Quy trình công nghệ sản xuất bia

Luận văn :Quy trình công nghệ sản xuất bia

Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp Phần 1: Chơng công nghệ sản xuất bia Nguyên liệu sản xuất bia 1.1 Malt đại mạch, nguyên liệu sản xuất bia 1.1.1 Đặc tính thực vật Đại mạch thuộc nhóm thực vật có hạt, thuộc họ lúa mì Đại mạch có hai loại đại mạch mùa đông đại mạch mùa xuân, chu kỳ sinh trởng đại mạch khoảng 100-120 ngày, tất giống đại mạch chia làm hai nhóm đại mạch hai hàng đại mạch nhiều hàng Trong công nghiệp sản xuất bia nghời ta chủ yếu dùng đại mạch hai hàng loại đại mạch cho chất lợng bia cao, vị bia thơm ngon loại bia đợc sản xuất từ đại mạch nhiều hàng 1.1.1 Thành phần 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 vùng, kỹ thuật canh tác điều kiện bảo quản Các số thành phần hoá học đại mạch nhân tố định đến chất lợng bia để kiểm tra xem đại mạch có đủ yêu cầu sản xuất bia không ta kiểm tra số thành phần sau: 1.1.2.a Thành phần nớc đại mạch Nớc đại mạch có ảnh hởng lớn đến trình vận chuyển bảo quản hạt Hàm ẩm cao kích thích trình tự hô hấp tự nóng lên hạt Hai trình nhân tố quan trọng làm hao tổn chất khô Bên cạnh thủy phần cao mức cho phép vi sinh vật phát triển mạnh đặc biệt loại sinh vật gây thối rửa hạt.Vì để dễ dàng có biện pháp bảo quản tốt đại mạch tránh bị vi sinh vật xâm nhập ta cần phân loại đại mạch theo hàm ẩm nh sau: Đại mạch khô: hàm ẩm W=17% Để tránh tợng thối rửa hạt hàm ẩm cao gây nên trớc nhập kho đại mạch cần sấy sơ cách thổi luồng khí nóng với nhiệt độ khoảng 380C - 400C Cần lu ý không để nhiệt độ lên cao hạn chế khả nảy mầm hạt đại mạch 1.1.2.b Thành phần tinh bột đại mạch Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp Tinh bột thành phần chiếm vị trí số khối lợng nh tầm quan trọng công nghệ sản xuất bia Hơn nửa lợng chất khô đại mạch tinh bột Trong sản xuất bia tinh bột có hai chức : -Là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi -Là nguồn cung cấp chất hoà tan cho dịch đờng trớc lên men Tinh bột có kích thớc khác chia làm hai lo¹i, lo¹i h¹t cã kÝch thíc to, chóng cã đờng kính 20-30 m , cònloại hạt bé có kích thớc khoảng 2-10 m Trọng lợng riêng tinh bột cao khoảng 1,5-1,6; nhiệt lợng khoảng 0,27Kcal/kg.0C Vì dung dịch chúng lắng xuống nhanh Tính chất quan trọng trình chế biến dịch đờng Một đặc điểm khác tinh bột hòa vào nớc nâng nhiệt độ lên tinh bột hút nớc nở thể tích tinh bột tăng lên nhanh đến thời điểm định hạt tinh bột bị phá vỡ bắt đầu hình thành dung dịch keo, tợng gọi tợng hồ hoá tinh bột Tinh bột sau hồ hoá đờng hóa nhanh triệt để 1.1.2.c Thành phần Xenlulo ®¹i m¹ch Xenlulo chđ u n»m vá trÊu cđa đại mạch chiếm khoảng 20% chất khô vỏ Phân tử xenlulo bao gồm 2000-10000 gốc đờng đơn glucoza xếp thành mạch dài xoắn lại chùm Do cấu trúc nh nên xenluloza đóng vai trò đặc biệt quan trình lọc dịch đờng lớp vỏ trấu tạo lớp màng lọc lý tởng 1.1.2.d Thành phần