Thiết kế nhà máy bia làm việc theo phương pháp lên men cổ điển với năng suất 42 triệu lít bianăm

LỜI MỞ ĐẦUBia là loại nước uống có độ cồn thấp, có mùi thơm đặc trưng và vị đắng dịu của hoa houblon. Ngoài khả năng làm thỏa mãn nhu cầu giải khát, bia còn cung cấp một lượng lớn năng lượng cho cơ thể con người. Nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia là: malt đại mạch, hoa houblon và nước. Ngoài ra để làm tăng hiệu quả kinh tế hoặc để đáp ứng nhu cầu và thị hiếu của người tiêu dùng, thì các nhà máy còn sử dụng thêm một số nguyên liệu khác để thay thế một phần malt đại mạch như: đại mạch chưa nẩy mầm, gạo, ngô đã tách phôi.... Bia được sản xuất với nhiều phương pháp (phương pháp lên men hiện đại, phương pháp liên tục, phương pháp cổ điển…) và với nhiều loại nguyên liệu thay thế khác nhau nên có nhiều loại bia và mỗi loại bia cũng có chất lượng khác nhau. Mỗi loại bia được đặc trưng bởi mùi vị, màu sắc, độ rượu khác nhau.Vì là loại nước uống có giá trị dinh dưỡng cao, có khả năng kích thích tiêu hoá và thuận tiện trong sử dụng nên bia được sản xuất và tiêu thụ rộng rãi ở hầu hết các nước với sản lượng ngày càng cao. Ngày nay bia là một trong những loại nước giải khát phổ biến nhất trên khắp thế giới và sản lượng của nó không ngừng tăng lên gắn liền với tên tuổi của những hãng bia lớn như: Heineken (Hà Lan), Carlberg (Đan Mạch), Tiger (xingapore),… với tổng sản lượng hàng tỉ lít bia mỗi năm, đã tạo việc làm cho nhiều lao động và thu về những lợi nhuận cao.Ở nước ta, ngoài các nhà máy bia lớn như nhà máy bia Hà Nội, nhà máy bia Sài Gòn, với tổng công suất hàng trăm triệu lítnăm, thì đã xuất hiện rất nhiều nhà máy và các xưởng sản xuất bia ở các tỉnh và thành phố trong cả nước. Các nhà máy này cùng với các cơ sở sản xuất bia đã tạo ra việc làm cho nhiều lao động và phần nào đáp ứng nhu cầu thị hiếu của người dân. Tuy nhiên, nhu cầu tìm kiếm công ăn việc làm và nhu cầu giải trí, giải khát của người dân không ngừng tăng lên, đặc biệt với nguồn lợi nhuận to lớn mà ngành công nghiệp bia cóthể mang lại.Chính vì thế việc xây dựng thêm nhà máy bia làm việc theo phương pháp lên men cổ điển với năng suất 42 triệu lít bianăm là điều cần thiết và phù hợp với tình hình hiện nay

- 1 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc LỜI MỞ ĐẦU Bia là loại nước uống có độ cồn thấp, có mùi thơm đặc trưng và vị đắng dịu của hoa houblon. Ngoài khả năng làm thỏa mãn nhu cầu giải khát, bia còn cung cấp một lượng lớn năng lượng cho cơ thể con người. Nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia là: malt đại mạch, hoa houblon và nước. Ngoài ra để làm tăng hiệu quả kinh tế hoặc để đáp ứng nhu cầu và thị hiếu của người tiêu dùng, thì các nhà máy còn sử dụng thêm một số nguyên liệu khác để thay thế một phần malt đại mạch như: đại mạch chưa nẩy mầm, gạo, ngô đã tách phôi Bia được sản xuất với nhiều phương pháp (phương pháp lên men hiện đại, phương pháp liên tục, phương pháp cổ điển…) và với nhiều loại nguyên liệu thay thế khác nhau nên có nhiều loại bia và mỗi loại bia cũng có chất lượng khác nhau. Mỗi loại bia được đặc