Thiết kế nhà máy rượu vang trắng 4000 tấn nho năm

Rượu vang là một loại rượu nhẹ được lên men từ dịch ép trái cây, là một thức uống có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị thơm ngon và có lợi cho sức khỏe con người khi dùng một cách điều độ.Trên thế giới ngành sản xuất rượu vang rất phát triển nhưng ở Việt Nam ngành này còn non trẻ, chưa được chú trọng chỉ có một vài cơ sở sản xuất.Việt Nam là một thị trường tiềm năng chưa được khai thác hết, nguồn nguyên liệu dùng trong sản xuất nho rất dồi dào đặc biệt là các vùng trồng nho của tỉnh Ninh Thuận. Trong 1 vài năm trở lại đây người tiêu dùng có xu hướng thích sử dụng các sản phẩm có cồn lên men từ trái cây tự nhiên. Bên cạnh đó, Việt Nam là một quốc gia có nhiều lễ hội diễn ra trong năm thu hút một lượng lớn khách du lịch trong nước và quốc tế vì thế các sản phẩm rượu vang ngày càng được sử dụng phổ biến. Nhằm nâng cao năng lực cạnh tranh của ngành để phát triển trong tiến trình hội nhập kinh tế khu vực và thế giới, đồng thời đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu, chúng em quyết định thực hiện đồ án mang tên :“Thiết kế nhà máy rượu vang trắng năng suất 4000 tấn nho năm“.1.2. Nhiệm vụ thiết kếThiết kế nhà máy rượu vang nho: Nguồn nguyên liệu là huyện Ninh Phước, Ninh Hải tỉnh Ninh Thuận. Năng suất thiết kế của nhà máy: 13.33tấn ngày. Sản phẩm chính là rượu vang nho trắng. Chọn địa điểm xây dựng nhà máy. Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất rượu vang trắng. Tính toán cân bằng vật chất . Tính toán điện nước. Tính toán xây dựng. Thiết kế phương án xử lý chất thải. Vẽ các bản vẽ. Tính toán về kinh tế.

LỜI MỞ ĐẦU

Rượu vang là một loại rượu lên men từ dịch quả Rượu vang thường có nồng độ thấp, hương vị đặc trưng và thành phần các chất dinh dưỡng phong phú có lợi cho sức khỏe Xu hướng hiện nay, người tiêu dùng rất ưa chuộng sảnphẩm này, nhưng nước ta nhà mấy rượu vang có rất ít chưa đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng Vì vậy thiết kế nhóm chúng em quyết định thiết kế một nhà máy rượu vang

Trong bài thiết kế nhà máy rượu vang này, nhóm em xin giới thiệu tổng quan về một quy trình sản xuất rượu vang trắng bao gồm: lựa chọn địa

điểm,tính toán cân bằng vật chất, lựa chọn trang thiết bị, hay thiết kế mặt bằng

Trong quá trình tính toán chúng em gặp nhiều sai sót rất mong cô góp ý

để bài chúng em hoàn thiện hơn

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NHÀ MÁY RƯỢU VANG

1.1 Lý do

Rượu vang là một loại rượu nhẹ được lên men từ dịch ép trái cây, là mộtthức uống có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị thơm ngon và có lợi cho sức khỏe con người khi dùng một cách điều độ.

Trên thế giới ngành sản xuất rượu vang rất phát triển nhưng ở Việt Nam ngành này còn non trẻ, chưa được chú trọng chỉ có một vài cơ sở sản xuất

Việt Nam là một thị trường tiềm năng chưa được khai thác hết, nguồn nguyên liệu dùng trong sản xuất nho rất dồi dào đặc biệt là các vùng trồng nho của tỉnh Ninh Thuận

Trong 1 vài năm trở lại đây người tiêu dùng có xu hướng thích sử dụngcác sản phẩm có cồn lên men từ trái cây tự nhiên Bên cạnh đó, Việt Nam làmột quốc gia có nhiều lễ hội diễn ra trong năm thu hút một lượng lớn khách dulịch trong nước và quốc tế vì thế các sản phẩm rượu vang ngày càng được sửdụng phổ biến Nhằm nâng cao năng lực cạnh tranh của ngành để phát triểntrong tiến trình hội nhập kinh tế khu vực và thế giới, đồng thời đáp ứng đủ nhucầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu, chúng em quyết định thực hiện đồ ánmang tên :“Thiết kế nhà máy rượu vang trắng năng suất 4000 tấn nho/ năm“

1.2 Nhiệm vụ thiết kế

Thiết kế nhà máy rượu vang nho: Nguồn nguyên liệu là huyện Ninh Phước, Ninh Hải tỉnh Ninh Thuận

