ĐỒ án CHUYÊN NGÀNH đề tài thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang đỏ năng suất 800 nghìn lít năm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Viện CNSH CNTP ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang đỏ suất 800 nghìn lít/năm SVTH: Đỗ Hà Anh Tâm – 20180370 Lớp KTSH02 – K63 GVHD: TS Lê Thanh Hà Hà Nội, – 2022 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN .5 1.1 KHÁI QUÁT VỀ RƯỢU VANG, VÙNG SẢN XUẤT NGUYÊN LIỆU VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA NGUYÊN LIỆU CHÍNH 1.1.1 Phân tích thị trường 1.1.2 Vùng nguyên liệu 1.1.3 Nguyên liệu .7 CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU VANH NHO 10 2.1 GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN VẬT LIỆU 10 2.1.1 Nho – nguyên liệu sản xuất vang 10 2.1.2 Nước 12 2.1.3 Chế phẩm enzyme .14 2.1.4 Hệ vi sinh vật có vang .14 2.1.5 Rượu etylic .17 2.1.6 Axit hữu .17 2.1.7 Đường 17 2.1.8 SO 18 2.1.9 Các chất hỗ trợ trình sản xuất rượu vang 18 2.2 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU VANG ĐỎ 19 2.3 THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 21 2.3.1 Nguyên liệu 21 2.3.2 Phân loại, tách tạp chất, rửa .21 2.3.3 Nghiền, xé, tách cuống .22 2.3.4 Ủ enzyme pectinase 23 2.3.5 Sulfit hóa 23 2.3.6 Tách cặn 24 2.3.7 Q trình hoạt hóa cấy giống 24 2.3.8 Q trình chuẩn hóa 24 2.3.9 Q trình lên men 25 2.3.10 Quá trình tách bã 26 2.3.11 Quá trình tàng trữ 26 2.3.12 Tách cặn .27 2.3.13 Lọc 27 2.3.14 Chiết, đóng chai 27 2.3.15 Hoàn thiện sản phẩm 27 2.4 KẾ HOẠCH SẢN XUẤT 27 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT 28 3.1 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHO 100KG NGUYÊN LIỆU 28 3.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT THEO NĂNG SUẤT SẢN PHẨM (800 NGHÌN LÍT/NĂM) 32 CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ 36 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20 4.21 4.22 BĂNG TẢI PHÂN LOẠI 36 CÂN NGUYÊN LIỆU 36 MÁY BƠM NƯỚC 37 MÁY RỬA SỤC KHÍ 38 THIẾT BỊ NGHIỀN, XÉ, TÁCH CUỐNG 38 BƠM VÂN ̉ CHUYÊN ̉ NHO CÓ LÂN ̃ XAC ́ 39 THIẾT BỊ SULFIT HÓA .40 BƠM HỖN HỢP DỊCH VÀ BÃ VÀO THIẾT BỊ CHUẨN HÓA 40 THIẾT BỊ CHUẨN HÓA 41 BƠM DIC ̣ H NÂM ́ MEN TỪ BÔN ̀ NHÂN GIÔN ́ G VAO ̀ BÔN ̀ LÊN MEN 41 BƠM DỊCH NHO VÀO BỒN LÊN MEN .41 THIẾT BỊ LÊN MEN 41 THIẾT BỊ HOẠT HÓA NẤM MEN 44 THIẾT BỊ ÉP BÃ NHO .44 BỒN TÀNG TRỮ RƯỢU VANG 45 BƠM RƯỢU VANG TỪ BỒN TÀNG TRỮ VÀO THIẾT BỊ LỌC 45 THIẾT BỊ LỌC 45 THIẾT BỊ ĐỰNG RƯỢU VANG THÀNH PHẨM 46 THIẾT BỊ RỬA CHIA, CHIẾT CHAI, ĐÓNG NẮP 46 THIẾT BỊ DÁN NHÃN .47 THIẾT BỊ ĐÓNG THÙNG 47 HỆ THỐNG CIP 48 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN 49 CHƯƠNG VI: DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 LỜI MỞ ĐẦU Rượu vang sản phẩm lên men phổ biến có từ lâu đời, loại rượu lên men từ dịch ép trái khơng qua chưng cất, có hương vị thơm ngon trái tự nhiên, giàu chất dinh dưỡng thích hợp cho phụ nữ người cao tuổi Rượu vang sử dụng cách vừa phải điều độ thức uống tuyệt hảo, thơm ngon, đậm đà, tốt cho sức khỏe Các nghiên cứu cho thấy uống rượu vang giúp giảm bớt nguy bị đột quỵ, có khả chống lão hóa, giảm bớt nguy bị số bệnh ung thư nhiều chứng bệnh khác đặc biệt tim mạch Do vậy, việc sản xuất rượu vang mang ý nghĩa làm phong phú thêm thành phần thức uống