinh bột (75  80%), Protein(8%), chất béo(11,5%), Xenluloza (0,50,8%), chất khoáng (1  1,2%) Gạo nẩy mầm trải qua trình đại mạch:  Làm ướt : độ ẩm đạt 4042%  Nảy mầm nhiệt độ 2325 0C, ngắn ngày hơn, độ dài mầm đạt 2/33/4 độ dài hạt  Sấy bảo quản tương tự malt đại mạch Gạo nghiền mịn malt để hạt tinh bột hồ hóa hồn tồn, độ mịn sau nghiền đạt kích thước  0,5 mm II.3 Hoa hublong Hoa hublong nguyên liệu sau malt đại mạch tầm quan trọng Hoa hublong làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm đặc trưng, làm tăng khả tạo giữ bọt, làm tăng độ bền keo ổn định thành phần sinh học sản phẩm Thành phần hóa học hoa Hublong dùng cho sản xuất bia cần đạt tiêu chuẩn sau:  Nước :1113%  Chất đắng : 1521%  Polyphenol : 2,56%  Xenluloza : 1214%  Tanin : 3%  Các chất chứa nitơ : 17,5%  Protein : 1521%  Chất khoáng : 58%  Tinh dầu thơm : 0,31%  Xơ : 13,3%  Este : 0,4%  Các chất không chứa nitơ : 27,5% Hoa Hublong bảo quản dạng khác nhau, dạng có thời gian bảo quản tối đa khác với điều kiện nhiệt độ định Có dạng hoa: viên, cánh, cao, tinh dầu Nhà máy bia NaDa sử dụng loại hoa viên II.4 Nước Trong sản xuất bia, nước đóng vai trị quan trọng việc hình thành vị sản phẩm, chất lượng nước yêu cầu phải cao so với nước sinh hoạt hàng ngày Các tiêu quan trọng nước: Độ cứng tạm thời khoảng 0,73 mgĐ/l, độ cứng vĩnh cửu khoảng 0,40,7 mgĐ/l pH nước 6,87,3 Hàm lượng chất khô nhỏ 600 mg/l Hàm lượng Fe  0,3 mg/l Trong ml khơng chứa q 100 tế bào vi khuẩn nói chung Hệ thống nước cấp cho nhà máy bia NaDa gồm có đường ống lớn dẫn từ nhà máy nước Nam Định, cung cấp cho phân xưởng nhờ trạm bơm Trước sử dụng nước phải trùng Lượng nước dùng ngày nhà máy bia NaDa khoảng 500m3 Một phần nước cung cấp trực tiếp, phần nước gia nhiệt lị trước dùng Lị có sản lượng định mức 1500Kg/giờ, đốt nóng dầu, dầu bơm 106Kg/giờ, áp suất làm việc lớn 10 10Kg/cm3, nhiệt độ lò 1781800C Bia Bách Khoa bia NaDa có hệ thống cấp khác III Dây chuyền sản xuất công nghệ sản xuất bia NaDa III.1.Tổng thể dây chuyền sản xuất bia NaDa (Hình vẽ) Nguyên tắc: Gạo trộn với tỉ lệ gạo : nước ngâm ủ 500C tăng dần lên đến 900C khoảng 10 phút, giữ 900C 35 phút, sau tăng dần lên 1000C 10 phút để 25 phút nhiệt độ Kết thúc trình nấu cháo, bơm cháo sang thùng nấu malt Malt trộn với tỉ lệ malt : nước ngâm ủ 450C 50 phút, bơm cháo sang đồng thời nâng nhiệt độ lên 670C thời gian 15 phút, để nhiệt độ khoảng sau nâng nhiệt độ lên 72 0C 10 phút, để 20 phút nâng tiếp lên 760C phút, giữ nhiệt độ 10 phút Kết thúc trình nấu malt, bơm dịch hồ hóa lọc Dịch bơm từ nồi nấu malt sang nồi lọc Tất dịch lọc bơm vào thiết bị nấu hoa, nấu 90 phút Toàn lượng dịch đưa vào thùng lắng xoáy để loại bỏ bã hoa, thu dịch lắng Dịch lắng lúc có nhiệt độ khoảng 63700C đưa vào thiết bị lạnh nhanh để hạ nhiệt độ : Hạ từ 63700C