Thiet ke mau nha may bia nang suat 10 trieu 68980

Đồ án tốt nghiệp I: MỞ PHẦN ĐẦU .4 PHẦN II – CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH SẢN XUẤT .5 A SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ B THUYẾT MINH KỸ THUẬT I NGUYÊN LIỆU Malt đại mạch Nguyên liệu thay Hoa houblon Nước Nấm men .9 Các hóa chất phụ trợ 10 B QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT .11 Nghiền nguyên liệu 11 Hồ hoá .13 Lọc dịch đường 16 Nấu hoa 17 Lắng xoáy 19 Làm lạnh nhanh bổ sung oxy cho dịch đường 20 Nhân giống men 20 Lên men .21 10 Quá trình thu hồi men 29 11 Làm bia 29 12 Thu hồi xử lý CO2 .30 13 Bão hoà CO2 31 14 Rửa lon 31 15 Chiết lon 32 16 Thanh trùng bia .32 17 Hoàn thiện sản phẩm .34 PHẦN III – CÂN BẰNG SẢN PHẨM 36 3.1 Lập kế hoạch sản xuất 36 3.2 Tính cân sản phẩm 37 3.2.1 Tính lượng chất hòa tan bã 38 3.2.2 Tính lượng sản phẩm trung gian qua giai đoạn 39 3.2.3 Tính lượng men giống .40 3.2.4 Tính lượng bã malt gạo 40 3.2.5 Tính lượng nước dùng trình nấu rữa bã 41 3.2.6 Tính nguyên liệu khác 42 3.2.7 Các sản phẩm phụ 43 PHẦN IV – TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 47 4.1 Tính chọn thiết bị cho phân xưởng nấu 47 4.1.1 Cân nguyên liệu 47 4.1.2 Máy nghiền malt .48 4.1.3 Máy nghiền gạo 48 4.1.4 Hệ thống vận chuyển nguyên liệu .49 Phạm Quang Hòa CNTP3 Đồ án tốt nghiệp 4.1.5 Thùng chứa bột malt 50 4.1.6 Thùng chứa bột gạo 50 4.1.7 Nồi hồ hóa .51 4.1.8 Nồi đường hóa 55 4.1.9 Thiết bị lọc dịch đường 59 4.1.10 Thùng chứa bã malt gạo 61 4.1.11 Nồi nấu hoa 61 4.1.12 Thùng lắng xoáy 65 4.1.13 Thiết bị đun nước nóng 66 4.1.14 Thiết bị làm lạnh nhanh 68 4.1.15 Hệ thống CIP 68 4.1.16 Bơm .69 4.2 Tính chọn thiết bị cho phân xưởng lên men 70 4.2.1 Thiết bị lên men 70 4.2.2 Thiết bị gây men giống 73 4.2.3 Thiết bị rửa men .76 4.2.4 Máy lọc bia .77 4.2.5 Thiết bị chứa bia bão hòa CO2 77 4.2.6 Hệ thống CIP 79 4.2.7 Bơm 80 4.3 Tính chọn thiết bị cho phân xưởng hoàn thiện 81 4.3.1 Bia 81 4.3.2 Bia lon .82 PHẦN V - TÍNH HƠI - NƯỚC - ĐIỆN - LẠNH 85 5.1 Tính 85 5.1.1 Tính lượng nhiệt cần cung cấp cho mẻ nấu .85 5.1.1.1 Lượng nhiệt cung cấp cho nồi hồ hóa 85 5.1.1.2 Lượng nhiệt cần cung cấp cho nồi đường hóa 86 5.1.1.3 Lượng nhiệt cung cấp cho nồi nấu hoa 88 5.1.1.4 Lượng nhiệt đun nước nóng sử dụng cho mẻ nấu 89 5.1.2.1 Lượng nhiệt cần dùng để trùng bia lon 89 5.1.2.2 Lượng nhiệt dùng để trùng vỏ lon đường ống, rửa thiết bị .90 5.1.3 Tính cần dùng 90 5.1.3.1 Lượng dùng cho mẻ nấu .90 5.1.3.2 Lượng dùng cho trùng 90 5.1.3.3 Chọn nồi .91 5.1.3.4 Tính nhiên liệu cho nồi 91 5.2 Tính lạnh 92 5.3 Tính nước 100 5.4 Tính điện .102 5.4.4 Chọn máy biến áp 111 PHẦN VI- TÍNH XÂY DỰNG 114 I Địa điểm xây dựng nhà máy 114 1.1 Về quy hoạch : 114 Phạm Quang Hòa CNTP3 Đồ án tốt nghiệp 1.2 Về xây dựng : 114 1.3 Về môi trường, vệ sinh