trưng bởi mùi vị, màu sắc, độ rượu khác nhau. Vì là loại nước uống có giá trị dinh dưỡng cao, có khả năng kích thích tiêu hoá và thuận tiện trong sử dụng nên bia được sản xuất và tiêu thụ rộng rãi ở hầu hết các nước với sản lượng ngày càng cao. Ngày nay bia là một trong những loại nước giải khát phổ biến nhất trên khắp thế giới và sản lượng của nó không ngừng tăng lên gắn liền với tên tuổi của những hãng bia lớn như: Heineken (Hà Lan), Carlberg (Đan Mạch), Tiger (xingapore),… với tổng sản lượng hàng tỉ lít bia mỗi năm, đã tạo việc làm cho nhiều lao động và thu về những lợi nhuận cao. Ở nước ta, ngoài các nhà máy bia lớn như nhà máy bia Hà Nội, nhà máy bia Sài Gòn, với tổng công suất hàng trăm triệu lít/năm, thì đã xuất hiện rất nhiều nhà máy và các xưởng sản xuất bia ở các tỉnh và thành phố trong cả nước. Các nhà máy này cùng với các cơ sở sản xuất bia đã tạo ra việc làm cho nhiều lao động và phần nào đáp ứng nhu cầu thị hiếu của người dân. Tuy nhiên, nhu cầu tìm kiếm công ăn việc làm và nhu cầu giải trí, giải khát của người dân không ngừng tăng lên, đặc biệt với nguồn lợi nhuận to lớn mà ngành công nghiệp bia có thể mang lại. Chính vì thế việc xây dựng thêm nhà máy bia làm việc theo phương pháp lên men cổ điển với năng suất 42 triệu lít bia/năm là điều cần thiết và phù hợp với tình hình hiện nay. Năm 2012 Thiết kế nhà máy bia SVTH: Nguyễn Hồng Thanh - 2 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc CHƯƠNG I: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1. Tính cấp thiết của sự đầu tư Đà Nẵng là thành phố trẻ, năng động. Trong những năm gần đây Đà Nẵng phát triển rất nhanh chóng về kinh tế, cơ sở hạ tầng, du lịch và được xác định là thành phố đóng vai trò hạt nhân tăng trưởng, tạo động lực thúc đẩy phát triển cho cả khu vực miền Trung và Tây Nguyên. Thành phố Đà Nẵng là một đầu mối giao thông quan trọng của khu vực miền Trung - Tây Nguyên và cả nước với hệ thống sân bay quốc tế, cảng biển nước sâu, các tuyến đường bộ, đường sắt Bắc Nam đã phát triển hoàn chỉnh và thuận lợi. Cùng với tiến trình đô thị hóa, sự tăng trưởng kinh tế trong những năm qua đã giúp cho đời sống vật chất và tinh thần của người dân Đà Nẵng không ngừng được cải thiện. Với những thuận lợi đó Đà Nẵng đã và đang thu hút các nhà đầu tư trong và ngoài nước. Việc xây dựng thêm một nhà máy bia trong thành phố sẽ góp phần thúc đẩy nền sản xuất công nghiệp của thành phố phát triển, làm phong phú thêm loại bia trên thị trường tiêu dùng và có thể tăng sức cạnh tranh để chiếm lĩnh thị trường ở những vùng lân cận, cả nước và xuất khẩu, làm nền kinh tế thành phố phát triển. 1.2. Cơ sở kinh tế kỹ thuật 1.2.1. Vị trí nhà máy và điều kiện tự nhiên Về vị trí nhà máy: địa điểm xây dựng nhà máy tại khu công nghiệp Đà Nẵng. Nằm cách cảng biển Tiên Sa 6km về phía Nam, cách sân bay Đà Nẵng 5km về phía Đông, cách trung tâm thành phố Đà Nẵng gần 2km. Về điều kiện tự nhiên: thành phố nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình hàng năm là 25,7 0 C, độ ẩm trung bình là 80%, hướng gió chủ đạo là hướng Đông Nam [12]. 