bữa ăn hàng ngày vốn chưa phổ biến gia đình Việt Nam, có tác dụng tốt cho sức khỏe Ngày với công nghệ khoa học phát triển, nước ta lại xứ sở loại trái nhiệt đới như: nho, xoài, dứa, mít nói nguồn ngun liệu đa dạng phong phú cho việc nghiên cứu chế biến loại rượu Vang trái Với mong muốn làm phong phú thêm cho thị trường rượu vang Việt Nam, giúp người dân tăng thêm thu nhập đưa rượu vang vào bữa ăn đời thường, em chọn đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang nho suất 800.000 lít/năm CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Khái quát rượu vang, vùng sản xuất nguyên liệu đặc điểm nguyên liệu Rượu vang sản xuất hàng ngàn năm Các dấu vết rượu vang biết đến sớm từ Georgia (khoảng 6000 trước Công nguyên), Iran (khoảng 5000 trước Công nguyên), Sicily (khoảng 4000 trước Công nguyên) có chứng loại đồ uống có cồn tương tự tiêu thụ trước Trung Quốc (khoảng 7000 trước Công nguyên) Khi xã hội ngày phát triển nhu cầu rượu vang ngày tăng cao Trên giới có hàng trăm loại rượu vang khác nhau, công nghiệp chế biến rượu vang phát triển mạnh Nhưng nước ta, sản phẩm rượu vang chưa quan tâm nhiều, qui mô sản xuất chủ yếu dạng thủ cơng, lên men tự nhiên chưa có sở khoa học phương pháp hợp lí dẫn đến suất chất lượng sản phẩm chưa cao Với phát triển khoa học kỹ thuật, công nghệ sản xuất rượu vang có phát triển mạnh mẽ Những năm gần công nghiệp phát triển mạnh ngành vi sinh ứng dụng trở thành công nghệ vững mạnh, đạt thành tựu đáng kể lĩnh vực công nghệ thực phẩm Đó quy trình sản xuất thực phẩm lên men truyền thống với dây chuyền thiết bị đại công nghệ sản xuất rượu vang, rượu sâm banh, cồn thực phẩm, loại rượu cao cấp whisky, vodka, sake… Bên cạnh rượu vang nho loại rượu lên men từ dịch ép nho có nồng độ cồn thấp, nhiều người ưa thích sản xuất từ cơng nghệ vi sinh Đặc biệt rượu vang nho xem thức uống tự nhiên có lợi cho sức khỏe Rượu vang nói chung vang nho nói riêng thức uống có giá trị dinh dưỡng cao, rượu vang nho loại thức uống người ưa chuộng đặc biệt người phương Tây Do rượu vang nho loại rượu thu khơng qua chưng cất, có hương vị thơm ngon, bổ dưỡng có độ cồn nhẹ nên thích hơp phụ nữ người cao tuổi 1.1.1 Phân tích thị trường - Tình hình phát triển ngành rượu vang giới: Theo thống kê Tổ chức rượu vang rượu quốc tế (OIV), sản lượng rượu vang tồn cầu vào năm 2018 ước tính đạt 279 hectoliter (1 hectoliter tương đương 100 lít), chạm mốc cao kể từ năm 2000 Đặc biệt vào năm 2017, sản lượng rượu giảm xuống đáng kể tác nhân nắng nóng, nhiệt độ thất thường, sương giá mưa đá Theo OIV, Italy quốc gia giữ vị trí quốc gia sản xuất rượu vang hàng đầu giới với 48,5 triệu hectoliter (4,85 tỷ lít) Ngành cơng nghiệp sản xuất rượu vang Italy có khoảng 310.000 cơng ty 46.000 nhà máy sản xuất rượu vang Nếu tính đến hoạt động liên quan khác, điển hình du lịch, rượu vang ngày tăng, ngành tạo khoảng 1,3 triệu việc làm cho quốc gia Tiếp sau vị trí thứ Pháp với 46,4 triệu hectoliter (4,64 tỷ lít) Rượu vang làm từ nho hữu năm gần vực dậy thị trường rượu vang xuống dốc Pháp Thị trường đồ uống Anh (IWSR) dự báo thu nhập từ rượu vang hữu Pháp sớm vượt mức tỷ euro/năm (1,14 tỷ USD) Điều cho thấy ảnh hưởng dòng sản phẩm hữu thị trường Bên cạnh đó, thị trường rượu vang giới cịn thêm phần sơi động góp mặt