công nghiệp: 114 II.Thiết kế tổng mặt nhà máy .114 2.1 Tính tốn hạng mục cơng trình 115 2.2 Nhiệm vụ yêu cầu thiết kế tổng mặt nhà máy 124 2.3 Nguyên tắc thiết kế tổng mặt 125 2.4 Bố trí hạng mục cơng trình 126 2.5 Tính tiêu kinh tế kĩ thuật .127 III Thiết kế phân xưởng nấu 128 Phần VII:TÍNH KINH TẾ 131 7.1 Mục đích ý nghĩa .131 7.2 Xác định giá thành sản phẩm 131 7.2.2 Xác định chi phí nguyên vật liệu tính cho lít 134 7.2.3 Xác định chi phí nguyên vật phụ tính cho lít sản phẩm 135 7.2.4 Xác định chi phí điện,than, nước tính cho lít sản phẩm 135 7.2.5 Xác định chi phí tiền lương tính cho lít sản phẩm 135 7.2.6 Xác định chi phí bảo hiểm xã hội tính cho lít sản phẩm .136 7.2.7 Xác định chi phí khấu hao tài sản cố định cho lít sản phẩm 136 7.2.8 Xác định chi phí khác tính cho lít sản phẩm 136 7.2.9 Xác định tiền bán sản phẩm phụ 137 7.2 Xác định hiệu kinh tế nhà máy 139 7.2.1 Định giá sản phẩm 139 7.2.3 Doanh thu thuần( DTT) 140 7.2.4 Đánh giá tiêu hiệu .141 7.2.5 Thời gian thu hồi vốn .142 Kết luận : 142 PHẦN VIII - VỆ SINH AN TOÀN LAO ĐỘNG 143 Vệ sinh 143 1.1 Vệ sinh cá nhân 143 1.2 Vệ sinh thiết bị 143 1.3 Vệ sinh công nghiệp 144 1.4 Xử lý chất thải 144 Bảo hộ an toàn lao động .144 2.1 Phòng chống độc lao động 145 2.2 An toàn điện, 145 2.3 An toàn vận hành thiết bị chịu áp 145 2.4 An tồn phịng chống cháy nổ 145 KẾT LUẬN .147 TÀI LIỆU THAM KHẢO .148 Phạm Quang Hòa CNTP3 Đồ án tốt nghiệp I: MỞ PHẦN ĐẦU Bia loại nước giải khát có truyền thống lâu đời, có giá trị dinh dưỡng cao, độ cồn thấp, mùi vị thơm ngon bổ dưỡng Uống bia với lượng thích hợp khơng có lợi cho sức khoẻ, ăn cơm ngon, dễ tiêu hố mà cịn giảm mệt mỏi sau ngày làm việc mệt nhọc, có tác dụng giải khát Ngồi cịn chứa vitamin B 1, B2, PP nhiều axit amin cần thiết cho thể Năng lượng thu sử dụng 0,5l bia tương đương với ăn 100g bánh mỳ, 300ml rượu vang 12° cồn 300g khoai tây Một lít bia mang lại cho người sử dụng khoảng 400 – 500 kcal Bia chế biến từ malt đại mạch, nguyên liệu thay (gạo, ngô, tiểu mạch,…), hoa houblon, nước, men Hương thơm vị đặc trưng bia hợp chất chiết từ nguyên liệu, từ trình lên men dịch đường sinh rượu, CO sản phẩm lên men khác Nhờ ưu điểm này, bia sử dụng hầu hết khắp nước giới sản lượng ngày tăng Theo dấu tích nhà khảo cổ học tìm thấy chứng minh, trình sản xuất bia có cách – nghìn năm Mãi đến năm 1857 nhà bác học người Pháp Louis Pasteur tạo bước ngoặt lớn cho ngành cơng nghệ sản xuất bia, ơng phát “Nấm men - vi sinh vật mà hoạt động chúng làm nên trình lên men bia” Đến cuối kỷ 19 số nhà khoa học Đức, Nga chứng minh nấm men tạo nên enzyme enzyme có khả chuyển hố đường thành rượu CO2, thành phần quan trọng bia Căn vào lập luận đây, mục tiêu đồ án là: “ Thiết kế mẫu nhà máy bia suất 10 triệu lít/năm độ đường sau lên men 12Bx sử dụng 10% nguyên liệu gạo thay ”, đó:  50% sản phẩm bia  50% sản phẩm bia lon 330ml Phạm Quang Hòa CNTP3 Đồ án tốt nghiệp PHẦN II – CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH SẢN XUẤT A SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CƠNG NGHỆ Phạm Quang Hịa CNTP3 Đồ án tốt nghiệp B THUYẾT MINH KỸ THUẬT I NGUYÊN LIỆU Malt đại mạch a) Thành phần hóa học malt vàng: Thành phần % theo khối lượng Tinh bột 58 – 60 Protein – 11 Đường saccharose 3–5 Đường khử 3–4 Hemixelluloza 6–8 Xelluloza Chất béo 2–3 Chất khoáng 0,2 – 0,3 b) Các yêu cầu kỹ thuật nguyên liệu malt vàng - Chỉ tiêu cảm quan: + Màu sắc: hạt màu vàng sáng, vỏ có ánh + Mùi vị: hạt có mùi thơm đặc trưng, vị nhẹ + Trạng thái: hạt mẩy đều, không mốc, không mối mọt + Tạp chất: ≤ 1% + Hạt gẫy: ≤ 0,5% - Chỉ tiêu học: + Dung trọng malt khô: 500 - 530g/l + Trọng lượng khô tuyệt đối (là khối lượng 1000 hạt malt): 29 - 38g + Hình thái vết cắt (mức độ trắng đục trắng phần nội nhũ) số đánh giá mức độ hòa tan bột malt Yêu cầu malt vàng, số hạt có độ trắng đục phải ≥ 94% + Độ xốp: malt xốp nhuyễn Malt phải xốp, cắn phải mềm Theo đó, yêu cầu độ cứng malt phải ≤ 55.000 g.cm/g - Chỉ tiêu hóa học: Phạm Quang Hịa CNTP3 Đồ án tốt nghiệp STT Tên tiêu kiểm tra Độ ẩm Thời gian đường hóa (70oC) Hiệu suất chiết Hiệu số hiệu suất chiết malt nghiền mịn nghiền thô Cường độ màu dịch đường Hàm lượng đường maltoza Độ chua định phân dịch thủy phân pH dịch thủy phân Chỉ số Kolbach 10 Hoạt lực amylaza Đơn vị % theo khối lượng phút % theo chất khô % theo chất khô Yêu cầu ≤5 ≤ 15 ≥ 78 0,6 – 1,0 EBC 3,0 – 4,5 % theo chất chiết 65 - 72 ml NaOH 0,1N/100g chất 15 - 17 khơ 5,5 – 6,5 % đạm hịa tan tổng 38 - 42 lượng hợp chất chứa nitơ hòa tan vào dịch đường WK 290 – 320 Nguyên liệu thay a) Chọn nguyên liệu thay - Trong trình nấu người ta thường thay phần malt hạt chưa “malt hoá”, gọi “hạt thô” hay dùng đường để thay - Nguyên liệu thay phải dồi gluxit mà từ tác dụng enzyme malt, gluxit chuyển hóa thành đường hịa tan Ở Việt Nam, gạo nguồn nông sản dồi dào, giá thành thấp, đáp ứng tốt yêu cầu thay Vì vậy, ta chọn gạo để thay cho 10% malt b) Thành phần hóa học gạo Thành phần % theo khối lượng Tinh bột 75 Protein Chất béo – 1,5 Xelluloza 0,5 – 0,8 Chất khoáng – 1,2 c) Các yêu cầu kỹ thuật nguyên liệu gạo Phạm Quang Hòa CNTP3 Đồ án tốt nghiệp - Cảm quan: hạt đều, trắng bóng, khơng mối mọt, khơng mốc, khơng vón cục Tạp chất: ≤ 0,05% Tỷ lệ (hạt ≤ ½ hạt): ≤ 35% Chỉ tiêu hóa lý: + Độ ẩm: ≤ 13% + Độ hòa tan tương đối: ≥ 80% Hoa houblon a) Thành phần hóa học hoa houblon - - Thành phần % chất khô Nước 11 - 13 Chất đắng 15 - 21 Tanin 2,5 - Protein 15 - 21 Xelluloza 12 - 14 Chất khoáng 5-8 Tinh dầu thơm 0,3 - Các hợp chất khác 26 - 28 Trong thành phần định đến chất lượng bia bao gồm: Chất đắng: thành phần giá trị hoa, tác dụng truyền vị đắng đặc trưng