Polyphenol chất đắng Polyphenol chất đắng tập trung chủ yếu lớp vỏ đại mạch Phần lớn hợp chất hoà tan bia dẫn xuất Catechin Những hợp chất có tính chất có lợi cho sản xuất bia dễ dàng kết hợp với Protit cao phân tử để tạo thành phức chất có khả dễ kết lắng làm tăng độ bền keo sản phẩm Mặt khác hoà tan Polyphenol vào dung dịch đờng lại nhân tố không tốt làm xấu hơng vị bia Để loại bỏ chất chát Polyphenol ta ngâm hạt môi trờng kiềm nhẹ 1.1.2.e Thành phần Vitamin chất khoáng Đại mạch chứa thành phần loại Vitamin B 1,B2,B6,C tiền vị Vitamin khác Tuy hàm lợng Vitamin nhng hệ Vitamin đại mạch đóng vai trò quan trọng công nghệ sản xuất bia Vitamin đóng vai trò nhân tố điều hoà sinh trởng mầm Ngoài đại mạch có nhiều c¸c chÊt kho¸ng nh P2O5,SiO2, MgO, CaO, Na2O, Fe2O3 chÊt khoáng đóng vai trò quan trọng Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp trình sản xuất bia đặc biệt nguyên tố Phốt đóng vai trò chủ yếu hệ hống đệm dịch đờng 1.1.2.f Thành phần Enzim Enzim hợp chất hữu cã ho¹t tÝnh sinh häc rÊt cao, cã cÊu t¹o phân tử phức tạp giữ vai trò đặc biệt quan trọng công nghệ sản xuất bia, giai đoạn hình thành hạt, hoạt lực nhóm Enzim cao, đến giai đoạn hạt chín hoạt lực Enzim giảm cách đáng kể đến lúc sấy hạt đến hàm ẩm 13% hầu hết hệ Enzim trở thành trạng thái liên kết, đến giai đoạn ngâm hạt hạt hút nớc lúc hệ Enzim đợc giải phóng khỏi trạng thái liên kết chuyển thành trạng thái tự do, đến giai đoạn ơm mầm hoạt lực Enzim đạt đến mức tối đa nhờ mà đến lúc đờng hóa chúng có khả thuỷ phần hầu nh toàn hợp chất cao phân tử nội nhũ hạt thành chất chiết dịch đờng Ngoài đại mạch có chứa nhiều chất khác có ảnh hởng đến công nghệ sản xuất bia nh chất lợng bia nh hợp chất Fitin, hợp chất chứa N2 hợp chất có chứa N2 Trong công nghiệp sản xuất bia, đại mạch dùng để sản xuất Malt phải có tỷ lệ nảy mầm cờng độ nảy mầm cao (thờng tỷ lệ chiếm khoảng 90%-95%) Malt đại mạch hạt đại mạch đợc nảy mầm điều kiện nhân tạo có nhiệt độ độ ẩm thích hợp Nhiệm vụ qúa trình nảy mầm tích luỹ làm giàu hệ Enzim đại mạch mà không làm tiêu hao nhiều tinh bột Sau trình nảy mầm, điều kiện tiêu chuẩn công nghệ, hạt đại mạch có nhiều thay đổi thành phần hoá học Dới tác dụng Enzim, Hemilluloza, số Polisacarit bị thuỷ phân tạo nên Hexoza Pentoza để xây dựng mô rễ mầm Các Enzim Amilaza phân huỷ tinh bột (thờng có từ 5%-10% tinh bột bị thuỷ phân giai đoạn này) tạo nên Glucoza, Malttoza, Maltodetim lợng lớn sacaroza, phần lớn loại đờng đợc tạo nên bị tiêu hao trình hô hấp xây dựng tế bào cho mầm.Số đờng lại bị giữ Malt dạng tự do, hàm lợng loại đờng lớn gấp 3-4 lần so với hàm lợng chúng đại mạch Vì hạt malt có vị hạt đại mạch vị Đồng thời với hoạt động Enzim trên, nhóm Enzim Proteinnaza tăng cờng hoạt động, chúng thuỷ phân chất đạm trữ hạt, chất cao phân tử hợp chất thấp phân tử nh Pepton, Peptit, axít Amin đợc chuyển đến mầm dới dạng chất hoà tan nớc, song song