- Năng suất thiết kế của nhà máy: 13.33/tấn /ngày

- Sản phẩm chính là rượu vang nho trắng

- Chọn địa điểm xây dựng nhà máy

- Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất rượu vang trắng

Người cho

Yếu tố ảnh

hưởng

1.3 Chọn địa điểm xây dựng nhà máy

Bảng cho điểm các nhân tố ảnh hưởng

Phượng

Ninh Phướ

c

Nghĩa Như Giá trị

trung bình

Hệ số quan trọng

KCN Phước Nam

KCN Tân Phú

KCN Phú Hội

Khu công nghiệp Phú Hội đặt tại xã Phú Hội, huyện Đức Trọng tỉnh Lâm Đồng là địa bàn thuận lợi về cơ sở hạ tầng, giao thông và khoảng cách cung ứng từ các vùng nguyên liệu Nơi đây cách Đà Lạt 35 km về hướng Đông Bắc , thị xã Bảo Lộc 80 km về hướng Tây – Tây Nam, sân bay Liên Khương 3km và nằm sát Quốc lộ 20 giữa Đà Lạt và Dầu Giây hiện đang được đầu tư xây dựng đường cao tốc, thuận tiện giao thông đi Thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, các tỉnh duyên hải miền Trung và Tây Nguyên

cách cảng biển Bình Thuận 130 km

Nguồn điện: Từ trạm biến áp 110 KV Đức Trọng Bố trí trong KCN 01 trạm biến áp 110/220 KV Lắp đặt 03 trạm biến áp 22/0,2 KV

Nguồn nước: nguồn nước mặt sông Đa Nhim và nước ngầm

Nguồn lao động: Số công nhân có thể thu hút 10.000 – 12.000 người từ nguồn lao động địa phương, bao gồm Thành phố Đà Lạt có dân số khoáng 190.000 người và có 02 trường đại học, 03 trường trung cấp; huyện Đức Trọng

có dân số khoảng 160.000 người

Nhiệt độ trung bình thấp, ôn hòa, biên độ giao động nhiệt giữa ngày và đêmlớn, nắng nhiều, ẩm độ không khí thấp thích hợp với sản xuất rượu vang

Giá cả thuê mặt bằng

Giá thuê đất và Phí sử dụng hạ tầng Khu công nghiệp:

+ Giá thuê đất sạch (đã bồi thường GPMB) : 0,3 USD/ m2/ năm

+ Phí sử dụng hạ tầng : 0,16 USD/ m2/ năm

+ Miễn tiền thuê đất 15 năm.+ Thời gian hoạt động của Khu công nghiệp là 50 năm kể từ năm 2005

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

2.1.Nho

2.1.1 Giới thiệu chung

Nho là một từ để chỉ loại quả mọc trên các cây dạng dây leo thân gỗ hoặc

để chỉ chính các loài cây này Các loài cây này thuộc về họ Vitaceae Quả nho

mọc thành chùm từ 6 đến 300 quả, chúng có màu đen, lam, vàng, lục, đỏ-tía hay trắng Khi chín, quả nho có thể ăn tươi hoặc được sấy khô để làm nho khô, cũng như được dùng để sản xuất các loại rượu vang, thạch nho, nước quả, dầu hạt nho Trong sản xuất rượu vang, nho là một nguyên liệu truyền thống rất được ưa thích và có giá trị dinh dưỡng cao Nho được trồng nhiều ở các nước Châu Âu, nhất là ở Pháp và Mĩ Ở nước ta nho cũng đã được trồng ở một số tỉnh miền Trung (nhiều nhất là ở Ninh Thuận)

Trên quả nho có rất nhiều loại nấm men có mặt một cách tự nhiên là nhân tốchính tham gia vào quá trình sản xuất rượu vang nho lên men tự nhiên truyềnthống Quả nho ép được 85 – 95% dịch quả Nước nho lên men tạo ra một loạirượu vang có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị đặc trưng, thơm ngon và màusắc rất đẹp

Nho có thành phần hóa học trung bình như sau:

- Nước : 70 – 80%

- Đường : 10 – 25% (trong đó chủ yếu là glucose, fructose và saccharose)

- Acid hữu cơ : 0,5 – 1,7% (chủ yếu là acid malic và factoric)

ép được cao

2.1.2 Một số giống nho được trồng ở Việt Nam:

Hiện nay có nhiều giống nho được nhân giống thành công và cho năng suất cao đã được trồng ở Việt Nam như giống nho ăn tươi NH01-93, NH01-48,NH01-96, giống Cardinal (nho đỏ) và giống nho làm nguyên liệu cho chế biến

- Giống Cardinal (nho đỏ) là giống quan trọng của Việt Nam và các nước quanh vùng như Philippines, Thái Lan v.v có nhiều ưu điểm : mã đẹp,

dễ vận chuyển, sinh trưởng nhanh, chất lượng khá

- Giống nho đỏ Cardinal có một ưu điểm hơn các giống khác đã được nhập vào Việt Nam, từ cắt cành đến chín chỉ khoảng 90 ngày, với 1 tháng ngủ nghỉ trước khi lại cắt để cho ra trái vụ sau, tổng cộng 4 tháng cho 1 vụ, một năm có thể thu ba vụ, tiêu chuẩn kinh tế quan trọng của người trồng nho hiện nay