1.2.2. Hệ thống giao thông vận tải Khu công nghiệp Đà Nẵng có hệ thống đường nội bộ hoàn chỉnh. Có quốc lộ 1A nối trung tâm thành phố với các tỉnh khác, đến các nước láng giềng như Lào, Campuchia. Về đường thủy, Đà Nẵng có cảng Tiên Sa, cảng Sông Hàn, rất thuận tiện khi lưu thông hàng hóa với các tỉnh trong nước và nước ngoài. Năm 2012 Thiết kế nhà máy bia SVTH: Nguyễn Hồng Thanh - 3 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc 1.2.3. Nguồn nguyên liệu Nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt đại mạch, hoa houblon và nước. Ngoài ra, nhà máy còn dùng nguyên liệu thay thế như là: gạo, đường. Do khí hậu, đất đai nước ta không trồng được đại mạch và cây hoa houblon nên hai nguyên liệu này được nhập từ nước ngoài. Nguyên liệu thay thế là gạo, đường được mua từ các vùng trong tỉnh và các tỉnh lân cận như: Quảng Nam, Quảng Ngãi 1.2.4. Nguồn cung cấp điện Nhà máy sử dụng nguồn điện lấy từ lưới điện quốc gia qua máy biến áp riêng của nhà máy. Dòng điện nhà máy sử dụng có hiệu điện thế 220V. Ngoài ra, để đảm bảo quá trình sản xuất được liên tục, nhà máy có trang bị thêm máy phát điện dự phòng dùng trong các thời điểm cao điểm và phòng khi mất điện. 1.2.5. Nguồn cung cấp hơi và nhiên liệu Lượng hơi đốt cung cấp cho các phân xưởng được lấy từ lò hơi riêng của nhà máy. Các loại nhiên liệu như dầu FO dùng cho lò hơi, xăng dùng cho ôtô,… được mua từ các trạm xăng dầu trong thành phố. 1.2.6. Nguồn cung cấp nước Nước được sử dụng rất nhiều với các mục đích khác nhau. Nhà máy lấy nước từ nguồn của nhà máy nước cung cấp cho khu công nghiệp Đà Nẵng. 1.2.7. Hệ thống thoát nước Phần lớn nước thải của nhà máy đều chứa các chất hữu cơ, là môi trường thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật nên khi thải ra ngoài sẽ gây ảnh hưởng xấu đến môi trường sinh thái. Vì vậy, toàn bộ nước thải của nhà máy được cho qua hệ thống xử lý nước thải của nhà máy trước khi thải ra ngoài. Nước thải sau khi được xử lý sẽ theo đường ống dẫn đến nơi chứa nước thải đã xử lý của khu công nghiệp, sau đó được dẫn ra sông. 1.2.8. Nguồn tiêu thụ sản phẩm Thị trường tiêu thụ trong nước, đặc biệt là thị trường miền Trung. Bên cạnh đó, các nước như Indonesia, Malaysia, Philipin là các thị trường có triển vọng lớn. Năm 2012 Thiết kế nhà máy bia SVTH: Nguyễn Hồng Thanh - 4 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc 1.2.9. Nguồn nhân lực Đà Nẵng có nguồn nhân lực dồi dào (nguồn lao động chiếm hơn 50% dân số thành phố), chủ yếu là trẻ, khỏe. Số lao động có chuyên môn kỹ thuật đã qua đào tạo chiếm gần một phần tư lực lượng lao động. Chi phí lao động ở Đà Nẵng thấp hơn so với một số thành phố khác trong nước. 1.2.10. Hợp tác hoá Hiện nay trong khu công nghiệp Đà Nẵng có rất nhiều xí nghiệp, nhà máy do vậy sẽ dễ dàng cho việc hợp tác hoá và liên hợp hoá giữa nhà máy với các nhà máy khác. Điều đó sẽ thuận lợi cho việc sử dụng chung những công trình cung cấp điện, nước, hơi, công trình giao thông vận tải… cũng như vấn đề tiêu thụ sản phẩm và phế phẩm như bã malt, nấm men bia là nguồn nguyên liệu cho nhà máy sản xuất thức ăn gia súc, các cặn lắng, bã hoa là nguyên liệu cho nhà máy sản xuất phân bón… làm giảm bớt vốn đầu tư, chi phí của nhà máy và làm cho giá thành sản phẩm giảm xuống, tăng khả năng cạnh tranh của nhà máy. 1.2.11. Thiết bị Nhà máy chủ yếu nhập thiết bị từ nước ngoài để đảm bảo tính công nghệ. Bên cạnh đó, để giảm chi phí đầu tư ban đầu thì một số thiết bị mà nó không ảnh hưởng đến công nghệ được mua từ các nhà máy sản xuất trong nước. Tóm lại, với những điều kiện thuận lợi về vị trí địa lí, giao thông vận tải, nguồn lao động, tiêu thụ sản phẩm… thì việc xây dựng nhà máy bia tại địa điểm này là hoàn toàn hợp lí, hứa hẹn sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao. Năm 2012 Thiết kế nhà máy bia SVTH: Nguyễn Hồng Thanh Hình 2.1. Malt đại mạch - 5 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc CHƯƠNG II: TỔNG QUAN 2.1. Sản phẩm bia Bia là loại thức uống giải khát rất giàu dinh dưỡng. Nếu được sử dụng đúng với hàm lượng thích hợp, bia sẽ giúp cho cơ thể cảm thấy thoải mái, dễ chịu và tăng sức lực cho cơ thể. So với trà và cà phê, bia không chứa các kim loại gây hại, so với rượu thì hàm lượng cồn trong bia rất thấp (3 ÷ 6%v/v). Trong bia nước chiếm trên 90%, hàm lượng CO 2 khoảng 3 ÷ 4 g/l, có bọt mịn xốp, có hương vị thơm ngon đặc trưng. Bên cạnh công dụng giải khát, bia còn cung cấp cho con người các giá trị dinh dưỡng nhất định: cung cấp nguồn năng lượng cho cơ thể hoạt động, cung cấp các vitamin và khoáng chất, giúp tiêu hoá nhanh thức ăn và ăn uống ngon miệng, giảm mệt mỏi, tăng phần tỉnh táo nếu sử dụng một liều lượng thích hợp. Một lít bia có thể cung cấp từ 400 ÷ 800 kcal (tuỳ theo từng loại bia) trong khi năng lượng cần thiết cho cơ thể của con người bình thường là 3000 ÷ 3500 kcal/ngày. Do vậy, nếu ta sử dụng đúng mức thì sẽ tiết kiệm được năng lượng lấy từ những nguồn thực phẩm dinh dưỡng khác ( thịt, trứng, sữa, bánh mì…). Bia do nhà máy sản xuất là loại bia vàng với độ bia 12,5 0 được sản xuất theo phương pháp lên men cổ điển, có hương thơm và vị đắng dịu. 2.2. Nguyên liệu sản xuất bia Nguyên liệu chính dùng để nấu bia gồm: malt đại mạch, hoa houblon và nước. Ngoài ra có nguyên liệu thay thế là gạo, đường. 2.2.1. Malt đại mạch Malt là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt hòa thảo như đại mạch, tiểu mạch, thóc, ngô v.v. sau khi cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất định với điều kiện bắt buộc. Malt là một loại bán thành phẩm và giàu chất dinh dưỡng: 16 ÷ 18% chất thấp Năm 2012 Thiết kế nhà máy bia SVTH: Nguyễn Hồng Thanh - 6 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc phân tử dễ hòa tan và hệ enzyme đặc biệt phong phú, chủ yếu là amylaza và proteaza. Trong số các loại malt thì malt từ lúa đại mạch (Hordeum vulgare) được sử dụng rộng rãi nhất do nó chứa nhiều enzyme amylaza, là một loại enzyme tiêu hóa giúp cho việc phá vỡ tinh bột để chuyển nó thành đường. Vai trò Malt cung cấp toàn bộ lượng glucid (chủ yếu dưới dạng tinh bột) để chuyển hóa thành đường, và từ đường chuyển hóa thành cồn và các chất khác. Để giảm giá thành, người ta có thể sử dụng ngũ cốc làm thế liệu và lượng tối đa là 50% chứ không thể thay thế hoàn toàn malt. Malt chứa đầy đủ enzyme amilaza để thủy phân tinh bột. Nếu sử dụng thế liệu nhiều thì lượng enzyme này cung cấp không đầy đủ và ta buộc phải bổ sung enzyme từ bên ngoài vào, chủ yếu là enzyme từ vi sinh vật. Malt cung cấp khá đủ lượng protein và có chứa hệ enzyme proteaza để thủy phân chúng. Trong giai đoạn ươm mầm, hệ enzyme này được hoạt hóa mạnh mẽ. Khi chuyển sang giai đoạn nấu, chúng thủy phân protein tạo thành các phức chất có khả năng giữ CO 2 tốt, tạo vị bia đặc trưng [13]. Bảng 2.1. Các chỉ tiêu chất lượng của malt [13] STT Chỉ tiêu kiểm tra Tiêu chuẩn 1 Ngoại quan Màu vàng rơm, không mốc, không sâu mọt 2 Độ ẩm ≤5% 3 Độ hòa tan trên chất khô xay nhuyễn ≥80% 4 Protein tổng 9,5 - 11% 5 Hoạt lực 260 - 320WK 6 Cỡ hạt >2,5 mm ≥85% Cỡ hạt <2,2 mm ≥1,5% 7 Độ trong ≤ 5 EBC 8 Thời gian đường hoá < 15phút 9 Tốc độ lọc Bình thường 10 Độ màu 3,0 - 4,5 EBC 11 pH 5,6-6 12 Protein hòa tan 4,0 - 4,7% 13 Chỉ số Kolbatch 38 - 43 Năm 2012 Thiết kế nhà máy bia SVTH: Nguyễn Hồng Thanh Hình 2.2. Hoa houblon - 7 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc Các loại enzym trong malt gồm có: α-amylase, β-amylase và milophosphatase, phần lớn chúng tập trung ở phôi mầm và một ít được phân bố ở phần dưới của nội nhũ hoặc trong màng ngăn giữa vỏ trấu và nội nhũ. 2.2.2. Hoa houblon Hoa houblon là thực vật dạng dây leo (Humulus lupulus), sống lâu năm (30 ÷ 40 năm), có chiều cao trung bình từ 10 ÷ 15m. Hoa houblon có hoa đực và hoa cái riêng cho từng cây. Trong sản xuất bia chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn [14]. 2.2.2.1.Vai trò Cung cấp vị đắng để cân bằng vị ngọt của đường mạch nha. Tạo ra hương vị từ mùi hoa cho tới mùi cam quít hay mùi thảo mộc. Hoa bia có các hiệu ứng kháng sinh giúp cho hoạt động của men bia tốt hơn trước các loại vi sinh vật không mong muốn. Việc sử dụng hoa bia giúp cho việc duy trì thời gian giữ bọt lâu hơn (tạo ra bởi các chất cacbonat hóa bia). Bảng 2.2. Thành phần hóa học của hoa houblon [14] Năm 2012 Thiết kế nhà máy bia SVTH: Nguyễn Hồng Thanh STT Thành phần hóa học Phần trăm (%) 1 Nước 11 - 13 2 Chất đắng 15 - 21 3 Polyphenol 2,5 - 6 4 Protein 15 - 21 5 Cellulose 12 - 14 6 Tinh dầu thơm 0,3 - 1 7 Chất khoáng 5 - 8 8 Các hợp chất khác 26 - 28 - 8 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc 2.2.2.2. Bảo quản hoa Để bảo quản tốt cần giữ hoa trong các điều kiện sau: Ngăn chặn sự xâm nhập của không khí vào hoa bằng cách bảo quản trong thùng kín hoặc môi trường khí trơ. Xông SO 2 để hạn chế sự oxi hoá và phát triển của vi sinh vật. Bảo quản ở nhiệt độ thấp (gần 0 0 C) vì ở nhiệt độ thấp có tác dụng kiềm chế các quá trình hoá học, hạn chế sự phát triển vi sinh vật. Cách ẩm tốt [14]. 2.2.3. Nước Nước là thành phần chủ yếu của sản phẩm bia. Nước được cung cấp cho nhà máy sản xuất bia chứa một phần nhỏ các khoáng chất cùng chất hữu cơ cũng như một phần các chất khí hòa tan trong nó. Thành phần của nước đưa vào sản xuất bia sẽ còn lại trong bia thành phẩm. Chính vì lẽ đó chúng ta cần quan tâm đến loại nguyên liệu chiếm số lượng nhiều nhất này nhằm đáp ứng các yêu cầu về công nghệ và các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm (hương thơm, mùi vị, độ trong…). Chức năng và nhiệm vụ của nước trong sản xuất bia Nước ảnh hưởng trực tiếp đến sản phẩm bia: đây là lượng nước có trong bia thành phẩm vì vậy nước này cần phải được xử lý theo tiêu chuẩn. Tỉ lệ sử dụng 2,7 : 1 Nước trong quá trình sản xuất: dùng để vệ sinh đường ống, thiết bị, dụng cụ chứa sản phẩm. Chúng cần phải được xử lý theo tiêu chuẩn nước uống và được thanh trùng hoặc làm lạnh. Tỉ lệ sử dụng 2,1 : 1. Nước dùng cho các mục đích khác: nước dùng cho vệ sinh nhà xưởng, phục vụ phòng thí nghiệm, văn phòng… Nước này có thể được xử lý tại chỗ. Tỉ lệ sử dụng 1:1. Nước dùng cho phục vụ: bao gồm nước sôi, nước dùng cho lò hơi… Chúng cần được làm mềm để tránh đóng cặn thiết bị, tỉ lệ sử dụng 0,2:1. Vậy để có 1 đơn vị thể tích bia chúng ta cần phải sử dụng một lượng nước gấp 6 lần [15]. Năm 2012 Thiết kế nhà máy bia SVTH: Nguyễn Hồng Thanh - 9 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc 2.2.4. Nguyên liệu thay thế 2.2.4.1. Nguyên liệu gạo Nhà máy sử dụng nguyên liệu thay thế là gạo. Gạo là loại thế liệu được sử dụng phổ biến trong các nhà máy sản xuất bia. Gạo được sử dụng dưới dạng đã tách trấu, cám và mầm. Tuy nhiên trong quá trình loại bỏ các thành phần trên chú ý giảm tỉ lệ hình thành tấm thực tế để giảm giá thành công nghệ, chấp nhận tỉ lệ tấm 30%. Gạo dùng trong sản xuất bia sẽ cho hương thơm và vị trung tính, sản phẩm có màu sáng và trong. Không phải tất cả các loại gạo đều có thể dùng sản xuất bia, do có những lọai gạo có độ nhớt cao khi hồ hóa dẫn đến việc khó khăn khi bơm dịch. Theo các nhà nghiên cứu nếu gạo có thời gian dịch hóa khi đun sôi trong thời gian 15 phút có thể dùng làm thế liệu sản xuất bia. Trong quá trình hồ hóa để tạo điều kiện thuận lợi trong giai đoạn đường hóa và dịch hóa gạo người ta thêm vào lượng malt lót từ 5 ÷ 10% với mục đích sử dụng lượng enzyme có trong malt để làm giảm khối lượng mạch tinh bột [15]. 2.2.4.1. Nguyên liệu đường Một lượng nhỏ đường saccarozo bổ sung vào nồi houblon nhằm tăng độ đường cho dịch lên men sau này. Đường là chất hòa tan có thể lên men được. Độ ẩm của đường: 0,05 ÷ 0,07% Tạp chất trong đường: 1 ÷ 2% 2.3. Các chất hỗ trợ kỹ thuật 2.3.1. Chế phẩm Enzyme Termamyl Nhà máy sử dụng chế phẩm Termamyl 120L (α-amylaza) của hãng Novo để hỗ trợ cho việc dịch hoá trong khi nấu dịch đường được dễ dàng. Enzyme termamyl là chế phẩm lỏng, chịu được nhiệt độ cao và được sản xuất từ vi sinh vật Bacillus lichenifomis. Termamyl là một endo-amylaza, có tác dụng thuỷ phân mối nối 1-4,α-glucozit thành amyloza và amylopectin, với cơ chất tinh bột dưới tác dụng của termamyl sẽ nhanh chóng tạo thành dextrin và oligo saccharit tan trong nước. Enzyme termamyl dễ dàng tan trong nước ở mọi nồng độ trong điều kiện Năm 2012 Thiết kế nhà máy bia SVTH: Nguyễn Hồng Thanh Hình 2.3. Nấm men bia - 10 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc thường dùng. Độ vẩn đục có thể xảy ra trong chế phẩm enzyme nhưng không ảnh hưởng tới hoạt tính chung hoặc tính năng của sản phẩm. Sản phẩm này không cháy và hoàn toàn hoà tan trong nước. Do độ ổn định nhiệt cao của enzyme, quy trình nấu có thể được đơn giản hoá. Nhờ thế, việc gia tăng tỉ lệ các phụ gia cũng có thể thực hiện được. Enzim này hoạt động tốt ở: T 0 tối thích = 90 0 C, pH tối thích = 6 [3, tr.110, 190]. 