xuống 20250C(làm lạnh sơ bộ) Hạ từ 20250C xuống 15160C Dịch đường sau lạnh nhanh bơm với men giống vào tank lên men (men giống chiếm 1020%) trình lên men bắt đầu Quá trình lên men lại gồm giai đoạn : Giai đoạn lên men nhệt độ 16 170C kéo dài ngày Giai đoạn lên men phụ nhiệt độ -1 40C ngày Trong trình lên men khí CO2 thu cung cấp vào tank nhờ hệ thống thu hồi khí CO2 (có phận lọc khí téc chứa khí sạch) Sau lên men phụ kết thúc, dịch bia đem lọc thiết bị loc loại đĩa, bia sau lọc có độ đạt yêu cầu đưa vao tank trữ sục khí CO2 cho đạt nồng độ yêu cầu Bia đem sử dụng được, đủ tiêu chuẩn để xuất xưởng 11 III.2.Quy trình sản xuất phân xưởng II Dây chuyền sản xuất phân xưởng II giống dây chuyền sản xuất tổng thể Nguyên lý hoạt động thiết bị dây chuyền sản xuất phân xưởng II sau: III.2.1 Thiết bị nấu cháo hồ hóa  Sự hồ hóa : chuyển hạt tinh bột gạo dạng khó hịa tan thành tinh bột dễ hịa tan q trình nâng nhiệt độ Để hồ hóa tinh bột cần đưa vào enzym -amylaza với mục đích đường hóa phần hạt tinh bột dễ hịa tan tạo dextrin, mantoza glucoza Tinh bột qua hồ hóa tham gia vào q trình đường hóa dễ dàng triệt để  Thiết bị nấu cháo : thiết bị để hồ hóa ngun liệu (hình vẽ) loại thiết bị gia nhiệt loại hai vỏ dùng nước bão hịa với số: Thể tích nồi nấu : m3 áp suất : 2,53 Kg/cm3 Sử dụng cánh khuấy dạng mỏ neo, tốc độ khuấy :1015 vòng/phút chất liệu làm lõi : inox Lớp vỏ dày : 10 cm  Tiến hành nấu :Vệ sinh nồi sẽ, đưa nguyên liệu vào với tỷ lệ: Nước :12,5 hl/giờ Gạo : 210 Kg malt : 40 Kg Enzym Ternnamyl :1% so với tổng lượng nguyên liệu vào Toàn lượng nguyên liệu trộn lẫn vào 450C sau nâng lên 500C, giữ 10 phút, nâng tiếp lên 900C giữ 35 phút đun sôi (1000C) 35 phút Tổng thời gian nấu cháo khoảng 80 phút Các tượng xảy : Enzym amylaza thủy phân tinh bột thành đường mantoza, glucoza dextrin, nhiệt độ cao hạt tinh bột hút nước 12 trương nở thể tích (gấp khoảng 500 lần) Đun sơi 1000C 35 phút để hồ hóa hồn tồn vơ hoạt enzym Ternamyl Sau trình yêu cầu tỉ lệ chất đường chất không đường :1/0,321/0,43, đủ tiêu chuẩn để đưa sang nồi đường hóa III.2.2 Thiết bị nấu malt đường hóa Sự đường hóa : Chuyển dạng hịa tan chất có phân tử lượng cao nằm dạng khơng hịa tan bột malt, chúng với chất hòa tan có tinh bột tạo thành chất chiết dịch đường quan trọng nhát đường axit amin.Sự đường hóa bao gồm trình thủy phân tinh bột thành đường, thủy phân protein thành axit amin, polypeptit peptit Thiết bị nấu malt (hình vẽ) thiết bị gia nhiệt loại vỏ dùng bão hòa, cánh khuấy dạng bán chân vịt có tốc độ khuấy : 3033 vịng/phút, nắp có lỗ thơng hơi, thể tích nồi nấu: 3,3m3 Tiến hành nấu malt: Bước đầu vệ sinh nồi Khi hồ hóa đun sơi 15 phút nồi đường hóa bắt đầu tiến hành ngâm 490 Kg malt với 2500 lít nước 500C thời gian 50 phút, thời gian chất dễ hòa tan nội nhũ malt hòa tan vào nước Sau cháo đạt yêu cầu ta bơm sang nồi malt, phải đảm bảo cho nhiệt độ dịch bơm sang khơng cao q để gây vơ hoạt enzym malt, nhệt độ thích hợp 5330C (nhiệt độ tối đa cho phép 730C) giữ nhiệt độ vòng 20 phút, nhiệt độ thích hợp cho enzym Proteaza hoạt động phân cắt protein hạt malt tạo thành albumozo, pepton, polypeptit, enzym peptidaza có hoạt động nhiệt độ cao hoạt tính enzym giảm mạnh Hỗn hợp sau nấu nồi malt đem lọc để thu dịch đường thiết bị lọc loại khung III.2.3 Nồi lọc Mục đích việc lọc loại bỏ bã gạo malt, thu dịch chiết có chứa chất quan trọng đường, loại axit amin, số protein có phân tử lượng nhỏ, albumozo, pepton, polypeptit, dạng hòa tan quan trọng với trình lên men sau tạo tính chất lý, hóa bia 13  Cấu tạo nồi lọc (hình vẽ)  Nguyên lý làm việc: Hỗn hợp cháo malt bơm sang nồi lọc đây, hỗn hợp khuấy trộn phận khuấy dạng cào Nước lọc theo mặt sàng chảy xuống ống góp ống trung tâm, từ dịch lọc đưa sang nồi hoa Bã dịch lọc bơm qua ống xả bã III.2.4 Thiết bị nấu hoa Để bia sau có hương vị đặc trưng dịch sau lọc đem đun sơi với hoa hublong, từ hoa hublong trích ly axit đắng, nhựa, tinh dầu vitamin Axit đắng nhựa làm cho bia có vị đặc trưng, ổn định cho keo tạo bọt bền vững, chất đắng hoa hublong có tính chất sát trùng làm tăng độ bền thành phẩm, tinh dầu hublong tạo nên vị hương thơm bia Khi nấu xảy phản ứng melanoidin caramen hóa góp phần tạo hương vị màu sắc dịch lên men Cấu tạo : thiết bị hình trụ gia nhiệt hai vỏ (hoặc kiểu ống trùm) có lỗ có cánh khuấy để đảo trộn Thể tích thùng nấu : 6,5 m3 Tiến hành : Vệ sinh thùng nấu Đưa dịch đường vào, q trình ta nâng dần nhiệt độ để tránh nhiễmvi sinh vật có hại, tồn trình kết thúc lúc nhiệt độ phải đạt 1001020C Một số protein bị kết tủa nhiệt độ làm tăng độ bia, tăng độ bền bia Hoa hublong cho vào dạng hoa viên, tùy yêu cầu mà lượng hoa khác nhau, hoa qúy nên phải tiết kiệm sử dụng Thời gian nấu trung bình khoảng 12 giờ; gia nhiệt nhanh, mạnh nhằm đạt hiệu suất kết tủa protein không đông tụ cao nhằm đặc giảm thể tích dịch đường Kết thúc nấu hoa, dịch đường hơn, sẫm màu hơn, có hương vị đặc trưng có vị đắng pha Dịch bơm vào thùng lắng xoáy nhằm loại bỏ bã hoa III.2.5 Thiết bị lắng xoáy Là thiết bị dùng để loại bỏ bã hoa, lớp cặn protein bị đơng tụ, hạt có kích thước lớn dung dịch Cần phải loại bỏ bã cặn để tạo điều kiện thuận lợi cho trình lên men sau Thiết bị đơn giản thiết 14 bị hình trụ có đầu đưa dịch vào theo phương tiếp tuyến, có vịi phun vệ sinh đỉnh thiết bị, có lỗ thông hơi, van xả bã, van lấy dịch lắng Nguyên tắc làm việc : Dịch dẫn vào qua hệ thống đường ống bơm, trước vào thiết bị ống đột ngột bị thu nhỏ tốc độ vào lớn, vào theo phương tiếp tuyến nên chất lỏng chạy vòng quanh thân thiết bị Các cấu tử có khối lượng lớn bị hút dần vào