- Giống nho ăn tươi NH01-93 có thời gian sinh trưởng từ 110 - 125 ngày

kể từ khi cắt cành, dài hơn so với giống Cardinal cả về thời gian sinh trưởng vàthời gian chín Giống có khả năng sinh trưởng tương đương giống Cardinal, khả năng kháng một số đối tượng sâu bệnh hại chính tương đương hoặc cao hơn so với Cardinal và cao hơn so với NH01-48 Giống có khối lượng quả to hơn hẳn so với hai giống Cardinal và NH01-48, có độ Brix tương đương với Cardinal, có mùi hương đặc trưng, quả có màu tím đen, hình ô van rất phù hợp thị hiếu người tiêu dùng

- Giống nho ăn tươi NH01-96 có thời gian sinh trưởng của từ 115 - 120 ngày kể từ khi cắt cành, dài hơn so với giống đối chứng Cardinal Giống có khảnăng sinh trưởng tốt hơn so với giống Cardinal, khả năng kháng một số đối tượng sâu bệnh hại chính tương đương so với Cardinal Khối lượng quả biến động từ 5,5 - 7,2 g cao hơn nhiều so với giống Cardinal và NH01-48, năng suấtbình quân đạt 12 tấn/ha/vụ, vượt đối chứng từ 1-2 tấn, có độ Brix khá cao (16-17%), cao hơn so với Cardinal, có mùi hương đặc trưng, quả có màu xang vàng

- Giống nho làm nguyên liệu chế biến rượu NH02-90 có khả năng sinh trưởng mạnh, chống chịu tốt đối với sâu bệnh hại, năng suất thực thu đạt trên

10 tấn/ha/vụ Độ Brix trên 17% và các chỉ tiêu chất lượng phù hợp cho sản xuấtrượu vang theo tiêu chuẩn chất lượng của cơ sở sản xuất vang nho Hiệu quả kinh tế thu được từ 15-35 triệu đồng/ha/vụ

- Giống nho NH01-48 là giống nho ăn tươi, khi chín quả có màu xanh, hạt ít (từ 1 đến 2 hạt/quả), độ đường cao (độ Brix 17-19%, giống Cardinal từ

13-14%), dễ cho bông, năng suất cao và ổn định Chất lượng của giống này tương đương so với sản phẩm nhập khẩu cùng loại.

2.1.3 Thực trạng cây nho Ninh Thuận

Khí hậu khô hạn và lượng mưa trung bình hằng năm thấp đã tạo thuận lợi cho cây nho phát triển trên đất Ninh Thuận Đây là loại cây trồng có có giá trị kinh tế cao hơn cây trồng khác, bình quân khi trồng 1 ha nho nếu chăm sóc đúng kỹ thuật sẽ cho thu nhập từ 100 đến 300 triệu đồng

Theo thống kê của Trung tâm Khuyến nông tỉnh, trong tổng diện tích nho trồng toàn tỉnh, chiếm tỷ lệ gần 80% là giống nho đỏ (Cardinal thuần), 21,13% là giống nho NH-0148, còn lại là các giống nho Black Queen và các giống khác

Hiện trên địa bàn tỉnh vẫn chủ yếu trồng nhiều giống nho đỏ (Red Cardinal) đã du nhập từ lâu, do chưa được quan tâm đúng mức về công tác giống nên đã có những biểu hiện thoái hoá về năng suất và phẩm chất Một số giống nho còn đang mới lạ đối với nông dân cả về kỹ thuật trồng, chăm sóc, thời vụ thu hoạch nên hiệu quả còn chưa xứng với tiềm năng giống Đáng nói công tác chế biến và bảo quản sau thu hoạch nho còn rất sơ sài, chưa được quan tâm đúng mức nên tỷ lệ thất thoát còn lớn Hầu hết các địa phương trong tỉnh đều trồng nho tuy nhiên tập trung trồng chủ yếu tại huyện Ninh Phước và thành phố Phan Rang - Tháp Chàm Đáng chú ý, do thời tiết thất thường, nắng nóng kéo dài, mưa liên tục… vào thời điểm cuối năm nên việc sinh trưởng của cây nho trong những giai đoạn đó có thể hạn chế, đặc biệt là tình trạng ngập úng đã làm giảm diện tích nho trồng

2.2 Nấm men

Nấm men là tác nhân chính của quá trình lên men rượu Nấm men trong sản xuất rượu vang thuộc giống Saccharomyces. Trong điều kiện yếm khí,nấmmen chuyển hoá đường thành etanol và CO2

