Thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít năm

Báo cáo thực tập Thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm LỜI NĨI ĐẦU Bia loại đồ uống có độ cồn thấp giàu chất dinh dưỡng có hương thơm đặc trưng,vị đắng dịu lớp bọt trắng mịn, chứa hệ enzyme phong phỳ,đặc biệt nhóm enzyme kích thích tiêu hóa giúp người giải khát cách triệt để uống Vì bia loại đồ uống ưa chuộng nước ta giới Được sản xuất từ nguyên liệu malt đại mạch, hoa hublon bia đem lại giá trị dinh dưỡng, giúp thể khoẻ mạnh dùng với liều lượng thích hợp đặc biệt cịn có tác dụng làm giảm nhanh khát người uống nhờ đặc tính bão hồ CO2 Ở Việt Nam, bia xuất chưa lâu (chỉ khoảng 100 năm), ngành công nghiệp sản xuất bia nhiều tiềm phát triển Trong năm gần đây, nhu cầu sử dụng bia nước ta ngày tăng Rất nhiều nhà máy sở sản xuất bia thành lập khắp nước chưa đáp ứng hết nhu cầu thị trường chất lượng số lượng Hơn bia ngành cơng nghiệp có nhiều đóng góp to lớn cho ngành kinh tế quốc dân vỡ nú ngành sản xuất đem lại lợi nhuận cao, khả thu hồi vốn nhanh, nguồn thu quan trọng cho ngân sách quốc gia Hiện có nhiều loại bia khác bia vàng, bia đen,bia đỏ,bia nồng độ cồn cao ,thấp…trong loai bia trờn phõn thành bia chai,bia lon,bia với đặc điểm, hương vị khác nhằm thỏa mãn nhu cầu nhõn dõn.Ở nước ta bia vàng sử dụng nhiều Trong đồ án em trình bày thiết kế nhà máy bia suất 10 triệu lớt/năm Tại công ty TNHH MTV Việt Hà-Nhà máy bia Việt Hà.Trong nhà máy sản xuất 60% bia chai 40% bia Với kiến thức tích lũy cịn hạn chế thân em chưa có nhiều kinh nghiệm thực tế nên em tránh khỏi thiếu sút.Vỡ em mong nhận nhiều ý kiến bổ sung thầy, cô giáo khoa để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! SV:Trần Thanh Tùng Báo cáo thực tập Thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm CHƯƠNG LẬP LUẬN KINH TẾ 1.1.TèNH HèNH PHÁT TRIỂN NGÀNH BIA VIỆT NAM Trong năm gần kinh tế thị trường mở cửa, kinh tế Việt Nam có bướcchuyển mạnh mẽ đường cơng nghiệp hóaHiện đai hóa đất nước Việt Nam tham gia sâu rộng vào kinh tế giới, thành viên thứ 150 WTO, uỷ viên không thường trực hội đồng bảo an liên hợp quốc khoá 2008-2009, chủ tịch hiệp hội quốc gia Đông Nam Á ( ASEAN 2010 ) Vị Việt Nam trường quốc tế ngày nâng cao Việt Nam điểm đến an toàn, điểm đầu tư hứa hẹn Những yếu tố trờn làm cho kinh tế Việt Nam phát triển động; đời sống người dân cải thiện nâng cao; nhu cầu tiêu dùng -Đặc biệt nhu cầu sản phẩm thực phẩm ngày cao khắt khe Do mức tiêu thụ sản phẩm bia rượu ngày lớn, chất lượng đòi hỏi ngày cao Hiện bia khơng cịn coi thứ đồ uống xa xỉ mà dần trở thành nét sinh hoạt văn hoá ẩm thực hàng ngày người dân khơng thành thị mà cịn cỏc vựng nơng thơn Do thời gian ngắn ngành Rượu - Bia - Nước giải khát cú bước vươn mạnh mẽ Đó cú hàng loạt nhà máy bia xây dựng mới, đầu tư khôi