quốc gia khác Chile, Mexico, Mỹ Australia, với thành tích khơng quốc gia dẫn đầu Tuy biến đổi khí hậu khơng thuận lợi ảnh hưởng nhiều đến quốc gia sản xuất rượu vang Châu Âu Theo OIV, sản lượng rượu vang giới năm dự kiến đạt khoảng 250 triệu hectoliter (2,5 tỷ lít), giảm 4% so với năm ngoái thấp 7% so với mức trung bình 20 năm Cụ thể, Italy, Tây Ban Nha Pháp nước sản xuất rượu hàng đầu châu Âu, chiếm 45% tổng sản lượng rượu vang châu lục Sản lượng rượu vang nước năm giảm 22 triệu hectoliter sương giá mùa Xuân, mưa đá trận mưa to Đặc biệt, sản lượng rượu vang Pháp giảm xuống mức tương đương năm 1957 - Tình hình sản xuất tiêu thụ rượu vang Việt Nam: Việt Nam nước Đông Nam Á, có vùng nhiệt đới khí hậu ẩm nên nghề trồng nho sản xuất rượu vang phát triển số vùng khí hậu thích hợp Ninh Thuận Bắc Bình Thuận Vang Việt Nam thường sản xuất từ nhiều loại lên men siro dịch nên chất lượng không cao (do hương, vị tươi) Việt Nam quốc gia có sản lượng rượu bia tiêu thụ hàng năm cao, xuất rượu vang nhập thổi gió vào thị trường rượu Việt Nam vốn bảo hòa từ lâu, từ đó, ngày phát triển lớn mạnh Trong vài năm trở lại đây, Việt Nam, rượu vang trở thành thức uống phổ biến Chính phổ biến mà rượu vang bày bán khắp nơi, từ cửa hàng, siêu thị nhà hàng, khách sạn, quán bar… Theo thống kê Hiệp hội Rượu Bia Nước giải khát Việt Nam, nước có 15 doanh nghiệp sản xuất đóng chai rượu vang với sản lượng năm tăng khoảng 12 – 13 triệu lít Một số nhà sản xuất rượu vang nước như: Công ty thực phẩm Lâm Đồng (vang Đà Lạt), công ty Rosa Vạn Đạt, công ty cổ phần vang Thăng Long… Số liệu Tổng cục Thống kê cho thấy, kể từ năm 2004 đến nay, rượu vang nhập tăng khoảng 25%/năm Riêng năm 2010, tổng kim ngạch nhập rượu vang đạt 53,2 triệu USD, tăng 85% so với năm 2009 Số lượng rượu vang tăng dần năm Vì mục tiêu đặt cho ngành sản xuất rượu vang cần thực xây dựng ngành sản xuất rượu vang có chỗ đứng thị trường nội địa Sử dụng tối đa nguồn nguyên liệu nước để sản xuất sản phẩm có chất lượng cao, đa dạng hoá chủng loại, cải tiến bao bì mẫu mã, phấn đấu hạ giá thành, nâng cao khả cạnh tranh, đáp ứng nhu cầu nước có sản phẩm xuất khẩu, tăng nguồn thu ngân sách, hội nhập vững kinh tế khu vực giới Khuyến khích thành phần kinh tế tham gia sản xuất, rượu vang có chất lượng gần với rượu vang quốc tế 1.1.2 Vùng nguyên liệu Theo số liệu FAO, 75.866 k m2 giới dùng để trồng nho, Trong 71% sản lượng nho dùng để sản xuất rượu vang, 27% để ăn tươi dạng tươi, 2% làm nho khô Tại Việt Nam, diện tích trồng nho đáng kể biết đến Ninh Thuận, Vùng Ninh Thuận với đặc trưng vùng đất đầy nắng, khô khan ưu để phát triển nho, khách du lịch gặp ruộng nho cho to mọng, với màu đen, đỏ, tím thẫm, xanh lơ đặc sản vùng đất Ninh Thuận Diện tích trồng nho tỉnh khoảng 2.500 ha, tập trung chủ yếu huyện Ninh Phước, Ninh Hải thị xã Phan Rang – Tháp Chàm, xã, thị trấn Phước Dân, Phước Hữu, Phước Sơn với nhiều loại giống nho suất chất lượng cao Từ năm 2002 Ninh Thuận mở rộng diện tích nho từ 25 – 30 từ 1995 diện tích tăng nhanh 2.000ha Địa phương có án phát triển nho từ 1.000ha -2.000ha vào năm 2015 2.500ha vào năm 2020 Do nho thu hoạch theo thời vụ có tháng năm nên tháng cịn lại năm nhà máy nhập nho từ vùng lân cận Khu vực Bắc Bình Thuận Nam Khánh Hịa có diện tích trồng nho