Thiết kế phân xưởng lên men nhà máy bia liên tục năng suất 70 triệu lít năm

1 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT Độc lập – Tự do – Hạnh phúc KHOA: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC – MÔI TRƯỜNG BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên : LÊ THỊ NGỌC ANH Lớp : 17HTP1 Khóa : 2017 – 2020 Ngành :Công nghệ thực phẩm 1 Tên đề tài Thiết kế phân xưởng lên men nhà máy bia liên tục năng suất 70 triệu lít/năm 2 Các số liệu ban đầu Năng suất 70 triệu lít bia/năm 3 Nội dung phần thuyết minh và tính toán LỜI CAM ĐOAN TÓM TẮT LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU Chương 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN SUẤT BIA Chương 3: CÂN BẰNG VẬT CHẤT Chương 4: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO Bản vẽ mặt bằng và mặt cắt phân xưởng sản xuất 4 Các bản vẽ Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất (kích thước A3 tỷ lệ 1:100) Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất A-A (kích thước A3 tỷ lệ 1:100) 2 Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất B-B (kích thước A3 tỷ lệ 1:100) Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất C-C (kích thước A3 tỷ lệ 1:100) 5 Cán bộ hướng dẫn Ths NGÔ THỊ MINH PHƯƠNG 6 Ngày giao đề tài: 22/04/2020 7 Ngày hoàn thành đề tài: 7/2020 Thông qua bộ môn Cán bộ hướng dẫn Ngày … tháng … năm (Ký, ghi rõ họ tên) 2020 Tổ trưởng bộ môn (Ký, ghi rõ họ tên) Kết quả điểm đánh Ngày … tháng … Năm 2020 giá Chủ tịch hội đồng (ký và ghi rõ họ tên) 3 LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đây là toàn bộ quá trình làm đồ án của em dưới sự hướng dẫn của Ths Ngô Thị Minh Phương Các nội dung được thể hiện trong đồ án là do em tìm tòi trong các tài liệu tham khảo và kiến thức được học Những số liệu trong bảng biểu phục vụ cho việc tính toán, chọn thiết bị cần thiết cho phân xưởng mà em thiết kế do em tham khảo tài liệu có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực, được xây dựng một cách chặt chẽ Mọi tài liệu tham khảo được sử dụng trong bài được trích dẫn rõ ràng Đà Nẵng, ngày 23 tháng 7 năm 2020 Sinh viên thực hiện LÊ THỊ NGỌC ANH 4 TÓM TẮT Đề tài: “ Thiết kế phân xưởng lên men nhà máy bia liên tục năng suất 70 triệu lít/năm’’ Nội dung đề tài: - Giới thiệu tổng quan về sản phẩm bia - Giới thiệu các loại nguyên liệu thường được dùng để sản xuất ra bia - Giới thiệu về quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm bia - Tính toán cân bằng vật chất dựa trên năng suất nhà máy - Tính toán và lựa chọn thiết bị dựa trên năng suất nhà máy - Thiết kế mặt bằng nhà máy sản xuất malt theo năng suất đã cho - Thiết kế mặt cắt nhà máy sản xuất malt theo năng suất đã cho 5 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin gởi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới các thầy cô giáo trong trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật nói chung và các thầy cô giáo trong ngành Công nghệ Thực phẩm nói riêng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian qua Đặt biệt, em xin gởi lời cảm ơn đến cô Ngô Thị Minh Phương, cô đã tận tình giúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp Trong thời gian làm việc với cô, em không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà còn học được tinh thần làm việc, thái độ học tập và làm bài nghiêm túc, hiệu quả Đây là những điều rất cần thiết cho em trong quá trình học tập và công tác sau này Cuối cùng em kính chúc quý thầy, cô dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp Em xin chân thành cảm ơn! Đà nẵng, ngày 5 tháng 9 năm 2020 Sinh viên thực hiện LÊ THỊ NGỌC ANH MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1 LỜI CAM ĐOAN 3 TÓM TẮT .4 LỜI CẢM ƠN 5 DANH MỤC BẢNG BIỂU 10 DANH MỤC HÌNH ẢNH 11 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 12 1.1 GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM BIA .12 1.2 GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU 12 1.2.1 Malt đại mạch 13 1.2.2 Hoa houblon 14 1.2.3 Nguyên liệu thay thế 15 1.2.4 Nước 16 1.2.5 Nấm men 16 CHƯƠNG 2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 18 2.1 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA .18 2.2 THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 19 2.2.1 Nhập liệu 19 2.2.2 Làm sạch 19 2.2.3 Nghiền nguyên liệu 19 2.2.4 Nấu nguyên liệu 20 2.2.5 Lọc dịch đường và rửa bã 21 2.2.6 Houblon hóa 22 2.2.7 Lắng trong và làm lạnh dịch đường 22 2.2.8 Lên men .23 2.2.9 Lọc bia 27 2.2.10 Ổn định bia sau khi lọc 27 2.2.11 Chiết rót và thanh trùng 28 CHƯƠNG 3 CÂN BẰNG VẬT CHẤT 29 3.1 CHỌN SỐ LIỆU BAN ĐẦU 29 3.2 CHỌN HAO HỤT CHO TỪNG CÔNG ĐOẠN 29 3.3 KẾ HOẠCH SẢN XUẤT CỦA NHÀ MÁY 30 6 3.4 TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM CHO 100KG NGUYÊN LIỆU 30 3.4.1 Lượng chất khô trong nguyên liệu đầu: M1 30 3.4.2 Lượng chất khô và nguyên liệu còn lại sau làm sạch: M2 30 3.4.3 Lượng nguyên liệu còn lại sau khi nghiền:M3 .30 3.4.4 Lượng chất khô chuyển vào dịch đường sau khi nấu: M4 31 3.4.5 Lượng chất khô còn lại sau quá trình nấu,lọc: M5 31 3.4.6 Lượng chất khô của nguyên liệu chuyển vào houblon hóa: 31 3.4.7 Lượng chất khô còn lại sau khi houblon hóa: M7 32 3.4.8 Lượng dịch đường còn lại sau khi houblon hóa: M8 .32 3.4.9 Lượng chất khô còn lại sau khi lắng trong và làm lạnh: M9 32 3.4.10 Khối lượng dịch lên men từ 100kg nguyên liệu ban đầu: M10 32 3.4.11 Thể tích của dịch lên men: V9 32 3.4.12 Lượng bia sau khi lên men chính: V12 .33 3.4.13 Lượng bia sau khi lên men phụ .33 3.4.14 Lượng bia sau khi lọc: V13 33 3.4.15 Lượng bia sau khi chiết rót và thanh trùng: V14 33 3.4.16 Lượng hoa houlon cần sử dụng .33 3.4.17 Lượng phế phẩm enzyme cần dùng 33 3.4.18 Lượng bã nguyên liệu .33 3.4.19 Lượng cặn lắng sau khi lắng trong và làm lạnh 33 3.4.20 Lượng men giống cần dùng 34 3.4.21 Lượng CO2 thu được 34 3.4.22 Lượng men thu hồi 34 3.5 TÍNH CÂN BẰNG CHO MỘT NGÀY 35 3.5.1 Lượng nguyên liệu ban đầu .35 3.5.2 Lượng nguyên liệu sau khi làm sạch .35 3.5.3 Lượng nguyên liệu sau khi nghiền 35 3.5.4 Lượng chất khô chuyển vào dịch đường khi nấu 35 3.5.5 Lượng chất khô còn lại sau quá trình nấu,lọc 35 3.5.6 Thể tích dịch đường khi đun sôi 35 3.5.7 Lượng chất khô còn lại sau houblon hóa 36 3.5.8 Thể tích dịch đường sau khi houblon hóa ở 1000C 36 3.5.9 Lượng chất khô còn lại sau quá trình lắng trong và làm lạnh .36 7 3.5.10 Khối lượng dịch lên men 36 3.5.11 Thể tích dịch lên men 36 3.5.12 Lượng bia sau khi lên men chính 36 3.5.13 Lượng bia sau khi lên men phụ 36 3.5.14 Lượng bia sau khi lọc .36 3.5.15 Lượng bia thành phẩm 36 3.5.16 Lượng hoa houblon cần sử dụng 36 3.5.17 Lượng chế phẩm enzyme cần dung .36 3.5.18 Lượng bã nguyên liệu .37 3.5.19 Lượng cặn lắng khi lắng trong và làm lạnh 37 3.5.20 Lượng men giống đặc cần dùng .37 3.5.21 Lượng CO2 thu được .37 3.5.22 Lượng men thu hồi 37 3.6 CHI PHÍ BAO BÌ 37 3.6.1 Lượng vỏ chai 37 3.6.2 Số lượng nhãn và nắp chai .37 3.6.3 Két đựng chai 37 CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 40 4.1 CÔNG ĐOẠN LÊN MEN 40 4.1.1 Thùng lên men chính 40 4.1.2 Thùng lên men phụ 41 4.2 THIẾT BỊ NUÔI CẤY MEN 41 4.2.1 Thiết bị nuôi cấy cấp 1 42 4.2.2 Thiết bị nuôi cấy cấp 2 43 4.2.3 Thiết bị nuôi cấy cấp 3 43 4.3 THÙNG TIẾP LIỆU .43 4.4 MÁY LỌC BIA 43 4.5 THÙNG PHỐI TRỘN CHẤT TRỢ LỌC 44 4.6 THIẾT BỊ BÃO HÒA CO2 .44 4.7 THIẾT BỊ LÀM LẠNH 45 4.8 BƠM TRONG PHÂN XƯỞNG LÊN MEN 46 4.8.1 Bơm bia đi lọc 46 4.8.2 Bơm đi làm lạnh 46 4.8.3 Bơm nấm men 47 8 4.8.4 Bơm bia sau lên men 48 4.8.5 Bơm bia sang phân xưởng chiết 48 KẾT LUẬN 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 9 10 DANH MỤC BẢNG BIỂU Số hiệu bảng Tên bảng Trang 1.1 Các thành phần hóa của malt 14 15 1.2 Thành phần hoá học của hoa houblon 16 29 1.3 Thành phần hóa học của hạt gạo 30 39 3.1 Bảng tiêu hao nguyên liệu cho các công đoạn 48 3.2 Kế hoạch sản xuất của nhà máy 3.3 Bảng tổng kết 4.1 Tổng kết chọn thiết bị