với tợng thuỷ phân chất đạm trữ hạt có tợng ngợc lại tổng hợp chất đạm Đến cuối giai đoạn nảy mầm hạt đại mạch có khoảng Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp 35%-41% đạm hoà tan, lợng Nitơ Amin sau thời kì nảy mầm có lên tới sáu lần so với lúc ban đầu Nh Malt đại mạch dùng sản xuất bia có nhiều u điểm nh đà qua trình nảy mầm, nên phần tinh bột đại mạch đà đợc thuỷ phân cắt ngắn bớt mạch tạo điều kiện thuận lợi cho trình nấu đờng hoá sau Đặc biệt trình nảy mầm không đa Enzim có sẵn hạt đại mạch từ trạng thái tự do, có hoạt tính cao mà tạo nên hàng loạt Enzim 1.2 Tiểu mạch Hạt tiểu mạch gần giống hạt đại mạch thành phần chất, điều khác hạt tiểu mạch không cã líp vá trÊu H¹t tiĨu m¹ch chiÕm 60%-65% tinh bét; 2,5%-3% Saccaroza; 2,5% Glucoza; 12%-13%Protein;1,5%-2% chÊt bÐo , bột tiểu mạch tiếp xúc với nớc protein chúng dễ dàng tham gia vào trình Hydrat hoá tạo thành phức chất keo tụ Phức chất dai dẻo chuyển thành dạng sợimột cách dễ dàng 1.3 Ngô Trong công nghệ sản xuất bia, ngô dùng để thay Malt đại mạch chủ yếu loại trắng đục sử dụng dới dạng bột ®· nghiỊn nhá Nhng cã mét trë ng¹i lín đa ngô vào sản xuất bia phôi chúng lớn, hàm lợng chất béo nhiều,nên làm cản trở trình lọc làm giảm độ bền keo nh tăng khả tạo bọt bia, để sử dụng loại cốc cách có hiệu trớc lúc đa vào chế biến dịch đờng, ngô phải qua giai đoạn tách phôi vỏ, để làm đợc việc ta ngâm ngô vào níc Êm 500C cã chøa SO2 ë nång ®é 0,1-0,2% Thời gian ngâm khoảng 30giờ-50giờ với mục đích làm hạt ngô mềm để tách phôi hạt ngô đợc nguyên vẹn Khí SO2 tác nhân vừa ngăn ngừa sù ph¸t triĨn cđa vi sinh vËt, võa cã t¸c dụng làm cho màng Protein bị trơng lên, phân rà khuếch tán vào dung dịch 1.4 Thóc nguyên lỉệu thay công nghệ sản xuất bia 1.4.1 Đặc trng chung thóc Cây lúa lơng thực gần nửa dân số giới, đặc biệt đợc trồng nhiều nớc vùng Đông Nam Sản lợng thóc toàn giới tập trung chủ yếu Châu Năm 1991 tổng sản lợng thóc toàn giới 521,4 triệu sản xuất 478,6 triệu tấn, Châu Phi 12,3 triệu châu đại dơng 0,8 triệu Việt nam năm gần sản lợng lúa tăng lên đáng kể sản lợng xuất ngày tăng Lúa a ẩm ấm nên trồng nhiều châu thổ, vùng nhiệt đới ôn đới 1.4.2 Cấu tạo tính chất hạt thóc Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp Cấu tạo hạt thóc bao gồm vỏ trấu, vỏ quả, vỏ hạt,lớp Alơrông,nội nhũ phôi Tuỳ thuộc vào giống lúa điều kiện phát triển lơng thực mà vỏ trấu hạt thóc dao động khoảng lớn 10%-33% trọng lợng toàn hạt bình thờng thành phần vỏ trấu chiếm 17%-22% Vỏ hạt thóc mỏng gồm nhiều tế bào vàng đục nâu hồng Nội nhũ hạt thóc phụ thuộc vào loại giống điều kiện phát triển mà có màu trắng màu đục Độ trắng hạt không phụ thuộc vào thành phần hoá học Hạt thóc có kích thớc nhỏ hạt đại mạch, trọng lợng hạt thóc khoảng 15-35 g, trọng lợng hạt đại mạch 30-35 g Lớp Alơrông hạt thóc lớp tế bào lớp Alơrông đại mạch có lớp tế bào 1.4.3 Thành phần hoá học hạt thóc 