tâm thùng Để lắng 20 phút cặn bã bị nén chặt vào tâm thùng dịch trên, tiến hành tháo dịch ra, lại bã xả nước rửa thải trực tiếp cống Dịch sau lắng gọi dịch đường, có nhiệt độ khoảng 70750C, bơm vào hệ thống làm lạnh nhanh III.2.6 Thiết bị làm lạnh dịch đường Nhằm hạ nhiệt độ dịch đường xuống nhiệt độ tối ưu để nấm men phát triển mạnh mẽ tốc độ lên men lớn Thiết bị làm lạnh nhanh phân xưởng bia NaDa chia làm hai phần: Phần làm lạnh sơ dùng nước làm giảm nhệt độ dịch đường từ 65730C xuống 25300C Phần làm lạnh thứ hai (lạnh nhanh) dùng glycol làm chất tải lạnh, hạ nhiệt độ từ 25300C xuống 15160C Nhiệt độ dịch đường sau qua thiết bị làm lạnh nhanh đạt tới nhiệt độ tối ưu cho nấm men phát triển trộn với men giống (tỷ lệ men giống chiếm từ 1020% tổng lượng dịch lên men) bơm vào tank lên men Trước bơm vào tank người ta bão hòa dịch đường oxi khử trùng nhằm cung cấp đầy đủ oxi cho nấm men phát triển thời gian đầu Men giống bảo quản thùng có hệ thống bảo ơn, chủng nấm men nhập từ Đan Mạch, nuôi cấy nhà máy Thực tế men giống tái sử dụng nhiều lần, sau lần phải loại trừ men chết III.2.7 Tank lên men trình lên men Quá trình lên men (theo phương pháp lên men gia tốc) gồm hai giai đoạn: Lên men lên men phụ 15 Lên men : Đặc điểm qúa trình lên men cường độ lên men (sự tiêu hao chất) mạnh mẽ, phần lớn đường chuyển thành rượu etylic CO Thời gian lên men phụ thuộc nồng độ hóa chất hịa tan ban đầu dịch đường chế độ nhiệt, kéo dài từ 45 ngày, nhiệt độ lên men ổn định 160C Sản phẩm giai đoạn bia non, bia non mang nặng mùi nấm men vị đắng hoa hublong Những biến đổi hóa sinh, sinh học ban đầu: phát triển nấm men mạnh mẽ tăng lượng hydratcacbon bị chuyển hóa thành rượu etylic, CO2 chất khác glyxerin, axit pyruvic, axit axetic, axit lactic Bên cạnh lên men rượu trình hình thành loại rượu bậc cao từ axit amin, ví dụ: rượu tirozol có vị đắng mạnh thành phần sinh mùi thơm bia, nhờ hoạt động enzym esteraza dịch lên men xuất este phức tạp từ andehyt axít hữu cơ, sản phẩm góp phần tạo nên hương vị bia Từ biến đổi dẫn đến pH nước nha giảm tạo axit hữu CO2 Các q trình biến đổi hóa sinh, sinh học kéo theo biến đổi hóa lý, biến đổi hóa lý có ý nghĩa đơng tụ protein hình thành bọt Có thể chia giai đoạn lên men thành giai đoạn nhỏ : Giai đoạn đầu kéo dài 11,5 ngày đêm : Sự phát triển nấm men, xuất dấu hiệu lên men : xung quanh bề mặt dịch có vành bọt nhỏ trắng mịn Hàm lượng chất hòa tan giảm với tốc độ 0,20,5% ngày đêm Giai đoạn thứ hai kéo dài 23 ngày đặc điểm giai đoạn nấm men phát triển đến mật độ cực đại, tốc độ lên men mạnh lên Xuất nhiều bọt trắng đặc, chắc, bồng lên lớp bề mặt Hàm lượng chất hòa tan giảm 0,5  1% ngày đêm Giai đoạn thứ ba : giai đoạn lên men mạnh mẽ kéo dài ngày đêm, bọt xốp bồng lên cao đến mức cực đại, kích thước bọt to, bề