2.3.2. Nấm men bia Nấm men thuộc nhóm cơ thể đơn bào. Nấm men trong công nghệ sản xuất bia thường là chủng thuộc giống Sacchromyces, thuộc họ Saccharomycetaceae, ngành Ascomycota và thuộc giới nấm. Gồm có nấm men chìm và nấm men nổi. Nấm men chìm (lager): hầu hết các tế bào quan sát khi nảy chồi thì đứng riêng lẻ hoặc cặp đôi. Hình dạng chủ yếu là hình cầu. Nấm men nổi (ale): tế bào nấm men mẹ và con sau khi nảy chồi thường dính lại với nhau tạo thành chuỗi tế bào nấm men. Hình dạng chủ yếu là hình cầu hoặc ovan với kích thước 7 ÷ 10 micromet. Tuy nhiên nhà máy sử dụng nấm men chìm, giống này chịu được áp suất thẩm thấu cao, lên men ở nhiệt độ 6 ÷ 12 0 C và ngừng lên men khi nhiệt độ 0 0 C, có khả năng lên men tốt đường rafinose, fructose, disaccarit, melibiose. Quá trình xảy ra trong lòng môi trường. Khi lên men xong, các tế bào kết thành chùm hoặc chuỗi lắng xuống đáy thùng lên men rất nhanh. Do đó bia nhanh chóng tự trong hơn so với lên men nổi. Các yêu cầu công nghệ với giống men bia: Khả năng và tốc độ lên men trong điều kiện nhiệt độ thấp với dịch đường malt. Khả năng kết lắng đối với những loài lên men chìm. Hàm lượng các sản phẩm bậc hai tạo thành trong lên men cao. Tính ổn định trong sản xuất [16]. Năm 2012 Thiết kế nhà máy bia SVTH: Nguyễn Hồng Thanh [...]... cường độ lên men yếu dần: bọt giảm, chất hòa tan giảm 0,8 ÷ 1%, nhiệt độ giảm xuống 3 ÷ 40C, nấm men bắt đầu lắng xuống Nhà máy sử dụng phương pháp lên men cổ điển Đối với dịch lên men có nồng độ 12,5% thì thời gian lên men chính chọn là 8 ngày [5, tr 88] Lên men phụ và tàng trữ Mục đích: thực hiện quá trình chín của bia (hoàn thiện chất lượng bia) Tiếp tục lên men phần đường còn lại sau lên men chính,... cho bia và tăng cường mùi vị cho bia Tiến hành Năm 2012 Thiết kế nhà máy bia SVTH: Nguyễn Hồng Thanh - 26 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS Phan Thị Bích Ngọc Quá trình lên men phụ được tiến hành trong thiết bị giống thiết bị lên men chính nhưng đặt nằm ngang và đặt trong phòng lạnh từ 1 ÷ 20C Nhiệt độ lên men phụ khoảng 10C, áp suất dư 0,3 ÷ 0,7 atm Trong quá trình lên men phụ cần theo dõi áp suất trong thiết. .. 4.2.3.22 Lượng men giống đặc cần dùng Cứ 100 lít dịch lên men cần 0,6 lít men giống đặc có độ ẩm 85 ÷ 88% [5, tr 59] Vậy lượng men giống cần dùng là: mmen = V14 × 0,6 538 × 0,6 = = 3,23 (lít) 100 100 4.2.3.23 Lượng men thu hồi Thường cứ 100 lít dịch lên men thì thu được 2 lít sữa men có độ ẩm 85%, trong số đó chỉ có 0,8 lít dùng làm men giống, số còn lại được sử dụng vào mục đích khác Lượng sữa men thu hồi... tr 82] Lên men bia là một quá trình phức tạp và dẫn tới nhiều biến đổi sâu sắc trong dịch đường Quá trình lên men bia chia làm hai giai đoạn: lên men chính và lên men phụ Các quá trình cơ bản xảy ra trong quá trình lên men là: 2.4.2.1 