ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG LÊN MEN BIA TƯƠI NĂNG SUẤT 6000 LÍT BIAMẺTrường đại học công nghiệp thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh (Hufi)Giảng viên: Mạc Xuân HòaĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG LÊN MEN BIA TƯƠI NĂNG SUẤT 6000 LÍT BIAMẺTrường đại học công nghiệp thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh (Hufi)Giảng viên: Mạc Xuân Hòa
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG LÊN MEN BIA TƯƠI NĂNG SUẤT 6000 LÍT BIA/MẺ GVHD: TH.S MẠC XUÂN HÒA SVTH: ĐẶNG THỊ KIM NGÂN MSSV: 2005160137 TP HỒ CHÍ MINH, 2020 LỚP: 07DHTP3 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG LÊN MEN BIA TƯƠI NĂNG SUẤT 6000 LÍT BIA/MẺ GVHD: TH.S MẠC XUÂN HÒA SVTH: ĐẶNG THỊ KIM NGÂN MSSV: 2005160137 TP HỒ CHÍ MINH, 2020 LỚP: 07DHTP3 LỜI CAM ĐOAN Chúng cam đoan báo cáo đồ án tốt nghiệp chúng tơi thực hướng dẫn thầy Mạc Xuân Hịa Các số liệu kết phân tích báo cáo trung thực, không chép từ đề tài nghiên cứu khoa học TP.HCM, tháng 03 năm 2020 SINH VIÊN THỰC HIỆN (Kí ghi rõ họ tên) TÓM TẮT ĐỒ ÁN Ngày ngành công nghiệp sản xuất bia kinh doanh tồn cầu bao gồm số cơng ty đa quốc gia chiếm ưu thị trường hàng ngàn nhà sản xuất nhỏ từ sở nhỏ tới sở lớn Thị trường bia nước diễn vô sôi động, hàng loạt công ty sản xuất bia đời nhà máy bia Hà Nội, Sài Gòn,…Trong năm gần mức tăng trưởng thị trường bia sản lượng sản xuất ngày tăng Trước tình hình đó, việc nổ lực khảo sát, nghiên cứu đời nhiều dòng sản phẩm bia để phục vụ đầy đủ cho nhu cầu người tiêu dùng cần thiết Tuy nhiên, đời sản phẩm bia cần trải qua nhiều giai đoạn, định đến thành phẩm cơng đoạn lên men Chính q trình lên men giúp cho bia có hương vị đặc trưng Đề tài “Thiết kế phân xưởng lên men bia tươi suất 6000 lít bia/mẻ” hình thành từ nhu cầu Mục tiêu đề tài tính tốn quy trình, thiết bị phân xưởng lên men bia Nội dung nghiên cứu đề tài: − Lập luận kinh tế - kỹ thuật − Tổng quan nguyên liệu − Quy trình cơng nghệ − Tính cân vật chất − Tính tốn thiết bị − Tính cân lượng − Tính tốn xây dựng cho nhà máy − An toàn lao động vệ sinh LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án này, trước hết chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy, cô giáo khoa Công nghệ thực phẩm trường Đại học Cơng nghiệp thực phẩm Tp Hồ Chí Minh truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho chúng em suốt trình học tập rèn luyện trường Trong trình thực đề tài chúng em gặp khơng khó khăn Nhưng với động viên giúp đỡ quý thầy cô, người thân bạn bè, chúng em hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu có kinh nghiệm, kiến thức hữu ích cho thân Đặc biệt chúng em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Mạc Xuân Hòa người trực tiếp hướng dẫn tận tình giúp đỡ chúng em suốt thời gian thực đề tài Dù cố gắng khơng thể tránh khỏi sai sót Rất mong thơng cảm đóng góp ý kiến quý thầy cô bạn để đồ án hồn thiện Cuối cùng, xin kính chúc q thầy bạn sức khỏe, thành công công việc sống Chúng em xin chân thành cảm ơn! TP Hồ Chí Minh, tháng 03 năm 2020 SVTH MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU Bia loại nước uống có độ cồn thấp, giàu dinh dưỡng có mùi thơm đặc trưng hoa houblon Nguyên liệu để sản xuất bia malt đại mạch, hoa houblon, nấm men nước Để tăng hiệu kinh tế đáp ứng nhu cầu thị hiếu người tiêu dùng, nhà máy sản xuất bia dùng số loại nguyên liệu thay : đại mạch chưa nảy mầm, gạo, ngơ,… Có nhiều phương pháp với nhiều loại nguyên liệu thay khác tạo sản phẩm bia có chất lượng khác Việt Nam nước nhiệt đới nóng ẩm, bia loại đồ uống phù hợp Với dân số đông nhu cầu ngày tăng, nước ta trở thành thị trường đầy hứa hẹn cho sản phẩm bia Trong năm gần đây, ngành công nghiệp sản xuất bia Việt Nam có bước chuyển mạnh mẽ Xuất phát từ nhu cầu thực tế, mục tiêu lợi ích nên việc xây dựng thêm nhà máy bia với thiết bị đại cung cấp cho người tiêu dùng loại bia có chất lượng cao, giá phù hợp cần thiết Với yêu cầu trên, em lựa chọn đề tài “Thiết kế phân xưởng lên men bia tươi suất 6000 lít bia/mẻ” Sản phẩm sản xuất để đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng, góp phần vào phát triển kinh tế quốc dân CHƯƠNG LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1 Tình hình sản xuất bia Bia loại đồ uống có độ cồn thấp, giàu chất dinh dưỡng, có hương thơm đặc trưng, vị đắng dịu, lớp bọt trắng mịn với hàm lượng CO2 từ – 6g/l, việc cung cấp lượng calorie lớn bia chứa hệ enzyme phong phú, đặc biệt nhóm enzyme kích thích tiêu hóa amylase giúp người giải khát cách triệt để uống.Vì bia loại đồ uống ưa chuộng nước ta giới Đứng đầu Đông Nam Á, xếp thứ châu Á – xếp hạng Việt nam sản lượng tiêu thụ bia, qua cho thấy sức hấp dẫn thị trường bia Việt Nam đồ giới Với áp lực cạnh tranh từ đối thủ ngoại, doanh nghiệp bia nội đối mặt với nhiều thách thức để bứt tốc trường đua Năm 2018, bia tiếp tục mặt hàng dẫn đầu ngành hàng tiêu dùng nhanh, nói Việt Nam thị trường bia sôi động giới với tổng sản lượng tiêu thụ bia 4,67 tỷ lít, tốc độ tăng trưởng đạt 7% so với kỳ Dự báo đến năm 2020, sản lượng bia toàn ngành đạt từ – 4,25 tỷ lít/năm, đến 2035 sản xuất 5,5 tỷ lít bia Giới phân tích cho rằng, thị trường bia Việt Nam tiếp tục tăng trưởng nhờ dân số trẻ thu nhập tăng Thị trường lớn ngày mở rộng, bia đồ uống có cồn xem thị trường chậm bão hòa so với nhiều ngành kinh doanh khác Điều thu hút hàng loạt ơng lớn ngồi nước muốn có phần thị trường giàu tiềm [1] Tham gia với chạy đua đầu tư bia với doanh nghiệp nước cịn có doanh nghiệp nước Những năm gần hàng loạt nhãn hiệu bia ngoại nhập đổ vào thị trường Việt Nam Tại siêu thị, cửa hàng bán lẻ,… bia ngoại nhập bày bán phổ biến thương hiệu sản xuất nước Các loại bia Corona, Budweiser, Bit Burger, Bavaria, Leffe Brow,… có xuất xứ từ Mexico, Đức, Bỉ, Hà Lan,… trở nên quen thuộc với nhiều người cho đù giá loại bia cao gấp – lần so với bia sản xuất nước Từ thông tin trên, ta thấy nhu cầu tiêu thụ bia nước lớn 1.2 Chọn địa điểm xây dựng nhà máy Nguyên tắc chọn địa điểm xây dựng nhà máy, phân xưởng : − Nhà máy phải nằm gần vùng nguyên liệu (hoặc vùng nguyên liệu) − Nên đặt nhà máy gần đường giao thơng để thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên liệu sản phẩm − Gần nguồn nước, mạng lưới điện quốc gia để hạn chế chi phí lắp đặt − Nằm khu quy hoạch thành phố, khu vực đảm bảo an ninh quốc phòng để nhà máy hoạt động ổn định − Nên đặt gần khu dân cư để thuận tiện việc tuyển chọn công nhân − Lựa chọn nơi có khí hậu, thời tiết, địa hình thuận lợi, tương đối phẳng, ngập lụt, mạch nước ngầm nằm sâu đất để khơng tốn nhiều chi phí làm móng − Chọn vị trí xây dựng sở sản xuất, chế biến thực phẩm cần xem xét nguồn ô nhiễm tiềm ẩn ảnh hưởng tới sản phẩm thực phẩm Không đặt sở nơi mà sau xem xét biện pháp bảo vệ thấy mối đe dọa vệ sinh an toàn thực phẩm − Cơ sở sản xuất thực phẩm phải bố trí cách xa khu vực có mơi trường ô nhiễm, khu vực dễ bị sinh vật gây hại, phá hoại, khu vực có chất thải rắn hay lỏng mà khơng thể loại bỏ chúng cách có hiệu − Vị trí sở cần đảm bảo có đủ nguồn nước sạch, thuận tiện giao thơng Từ nguyên tắc lựa chọn thông qua tìm hiểu nguồn tài liệu em chọn địa điểm xây dựng phân xưởng lên men bia Khu công nghiệp Thạnh Phú tỉnh Đồng Nai số lý sau : 10 Các hoá chất phải đặt nơi quy định Khi sử dụng phải tuân theo quy định đề để tránh gây độc hại, ăn mòn hư hỏng thiết bị Ðể đảm bảo an toàn cho cơng trình nhà máy, phải có cột