Dựa vào các đặc tính quá trình lên men mà nấm men được chia làm hai loại chính : nấm men nổi và nấm men chìm

-Nấm men nổi : gây ra sự lên men nổi ở nhiệt độ cao từ 20 - 280C Quá

lững trong dịch lên men và chỉ lắng xuống bình thành một lớp xốp khi lên men kết thúc

-Nấm men chìm : Gây ra sự len men chậm , lặng lẽ ở nhiệt độ tương đốithấp từ 5 - 100C Trong quá trình lên men , nấm men nằm dưới đáy bình , có khả năng lên men đường rafinoraza

Quá trình trao đổi chất của nấm men xảy ra dưới tác dụng của các enzimnội bào và ngoại bào.Nước trong môi trường lên men giúp chất dinh dưỡng đi vào trong tế bào và thải các sản phẩm trao đổi chất ra môi trường , màng tế bàonấm men có tác dụng như màng bán thấm sinh học , thu nhận đường và chất dinh dưỡng

Etanol và CO2 hình thành sẽ đi ra khỏi tế bào và tích tụ trong môi

trường Việc di chuyển CO2 trong môi trường giúp tế bào nấm men trao đổi chất nhanh hơn thúc đẩy quá trình lên men triệt để hơn

Một số loại nấm men thường được sử dụng trong sản xuất rượu vang:

Saccharomyces cerevisiae : thuộc loại nấm men nổi, được sử dụng rộng rãi trong công nghệ sản xuất rượu bia ,bánh mì Tế bào hình cầu ,hình bầu dục, elip, kích thước (5-7)x(8-10) micromet, sinh sản theo lối nảy chồi Tế bào nấm men chứa 75% nước, protein : 45 - 60%, hydratcacbon : 25 - 35%, chất béo : 4

- 7%, chất khoáng : 6 -9%

Ngoài ra tế bào nấm men chứa hàm lượng vitamin ca , đặc biệt là B1, B6

và nhiều enzym

Nấm men Saccharomyces cerevisiae có khả năng lên men ở nhiệt độ cao từ 28

- 32oC, năng lực lên men mạnh,biến đường thành rượu nhanh và hoàn toàn Sau khi lên men nấm men lắng chậm

Saccharomyces vini: đa số tế bào loại này có dạng hình ôvan , kích

thước (3-8) x (5-12) micromet, sinh sản theo lối nảy chồi và tạo thành bào tử,

có khả năng tạo cồn, chịu sunfit tổng hợp các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp khác tạo cho vang có mùi vị đặc trưng riêng biệt Khả năng kết lắng của loài này phụ thuộc vào từng loài, tạo thành dạng bông hoặc sợi

Saccharomyces oviormis: có hình dạng giống saccharomyces vini , có

khả năng chịu được nồng độ đường và cồn cao, có khả năng lên men kiệt

đường Các nòi thuần chuẩn của giống này được lên men dịch quả có hàm lượng đường cao

Saccharomyces oviormis : lên men được glucoza, fructoza, manoza,

saccaroza, mantoza và 1/3 rafinoza không lên men được lactoza và pentoza

Giống nấm men trong rượu vang cần phải đạt những yêu cầu :

 Chủng thuần khiết, không chứa vi sinh vật gây nhiễm khác, đặc biệt là không có vi sinh vật kí sinh

 Có năng lực lên men cao đối với nước quả,chuyển hoá sâu sắc các loại đường

 Kết lắng nhanh và triệt để, là trong dịch rượu nhanh

 Bền vững với rượu,acid và chất sát trùng

 Phải ổn định đặc tính trong suốt quá trình sử dụng

2.2.1 Cơ chế của quá trình lên men rượu vang

Lên men rượu là một quá trình phức tạp đã được ngiên cứu từ lâu về bảnchất của quá trình lên men.Kết quả cuối cùng của quá trình lên men tinh bột là ethanol

Thực chất của quá trình lên men là quá trình oxi hóa khử sinh học cung cấp năng lượng cho VSV.Trong lên men rượu, etanol và CO2 là sản phẩm tích

tụ chiếm ưu thế,ngoài ra còn nhiều sản phẩm phụ khác như acid, este , aldehit, rượu cao phân tử

Nấm men là tác nhân chính của quá trình lên men, đường là cơ chất chủ yếu Quá trình lên men rượu liên quan mật thiết đến quá trình phosphoryl hoá các hợp chất hưu cơ

Phương trình tổng quát của quá trình lên men rượu là

C6H12O6+ H3PO4+ ADP C2H5OH+ CO2+ ATP

Đường và các chất dinh dưỡng khác được nấm men hấp thụ sau đó đươcchuyển hóa trong con đường EMP

Nấm men phát triển tốt trong môi trường hiếu khí nhưng khi gặp điều kiện kị khí thì bắt đầu lên men Đường và các chất dinh dưỡng đựơc nấm men hấp thụ qua màng tế bào.Trong tế bào đường được chuyển thành pyruvat

bị khử thành acetaldehit và CO2 Sau đó acetaldehit dưới tác dụng của

E.ancodehydrogenase có trong nấm men sẽ chuyển hoá thành rượu etylic

Etylic và CO2 được hình thành sẽ thoát ra khỏi tế bào, khuyếch tán nhanh vào môi trường xung quanh Nhiệt độ tối ưu cho lên men là 20-300C

Quá trình lên men rượu yếm khí xảy ra trong môi trường axit trải qua hai giai đoạn: thời kỳ cảm ứng và thời kỳ tĩnh

Thời kỳ cảm ứng: H2 sẽ được chuyển từ NADH2 đến glyceroldehit-3 phosphat Dưới tác dụng của E.phosphatase chất này bị chuyển hoá thành glyceryl, acetaldehit và CO2

Thời kỳ tĩnh: lượng acetaldehit sẽ được nấm men chuyển hoá thành

etanol

2.3 Nước

Nước là loại nguyên liệu khó khống chế các chỉ tiêu chất lượng Các muối khoáng trong nước sẽ tham gia phản ứng với muối photphat, các acidhữu cơ của dịch đường, làm thay đổi độ axit, độ pH ngoài ý muốn Các anion

NO3-, NO2- ở nồng độ lớn hơn 0.02% có thể ức chế hoạt động của nấm men Nước dùng cho lên men phải đạt yêu cầu tối thiểu là dùng để uống được Độ cứng nên nằm trong giới hạn từ trung bình đến rất mềm ( 0 – 12 ppm), không được phép có các khí gây mùi như : Cl2, H2S…

Nước dùng cho lên men phải đạt yêu cầu tối thiểu là dùng để uống được

và phải đảm bảo những yêu cầu sau:

 Nước trong suốt ,không màu ,mùi ,vị lạ

 Không chứa các loại vi sinh vật

Độ ẩm % < 0.07

2.5 Thành phần của rượu vang

Ethanol : là một trong những thành phần quan trọng nhất của rượu vang

Nó có được do sự lên men tự nhiên từ dịch trái cây, do đó nó là thứ cồn tinh khiết không lẫn andehit, este Độ cồn của rượu vang từ 10-12o, nếu dưới 10o thìrượu sẽ hơi lạt, từ 12 độ trở lên có nồng độ cồn hơi cao, uống mau say Có thể nói rượu vang chứa một lượng cồn trung bình, không nhẹ quá như bia, không nặng quá như rượu trắng Do vậy nhiều người uống được, kể cả phụ nữ và người cao tuổi

Đường : đường có trong rượu vang vào khoảng 62 - 132 g/lit, chủ yếu là

đường fructose, glucose và một ít galactose Khi cho đường

saccharose vào dịch quả trước khi lên men, thì toàn bộ số đường này

sẽ bị phân huỷ thành đường khử Điều này cho thấy, nếu phát hiện được saccharose trong rượu vang thành phẩm , thì ta hiểu ngay đườngnày được pha thêm vào sau lên men

Các axit vô cơ và hữu cơ: chẳng hạn như axit tatric, axit malic, axit citric, axit

oxalic có thể nói rượu vang có độ chua cao với hàm lượng axit tổng số bằng 4 - 7 g/lit (quy ra axit malic ) Độ pH của rượu vang là 2,9 - 3,9 Ở các nước phương Tây độ chua của rượu vang là thành phần quan trọng ngang với độ cồn Tuy có độ chua cao, nhưng rượu vang vẫn dễ uống , vì vị chua của axit được cân đối với vị ngọt của đường, cồn, glicerin, vị chát của polyphenol

Các loại muối : Tuy với hàm lượng rất thấp đó là muối các nguyên tố:

P, S, K, N, Ca, Fe, Ca, Mn khi phân tích, một lít rượu vang chỉ có 1,5 - 3g tro, nhưng chất muối trong rượu vang giữ vai trò rất quan trọng là làm tăng hương vị của rượu và làm tăng giá trị dinh dưỡng cung cấp nguồn vi lượng cho

cơ thể

Các loại vitamin : lên men trong làm rượu vang là một quá trình điều chỉnh lại

thành phần vitamin của nước quả và là kỹ thuật tốt để giữ lại các

vitamin trong nước quả Có một số vitamin được lưu giữ lại tốt trong

nước quả qua lên men, một số vitamin nhỏ được bổ sung thêm, ngược

lại có một số bị mất di trong quá trình lên men

CHƯƠNG 3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU

Lắng trong

Bã ướt

Lên men chính

Lên men phụLọc trong sơ bộ

ỦLọc

Thanh trùngChiết rót, đóng nút

Dán nhãn, đóng thùng

Nước

Cuống

NaHSO3

Ép

Bã khô Cặn

Nhân giống

Đường

Cặn

Nhãn, thùng

3.2 Thuyết minh quy trình

3.2.1 Tiếp nhận, phân loại và rửa:

Bao gồm các công đoạn tiếp nhận, phân loại và rửa Mục đích của quá trình này là loại bỏ tạp chất và những quả dập, thối

3.2.3 Ép

Ngay sau khi tách cuống, nghiền xé nho được đưa đến máy ép Nho sau khi háicần đem ép sau 6-8 giờ, tránh kéo dài thời gian lưu giữ ở nơi tiếp nhận ( bởi vì có

thể dẫn đến hiện tượng lên men tự phát đặc biệt là khi nhiệt độ môi trường trên

300C )

3.2.4 Sunfit hóa

Mục đích của quá trình này là tiêu diệt vi sinh vật hạn chế quátrình lên men tự phát ảnh hưởng đến chất lượng của rượu vang Quá trình nàythường kéo dài từ 12-24h và tiến hành ngay sau khi tách nứơc nho ra khỏi bã.Lượng SO2 thường dùng để cho vào 1lít dịch nho là 30-150mg

độ nhiệt độ càng ổn định ( tốt nhất từ 18 -22oC ) thì chất lượng vang càng tốt,

vì vậy mọi điều kiện khách quan đều phải nhắm đến mục tiêu chính là đạt đượcchế độ nhiệt độ lên men tối ưu và thật ổn định

Một chu kỳ lên men chính dài từ 7 - 10 ngày

Trong quá trình lên men cần chú ý những chỉ tiêu quan trọng như hàmlượng đường, nhiệt độ bồn lên men, cần phải kiểm tra hằng ngày, mỗi ngày hailần vào buổi sáng và chiều Ngoài ra còn phải lấy mẫu kiểm tra vi sinh vật đểxác định chất lượng của nấm men giống với các thông số:

-Tổng lượng tế bào nấm men có trong 1 ml dịch đang lên men

-Tỉ lệ tế bào sống trên tổng số tế bào đếm được

-Tỉ lệ tế bào nấm men đang nảy chồi trên tổng số tế bào nấm mensống

-Phát hiện vi sinh vật dại nhiệm trong dịch đang lên men

3.2.7 Lên men phụ

Khi kết thúc quá trình lên men chính thì quá trình lên men phụ bắt đầu.Qúa trình lên men phụ được thực hiện tại nhiệt độ thấp 10 – 120C, đây là điều

kiện tốt nhất cho sự hấp thụ CO2 và được hoàn thành trong vòng 4- 8 tuần Để tiết kiệm thời gian, sự lên men phụ thường được quản lý tại nhiệt độ 15 –17oC hoặc cao hơn nữa và sự lên men phụ thường hoàn thành trong 10 ngày đến 2 tuần.

3.2.10 Chiết rót, đóng nút

Rượu vang được rót vào chai thủy tinh có màu phù hợp với màu của rượu Trong quá trình chiết chai cần đảm bảo an toàn vi sinh của môi trường xung quanh hệ thống chiết chai và đóng nắp chai Cần sử dụng đèn cực tím để diệt vi sinh Đồng thời sử dụng khí N2, CO2 trong các thiết bị chiết để loại bỏ oxy

Nút bần từ cây bần thường được sử dụng cho các chai vang Các nút nàyđược tiệt trùng và chứa sẵn trong bao polyethylene (được nạp SO2 để chống mốc ) Nút bần được đẩy vào trong cổ chai với áp lực 5 – 6 bar Các nút bần có

độ nén 85% so với kích thước thực của nút chai, vì vậy sẽ tạo độ kín cần thiết cho chai chứa vang Nút bần có độ ẩm 6 – 8 %, đường kính chuẩn là 24 mm, chiều dài là 40 -50 mm

3.2.10 Thanh trùng

Rươu vang thường thanh trùng ở nhiệt độ 60 – 650C trong 10-15 phút, một lượng vi sinh vật nhất định bị tiêu diệt Nhiệt độ thanh trùng phụ thuộc rất nhiều vào thành phần của vang ( độ cồn, acid, đường)

3.2.11 Dãn nhãn, đóng thùng

Nhãn rượu vang ghi theo “ Quy chế ghi nhãn hàng hóa lưu thông

trong nước và hàng hóa xuất khẩu, nhập khẩu”

Thông thường mỗi thùng chứa vang trước khi vận chuyển sẽ chứa 20

chai 750 ml, 36 thùng / pallet

3.3 Các chỉ tiêu rượu vang

3.3.1 Yêu cầu cảm quan

Bảng : Yêu cầu cảm quan rượu vang

Màu sắc Đặc trưng : trắng trong

Mùi Thơm đặc trưng của nguyên liệu và sản phẩm lên men

không có mùi lạ

Vị Chua chát, có hoặc không có vị ngọt, không có vị lạ

Trạng thái Trong, không vẩn đục

được công bố của nhà sản xuất

3.3.3 Chỉ tiêu vi sinh vật

Bảng: các chỉ tiêu vi sinh vật của rượu vang

Chỉ tiêu Giới hạn tối

đa

Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1ml sản

phẩm

102

Cl.perfringens, số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm 0

Tổng số nấm men – nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1ml sản

phẩm

10

3.3.4 Giới hạn hàm lượng kim loại nặng

Bảng: giới hạn tối đa hàm lượng kim loại nặng của rượu vang

CHƯƠNG 4

TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

4.1 Tính lượng nguyên liệu chính

Sản xuất rượu vang trắng ở Ninh Thuận

Sản lượng :65000 tấn nho/năm

Các nhà máy khác sử dụng nho : 6000 tấn/năm

Thiết kế nhà máy rượu vang 4000 tấn/năm

Một năm sản xuất 300 ngày

Giả sử tỉ lệ hao hụt trong sản xuất:

- Làm sạch tổn thất 1% khối lượng nho.

- Lên men phụ tổn thất 1%.

- Khâu ủ tổn thất: 0.5%.

- Khâu lọc tổn thất: 0.5%.

- Chiết chai tổn thất: 0.3%.

♦Tính cho 100 kg nguyên liệu:

Khối lượng quả sau khi bỏ cuống (5%)

Tổn thất của quá trình này là 2%

⇒ Lượng dịch thu được sau khi ép :

0.98 * 61.954272= 60.7152 (kg)

Khối lượng bã ướt: ( 86.04768 - 61.954272) + 5.6118 + 1.8706 = 31.57581 (kg)

Chọn lượng nước rửa bã là 40% khối lượng bã ép,sau khi ép thu hồi lượng dịch bằng 98% lượng nước cho vào Cho hiệu suất rửa bã là 90%

⇒ Lượng dịch thu được sau khi rửa bã ướt :

31.57581 * 0.4 * 0.98 = 12.378 (kg)

⇒ Lượng dung dịch vào quá trình sunfit hóa:

60.7152 +12.378 = 73.0932(kg)

Dịch sau làm ép có khối lượng riêng : 1.2 kg/l.

⇒ lượng dịch nho để Sunfit hóa

Lượng cặn thu được = 73.2675 * 0.75% = 0.5375 (kg)

Lượng dịch đi vào thiết bị lên men chính

73.2675 * (100% - 0.75%) = 72.73 (kg)

♦ Tính lượng đường bổ sung :

Lượng đường trong thịt quả:

m 1 = 11.3583 + 1.39392 = 12.7522 (kg)

Hàm lượng đường trong dịch quả sau khi ép, rửa bã và sunfit hóa:

(12.7522/73.3807) * 100 = 17.37 %

Chọn hàm lượng đường của dịch đem lên men chính là 20%

Gọi m 2 là lượng dường bổ sung, ta có :

2

0.2 73.3807 + m

Lượng nước cái men cho vào dịch nho để lên men ( chiếm 3% ) :

Khối lượng riêng dịch nho bằng 1.1 kg/l

Số lít dịch nho đưa vào lên men:

⇒ Lượng đường thực tế lên men :

Dung dịch không lên men : 77.1573 - 13.0637 = 64.0936 (kg) (d= 1.1 kg/lít)

Thể tích dung dịch không lên men: 64.0936/1.1 = 58.267 (lít)

Lượng đường tham gia quá trình lên men (bị lên men) = khối lượng rượu + khối lượng CO 2 + nhiệt lượng

Thể tích rượu thu được: 58.267 + 8.459 =66.726 (lít)

Nồng độ rượu sau khi lên men:

V rượu = 8.459/66.726 = 0.12677= 12.677 0

Chọn rượu sản xuất V = 11%, 5% đường sót lại

V rượu 11% = 66.726 * (12.677/11) = 76.9 (lít)

♦Tính cân bằng vật chất cho một ngày ( hệ số : 133.3 )

Nho nguyên liệu cho một ngày : 13.33 tấn

Lượng vang thu được 11 0 V, 5% lượng đường sót

♦Lượng nước rửa vệ sinh thiết bị nhà xưởng

Chọn 5 m 3 / ngày ⇒ 1 năm : 1500 m 3 / năm

Lượng nước rửa nguyên liệu : 1kg nho – 1 lít nước

⇒ Lượng nước rửa 1 ngày :13300 lít = 13,3 m 3

Lượng nước rửa 1 năm : 13,3 * 300 = 3990 m 3

Năng suất 1 ngày : 76.9 * 133.3 = 10251 (lít)

Đóng chai 750 ml ⇒ Số chai một ngày : 10251/ 0.75 = 14028 chai

⇒ Chai trong một năm : 14028* 300 = 4208400 chai

Số nút chai trong 1 ngày : 14028nút

Số nút chai trong 1 năm : 4208400nút

Coi lượng chai bể và hao hụt là : 10%

Thực tế: Số chai cần dùng trong 1 ngày : 14028* 1.1 = 15430.8 chai ≈ 15431chai

Số chai dùng trong một năm : 15431 * 300 = 4629300 (chai) = 4.6 (triệu chai) Lượng nước rửa chai : ( 0.25 lit/ chai )

- 1 ngày : 14028 * 0.25 lít = 3507(lít)= 3.5( m3/ ngày)

- 1 năm : 3.5 * 300 = 1050 (m3/ năm)

Lượng NaOH cần dùng rửa chai ( 1 triệu chai cần 1000 kg = 1 tấn

Lượng NaOH cần trong 1 ngày : 0.015tấn = 15 kg

Lượng bột trợ lọc cần dùng ( 12 kg / ngày )

⇒ lượng bột diatomit cần 1 năm : 12 * 300 = 3600 kg

♦ Tính lượng thùng carton 20 chai ( 4 * 5 )

⇒ Số palet cần dùng trong 1 ngày : 701.4/36 = 19.48 =20 (palet)

⇒ Số palet cần dùng trong 1 năm : 300 * 20 = 6000 (palet)

Một nhãn cần : 0.3 gam tinh bột + 0.6 g dextrin

Lượng tinh bột 1 ngày cần: 0.3 * 14028 =4208.4 ( g ) = 4.208 (kg)

Lượng tinh bột 1 năm: 4.208 * 300 = 1262.4 kg = 1.262 tấn

Lượng dextrin 1 ngày: 0.6 * 14028 = 8416.8g = 8 417 (kg)

Lượng dextrin 1 năm: 8.417 * 300 = 2525.1 kg = 2.5251 (tấn

CHƯƠNG 5 TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ

Lượng nho sử dụng một ngày: 13,3 tấn

Một ngày làm 3 ca, mỗi ca sử dụng 4,4 3 tấn nho

1 ca làm 8 giờ

Thời gian hoàn thành 1 mẻ:

+ Chuẩn bi nguyên liệu lên men: 1 ngày

+ Lên men chính : 10 ngày

+ Lên men phụ : 14 ngày

+ Ủ : 20 ngày

+ Hoàn thiện sản phẩm: 1 ngày

Vậy thời gian hoàn thành 1 mẻ là : 46 ngày

là 80% Năng suất ép của máy là N=3823.3/0.8 =4779.1(kg)

Vậy chọn 1 máy ép có thông số dự kiến như sau:

5.2.1.5 Bơm ly tâm tới thiết bị sunfit hóa

Thể tích cần bơm là 4038.6 / 1.1=3671.4 (lit) = 3.67 m3 Vậy chọn bơm

ly tâm có thông số dự kiến như sau:

Đặt hàng thùng chứa bã loại thùng có bánh xe đẩy,kích thước 1 x 1 x 1, thể tích thùng chứa 1m3, số lượng thùng chứa 5 thùng.

5.2.1.7 Thiết bị lắng:

Khối lượng lắng 1 ngày :73.2675 * 133.3 = 9766.5 (kg).

Thể tích dịch cần lắng: 9766.5/1.1 = 8878,6 (lit) = 8.9 m 3

Vậy chọn 1 thiết bị lắng có thông số dự kiến như sau:

5.3 Phân xưởng lên men

Phân xưởng lên men chia làm 4 khu vực: khu vực chứa men giống, khu vực lên men,

khu vực ủ và khu vực lọc, bao gồm các thiết bị chính sau:

5.3.1 Thiết bị nhân giống nấm men

5.3.2 Thùng chứa men giống

5.3.3 Thiết bị lên men

Lượng dịch lên men 1 ngày: 72.73 *133.3 = 9836.876 kg

Thể tích dịch nho : 9836.876/1.1 = 8933.5 lít= 8.9 m 3

Chọn thiết bị lên men có thông số dự kiến như sau:

Như vậy tổng số bồn lên men cần thiết là: 6* 24 = 144 (bồn)

Thời gian ủ một mẻ là 20 ngày

Như vậy tổng số bồn lên men cần thiết là: 3* 20 = 60 (bồn)

5.4 Phân xưởng chiết rót hoàn thiện sản phẩm

5.4.1 Máy rửa chai

Số chai 1 ca : 14028 / 3 = 4676 chai

Nhãn hiệu: ZCP 12

5.4.2 Thiết bị thanh trùng

Số chai 1 ca : 14028 / 3 = 4676 chai

Nhãn hiệu: CG 12

5.4.5 Máy dán nhãn

Số chai 1 ca : 14028 / 3 = 4676 chai