cho bia, cịn có khả ức chế mạnh phát triển vi sinh vật giúp bảo quản bia lâu Bên cạnh đó, chất đắng có hoạt tính sinh học cao, tạo sức căng bề mặt lớn, giúp cho bia có khả giữ bọt lâu Tinh dầu thơm hoa houblon: hoà tan vào dịch đường, tồn bia tạo cho bia mùi thơm đặc trưng, nhẹ dễ chịu Polyphenol (tanin): có tác dụng kết tủa protein không tan khỏi dịch đường, ổn định thành phần tăng độ bền keo cho bia thành phẩm b) Lựa chọn chế phẩm từ hoa houblon Hiện có dạng chế phẩm houblon thường sử dụng: - Hoa houblon nguyên cánh - Dạng hoa cánh khơ Phạm Quang Hịa CNTP3 Đồ án tốt nghiệp - Dạng hoa houblon hạt, viên - Cao hoa houblon Ta chọn sử dụng kết hợp hoa cao hoa viên, dựa ưu điểm chúng: - Sử dụng thuận tiện, bảo quản vận chuyển đơn giản - Khả trích ly polyphenol từ hoa viên lớn - Hàm lượng axit đắng cao hoa lớn chiếm ≥ 30% c) Các yêu cầu kỹ thuật hoa houblon - Loại: + Cao 30% α axit đắng + Viên 12% α axit đắng - Yêu cầu: + Màu sắc: Hoa viên: màu xanh non Cao hoa: màu xanh thẫm + Mùi: mùi thơm đặc trưng + Vị: vị đắng đặc trưng + Hoa không lẫn tạp chất Nước Tên tiêu Đơn vị tính u cầu Màu Khơng màu Mùi Khơng mùi Độ EBC < 0,5 pH 7,0 – 7,2 Kiềm tổng ppm CaCO3 20 – 80 Độ cứng o GH 3–8 Ca2+ ppm Ca 30 – 50 Fe ppm Fe < 0,05 Mn ppm Mn < 0,05 Cl2 ppm Cl Nấm men a) Lựa chọn chủng nấm men Đã từ lâu, ngành sản xuất bia, giống nấm men đựơc chia thành nhóm: Phạm Quang Hịa CNTP3 Đồ án tốt nghiệp - Nhóm nấm men Saccharomyces cerevisiae - Nhóm nấm men chìm Saccharomyces Carlsbergensis Ta chọn phương pháp lên men chìm, sử dụng chủng Saccharomyces Carlsbergensis, dựa ưu điểm sau: - Quá trình xảy lịng mơi trường nên khả lên men tốt - Có khả lên men hồn tồn (vì lên men đường rafinosse hồn tồn) - Kết thúc lên men, tế bào kết thành chùm kết lắng xuống đáy thùng nhanh, nhờ bia chóng tự dùng men nổi, đồng thời trình rút men dễ dàng - Có khả tái sử dụng tốt (khoảng – 10 đời) b) Một số số đánh giá chất lượng nấm men - Tốc độ mức độ lên men: – ngày - Hàm lượng sản phẩm bậc tạo thành thấp: 0,6mg/l - Tốc độ khả kết lắng cao Mức độ suy giảm đặc tính kỹ thuật (tức mức độ thối hóa) chậm: có khả tái sử dụng – 10 đời Có khả chống chịu tốt bị công Các hóa chất phụ trợ Trong cơng nghệ sản xuất bia, ngồi ngun liệu khơng thể thiếu malt đại mạch, hoa houblon, nấm men, người ta dùng đến số nguyên liệu hay hóa chất phụ Tùy theo yêu cầu kỹ thuật, công nghệ, mà nguyên phụ liệu hóa chất sử dụng với hàm lượng khác nhau, ta gọi chung dạng phụ gia chia thành hai nhóm chính: - Nhóm phụ gia trực tiếp: gồm tất phụ gia có mặt thành phần sản phẩm với kiểm soát chặt chẽ, với hàm lượng cho phép + Các hóa chất xử lý độ cứng, điều chỉnh độ kiềm nước công nghệ như: HCl, Al2(SO4)3.16H2O, CaCl2 + Các hóa chất dùng để điều chỉnh pH như: axit lactic, + Chất tạo màu cho bia: caramen Phạm Quang Hòa CNTP3