1.4.3.a Các chất Gluxit Gluxit gạo chủ yếu dới dạng tinh bột chiếm khoảng70%80% trọng lợng gạo Tinh bột gạo tẻ chứa 17% Amilaza 83% amilopectin Tinh bột gạo có kích thớc nhỏ so với loại tinh bột câykhác.Nhiệt ®é hå ho¸ tinh bét thay ®ỉi tõ 75-85 0C phụ thuộc vào loại gạo điều kiện canh tác Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp 1.4.3.b Các chất chứa Nitơ Hàm lợng protein gạo 6%-8% Thành phần protein gạo chủ yếu Gluxit, Protein, gạo chứa 18 axit Amin mà có nhiều axit Amin không thay 1.4.3.c Các chất tro, Vitamin Lipit gạo Chất tro chủ yếu tập trung vỏ vỏ hạt chủ yếu Phốtpho, thờng dạng liên kết phitin, Nucleprotein ë trÊu chÊt tro chđ u lµ Oxit Silic Ngoµi ra,trong thãc cã chøa nhiỊu Vitamin nhãm B, chđ yếu phôi vỏ So với loại ngũ cốc khác thì chất béo thóc khoảng 1%-2% Những đặc tính gạo khác với đại mạch có tá dụng đến trình nấu bia tinh bột gạo bền tinh bột đại mạch bị Amilaza tác dụng Trong thời gian thuỷ phân nhiệt độ 650C dới tác dụng Amilaza tinh bột gạo thuỷ phân 31,3% tinh bột đại mạch thuỷ phân 96,3% Để thuỷ phân đợc tốt tinh bột gạo cần đợc hồ hoá đờng hoá tốt Về thành phần hoá học, gạo có hàm lợng tinh bột lớn nên dịch chiết nhiều Nhng gạo hàm lợng hợp chất Nitơri nhiều nên nấu bia cần có biện pháp thích hợp 1.5 Hoa Hublông Hoa Hublông nguyên liệu bản, quan trọng công nghệ sản xuất bia Hoa Hublông làm bia có vị đắng dịu, hơng thơm đặc trng, làm tăng khả tạo bọt giữ bọt, làm tăng độ bền keo làm ổn định độ bền sinh học sản phẩm, đặc tính đặc biệt nh nên hoa Hublông giữ vai trò tạo mùi cho bia công sản xuất bia Thành phần hoá học hoa Hublông phụ thuộc vào chủng loại giống , điều kiện khí hậu, đất gieo trồng, kỹ thuật canh tác Thành phần hoá học hoa Hublông bao gồm: Nớc : 11%-13%; Protêin: 15%-21%; Xenlulôza: 12%-14%; Chất khoáng: 5%-8%; Tinh dầu thơm: 0,3%0-1%; Hợp chất khác: 26%-28%; Trong phành phần đợc nêu có trị chất đắng tinh dầu thơm Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp chơng quy trình công nghệ sản xuất bia Bia sản phẩm thực phẩm, thuộc loại đồ uống có độ cồn thấp, sản phẩm trình lên men rợu nhiệt độ thấp dịch đờng lấy từ Malt, gạo loại hạt giàu tinh bột protein nh Ngô, Tiểu mạch Bia có hàm lợng cồn từ 1,7%-7% khoảng 0,3%-0,5% khí CO2 tính theo trọng lợng, hai sản phẩm thờng trực hai trình lên men dịch đờng đà Hublông hoá Công đoạn sản bia nói chung theo bớc sau: Malt Nấu dịch Malt(Đ ờng hoá) Lọc Hoa hu lông Nấu dịch Malt với hoa hulông Lọc Lên men tàng trữ Lọc Bia Chiết chai Thanh trùng Bia chai thành phẩm Quy trình sản xuất bia Ban đầu Malt đem nghiền nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho tiến triển biến đổi lí, sinh hoá trình đờng hoá, nhằm làm để thu đợc lợng chất hoà tan lớn Vì thiết lập diều kiện thích hợp mối quan hệ nớc thành phần hạt Malt điều quan trọng thực đợc trình giúp cho trình lên men xảy tốt đồng thời trình hình thành chất hoà tan cã hiƯu