mặt ngả dần sang màu nâu Tiêu hao chất với tốc độ 11,5% ngày đêm Nhiệt độ có chiều hướng tăng lên mạnh, cần phải làm lạnh tốt 16 Giai đoạn cuối : bọt xẹp dần, kết bề mặt dịch lên men phủ lớp màng mỏng bọt màu nâu Tốc độ lên men giảm hàm lượng chất hòa tan bị tiêu hao gần hết, mặt khác nhiệt độ bia non lúc hạ xuống gần 40C Hàm lượng chất hòa tan giảm 0,20,5% ngày đêm Trong giai đoạn nấm men nhiều cặn bã khác dần két lắng xuống đáy thiết bị Kết thúc giai đoạn lên men phải xả cặn bã ngồi (men xử lý để tái sử dụng) Trong q trình lên men tồn lượng đường dịch giảm từ 10% đến 2,5% Lên men phụ : Trong giai đoạn trình lên men xảy chậm nhiệt độ thấp cách làm lạnh bia non xuống 1 -10C Trong bia non lại lượng chất hòa tan có khả lên men chúng lên men tiếp tục Quá trình tàng trữ lên men phụ có ý nghĩa lớn việc hình thành vị, bọt định đến độ bền vững bia Trong trình lên men lượng CO bay hệ thống thu hồi CO2 (thiết bị nhập từ Italia) Hệ thống thu hồi CO2 : Mục đích: cung cấp thu hồi khí CO2 trình lên men để áp suất tank lên men atm Nguyên lý hoạt động : CO2 trình lên men tự động vào balong, balong đầy phận cảm biến đo báo trung tâm điều khiển mở máy hút CO2 qua hệ thống lọc, CO2 đưa qua cột nước để giữ lại tạp chất sau đưa qua hai cột than hoạt tính để lọc khí Sau đó, khí đưa vào téc chứa khí để sử dụng Hệ thống điều khiển tay Trong trường hợp áp suất tank khơng đủ atm, khí CO2 cung cấp trở lại tank nhằm ổn định áp suất trình lên men  Men trước tái sử dụng cần xử lý qua khâu: Nhân giống men: sau kết thúc lên men chính, xác men lắng đáy thùng dùng làm giống quay vịng cho đợt lên men sau ta gọi men giống đời Nếu trình lên men diễn bình thường sử dụng giống quay vịng đến đời 6, Tuy nhiên phải ln ln kiểm tra chất lượng men giống, mức độ vô trùng giống Việc xử lý cặn men để làm giống quay vòng gồm hai khâu : rửa men làm trẻ men Người ta dùng nước lạnh vô trùng (pH=2,6) để hòa cặn 17 men, khuấy nhiều lần tế bào rời tan nước để lắng tách phần bỏ thông thường nấm men sống lắng trước, rửa lại nhiều lần lượng tế bào chết mức độ cho phép Nấm men giống rửa xong phải bảo quản cẩn thận buồng lạnh để dùng cho đợt lên men sau Cấy men giống (10% 20% so với lượng dịch lên men ) : Trong dịch đường đường chuyển thùng lên men cho giống men vào đường ống chảy với dịch đường, cấy giống theo phương pháp làm cho tế bào nấm men phân bố vào toàn dịch đường ban đầu tạo điều kiện cho chúng phát triển khắp dịch lên men Sau trình lên men ta thu bia, có độ chưa đạt yêu cầu nên cần phải lọc để đạt độ định theo yêu cầu thành phẩm, thiết bị lọc phân xưởng bia NaDa thiết bị lọc loại đĩa  Tank lên men : thân hình trụ có lớp áo lạnh tiếp lớp bảo vệ áo lạnh, đến lớp bảo ôn, lớp bảo vệ Cấu tạo tank lên men thiết kế để giữ nhiệt độ trình lên men, sử dụng chất tải lạnh glycol Dung tích tank 12 m3, thể tích dịch tank 10 m3 Số lượng tank lên men : 42 tank Hệ thống máy nén lạnh cấp (có máy) với chất mang nhiệt glycol, tác nhân làm lạnh NH3, khoảng nhiệt độ : -15350C, cơng suất 50.000 kcal/h, tốc độ quay 480 vịng/phút III.2.8 Thiết bị lọc loại đĩa : ( Sơ đồ ngun lý hình vẽ ) Gồm có 30 đĩa, đường kính đĩa 0,7 m, máy lọc kiểu 600 - 30, suất 4000l/h, sản xuất năm 1999, áp suất cho phép 500 kPa Nguyên tắc : gồm hai trình Giữ chặt thủy lực học tất hạt có kích thước lớn lỗ hổng vật liệu lọc Hấp thụ hạt có kích thước bé chí hạt hịa tan dạng keo dạng hịa tan phân tử Q trình lọc dùng bột trợ lọc đất lọc Diatomid, có hai loại tinh thô 18 Cách tiến hành : Trong thùng phối trộn, nước diatomid khuấy trộn thành huyền phù Sau huyền phù bơm vào máy lọc khoảng 30 phút, huyền phù phủ lên lưới lọc, lượng đất lọc cần dùng 300 g/m bề mặt lọc, áp lực bơm đẩy khoảng Kg/cm2 Giai đoạn gọi giai đoạn tạo màng lọc, lọc hồi lưu bia đạt độ yêu cầu Sau tạo màng lọc bắt đầu điều chỉnh van cho bia vào thùng lọc, đóng van nước lại Bia sau lọc đưa vào tank trữ 12 ngày sau xuất xưởng, trước đóng chai bia sục CO2 tới bão hoà để đạt độ bọt, cảm giác uống định III.2.9 Chiết chai phân xưỏng bia NaDa Bia đưa vào thiết bị trùng, sử dụng chất tải glycol, bia nâng nhiệt nhanh lên 800C phút (sử dụng bão hòa) nhiệt độ enzym lại bia bị vô hoạt, protein bị kết tủa hết, tránh xâm nhập vi sinh vật Sau bia hạ nhiệt độ khoảng 10C (nguyên lý máy làm lạnh nhanh), sục khí CO2 tới bão hịa khí đưa vào tank trữ Bia lấy từ tank trữ vào đóng chai Nguyên lý chiết chai: (chiết đẳng áp) chai bơm CO2 tới có áp lực với áp lực bia tank, trạng thái bia chảy vào chai mà không tạo bọt, bia chai đem tiêu thụ ngày IV Dây chuyền sản xuất bia phân xưởng I Dây chuyền sản xuất bia chai NaDa (phân xưởng I) dây chuyền sản xuất bia NaDa(phân xưởng II) giống thiết bị như: nồi nấu cháo, nồi nấu malt, nồi lọc, nồi nấu hoa, thùng lắng xoáy, tank lên men Một số điểm khác :hệ thống tự động nghiền đưa malt vào nồi nấu, hệ thống điều khiển, máy lọc bia trong, thêm vào hệ thống chiết chai đại Đức Do vậy, trình bày thiết bị khác so với thiết bị phân xưởng bia Ưu điểm dây chuyền sản xuất bia chai NaDa hệ thống thiết bị bán tự động tự động hồn tồn, lại có thiết bị công nghệ sản xuất đại IV.1 Thiết bị làm lạnh nhanh : 19 Phần làm lạnh sơ làm lạnh nhanh gộp chung vào thành phần, sử dụng glycol làm chất tải lạnh Cấu tạo chi tiết tương tự máy lạnh nhanh bia IV.2 Máy lọc : Là loại lọc khung khép kín nguyên lý làm việc tương tự máy lọc khung phân xưởng bia hơi, bia lấy trực tiếp từ máy lọc, tức q trình khép kín, ưu điểm máy lọc khung khép kín độ cao, tránh tiếp xúc với môi trường nên không bị vi sinh vật lạ xâm nhập, nguyên lý lọc đơn giản IV.3 Hệ thống chiết chai: ( Sơ đồ ngun lý hình vẽ ) Có phần : Hệ thống rửa chai, hệ thống đóng chai gắn nút, hệ thống trùng chai, phận dán nhãn bắn chữ, phận đóng chai vào hộp Hệ thống rửa chai : có cơng suất tối đa 10000 chai/giờ, thường điều chỉnh công suất làm việc từ 40006000 chai/giờ Trước đưa vào hệ thống rửa chai, chai bẩn ngâm qua xút nóng Chai bẩn theo băng tải chuyển đến trước cửa máy, chúng dồn theo hàng vào máng chai đưa vào, tương ứng với số chai số caset tải xích Hàng caset chai chuyển động theo băng xích chuyển dần xuống bụng hệ thống, chai phun nước ấm 30350C để rửa sơ đồng thời bóc nhãn Sau chai đưa qua khay đựng xút có nhiệt độ 650C, qua chai phun nước nóng 650C (có vịi phun), phun xút phần nhãn nhơm đầu chai bị hịa tan vào xút Tiếp theo chai phun nước nóng để rửa Trước đem chiết chai, chai phun nước lạnh để rửa lần Bộ phận chiết chai gắn nút : công suất 5600 chai/giờ Đựơc chế tạo làm việc theo nguyên lý chiết đẳng áp với 24 đầu chiết đầu gắn nút hoàn toàn tự động: chai đưa vào phát hai đầu cảm biến (đếm số chai, phát hiên có mặt chai), hai đầu cảm biến báo trung tâm điều khiển chiết chai, chai vào gắn vào vòi chiết Vòi chiết hoạt động giống xilanh pittơng, có đường nối với thùng chứa bia, đường có nhiệm vụ quan 20 trọng hút chân không chai, bơm CO2 vào chai cho cân với áp lực thùng chứa bia, bơm bia vào chai, dẫn khí từ chai thùng chứa bia Chai sau gắn vào vịi chiết hút chân khơng bơm CO vào cho cân với áp lực thùng chứa, bia rót vào từ từ mà khơng tạo bọt, cân áp lực chai bia cấu trúc CO2 bia không bị phá vỡ nên không tạo bọt (chiết đẳng áp) Song song với bia chảy vào khí chai dẫn tới thùng bia đưa Lượng bia rót vào xác định trước, ứng với vịng quay chai bia rót vào lượng đẩy Chiết chai xong chai bia đưa vào gắn nút đưa qua hệ thống trùng chai Hệ thống trùng bia chai : gồm khoang có nhiệm vụ trùng bia chai nhằm loại bỏ vi sinh vật sống bia chai Mỗi khoang có bể nước đun nóng bão hòa, nhiệt độ khoang theo thứ tự từ đến là: 340C, 400C, 600C, 580C, 400C, 340C Do vậy, khoang nối với khoang ; khoang nối với khoang có nhiệt độ nhau, nhiệt độ khoang 3, độc lập Biểu đồ trùng chai sau : tO 60OC 58O 40O C O 34 40OC 34O 50 ụ, thời gian Chai bia đưa vào băng tải qua khoang phun nước với nhiệt độ để trùng Như có khoang 1,2,3 có ý nghĩa 21 trùng, khoang 4,5,6 có tác dụng hạ nhiệt độ từ từ Thời gian chai khoang chia tổng thời gian trùng 50 phút Bộ phận dán nhãn bắn chữ : Trước vào phận chai bia qua phận kiểm tra, loại bỏ chai lỗi : sứt miệng, bia vơi, chai có chứa vật lạ Cơng suất tối đa phận dán nhãn 6000 chai/giờ, có đầu dán nhãn làm việc liên tục, keo dán nhãn cung cấp hồi lưu bơm thủy lực Bộ phận bắn chữ in nhãn hiệu, lô hàng, ngày sản xuất, hạn sử dụng Bộ phận đóng chai vào thùng : Đưa chai vào thùng, két nhập kho trực tiếp xuất xưởng V Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng bia Đánh giá chất lương bia dựa vào nhiều yếu tố khác : mùi, vị, màu sắc, độ trong, bọt độ bền bọt Như vậy, chất lượng bia định nhiều yếu tố liên quan tới tất trình cơng nghệ sản xuất bia nên u cầu trình sản xuất phải tuân thủ quy trình công nghệ từ giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu thu sản phẩm bảo quản C NHẬN THỨC CHUNG VỀ NHÀ MÁY BIA NADA Bề dày truyền thống, điều kiện kỹ thuật, công nghệ đại, vị trí địa lý thuận lợi điều kiện thuận lợi cho phát triển lên nhà máy bia NaDa để bước xâm nhập thị trường nước giới năm tới Tuy nhiên, khơng dựa vào mà mà đánh giá đơn vị sản xuất mạnh hay yếu NaDa đơn vị sản xuất mạnh yếu tố thuận lợi mà bên cạnh cịn có đội ngũ nhân viên giỏi nghề, yêu nghề, có tinh thần kỉ luật cao, đội ngũ quản lý giỏi, gần gũi với nhân viên, tác phong làm việc đại, công nghiệp Với sản lượng năm tăng hy vọng tương lai nhà máy bia NaDa vươn lên trở thành đơn vị sản xuất đầu ngành ngành công nghệ sản xuất bia nước sản phẩm bia NaDa có mặt nhà Kỳ thực tập thực bổ ích em, khơng hiểu biết công nghệ dây chuyền sản xuất bia mà học hỏi nhiều điều tác 22 phong làm việc đại, cung cách quản lý nhà máy sản xuất với quy mô vừa LỜI MỞ ĐẦU 23 A Khái quát nhà máy bia NaDa I Quá trình hình thành phát triển nhà máy II Cơ cấu sản xuất kinh doanh III Mặt nhà máy B.Quy trình sản xuất bia NaDa I Nguồn nguyên liệu II Chuẩn bị nguyên liệu II.1 Malt II.2 Gạo II.3 Hoa hublong II.4 Nước III Dây chuyền sản xuất công nghệ sản xuất bia NaDa III.1.Tổng thể dây chuyền sản xuất bia NaDa (Hình vẽ) III.2.Quy trình sản xuất phân xưởng II III.2.1 Thiết bị nấu cháo hồ hóa III.2.2 Thiết bị nấu malt đường hóa III.2.3 Nồi lọc 10 10 11 11 12 12 III.2.4 Thiết bị nấu hoa 13 III.2.5 Thiết bị lắng xoáy 14 III.2.6 Thiết bị làm lạnh dịch đường III.2.7 Tank lên men trình lên men III.2.8 Thiết bị lọc loại đĩa 24 14 15 17 III.2.9 Chiết chia phân xưởng bia NaDa IV Dây chuyền sản xuất bia phân xưởng I IV.1 Thiết bị làm lạnh nhanh 18 18 19 IV.2 Máy lọc 19 IV.3 Hệ thống chiết chai 19 V Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bia C Nhận thức chung nhà máy bia NaDa 25 21 21 ... lực bia tank, trạng thái bia chảy vào chai mà không tạo bọt, bia chai đem tiêu thụ ngày IV Dây chuyền sản xuất bia phân xưởng I Dây chuyền sản xuất bia chai NaDa (phân xưởng I) dây chuyền sản xuất. .. Công Nghiệp Nam Định từ bắt đầu sản xuất bia Đan Mạch có tên Nhà Máy Bia NaDa Kể từ bắt đầu sản xuất bia nhu cầu ngày tăng, nhà máy có cải tạo phát triển sở hạ tầng sản xuất, dây chuyền sản xuất. .. cấu xuất phát từ đơn vị chuyên sản xuất bánh kẹo, rượu, hoa sang sản xuất bia chủ yếu (vẫn sản xuất sản phẩm truyền thống vào dịp lễ tết ) Bắt đầu từ giúp đỡ ĐHBK Hà Nội dây chuyền công nghệ sản