phục, mở rộng sản xuất từ nhà máy ban đầu Tính đến cú 300 doanh nghiệp sản xuất bia lớn nhỏ toàn quốc Kết phát triển sản lượng bia nước ta tăng mạnh năm gần SV:Trần Thanh Tùng Báo cáo thực tập Thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm Hình 1.1: Biểu đồ sản lượng bia Việt Nam qua năm Tuy nhiên lượng bia chất lượng bia chưa đáp ứng đầy đủ nhu cầu ngày cao nhười tiêu dùng, hiệu kinh tế chưa cao Vỡ vậy,cõu hỏi đạt làm để đáp ứng nhu cầu đòi hỏi thị trường Bên cạnh thuận lợi cho việc phát triển ngành công nghiệp sản xuất bia nước ta cịn số hạn chế như: Nguyên liệu malt đại mạch hoa houblon ta chưa sản xuất mà phải nhập với giá thành cao, mức tiêu thụ bia bình quân đầu người ta thấp so với giới, người dân chưa hồn tồn có thói quen uống bia hàng ngày, mức thu nhập GDP đầu người ta thấp so với nước phát triển Mặt khác đội ngũ nghiên cứu, cán kỹ thuật có trình độ kỹ thuật ta cịn thiếu, sách ưu đãi đầu tư sách thuế chưa hợp lí ( bia bị coi mặt hàng tiêu thụ đặc biệt, có mức thuế tiêu thụ đặc biệt ) Tuy vậy, ngành sản xuất bia tiềm hấp dẫn với nhà đầu tư Biểu công ty bia ngồi nước khơng ngừng mở rộng đầu tư xây dựng mua trang thiết bị đại có nhiều doanh nghiệp có xu hướng đầu tư vào lĩnh vực 1.2.LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY Địa điểm xây dựng nhà máy phải thỏa mãn yêu cầu sau: -Khu vực xây dựng nhà máy cấp phép xây dựng nhà nước quyền sở SV:Trần Thanh Tùng Báo cáo thực tập Thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm -Nhà máy xây dựng khu vực có diện tích tương đối rộng đáp ứng đủ yêu cầu thiết kế phân xưởng nhà máy phát triển mở rộng sau -Mặt xây dựng tương đối phẳng, thơng thống, gần khu dân cư thị trường tiêu thụ chủ yếu truyền thống nhà máy -Nhà máy nằm khu vực thuận tiền yếu tố giao thông , hệ thống thông tin liên lạc, cung cấp điện, nước nhà máy cung cấp dịch vụ phụ trợ -Gần nguồn cung cấp nguyờn nhiờn vật liệu thuận tiện cho trình cung cấp nguyờn nhiờn vật liệu cho nhà máy.Đâylà yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến giá thành ổn định sản xuất nhà máy -Không nằm vựng cú địa chất khơng ổn định, khí hậu khơng thuận lợi cho sản xuất phân phối sản phẩm SV:Trần Thanh Tùng Báo cáo thực tập Thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm CHƯƠNG CHỌN & THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 2.1 XÁC ĐỊNH CHỈ TIÊU BIA THÀNH PHẨM Bảng2.1: Chỉ tiêu bia thành phẩm Tên tiêu CHỈ TIÊU CỦA BIA THÀNH PHẨM BIA HƠI BIA CHAI - Màu sắc: màu vàng sáng, CHỈ TIÊU CẢM QUAN - Độ bọt: bọt trắng, mịn, thời gian giữ bọt khoảng 5-10 phút với lớp bọt cao cm, độ bám bọt vào cốc tốt - Mùi: bia có mùi vị đặc trưng, khơng có mùi lạ CHỈ TIÊUHÓA LÝ - Độ đường ban đầu: 100Bx 120Bx - Độ đắng 30 BU 30 BU - Hàm lượng cồn: 3,8 ± 0,2 % (v/v) 4,5% (v/v) - Hàm lượng CO2: 3,5 g/l g/l - Hàm lượng diaxetyl: < 0,1 mg/l < 0,1 mg/l - Độ màu: 4-6 EBC 0,2 ml I2 0,1N với 100ml bia - Độ chua: 1,2- 1,7 ml NaOH 0,1 N trung hòa 100ml bia CHỈ TIÊU VI SINH VẬT Tổng số vsv hiếu khí < 10 tế bào/ ml bia Coliforms ( số tế bào / ml sản phẩm) : E.coli ( số tế bào/ ml sản phẩm) : Cl.perfringens ( số tế bào / 1ml sản phẩm)0 S.aureus SV:Trần Thanh Tùng ( số tế bào / 1ml sản phẩm) Báo cáo thực tập Thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm Tổng số bào tử nâm men+nấm mốc (số khuẩn lạc ml sản phẩm): không 10 tế bào 2.2 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA 2.2.1 Malt đại mạch Tác dụng Nó cung cấp thành phần chất chiết cho dịch đường, phù hợp với trình sản xuất bia tạo hương vị đặc trưng Nó chứa lượng enzym có tác dụng phân cắt hợp chất cao phân tử thành phần chiết dịch đường để nấm men chuyển hóa thành bia non Tiêu chuẩn chọn malt Quan trọng hoạt lực enzym amylaza thể qua lực đường hóa a) Chỉ tiêu cảm quan: -Trạng thái: hạt mẩy đồng đều, bóng mượt, xốp - Màu hạt: vàng sáng đồng - Mùi vị: thơm đặc trưng, nhẹ - Tạp chất (% khối lượng): < 0,1% b) Chỉ tiêu học: - Hạt gẫy (% khối lượng): < 0,5% - Hạt sẫm màu hai đầu (% khối lượng): < 0,01% - Dung trọng (g/l): ≥ 560 - Dung trọng 1000 hạt (g): ≥ 36 c)Chỉ tiêu hố học: - Độ hồ tan tuyệt đối (%): ≥ 75 - Độ ẩm (% khối lượng): ≤ 5% - Thời gian đường hoỏ (phỳt): ≤ 15 SV:Trần Thanh Tùng Báo cáo thực tập Thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm - Năng lực đường hoá tuyệt đối (WK): ≥ 260 - Độ chua dịch thuỷ phân xác định độ hoà tan (ml NaOH 0.1N/10ml dịch): 0,8-1,2 - Hàm lượng chất đạm toàn phần tuyệt đối (%): 9-11 Trong tiêu quan trọng sau: Độ hòa tan, độ ẩm,năng lực đường hóa , độ nhuyễn, vỏ cịn ngun malt làm nguyên liệu Do cỏc lụ nguyên liệu nhập đạt đầy đủ tiêu giới hạn cho phép phối trộn với theo tỷ lệ định không làm ảnh lớn tới trình sản xuất tiêu sản phẩm đăng kí 2.2.2 Gạo Tác dụng Vì malt nguồn ngun liệu khơng có sẵn nuơc ta nên giá thành tương đối cao Vì gạo nguyên liệu thay hợp lý nước nông nghiệp Việt Nam Người ta nhận thấy với 30 - 40% gạo so với malt chất lượng bia đảm bảo giảm giá thành sản phẩm Tiêu chuẩn chọn gạo a)Tiờu chuẩn cảm quan lý: - Mùi vị: mùi lạ, khơng có vị đắng - Hình thái: Trắng đục, nhẵn bóng, hạt đều, khơng mối mọt, khụng vún cục, khơng mốc - Thóc lẫn (% khối lượng): ≤ 0,1% - Tạp chất lẫn (% khối lượng): + Hạt cỏ: ≤ 0,01% + Cám: ≤ 0,01% - Tỉ lệ hạt gẫy (% khối lượng): ≤ 40 - Tỉ lệ cám lật (% khối lượng): ≤ 6,5 b) Tiêu chuẩn hoá học: - Độ ẩm (% khối lượng): ≤ 14 - Độ hòa tan: 80- 85 % SV:Trần Thanh Tùng Báo cáo thực tập Thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm c) Điều kiện bảo quản: - Bảo đảm không bị chuột chạy, mối mọt lưu kho - Thời gian lưu kho không 90 ngày kể từ ngày nhập nguyên liệu vào kho 2.2.3 Hoa houblon Hoa houblon nguyên liệu có tầm quan trọng thứ hai sau malt sản xuất bia, chưa có nguyên liệu thay Hoa houblon góp phần quan trọng tạo mùi vị đặc trưng bia tăng độ bền sinh học bia Các hợp chất có giá trị hoa phải kể đến chất đắng, polyphenol tinh dầu thơm ngồi cịn số hợp phần khác khơng mang nhiều ý nghĩa công nghệ sản xuất bia Hoa houblon thường sử dụng dạng: hoa cánh, hoa viên cao hoa - Hoa cánh: hoa houblon tươi, nguyờn cỏnh sấy khô đến hàm ẩm 11%, sau phân loại xơng (SO 2) để hạn chế oxy hóa phát triển vi sinh vật - Hoa viên: hoa houblon sau xử lý sơ bộ, nghiền ép thành viên nhỏ, xếp vào cỏc tỳi polyetylen hàn kín miệng để tiện cho việc bảo quản vận chuyển - Cao hoa: trích ly tinh chất hoa dung môi hữu (toluen, benzen ), sau đặc để thu lấy chế phẩm dạng cao kg hoa viên = 1,3 – 1,5 kg hoa cánh kg cao hoa = – 10 kg hoa cánh Các tiêu kĩ thuật hoa: - Hoa cánh có màu vàng xanh, hoa viên có màu xanh, cao hoa có màu đen vàng Hoa cánh sử dụng hoa chưa thụ phấn, nghiền cũn dớnh - Hoa có mùi thơm đặc trưng, không lẫn tạp chất Bảng 2.2 : thành phần hoa houblon SV:Trần Thanh Tùng Báo cáo thực tập Thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm STT Thành phần % chất khơ Độ ẩm 11 – 13 Chất đắng 15 – 21 Polyphenol 2,5 – Tinh dầu thơm 0,3 – Cellulose 12 – 14 Chất khoáng 5–8 Protein 15 – 21 Các hợp chất khác 26 – 28 a) Hoa viên * Chỉ tiêu cảm quan - Màu xanh mạ vàng - Mùi thơm đặc biệt, dễ bay hơi, dễ nhận mùi, vị đắng dịu - Hình dạng: viờn đựn khụng vỡ vụn * Chỉ tiờu hoá học - Loại viên 90 hàm lượng axit đắng 5%, loại viên 45 hàm lượng axit đắng 8% - Có khả tạo kết lắng nhanh đun sôi với nước nha, làm nước nha, tạo hoa thơm rõ rệt, có vị đắng dịu b) Hoa cao * Chỉ tiêu cảm quan - Dạng keo màu vàng hổ phách - Mùi thơm đặc biệt, dễ bay hơi, dễ nhận mùi - Vị đắng rõ rệt * Chỉ tiờu hoá học - Hàm lượng α axit đắng 30% - Tan hết tạo kết tủa lắng nhanh đun sôi với nước hoa thơm rõ rệt, vị đắng dịu SV:Trần Thanh Tùng Báo cáo thực tập Thiết kế nhà máy bia 10 triệu lít/năm * Bảo quản: Bảo quản kho lạnh nhiệt độ 5-10oC 2.2.4 Nước Tác dụng Trong trình sản xuất bia, nước sử dụng rộng rãi khâu, từ cơng đoạn nấu, lọc đến cỏc khõu vệ sinh Trong thành phần bia, nước chiếm lượng lớn (80 – 90%), góp phần hình thành nên hương vị bia Bởi vậy, nước dùng sản xuất bia phải có chất lượng tốt, đáp ứng tiêu quan trọng: Các tiêu nước: Nước dùng sản xuất bia nước đạt tiêu chuẩn nước ăn uống theo định y tế số 1329/2002/BYT/QĐ [http://www.moh.gov.vn] cụ thể: Có độ cứng: từ mềm đến trung bình: - 50D Hàm lượng muối cỏcbonat không quá: 50mg/lớt Hàm lượng muối Mg2+ không quá: 100mg/lớt Hàm lượng muối clorua… : 75 - 150mg/lớt Hàm lượng CaSO4 : 150 - 200mg/lớt NH3 muối NO2- : khơng có Kim loại nặng (As, Ag…) : khơng có Hàm lượng Fe2+ :