tăng đáng kể nên nhà máy nhập nho từ vùng để đảm bảo hoạt động sản xuất nhà máy đảm bảo công nhân nghỉ việc vào tháng nho Ninh thuận hết mùa Giống nho rượu truyền thống trồng với số lượng lớn Ninh Thuận nho đỏ Cardinal nho trắng NH01-48 Tuy nhiên, hai giống nho thái hố, suất giảm sút khơng cịn phù hợp Hiện tỉnh xúc tiến trồng số giống nho cho suất cao (NH02-75, NH02-04, Shiraz, SawBlan, Merlot, Cabernet Caladoc, Canelina, Chenin Blanc, Colombard…) 1.1.3 Ngun liệu - Nguồn gốc: Nho có nguồn gốc miền ôn đới khô Âu, Á, (Acmêni – Iran) số lồi có nguồn gốc Châu Âu Cây nho du nhập vào Việt Nam từ năm đầu thập niên 70 kỷ 20, trồng chủ yếu miền nam, sản lượng chưa cao chất lượng không giống khác - Đặc tính: Đối với nước ta, nho thích hợp với vùng khí hậu khơ nhiều nắng, độ ẩm khơng khí thấp Nho thường trồng vùng mùa khô kéo dài 4-5 tháng, không bị úng nước vào mùa mưa, rể nơi dự trữ nước cây, mẫn cảm với tình trạng thiếu oxy Vùng có gió to làm dập lá, chùm nho, ngồi làm đổ giàn, nho trồng nơi hứng nắng, che chắn kỹ Trồng nho rượu khơng cần địi hỏi kỹ thuật cao, cần trồng giống tốt, mật độ, tuân thủ kỹ thuật canh tác để đảm bảo sản phẩm có chất lượng tốt, khơng có dư lượng thuốc bảo vệ thực vật Tại thời điểm nay, trồng nho rượu lãi gấp đến lần trồng loại nho ăn tươi truyền thống     Một số giống nho phổ biến nước ta: Giống NH.02 – 04 xem giống nho rượu có triển vọng nhất, nhập từ Pháp, năm 1994 Cây có sức sống cao, trịn màu xanh nhạt, lơng Chùm hoa có hình dạng dài, phân nhánh; chùm hình nón thn dài, khối lượng chùm 200 – 250g Quả hình cầu, chín có màu xanh vàng, độ axit độ đường cao 16 – 18o Brix, vỏ mỏng; xuất cao 15 – 18 tấn/ha Giống Cardinal (nho đỏ): giống quan trọng Việt Nam nước quanh vùng Philippines, Thái Lan v.v… có nhiều ưu điểm: mã đẹp, dễ vận chuyển, sinh trưởng nhanh, chất lượng khá, suất thực thu đạt 10 tấn/ha/vụ Độ Brix 17% tiêu chất lượng phù hợp cho sản xuất rượu vang theo tiêu chuẩn chất lượng sở sản xuất vang nho Giống nho ăn tươi NH01-93: có thời gian sinh trưởng từ 110 – 125 ngày kể từ cắt cành, dài so với giống Cardinal thời gian sinh trưởng thời gian chín Giống có khả sinh trưởng tương đương giống Cardinal, khả kháng số đối tượng sâu bệnh hại tương đương cao so với Cardinal cao so với NH01-48 Giống có khối lượng to hẳn so với hai giống Cardinal NH01-48, có độ Brix tương đương với Cardinal, có mùi hương đặc trưng, có màu tím đen, hình van phù hợp thị hiếu người tiêu dùng Giống nho ăn tươi NH01-96: có thời gian sinh trưởng từ 115 – 120 ngày kể từ cắt cành, dài so với giống đối chứng Cardinal Giống có khả sinh trưởng tốt so với giống Cardinal, khả kháng số đối tượng sâu bệnh hại tương đương so với Cardinal Khối lượng biến động từ 5,5 – 7,2 g cao nhiều so với giống Cardinal NH01-48, suất bình quân đạt 12 tấn/ha/vụ, vượt đối chứng từ 1-2 tấn, có độ Brix cao (16-17%), cao so với Cardinal, có mùi hương đặc trưng, có màu xanh vàng  Giống nho NH01-48: giống nho ăn tươi, chín có màu xanh, hạt (từ đến hạt/quả), độ đường cao (độ Brix 17-19%, giống Cardinal từ 1314%), dễ cho bông, suất cao ổn định Chất lượng giống tương đương so với sản phẩm nhập loại 2.1 CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU VANG NHO Giới thiệu nguyên vật liệu 2.1.1 Nho – nguyên liệu sản xuất vang Thành phần hoá học nho thay đổi tuỳ thuộc giống nho Các thành phần có hàm lượng thay đổi phần khác nho Bảng 2.1 Thành phần hóa học nho (Nguồn USDA Nutrient data base) Thành phần Nho tươi Nho khô Dịch nho Nước 80,5 g 16,7 g 85 g Năng lượng 71 Kcal 296 Kcal 40 Kcal Béo 0,58 g 0,54 g 0,1 g Protein 0,66 g 2,52 g 2,5 g Carbohydrates 17,7 g 78,7 g 8g Xơ 1g 6,8 g Kali 185 mg 825 mg 110 mg Natri mg 28 mg 0,8 mg Photpho 13 mg 75 mg 10 mg Calci 11 mg 28 mg 10 mg Magie mg 30 mg 12 mg Sắt 0,26 mg 2,59 mg 0,3 mg Kẽm 0,05 mg 0,18 mg 0,05 mg Vitamin C 10,8 mg 5,4 mg 5,4 mg Vitamin B1 0,092 mg 0,112 mg 0,09 mg Vitamin B2 0,057 mg 0,182 mg 0,2 mg Vitamin B6 0,110 mg 0,188 mg 0,08 mg Vitamin A 73 IU Vitamin E 0,700 mg 0,700 mg 0,700 mg Folacin mcg mcg -10 Lựa chọn máy vận chuyển băng tải nằm ngang Vẩn chuyển 8810 kg nguyên liệu ngày tương đương 4405 kg/mẻ Sử dụng băng tải phân liệu Thời gian làm việc 2h Bảng 4.1 Thông số băng tải phân loại Tên gọi Đơn vị Thông số Công suất kW 0,75 Năng suất Kg/h 2500 Chiều dài mm 2490 Chiều rộng mm 970 Chiều cao m Số lượng Cái Hình 4.1: Băng tải ký hiệu S800 công ty prospero 4.2 Cân nguyên liệu Nho sau phân loại cân đủ khối lượng cho mẻ để chuyển đến cơng đoạn Hình 4.2 Cân điện tử ký hiệu A12 1T Trung Quốc sản xuất 36 Bảng 4.1: Thông sô kỹ thuật cân 4.3 Tên gọi Đơn vị Thông số Khối lượng tối đa Kg 1000 Cơng suất kW 0,5 Nguồn điện V 220 Kích thước mm 1200 x 1200 Số lượng Cái Thân Vật liệu Hợp kim Máy bơm nước Ta cần lít nước để rửa 1kg nho nguyên liệu Vậy nên ta cần 4405 lít nước/mẻ Q trình rửa diễn liên tục, nên ta chọn bơm ly tâm cấp nằm ngang hiệu pentrax 100-1HP Bảng 4.2: Thông số kỹ thuật bơm Tên gọi Đơn vị Thông số Công suất W 750 Lưu lượng nước m3/h 0,6-3,6 Cột áp m 47-10 Nhiệt độ chất lỏng bơm Nguồn điện o C 50 V 220V/50Hz Lõi mô tơ 4.4 Dây đồng Đường kính hỏng xả mm 34 Đường kính hỏng hút mm 34 Máy rửa sục khí Thời gian: 2h Khối lượng cần rửa: 4405 kg/mẻ Bảng 4.3: Thông số kỹ thuật máy rửa sục khí 37 Tên gọi Đơn vị Thống số Năng suất Kg/h 2500 Số lượng Cái Kích thước mm 2500x800x1230 Cơng suất băng tải kW 0,37 Cơng suất máy bơm khí kW 1,5 Cơng suất máy bơm nước kW 1,85 Vật liệu Inox 304 SUS Hình 4.3: Máy rửa dạng sục khí ký hiệu TV-RR01 nhập bởi Thịnh Vượng 4.5 Thiết bị nghiền, xé, tách cuống Thời gian nghiền xé tách cuống: 2h Bảng 4.4: Thông số kỹ thuật thiết bị nghiền, tách cuống nho Thông số Đơn vị Giá trị Năng suất Tấn/h 4-6 Công suất kW 2,5 Chiều cao mm 1811 Chiều rộng mm 709 Chiều dài mm 1717 38 Ta chọn thiết bị nghiền, xé nho hiệu Lugana1R công ty Prospero Hình 4.4: Thiết bị nghiền, xé, tách cuống nho hiệu Lugana 1R công ty Prospero 4.6 Bơm vẩn chuyển nho có lẫn xác Ta chọn bơm hiệu MP60 cơng ty Prospero có thơng số kỹ thuật sau: Bảng 4.5: Thông số kỹ thuật bơm hiệu MP60 Thông số Đơn vị Giá trị Năng suất Tấn/h 7-10 Công suất kW Khối lượng Kg 222 Kích thước Mm 1000,1520,780 Hình 4.5: Máy bơm MP60 cơng ty prospero 4.7 Thiết bị sulfit hóa 39 Khối lượng nho sau nghiền, xé, tách cuống 4219 kg/mẻ Gọi x y khối lượng dịch nho sau ép bã nho, ta có hệ phương trình: x + y=4122(kg) (phương trình cân vật chất) 0,8 x +0,4 y=4122 0,65=2679,3(kg) ( phương trình cân hàm ẩm) x = 2576,25 (kg) y = 1545,75 (kg)  Khối lượng riêng dịch nho d nho =1,08287 kg / L Thể tích dịch nho là: V= x d nho = 2756,25 ≈ 2545,32lít 1,08287 Thời gian sulfit hóa 12h Lượng dịch nho để sulfit hóa 2545,32 lít/mẻ = 2,545 m3/mẻ Ta sử dụng bồn sulfit hóa Hệ số sử dụng bồn: 0,8 Thể dích thùng : V thùng = 4.8 2,545 =3,18 (m3) 0,8 Bơm hỗn hợp dịch bã vào thiết bị chuẩn hóa Chọn bơm hiệu MPL 38 có thơng số kỹ thuật nhu sau: Bảng 4.7: Thông số kỹ thuật cơm hiệu MPL 38 4.9 Thông số Đơn vị Giá trị Năng suất m3/h 2-8 Số vịng quay Vịng/phút 95-350 Cơng suất kW 1,5 Khối lượng Kg 85 Kích thước (cao,dài,rộng) Mm 970×1380×445 Thiết bị chuẩn hóa Thể tích dịch nho sau sulfit tách cặn là: 2593 =2394,563 lít/mẻ 1,08287 Thể tích dịch nho sau chuẩn hóa là: V ch =V ' nho +V đ +V acid tartaric=2394,563+ 173,612 +22,466 ≈ 2685lít / mẻ=2,69 m /mẻ 0,65 40 Hệ số sử dụng nhỏ 0,9 nên ta sử dụng bồn có thơng số bồn sulfit hóa Ta sử dụng thiết bị chuẩn hóa cho mẻ/ngày 4.10 Bơm dịch nấm men từ bồn nhân giống vào bồn lên men Thể tích dịch nấm men bơm vào là: 52,948 lít/mẻ Thời gian bơm: phút Chọn bơm hiệu MPL 31 công ty prospero Bảng 4.8: Thông số kỹ thuật cưa bơm MPL 31 Thông số Đơn vị Giá trị Năng suất m3/h Công suất kW 0,75 Số vòng quay Vòng/phút 115-420 Khối lượng kg 64 Kích thước mm 970×1065×445 4.11 Bơm dịch nho vào bồn lên men Chọn bơm có thơng số kỹ thuật giống bơm dịch nho vào thiết bị chuẩn hóa (bơm hiệu MPL 38) 4.12 Thiết bị lên men Thể tích dịch lên men 2685+52,948=2737,948lít /mẻ Hệ số chứa đầy tank k = 0,8 Ta có: V cần = 2737,948 =3422,435 lít ≈ 3,4 (m ) 0,8 Chọn thiết bị lên men thân trụ đáy côn nắp cầu với thông số sau: (Chiều cao phần nắp h1, chiều cao phần trụ H, chiều cao phần côn h2) chọn sau: - H = 1,5D (đường kính tank) h2 = √ D h1 = D Chọn góc đáy tank α = 60o 41 - Thể tích đáy là: π × D × h2 V đáy cơn= 12 - Thể tích chứa tank lên men là: 9+ √ 3 π×D × H +V đáy côn= πD 24 V cần = Ta có: D = 1,33 (m) Tank lên men làm thép không gỉ, bề dày 10 mm, lớp áo nhiệt dày 100mm để truyền tác nhân làm lạnh (glycol) để ln giữ nhiệt độ lên men thích hợp cho nấm men Tank lên men trang bị cửa elip để quan sát bên với đồng hồ đo áp suất nhiệt kế để đo thông số dịch lên men Thêm đường ống để bơm dịch nho tuần hoàn từ lên, dịch nho bơm lên chảy xuống van bướm có tác dụng phân tán dịch xung quanh để phối trộn tránh sinh sản nấm mốc bên tank Mỗi thiết bị lên men trang bị thêm hệ thống CIP để tẩy rửa tank sau lên men Thay D vào tính tốn ta thông số sau: - h2 = 1170 mm h1 = 270 mm H = 2025 mm Vậy thể tích tank lên men tính phần nắp: V th ư´ c =V thùng +V n ´ă p - Thể tích nắp tank là: ( ) π × h1 D V nắp = × × +h ≈ 0,5 m V thực =3,44+V nắp=3,94(m ) Chiều cao tank lên men (tank đặtt cách mặt đất 500mm) đo chiều cao thùng tính từ sàn nhà là: Hthực = h1 + H + h2 + 500 = 3965 mm Tính số tank lên men: N=T =10(tank) Có T chu kỳ lên men theo ngày: 10 ngày Mỗi tank lên men chứa lượng dịch lên men lượng dịch tạo ngày Như ngày làm mẻ nên số tank cần sử dụng là: T +1=2.10+1=21(tank ) 42 Với tank dùng để dự trữ phòng trường hợp tank hỏng Các thông số tank lên men V thực =3,58 m3 H thực =3965 mm Dtank =1350 mm Dngồi =1330+2.2.10+ 2.100=1570 mm Góc α = 60o, đường dẫn khí đo áp suất có Φ = 24x2 mm, đường ống dẫn dịch đáy tank có Φ = 50x2,5 mm Chọn chất làm lạnh glycol, tank lên men lắp thêm số thiết bị đo nhiệt độ áp suất Bảng 4.9: Thông số kỹ thuật thiết bị lên men Tên gọi Đơn vị Thơng số Thể tích m3 3,94 Đường kính ngồi mm 1570 Đường kính mm 1330 Chiều cao mm 3965 Chiều cao nắp mm 270 Chiều cao đáy côn mm 1170 Chiều cao thân mm 2025 Số lượng Cái 21 4.13 Thiết bị hoạt hóa nấm men Lượng nấm men sử dụng: 52,948 lít/mẻ Hệ số sử dụng 80% thùng V= 0,053 ≈ 0,07(m3 ) 0,8 Mỗi ngày làm mẻ nên cần thiết bị hoạt hóa nhân giống nấm men 4.14 Thiết bị ép bã nho Dùng để ép hết dịch từ bã nho sau trình lên men Thời gian ép: 1h30p 43 Chọn thiết bị ép Pneumatic presses Series L công ty Prospero Bảng 4.10: Thông số kỹ thuật thiết bị ép Thông số Đơn vị Giá trị Năng suất kg/h 3000 Công suất kW 7,5 Chiều cao mm 2050 Chiều rộng Mm 1798 Chiều dài Mm 4811 Khối lượng Kg 1801 Hình 4.6: Thiết bị ép Pneumatic preses Series L công ty Prospero 4.15 Bồn tàng trữ rượu vang Thời gian tàng trữ: tháng Rượu vang sau lên men phụ tách cặn chuyển sang thùng tàng trữ để rượu vang lão hố (có thể dùng thùng gỗ) Em chọn thùng Inox có lớp áo nhiệt để làm lạnh Thể tích rượu non sau lên men tách bã nấm men 2,323 m3 Chọn hệ số chứa đầy thùng k = 0,75 V thực = 2,323 ≈ 3,1(m3) 0,75 Chọn tác nhân làm lạnh glycol tàng trữ rượu vang 90 ngày Số lượng thùng chứa rượu vang là: N 2=T +1=91(thùng) 44 T (chu kỳ tàng trữ) = 90 (ngày), tank dùng để dự trữ phịng trường hợp hỏng hóc,… Mỗi ngày làm mẻ nên số tank tàng trữ cần sử dụng 2.91=182 (tank) 4.16 Bơm rượu vang từ bồn tàng trữ vào thiết bị lọc Thời gian bơm: bơm suốt trình lọc (2h) Bơm kèm thiết bị lọc hiệu DE công ty Prospero 4.17 Thiết bị lọc Thời gian lọc: lọc liên tục suốt q trình chiết chai, đóng nắp (2h) Chọn thiết bị hiệu DE cơng ty Prospero có thơng sơ kỹ thuật sau: Bảng 4.11: Thông số kỹ thuật thiết bị lọc hiệu DEM2 Thông số Đơn vị Giá trị Năng suất tối đa m3/h Công suất kW 1,75 Chiều cao mm 1400 Chiều rộng mm 800 Chiều dài mm 1400 Khối lượng kg 180 4.18 Thiết bị đựng rượu vang thành phẩm Lượng rượu vang sau lọc 2268 lít/mẻ Hệ số chứa tank 0,8 thể tích thực tank vang thành phẩm là: V thực = 2,268 ≈ 2,9 m3 0,8 Mỗi ngày làm mẻ nên cần tank thành phẩm 4.19 Thiết bị rửa chia, chiết chai, đóng nắp Thời gian rửa, chiết, đóng nắp: 1h Chọn chai tích 0,75 lít/chai Số chai cần là: 2951 chai/mẻ Năng suất máy là: 3000 chai/h Bảng 4.12: Thông số kỹ thuật thiết bị rủa chai, chiết chai đóng nắp (3 1) 45 Thơng số Đơn vị Giá trị Năng suất Chai/h 3000 Công suất kW Kích thước Mm 2400x1960x2600 Số đầu rửa Đầu 18 Số đầu chiết Đầu 18 Số đầu đóng nắp Đầu Số lượng Cái Hình 4.7: Thiết bị rửa, chiết rót, đóng nắp ký hiệu CGF-18 Trung Quốc sản xuất 4.20 Thiết bị dán nhãn Thời gian 1h30 phút Số chai cần dán nhãn 2951 chai/mẻ Bảng 4.13: Thông số thiết bị dán nhãn Tên gọi Đơn vị Thông số Năng suất Chai/h 2000 Công suất kW Kích thước nhãn Mm 50-300Lx40-190H Kích thước Mm 2000x800x1000 Số lượng Cái 46 Hình 4.8: Thiết bị dán nhãn ký hiệu OPLM-AR Trung Quốc sản xuất 4.21 Thiết bị đóng thùng Thời gian đóng thùng 1h30p Số chia cần đóng 2951 chai/mẻ Bảng 4.14: Thơng số thiết bị đóng thùng Tên gọi Đơn vị Thơng số Năng suất Chai/h 2000 Kích thước Mm 5000x1500x1000 Cơng suất kW 2,5 Số lượng Cái 4.22 Hệ thống CIP Hệ thống CIP gồm: thùng NaOH 2%, thùng nước, thùng HNO3 0,1%, thùng thu hồi NaOH 2% Lượng CIP rửa thường 8% thể tích thùng Thùng CIP chế tạo thép không gỉ, bề dày (mm) 47 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN Trong thức uống rượu vang sản phẩm ưa chuộng dùng phổ biến toàn giới, sản xuất rượu vang đem lại lợi nhuận kinh tế cao động lực thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất rượu vang ngày phát triển Tuy lịch sử ngành sản xuất rượu vang nước ta chưa lâu chưa đạt nhiều thành mong đợi, song ngành sản xuất có tiềm phát triển Nhà máy xây dựng: góp phần giải xây dựng kinh tế đất nước, giải việc làm cho công nhân, đồng thời tăng thu nhập cho người lao động địa phương Ngồi cịn hạn chế tình trạng giá khơng ổn định lượng xồi thừa q trình thu hoạch, giảm tình trạng nhập lậu rượu ngoại giúp người lao động tiếp xúc với trình độ cơng nghệ tiên tiến sản xuất rượu vang Quá trình làm đồ án giúp em có thêm nhiều hiểu biết sâu công nghệ sản xuất rượu vang cách thức tư làm việc để đạt hiệu Trong trình thực đồ án em nhận giúp đỡ tận tình TS Lê Thanh Hà nên đồ án em hoàn thành Nhưng kinh nghiệm, kiến 48 thức thân ít, thiết kế em chắn không tránh khỏi thiếu sót Rất mong đóng góp ý kiến thầy, để em hồn thiện kiến thức rút nhiều kinh nghiệm Em xin trân thành cảm ơn! Hà Nôi, Ngày 19 tháng năm 2022 Sinh viên Đỗ Hà Anh Tâm CHƯƠNG VI: DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu điện tử [1] [Online] Available: https://www.oldworldwine.vn/Ruou-vang-la-giTong-quan-ve-ruou-vang [Accessed 11/11/2021] [2] Trần Đinh, 24/12/2019 [Online] Available: https://list.com.vn/cacloai-ruou-vang.html [Accessed 11 11 2021] [3] [Online] Available: http://www.binhruoucaocap.com/9-tac-dung-tuyetvoi-cua-ruou-vang-voi-suc-khoe-phu-nu/ [Accessed 11/11/2021] [4] Trà My, 3/2/2019 [Online] Available: https://bnews.vn/buc-tranh-dadien-tren-thi-truong-ruou-vang-the-gioi/112295.html [Accessed 11/11/2021] 49 [5] [Online] Available: http://ruoungoaianhminh.com/thi-truong-ruouvang-nhap-khau-viet-nam-va-the-gioi [Accessed 11/11/2021] [6] [Online].Available:https://vi.wikipedia.org/wiki/V%C6%B0%E1%BB %9Dn_nho [Accessed 11/11/2021] [7] [Online] Available: http://camnangcaytrong.com/cay-nho-cd98.html [Accessed 11/11/2021] Tài liệu Tiếng Việt [8] Lê Văn Việt Mẫn (Chủ biên) cộng sự, Công nghệ chế biến thực phẩm, Nhà xuất Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2011 [9] Bùi Ái, Cơng nghệ lên men ứng dụng công nghệ thực phẩm, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2003 [10 Các tác giả, Sở tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 1, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2006 [11 Vũ Cơng Hậu, Rượu vang trái gia đình, Nhà xuất nông nghiệp, 2003 ] ] 50 ... sản xuất rượu vang nho suất 800. 000 lít/ năm CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Khái quát rượu vang, vùng sản xuất nguyên liệu đặc điểm nguyên liệu Rượu vang sản xuất hàng ngàn năm Các dấu vết rượu vang. .. tỷ lít) Ngành cơng nghiệp sản xuất rượu vang Italy có khoảng 310.000 cơng ty 46.000 nhà máy sản xuất rượu vang Nếu tính đến hoạt động liên quan khác, điển hình du lịch, rượu vang ngày tăng, ngành. .. liệu sản xuất rượu vang với đặc điểm sau:     Rượu vang đỏ: Nho đỏ Cardinal, độ cồn 12%, đường sót 0,3%, pH= 3,5 – Chỉ tiêu cảm quan sản phẩm rượu vang đỏ: Màu sắc: Màu đỏ đặc trưng rượu vang