Quy trình công nghệ sản xuất bia

Mục lục Trang Phầni : mở đầu Phần ii: nội dung đồ án Chơng I : tổng quan tàI liệu I Sơ lợc lịch sử phát triển sản xuất bia ..3 II Các loại bia chủ yếu nay.4 III Quy trình chung sản xuất bia5 Ch¬ng ii : lËp luËn kinh tÕ Ch¬ng iii : chọn nguyên liệu sản xuất bia Malt đại m¹ch …… ……………………………… ………….…….8 Hoa houblon ………………………………………………….……10 Níc………………………………………………………….………11 G¹o ….………………………………………………………….……12 NÊm men gièng … …………………………………………….… 13 Một số chất phụ khác .. 13 Chơng iv : Quy trình công nghệ sản xuất bia A a b c d e I I Sơ đồ dây truyền công nghệ sản xuất bia theo công nghệ lên men pha 15 II Thuyết minh quy trình sản xt……………… …………………….17 A Ph©n xëng nÊu… ……………………………………………… 17 NghiỊn nguyên liệu17 Nấu đờng hoá nguyên liệu 20 Lọc dịch đờng 23 Nấu hoa 23 Lắng làm nguội sơ dịch đờng 24 6.Lạnh nhanh.25 B.Phân xởng lên men 25 Quá trình chuẩn bị men giống25 Quá trình lên men.28 Phân xởng hoàn thiện sản phẩm31 Quy trình rửa chai .33 Quy trình chiết chai dập nút 34 Thanh trùng bia 34 Dán nhÃn dập hạn sử dụng.35 Đóng kết vận chuyển vào kho 35 Đánh giá chất lợng bia thành phẩm.36 chơng v : tính cân sản phẩm 10 11 12 I.TÝnh c©n b»ng vËt liƯu cho 100 lÝt bia thµnh phÈm.……………… …… 38 Sè lợng chai để chứa bia. 38 Lợng bia trớc chiết chai 38 Lợng bia trớc bÃo hoà CO2 ……….38 Lỵng bia tríc läc trong…………………………… …… 39 Lỵng dịch đờng đa vào thùng trớc lên men..39 Lợng dịch đờng trớc đa vào thiết bị lạnh nhanh .39 Lợng dịch đờng 1000C 39 Lợng dịch đờng trớc đa vào thùng lắng Wirhlpool 39 Lợng dịch đờng trớc đa vào thùng đun hoa 40 Khối lợng dịch đờng trớc đun hoa. 40 Khối lợng chất chiết dịch đờng 12oBX.40 Lợng chất chiết từ malt gạo.40 II Tính lợng nguyên liệu 40 Khối lợng malt 40 Khối lợng gạo..41 Lợng hoa houblon cần dùng 41 II Tính lợng bà thải 41 Lợng bà thải malt..41 Lợng bà gạo 42 Tính lợng bà hoa 42 IV Tính lợng nớc 42 Trong nồi hồ hoá.42 Trong nåi nÊu malt………………………………………………… 43 III TÝnh lỵng mem gièng….……………………………… 44 IV Một số nguyên liệu phụ khác.44 Diatomit 44 Lợng chế phẩm Termamyl44 Chất sát trùng Na2SiF6.45 Lợng oxy để cung cấp cho dịch đờng..45 Lợng nớc vệ sinh thiết bị lên men. 45 Lợng NaOH lợng H2SO4.45 Lợng nút chai cần dùng để đóng 100 lít bia 46 NhÃn chai46 Lợng hồ dán nhÃn.46 10 Lợng két đựng bia46 Chơng vi : tính toán chän thiÕt bÞ I II III 10 11 12 13 Các thiết bị phân xởng nấu.48 Cân..48 Máy nghiền malt.48 Máy nghiền gạo..50 Thùng chứa bột malt gạo51 Gầu tải.54 Nồi hồ hoá. 55 Nồi đờng hoá.61 Thiết bị lọc dịch đờng. 67 Nồi nấu hoa.68 Thùng lắng Wirhpool..69 Nồi đun nớc nóng.70 Thùng chứa bà malt gạo 71 Thiết bị lạnh nhanh71 Các thiết bị phân xởng lên men. 73 Các tank lên men ……………………………… 73 Thïng chøa men thu håi…………………………………………… 74 M¸y läc bia 76 Thiết bị bÃo hoà CO2 77 Thiết bị gây men giống cấp II 77 Thiết bị gây men giống cấp I 79 Các thiết bị phân xởng hoàn thiện sản phẩm.80 Máy chiết chai dập nút 80 Máy rửa chai .81 Thiết bị trùng 82 Máy dán nhÃn.82 Máy dập hạn sử dụng …82 Chän b¬m………………………………………………………… 83 Ch¬ng vii : tÝnh toán điện nớc I A II B C D I Tính nớc dùng nhà máy.85 Tính nhiệt cho phân xởng nấu 85 Lợng nhiệt cung cấp cho nồi hồ hoá 85 Lợng nhiệt cung cấp cho nồi đờng hoá 88 Nồi nấu hoa.91 Nhiệt dùng để đun nớc nóng.92 Tính lợng nhiệt cho trình trùng gây men .93 Lợng nhiệt dùng để trùng bia 93 Lợng nhiệt dùng để hấp vỏ chai trùng đờng ống, thiết bị.93 Tổn thất nhiệt rửa thiết bị lên men giống. 93 Tính nớc dùng cho nhà máy..96 Tính nớc cho phân xởng nấu 96 Lợng nớc để làm lạnh dịch đờng 97 Nớc để vệ sinh phận lên men .97 Lợng níc dïng cho g©y men, rưa men …………………… ……98 Níc dung cho phân xởng hoàn thiện 98 Nớc dùng cho nồi 99 Nớc dùng cho việc khác 99 Tính đờng ống bể chứa nớc 99 Tính lạnh dùng nhà máy .100 Lợng nhiệt cần cung cấp cho thiết bị lạnh nhanh .100 Lợng nhiệt cần cung cấp cho trình lên men để trì nhiệt độ lên men101 Nhiệt cho trình tàng trữ..103 Lợng nhiệt cần cung cấp cho trình lên men giống. 103 Lợng nhiệt cần thiết để hạ nhiệt độ dịch đờng từ 70C xuống 10C sau lọc trì nhiệt độ thùng chứa bia thành phẩm.105 Tính lợng điện tiêu thụ cho toàn nhà máy .107 Tính phụ tải chiếu sáng 107 I.1 Cách bố trí đèn 107 I.2 Tính toán đèn chiếu sáng 108 Đèn chiếu sáng phân xởng nấu.108 Đèn chiếu sáng phân xởng lên men..108 Phân xởng hoàn thiện108 Kho nguyên liệu 109 Kho sản phẩm.109 Xởng điện.110 Nhà nồi hơi..110 B·i than, xØ………………………………………………………….….111 Tr¹m biÕn thÕ……………………………………………………….….111 10 Kho vá chai. 111 11 Nhà để xe..112 12 Nhà xử lý nớc 112 13 Nhà hành chính.112 14 Hội trờng câu lạc bộ113 15 Nhà ăn113 16 Nhà giới thiệu sản phẩm .113 17 Nhà vệ sinh, tắm giặt, thay quần áo 114 18 Phòng bảo vệ phòng trực ban ….114 III IV V VI 19 Đèn chiếu sáng đờng nhà máy 114 II Tính phụ tải động lực.115 Xác định phụ tảI tính toán 116 Xác định công suất dung lợng bù 116 Xác định hệ số cos 116 Tín dung lợng bù 117 Chọn máy biến áp. 118 Tính điện tiêu thụ hàng năm119 Điện dùng cho thắp sáng 119 Điện động lực .119 Tổng công suất tiêu thụ năm 120 Chơng viii : Tính toán xây dựng I II III A B 10 11 12 13 14 15 16 Địa điểm xây dựng nhà máy .121 Tổng quan thiết kế mặt nhà máy 122 Tính toán phân xởng 124 Giải pháp khối mặt khu sản xuất 124 Phân xởng nấu.124 Phân xởng lên men..124 Phân xởng hoàn thiện sản phẩm..125 Giải pháp mặt phân xởng phụ trợ.126 Kho nguyên liệu .126 Kho sản phẩm. 127 Xởng điện. 128 Nhà nồi 128 BÃi than, xỉ129 Trạm biến thế129 Kho chứa vỏ chai 129 Nhà để xe 129 Nhà hành chính.130 Hội trờng, câu lạc bộ..130 Nhà ăn 130 Nhà giới thiệu sản phẩm 131 Nhà vệ sinh, thay quần áo.131 Phòng bảo vệ phòng giao ca131 Nhà để máy phát điện 131 Nhà khách131 Chơng ix : tính kinh tÕ A B I 10 11 Mục đích ý nghÜa………………………………………… ……133 Néi dung phÇn tÝnh kinh tÕ………………………………… …… 133 Chi phí tài sản cố định 133 Vốn đầu t cho công trình xây dựng.133 Vốn đầu t thiết bị134 Tổng chi phí đầu t nhà máy 136 Chi phÝ nguyªn liƯu chÝnh………………………………………….136 Nguyªn liƯu phơ……………………………………………………136 Chi phÝ nhiªn liệu động lực 136 Tiền lơng.136 Bảo hiểm xà hội 139 Chi phí bảo dỡng sửa chữa thiết bị, nhà xởng .139 Tính tổng chi phí năm .139 Tính giá thành toàn 139 II Đánh giá tiêu hiệu quả.140 Tổng doanh thu nhà máy .140 Doanh thu .140 Đánh giá tiêu hiệu 142 chơng x : Vệ sinh an toàn lao động Vệ sinh nhà máy145 Vệ sinh cá nhân.145 Vệ sinh thiết bị 145 Vệ sinh công nghiệp 146 I.Bảo hộ an toàn lao động 146 Chống tiếng ồn tiếng động 147 Chống khí độc sản xuất 147 An toàn điện 147 An toàn thao tác vận hành thiết bị 148 An toàn phòng cháy chữa cháy .148 Phần kết luận Tài liệu tham khảo Phần I : Mở đầu Bia loại đồ uống có độ cồn thấp, giàu chất dinh dỡng, tạo cảm giác sảng khoái, mát bổ Nó đợc coi nh loại nớc giải khát Ngoài uống bia cung cấp lợng lớn calo cho ngời uống, theo tính toán lít bia cung cấp từ 400  800 kcal cho ngêi sư dơng nã Trong bia chứa hệ enzim phong phú, đặc biệt hệ enzim tiêu hoá, chất khoáng vi lợng, đa lợng, vitamin, đặc biệt vitamin không thay thÕ Đợc sản xuất từ loại nguyên liệu malt đại mạch, hoa houblon nớc với quy trình công nghệ đặc biệt, bia có tính chất cảm quan hấp dẫn ngời : hơng thơm đặc trng, vị đắng dịu, lớp bọt trắng mịn, màu vàng tơi, hàm lợng CO2 (5g/l) giúp thể ngời giải khát cách triệt để ta uống Vì mà ngày bia loại đồ uống đợc dùng phổ biến giới có xu ngày tăng Hơn bia loại đồ uống có giá rẻ nên ngày kích thích ngời tiêu dùng sử dụng Trong khoảng 10 năm trở lại đây, nghành công nghiệp thực phẩm nói chung nghành công nghiệp sản xuất bia nói riêng nớc ta đà có diện mạo Năm 1997 sản lợng bia nớc ta đạt 670 triệu lít/năm Với mức sản xuất tiêu thụ bình quân đầu ngời đạt lít/ngời/năm Đây tỷ lệ thấp so với nớc khu vực giới Một số nớc phát triển giới số khoảng 130 200 lít/ ngời/năm nh Mỹ, Séc, Hà Lan, Pháp, Đức, ýsản lợng bia sản xuất năm nớc ta không ngừng gia tăng với tốc độ cao năm gần đà góp phần thu hẹp khoảng cách chênh lệch Để góp phần vào việc xây dựng nhiều nhà máy sản xuất bia có chất lợng quốc tế góp phần đáp ứng cho nhu cầu nớc tiến tới xuất việc học hỏi kinh nghiệm nớc có công nghệ tiên tiến lĩnh vực kết hợp với việc chuyển giao công nghệ việc tạo đặc trng cho loại bia nớc ta cần thiết, đòi hỏi cố gắng, nỗ lực nhà khoa học nớc lĩnh vực đầu t thoả đáng quan nhà nớc có liên quan Chính yêu cầu cần thiết mà kỳ tốt nghiệp em đợc giao thiết kế nhà máy sản xuất bia chai giành cho xuất Đây nhiệm vụ em, đòi hỏi em phải cố gắng nghiên cứu tài liệu, tổng hợp kiến thức từ lần thực tập vừa qua, với hớng dẫn, bảo tận tình thầy cô giáo viện Công nghệ sinh học & công nghệ thực phẩm Trờng đại học Bách Khoa hà nội Đặc biệt thầy giáo Ts.Khuất Hữu Thanh, em tin hoàn thành đợc đồ án theo yêu cầu đặt Tuy nhiên không tránh khỏi đợc thiếu sót Kính mong hớng dẫn góp ý thầy cô giáo bạn bè để em thực hiên tốt đồ án Em xin chân thành cảm ¬n Phần II : Nội dung đồ án Chơng I : tổng quan tàI liệu I Sơ lợc lịch sử phát triển sản xuất bia Theo dấu tích tìm đợc đá nhà khoa học đà chứng minh đợc bia đà xuất vào khoảng 7000 năm trớc công nguyên, nguồn gốc bia vốn lên men dịch cháo ngũ cốc đợc a chuộng Babilon, Sumeric, Ai cậpVới tên gọi bia khác địa danh khác nh : Sikanu, Shekar hay Zythum…Kü thuËt s¶n xuÊt bia sau thời kỳ đ ợc tầng lớp giáo sĩ Châu Âu tiếp thu vào kỷ XIII sau công nguyên Họ đà đa công nghệ cải tiến sử dụng hoa houblon để cải thiện hơng thơm mùi vị thay cho gia vị khác tạo tính chất đặc trng bia mà đến tận ngày cha có loại nguyên liệu thay đợc Năm 1875 nhà bác học ngời Pháp Louis Pasteur đà khám phá khẳng định nấm men vi sinh vật mà hoạt động sống làm nên trình lên men bia Từ công nghệ, thiết bị sản xuất bia luôn đợc cải tiến, đà có nhiều công nghệ đời nhờ ứng dụng khoa học kỹ thuật nh : sử dụng máy làm lạnh, phân lập nuôi cấy nấm man khiết, sử dụng hoá chất, máy móc để tăng thời gian b¶o qu¶n bia nh : acid ascorbic, H2O, dietyl cacbonat, enzim hỗn hợp glucooxydaza, catalaza Trong khoảng 10 năm trở lại đây, nghành công nghiệp thực phẩm nói chung nghành công nghiệp sản xuất bia nói riêng nớc ta đà có diện mạo Năm 1997 sản lợng bia nớc ta đạt 670 triệu lít/năm Với mức sản xuất tiêu thụ bình quân đầu ngời đạt lít/ngời/năm Đây tỷ lệ thấp so với nớc khu vực giới Một số nớc phát triển giới số khoảng 130 200 lít/ ngời/năm nh Mỹ, Séc, Hà Lan, Pháp, Đức, ýsản lợng bia sản xuất năm nớc ta không ngừng gia tăng với tốc độ cao năm gần đà góp phần thu hẹp khoảng cách chênh lệch Để góp phần vào việc xây dựng nhiều nhà máy sản xuất bia có chất lợng quốc tế góp phần đáp ứng cho nhu cầu nớc tiến tới xuất việc học hỏi kinh nghiệm nớc có công nghệ tiên tiến lĩnh vực kết hợp với việc chuyển giao công nghệ việc tạo đặc trng cho loại bia nớc ta cần thiết, đòi hỏi cố gắng, nỗ lực nhà khoa học nớc lĩnh vực đầu t thoả đáng quan nhà nớc có liên quan II Các loại bia chủ yếu Hiện giới sản xuất nhiều loại bia từ nguyên liệu khác Nhng phần lớn bia đợc sản xuất từ malt sau đà qua giai đoan ơm mầm thờng gọi malt đại mạch, thêm vào hoa houblon để tạo hơng vị màu sắc đặc trng cho bia số phụ gia khác Phân loại then nguyên liệu sản xuất: - Nếu bia đợc sản xuất từ malt vàng gọi bia vàng - Nếu bia sản xuất từ malt đen gọi bia đen Phân loại theo phơng thức sản xuất ta chia loại bia nh : - Bia chai - Bia - Bia lon Ngoài vùng khác nhau, quốc gia khác sản xuất bia ngời ta có cho thêm vào số hơng liệu đặc biệt cộng thêm cách thức lµm bia riêng họ nên tạo số loại bia đặc trng có tên gọi theo cách nhà sản xuất III Sơ đồ chung giai đoạn sản xuất bia Nguyên liệu Nấu Lọc bà Nấu hoa Làm lạnh Lên men Lọc BÃo hoà CO2 Hoàn thiện sản phẩm Kho bảo quản Các đại lý Ngời tiêu dùng IV Các yêu cầu bia chai giành cho xuẩt Đối với bia chia giành cho xuất nhà sản xuất phải đạt đợc số yêu cầu sau : - Bia sản xuất phải đạt chất lợng cao đủ yêu cầu giµnh cho xuÊt khÈu - Phải tìm hiểu sở thích vị ngời tiêu dùng nớc mà nhà máy có dự định xuất sang để từ có điều chỉnh hơng vị, màu sắc cho phù hợp - Cần chọn phơng án sản xuất để đáp ứng đủ nhu cầu cho khách hàng thời hạn chất lợng - Cần phải có sách giá phù hợp cạnh tranh với loại bia đợc tiêu thụ thị trờng - Ngoài nhà sản xuất cần phải dó dịch vụ khách hàng nh : khuyến mÃi, quảng cáo, tài trợ cho hoạt động văn hoá, nhân đạo quốc gia để từ quảng bá sản phẩm Chơng II : lập luận kinh tế Xuất phát từ tình hình phát triển bia nớc giới hiên nay, nh giá trị ding dỡng bia mang lại việc thiết kế nhà máy bia việc làm có hiệu Việc sản xuất bia chai giành cho xuất ý tởng nhà máy bia Vì đa số nhà máy bia nớc ta gồm nhà máy bia quốc doanh, nhà máy bia liên doanh nhà máy bia doanh nghiệp t nhân sản xuất phục vụ nhu cầu tiêu thụ nớc Nên việc sản xuất bia giành cho xuất nớc ta nhiều bất cập công tác sản xuất tiêu thụ sản phẩm nên có tính rủi cao Nhng mà nớc ta