qu¶ nhÊt.Víi ý nghÜa nh vËy Malt cần thiết phải nghiền mịn Mức độ nghiền thích hợp cđa Malt phơ thc vµo cÊu tróc cđa nã tøc phụ thuộc vào độ nhuyễn hạt Nếu Malt nhuyễn chế độ nghiền mịn với nội nhũ cần thiết để thu nhận đợc hàm lợng chất chiết lớn Còn Malt có độ nhuyễn tốt mức độ nghiền thô Mức độ nghiền phụ thuộc vào thiết bị phơng pháp lọc bà Nếu lọc bà phơng pháp dùng máy lọc ép khung ta nghiền mức độ mịn hơn, lọc bà thùng lọc đáy mức độ nghiền Malt phải thô Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp Malt sau đợc nghiền đợc chuyển đến công đoạn đờng hoá nguyên liệu nghiền Mục đích trình đờng hoá nhằm chuyển dạng hoà tan tất chất có phân tử lợng cao nằm dới dạng không hoà tan bột Malt, chúng với chất hoà tan tinh bột tạo thành chất chiết dịch đờng Trong Malt thờng có sẵn 15% chất không hoà tan điều nói lên phần lớn chất Malt dạng không hoà tan Thông thờng hiệu suất chất hoà tan dịch đờng từ 75%- 78% chất khô Malt, nghĩa trình đờng hoá hàm lợng chất hoà tan tăng từ 60%-63% Sự phân cắt chất hữu phức tạp Malt kết tác dụng hệ thống men sẵn có Malt Thực chất trình giai đoạn thủy phân hợp chất cao phân tử dới xúc tác Enzim, thành phần sản phẩm thuỷ phân chiếm nhiều khối lợng là đờng Dextrim Vì lý mà ta gọi toàn trình thuỷ phân giai đoạn tên gọi đơn giản trình đờng hoá Cháo Malt sau nấu xong đợc đa sang công đoạn lọc dịch đờng Cháo Malt sau đờng hoá xong gồm hai phần: Phần đặc phần loÃng Phần đặc bao gồm tất phần tử nhỏ không hoà tan bột phần loÃng dung dịch nớc chức tất chất hoà tan Malt, ta gọi dịch đờng Mục đích trình lọc nhằm tách phần lỏng riêng khỏi phần đặc Đặc trng cháo Malt có nhiều phần tử rắn.Trong trình lọc phần tử rắn tạo thành lớp nguyên liệu lọc phụ điều có ý nghĩa lớn lọc Quá trình lọc cháo Malt tiến triển theo hai giai đoạn Giai đoạn tách phần dịch đờng khỏi phần đặc, giai đoạn thu hồi phần hoà tan bám phần bà lọc nớc rửa bà Lúc đầu lớp màng lọc không giữ lại đợc tất phần tử rắn nhỏ nằm dung dịch đờng, phần tử qua lớp màng lọc làm cho dịch đờng ban đờng bị đục, nhng sau phần tử rắn nhỏ tụ lại màng lọc, tạo lên lớp màng lọc phụ, sau dịch đờng lọc đợc Tốc ®é läc phơ thc vµo møc ®é nghiỊn Malt, møc độ phân huỷ Malt, cấu tạo màng lọc,đồng thời phụ thc vµo mét sè u tè lý häc nh nhiƯt độ, áp suất v v Để đảm bảo tốc độ lọc điều hoà nhanh ta cần phải tạo điều kiện cho phân bố phần tử rắn toàn bề mặt lớp màng lọc Muốn lọc ta phải liên tục khuấy trộn lớp cháo Malt Nếu ta dùng máy lọc ép cháo Malt đợc khuấy trộn máy khuấy đặc biệt trớc vào máy lọc.Nếu dùng thùng lọc có cánh khuấy đặt Đồ ¸n tèt nghiƯpå ¸n tèt nghiƯp thïng NhiƯt ®é thÝch hợp trình lọc 70-750C Ngời ta đà chứng minh nồng độ axit gây ảnh hởng ®Õn tèc ®é läc, vÝ dơ nÕu rưa b· b»ng nớc là sau phút thu đợc 190ml nớc lọc, nhng rửa bà nớc là đà đợc axit hoá lợng nớc lọc thu đợc 355 ml, ngợc lại rửa nớc đà kiềm hoá-chỉ thu đợc 90 ml nớc lọc độ axit thích hợp cháo Malt lọc PH=5,5 Trong lọc xảy tợng oxy hoá chất Tamin vỏ Malt, muốn tránh tợng cần giữ cho bà Malt luôn ngập dới nớc, Thành phần muối nớc dùng để rửa bà gây ảnh hởng nhiều đến thành phần tính chất cuả dịch đờng sau lọc bia sau Bicacbonat cacbonat thờng gây ảnh hởng xấu đến chất lợng dịch đờng, ngợc lại độ cứng cacbonat không bé 2,1 kết tốt Ta cần ý rửa bà không nên tránh tổn thất chất hoà tan mà rửa lâu, nh lợng Tamin hoà tan tăng lên gây cho bia đắng Mặt khác nhiệt độ lọc đợc 780C trình lọc bia lợng tinh bột không hoà tan,ở nhiệt độ cao xảy tợng hồ hoá tinh bột nhng không đờng hoá kịp làm cho bia đục Cháo Malt sau đờng hoá xong đợc chuyển sang công đoạn đun sôi với hoa Hublông Mục đích trình đun sôi dịch đờng với hoa Hublông nhằm làm ổn định thành phần tạo cho bia có mùi thơm, vị đắng đặc trng hoa Hublông Đồng thời lúc xảy số trình khác nh khử hay độ nhớt hạ xuống Một số trình đà làm thoả mÃn yêu cầu kỹ thuật song bên cạnh có số trình lại gây tác dụng ngợc lại mà ta không mong mn Níc ®êng sau läc cïng víi níc rửa bà thờng bị đục nớc thờng có chứa số chất keo không ổn định vi sinh vật sót qua trình đun sôi ta loại trừ đợc yếu điểm trên, làm ổn định thành phần hoá học dịch đờng tạo điều kiện cho bia có thành phần chất lợng đạt yêu cầu Ngoài trình đun sôi dịch đờng với hoa Hublông giúp cho bia có độ bền sinh học khả tạo bọt tốt Một biện pháp thông dụng đun sôi trực tiếp dịch đờng với Hublông Toàn sản phẩm trình nấu dịch đờng với hoa Hulbông chuyển sang công đoạn làm lạnh lắng dịch đờng Dịch đờng sau đun sôi với hoa Hublông cần làm nguội đến nhiệt độ thích hợp cho loại bia trớc lên men Đồng thời trình tạo thuận lợi cho trình bÃo hoà thêm lợng Oxi nớc đờng sở có phơng án làm Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp nguội dịch lên men Trong trình đun sôi nớc đờng với hoa Hublông lợng oxi nớc đờng bị giải phóng hầu hết để bảo đảm mức độ bảo hoà Oxi thích hợp với nớc đờng ta phải có phơng án làm nguội dịch lên men thích hợp Mức độ dịch đờng trớc cho lên men yếu tố quan trọng để thu đợc bia có chất lợng cao Trong trình làm lạnh số chất hoà tan dần sần bị lắng xuống bị kết tủa tợng gọi kết tủa lạnh Thành phần kết tủa lạnh bao gồm phức chất protit, chất chát chất đắng hoa Hublông thực trình làm lạnh dịch đờng đạt yêu cầu kỹ thuật bia có mùi vị dễ chịu, mặt khác, kết tủa lạnh nhiều trờng hợp làm hạn chế số loại nấm men lợi cho trình lên men sau Sau công đoạn làm lạnh đến công đoạn lên men dịch đờng Trong trình lên men phần lớn chất đờng dới tác dụng nấm men chúng chuyển thành rợu Etilíc, CO2 số loại sản phẩm phụ khác Ngoài Gluxit ra, số thành phần quan trọng nớc đờng chịu tác dụng nấm men tạo thành phần Trong trình lên men số chất không bay nh axit hữu cơ, Glixerin trở thành chất hoà tan bia Qua ta nhận thấy hàm lợng chất hoà tan bia nhỏ dịch đờng Nguyên nhân khác trình sinh hoá trình kết tủa