thu lơi cho cơng trình vị trí cao 7.2 Vệ sinh công nghiệp Trong nhà máy bia, vấn đề vệ sinh cơng nghiệp có ý nghĩa quan trọng Nếu tiêu chuẩn vệ sinh nhà máy không đảm bảo tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật gây bệnh phát triển, làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sức khoẻ người tiêu dùng công nhân Với công nhân trực tiếp sản xuất vấn đề cần phải nghiêm ngặt: − Công nhân phải ăn mặc quần áo Khi vào sản xuất phải mặc đồng phục nhà máy, đội mũ, đeo trang, ủng mang găng tay − Không ăn uống khu vực sản xuất − Thực tốt chế độ khám sức khoẻ cho công nhân theo định kỳ tháng lần Không để người đau ốm vào khu vực sản xuất − Máy móc thiết bị định kỳ phải vệ sinh − Ðối với thùng lên men sau giải phóng hết lượng dịch lên men, cần phải vệ sinh sát trùng kỹ để chuẩn bị lên men − Ngoài sau ca làm việc cần vệ sinh dụng cụ chế biến cho − Trong phân xưởng sản xuất sau mẻ, ca cần phải làm vệ sinh khu làm việc − Thường xuyên kiểm tra vệ sinh ngồi phân xưởng xuất Phế liệu q trình sản xuất bã hèm, bã hoa, bã men,… loại phế liệu dễ gây nhiễm bẩn Sau mẻ sản xuất cần phải chứa nơi quy định đưa phân xưởng để xử lý Những loại phế liệu bán cho nhà máy chế biến thức ăn gia súc phân bón Việc phải hợp đồng chặt chẽ giải kịp thời để tránh ứ đọng phế liệu, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, sức khoẻ người môi trường Nước thải từ nhà máy theo cống rảnh dẫn đến khu xử lý nước thải Tại đây, nước thải bơm vào bể điều hòa lưu lượng trung hòa nhằm ổn định thành phần nước thải tạo pH thích hợp cho q trình xử lý sinh học Sau bơm qua thiết bị keo tụ lắng nhằm chủ yếu loại bỏ tạp chất đất đá hợp chất vô 44 cơ,…trước bơm qua thiết bị tuyển nhằm loại bỏ rác tạp chất nhẹ lơ lững khác Kết thúc trình tuyển nước thải bơm qua bể aeroten (hiếu khí) Tại tác động vi sinh vật hiếu khí chất hữu phân hủy thành CO2 H2O Nước sau xử lý bơm qua bể lắng để tách bùn hoạt tính khử trùng nước clo trước thải môi trường Còn bùn tạp chất khác từ thiết bị keo tụ, tuyển nổi, aeroten lắng đưa qua bể UASB (hiếu khí), nhờ hoạt động vi sinh vật kị khí phân hủy hợp chất hữu phức tạp tạo sản phẩm chủ yếu CH4, H2S CO2 Bùn từ bể kị khí sau tách nước dùng để sản xuất phân vi sinh Nước dùng để sản xuất bia đòi hỏi tiêu chuẩn chất lượng cao, cần phải xử lý Sơ đồ xử lý: Nước thủy cục → Xử lý Clo → Bể xử lý anion, cation → Lọc cát → Lọc than 45 KẾT LUẬN Trong tháng làm đồ án tốt nghiệp với nhiệm vụ “Thiết kế phân xưởng lên men bia tươi suất 6000 lít bia/mẻ”, hướng dẫn tận tình Thầy Mạc Xn Hịa cung với nổ lực thân, đến em hoàn thành đồ án thiết kế Trong thời gian làm đồ án giúp em có hiểu biết sâu sắc công nghệ sản xuất bia Biết trình tự tiến hành thiết kế nhà máy sản xuất thực phẩm Trong trình tìm hiểu tài liệu thực tế sản xuất để hồn thành nhiệm vụ giúp em có nhìn tồn diện cơng nghệ thiết bị sản xuất Tuy nhiên, kiến thức nhiều hạn chế, tài liệu tra cứu tìm hiểu chưa nhiều nên thiết kế cịn nhiều thiếu sót Mong thầy bạn đóng góp ý kiến thiết kế hoàn thiện 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Quốc Anh, "Dự báo ngành bia Việt Nam 2019" https://dantri.com.vn/kinhdoanh/du-bao-nganh-bia-viet-nam-2019-bia-noi-tang-toc-tren-truong-dua20190304220919010.htm, 2019 [2] Hồng Đình Hịa, Cơng nghệ sản xuất malt bia Hà Nội: NXB KH&KT, 2002 [3] Phan Bích Ngọc & Trần Xuân Ngạch Bài giảng môn Công nghệ lên men Đà Nẵng, 2005 [4] Đỗ Văn Đài Sổ tay Quá trình thiết bị Cơng nghệ hóa chất tập Hà Nội: NXB KH&KT, 2006 [5] Nguyễn Thị Hiền Khoa học Công nghệ malt bia Hà Nội: NXB KH&KT [6] Trần Thế Truyền Cơ sở thiết kế nhà máy Đà Nẵng: ĐH Đà Nẵng, 2006 [7] Lê Văn Việt Mẫn Công nghệ chế biến thực phẩm NXB Đại học Quốc Gia Tp.HCM, 2011 47