Quá trình sinh lý Quá trình này được thể hiện bằng sự sinh sản của nấm men và nó chỉ xảy ra trong thời kì đầu của quá trình lên men chính Lúc đó, trong dịch lên men xảy... nấm men sẽ khuếch tán vào trong nước, khi đó nấm men dễ bị thoái hóa nhanh hơn rất nhiều so với ở trong bia Để lên men trở lại ta tiến hành như sau: sữa men sau khi đã rửa và sát trùng thì cho trộn với dịch lên men theo tỉ lệ 3÷ 6lít men/ 10 0lít dịch đường, khuấy đều rồi để yên 1÷3giờ Cho lên men ở nhiệt độ không vượt quá nhiệt độ lên men chính Khi nào nấm men nảy chồi mạnh và rượu tạo thành khoảng 0,3%... qua một máy sấy khô nắp và thân để dễ dàng cho công đoạn dán nhãn Sau khi dán nhãn, chai bia sẽ được chuyển đến bộ phận indate Indate xong bia được tiếp tục đưa đến máy bốc để vào két sạch Năm 2012 Thiết kế nhà máy bia SVTH: Nguyễn Hồng Thanh - 29 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS Phan Thị Bích Ngọc CHƯƠNG IV: CÂN BẰNG VẬT CHẤT 4.1 Các số liệu ban đầu Năng suất của nhà máy: 42 triệu lít bia/ năm Độ bia: Malt:... cho nấm men phân bố đều toàn khối dịch lên men ban đầu và tạo điều kiện cho chúng sinh trưởng nhanh hơn Khi dịch đường chiếm 2 ÷ 3% thể tích của thiết bị thì cho men giống vào với lượng men đặc khoảng 0,4 ÷ 0,6 lít/ 100ml dịch lên men Tiếp theo cho dịch đường vào đầy 85% thể tích của thiết bị thì ngừng và cho lên men, theo dõi nhiệt độ, đo độ đường hằng ngày Lên men chính được tiến hành trong thiết bị... Nhiệt độ lên men chính là 8 ÷ 100C, áp suất dư trong thiết bị lên men chính là 0,2 ÷ 0,5 kg/cm2, CO2 sinh ra trong quá trình lên men sẽ hoà tan vào bia non một phần Độ hoà tan của CO 2 vào bia sẽ tăng khi nhiệt độ giảm, do đó để đảm bảo lượng CO2 hoà tan trong bia nhiều thì nhiệt độ thời kỳ cuối của quá trình lên men khoảng 5 0C, hàm lượng CO2 trong bia non đạt 0,2% Lên men chính được xem là kết thúc... lễ Nhà máy làm việc 3 ca/ngày 4.2.2 Biểu đồ sản xuất của nhà máy Bảng 4.2 Biểu đồ sản xuất của nhà máy Tháng Số ngày làm việc Số ca làm việc Số mẻ nấu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 17 25 27 23 26 26 26 27 24 27 26 26 51 75 81 69 78 78 78 81 72 81 78 78 153 225 243 207 234 234 234 243 216 243 234 234 Cả năm 300 900 2700 Như vậy, 1 năm phân xưởng nấu và chiết rót làm việc 300 ngày, riêng phân xưởng lên men, ... van điều chỉnh áp suất, tiến hành thải không khí trên bề mặt bia và nâng áp suất đạt theo yêu cầu Quá trình nâng cao áp suất kéo dài 1 ÷ 3 ngày kể từ lúc chuyển xong bia non vào Nếu nâng áp suất quá nhanh thì không khí trên bề mặt bia non sẽ hòa tan vào bia và oxy trong không khí sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng bia thành phẩm Thời gian lên men phụ là 20 ngày Sau khi lên men phụ bia được chuyển vào . Hồng Thanh - 15 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc CHƯƠNG III: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ Năm 2012 Thiết kế nhà máy bia SVTH: Nguyễn. men Hoạt hóa Xữ lý Men giống Bã - 16 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc 3.2. Thuyết minh quy trình 3.2.1. Nguyên liệu Malt, gạo và đường trước khi nhập vào kho chứa phải qua khâu