lắng Độ lên men bia phụ thuộc vào số yếu tố nh tỷ lệ khối lợng thành phần chất hoà tan, điều kiện lên men Nh công đoạn len men đà kết thúc trình sản xuất bia nhiên số công đoạn phụ khác nh tàng trữ bia vận chuyển bia mà ta không đề cập đến 10 Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp Khối lợng gao không hoà tan m2= 150.20 100 30( Kg ) VËy ta suy phần trăm Malt không hoà tan x1= 75 71,4% 75 30 Phần trăm gạo không hoà tan: X2=100%-71,4%=28,6% Vậy: 71,4 28 ,6   14 ,8.10 -3  bk 100.650 100.750  bk  14.8.10  =676(kg/m3) 3.4.2 Khối lợng riêng huyền phù Khối lợng riêng hun phï tÝnh theo c«ng thøc 1 C  750 C   hp  H O bk Trong : hp :Khối lợng riêng hun phï;Kg/m3  bk  75 :Khèi lỵng b· khô;Kg/m3 C H 2O :khối lợng riêng nớc 750C;Kg/m3 C1:nồng độ pha rắn huyền phù Nhiệt độ nớc lấy nhiệt độ 750C nhiệt độ trình đờng hoá tinh bột xảy víi hiƯu st cao nhÊt Tra sỉ tay trình thiết bị công nghiệp hoá chất ta cã:  75 C H 2O =974,9(Kg/m3) Nång ®é pha r¾n hun phï: C1= C1= VËy:  hp m1  m2 mhp 100%= m gao m1  m2  mMalt  md ­ êng  mn ­ íc 100% 75  30 100% 3.8% 300  150  70  2300   0.038 0.038  10.43.10  974 ,9 676 Suy : 16 Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp hp  959( Kg / m3 ) 4 10 ,43.10 3.4.3 Tính toán thể tích huyền phù thể tích nồi đờng hoá Thể tích huyền phù thể tích nồi đờng hoá đợc tính nh sau: V1=Thể tích Malt+ Thể tích Gạo +Thể tích đờng +Thể tích níc m V1=  Malt  Malt mgao  gao V1= 300  150  650 750  mduong  uong  ThĨ tÝch níc 10  ,3 0 ,462  ,2  ,009  ,3 =3(m3) 1129 Ta tính thể tích nồi đờng hoá nồi ®êng ho¸ : VTb= V1  5( m3 ) ,6 ,6 3.4.4 §é nhít hun phï §é nhít hun phï tÝnh theo c«ng thøc:  1(  4.5 X ) [Trang 34-IV] Trong ®ã : X: Nồng độ pha rắn huyền phù tính theo phần thể tích : Độ nhớt pha liên tục,Ns/m2 Ta có: Thể tích phần Malt không hoà tan : V1= 75 0.115( m ) 650 ThĨ tÝch phÇn gạo không hoà tan : V2= 30 0.04( m ) 750 Nồng độ pha rắn huyền phù tính theo phÇn thĨ tÝch: Xh= V1  V2 ,115  ,04 100%  100% 5 ,2% Vhp Vậy ta suy ra: Giá trị độ nhớt huyền phï:   ,2.10  (  ,5 ,2 )  ,7148.10  ( Ns / m3 ) 100 3.5 TÝnh c¬ khÝ nồi đờng hoá 3.5.1 Tính đáy nồi Để đảm bảo chất lợng bia đảm bảo điều kiện vệ sinh an toµn thùc phÈm ta chän vËt liƯu lµm nåi thép không rỉ Đặc tính thép không rỉ: 17 Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp +Giới hạn chảy : [ c ]=240.106(N/m2) +Mô đun đàn hồi:E=185.106(N/m2) h r ht Hình 4: Mô hình đáy nồi Theo kinh nghiƯm ta chän: r=0.15.Dt=0,15.1,6=0,24(m) R=0,8.Dt=0,8.1,6=1,28(m) 3.5.1.1 ChiỊu dµy ®¸y nåi S= Dt Pn D t C ,8  K  K K  h  Pn 2.hb ,(m)  Trang 385  II  Trong Pn:áp suất hai lớp áo hơi;N/m2 Theo tài liệu VII ta chọn giá trị Pn=2.5-39(at) Dt:Đờng kính thân nồi,m :ứng suất cho phép vạt liệu, N/m2 K:hệ số không thứ nguyên K1:hệ số đáy có lỗ tăng cứng Theo  Trang 368  II  ta chän: +HÖ sè K=0,91 +Hệ số K1=0,74 C:Đại lợng bổ xung, phụ thuộc vào độ ăn mòn độ bào mòn dung sai chiều dày nồi C=C1+C2+C3 Trong : C1: Bổ sung ăn mòn, với thép không rỉ giá trị thờng không đáng kể nên lấy C1=0; 18 Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp C2: Giá trị bổ xung cho hao mòn, môi trờng làm việc không ăn mòn nên ta bỏ qua giá trị C2 C3: Dung sai chiỊu dµy, phơ thc vµo chiỊu dµy tÊmvËt liƯu lµm nåi  h : HƯ số bền hàn phụ thuộc vào dạng mối hàn, ta chọn phơng pháp hàn hồ quang tay, hệ số bền hàn tơng ứng h =0,95 hb: hệ số kích thớc, phụ thuộc vào đờng kính thiết bị Chän hb=400 .[B¶ng XIII.13-Trang 388-II] VËy S1= 1,6.0 ,3.10 1,62 C 6 ,8.240.10 ,91.0 ,74.0 ,95  ,3.10 2.0 ,4 (m) S1=0,017+C (m) S1=1,7+C (mm) Với giá trị ta tra [Bảng XIII.9-Trang 364-II] ta lấy giá trị độ dày S1 theo dÃy kích thớc tiêu chuẩn : +Chiều dày đáy :S1=2(mm) +Chiều cao gờ:h0=20(mm) +Chiều cao phần đáy elíp:hb=400(mm) +Chiều cao đáy:h=h0+hb=420(mm) Ta chế tạo đáy nắp kích thớc nh đễ dễ dàng gia công chế tạo 3.5.1.2 Kiểm tra bền đáy nồi nắp nồi Ta cã:   D t  2.hb ( S1  C ) P0 ,6.K  h hb ( S1  C )  Trang 378  II Trong : P0:áp suất thử thuỷ lực (Tra b¶ng XIII.5 ta chän P 0=0,4.106(N/ m2)) Suy ra:   1,6   2.0 ,4.(  ,18 ).10  ,4.106 ,6.0 ,906.0 ,95.0 ,4.(  ,18 ).10   196.10 (N/m2) Mµ C 240.10   200.106 1,2 1,2 Vậy < C 1,2 (N/m2) Nên đáy nồi đạt bền Biết kích thớc đáy nồi nắp nồi ta suy thể tích nồi đờng hoá: Thể tích nồi : 19 Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp V=2Vđáy+VTrụ (m3) Trong Vđáy:Thể tích phần đáy Elíp VTrụ :Thể tích phần hình trụ Ta có: , V=  D t   Dt H V= ,14 1,6  ,14.1,6 H  5 Suy chiều cao phần hình trụ : H 1,5 VËy chiỊu cao nåi ®êng hãa : H= H  +2.1,6=1,5+3,2=4,7(m) 3.5.2 TÝnh vá nåi 3.5.2.1 TÝnh chiỊu dµy thân nồi Chiều dày thân nồi đợc tính theo công thøc:    S2=0,5.Dt.(     1,73.Pn  )+C [Trang370-II] Trong ®ã:  :HƯ sè bỊn thành thùng theo phơng thẳng đứng, chọn Pn:áp suất bên áo hơi,at Theo Trang 286 VII ta có áp suất áo Pn=3(at) C:Hệ sè bỉ sung ;ta chän c=0.18(mm) Tõ trªn ta cã: S2=0,5.1,6.( 240.10 ,95  )+0,18 240.0 ,95.10 1,73.0 ,3.10 0 ,95 (mm) S2=1,2(mm) 3.5.2.2 KiÓm tra bÒn vá nåi Ta cã:   Dt  ( S2  C ) P0  Trang 365  2.( S  C ). 1,6  ( 1,2  ,18 ).10 .0 ,4.10 3   II  2.( 1,2  ,18 ).0 ,95.10   173 ,2.10 (N/m2) Mµ  C 240.106   200.10 ( N / m ) 1,2 20 ... khác có ảnh hởng đến công nghệ sản xuất bia nh chất lợng bia nh hợp chất Fitin, hợp chất chứa N2 hợp chất có chứa N2 Trong công nghiệp sản xuất bia, đại mạch dùng để sản xuất Malt phải có tỷ... dầu thơm Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp chơng quy trình công nghệ sản xuất bia Bia sản phẩm thực phẩm, thuộc loại đồ uống có độ cồn thấp, sản phẩm trình lên men rợu nhiệt độ thấp dịch đờng lấy... bột thành phần chiếm vị trí số khối lợng nh tầm quan trọng công nghệ sản xuất bia Hơn nửa lợng chất khô đại mạch tinh bột Trong sản xuất bia tinh bột có hai chức : -Là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi