Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40 tấn sản phẩmngày

84 590 0
Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40 tấn sản phẩmngày

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

MỤC LỤCLỜI MỞ ĐẦU 1CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 2 1.1. Sự cần thiết của đầu tư 2 1.2. Cơ sở thiết kế 2 1.2.1. Vị trí địa lí2 1.2.2. Nguồn cung cấp nguyên liệu2 1.2.3. Nguồn cung cấp điện2 1.2.4. Nguồn cung cấp nhiên liệu3 1.2.5. Nguồn cung cấp hơi3 1.2.6. Nguồn cung cấp nước3 1.2.7. Nước thải3 1.2.8. Nguồn nhân lực3 1.2.9. Tiêu thụ sản phẩm3 1.2.10. Giao thông vận tải4CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ CHẤT HỖ TRỢ KỸ THUẬT5 2.1. Nguyên liệu 5 2.1.1. Cấu tạo của hạt đại mạch5 2.1.2. Thành phần hoá học của đại mạch6 2.2. Nước 13 2.3. Chất hỗ trợ kỹ thuật 13CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ15 3.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ 15 3.2. Thuyết minh dây chuyền côngnghệ16 3.2.1. Nguyên liệu đại mạch16 3.2.2. Làm sạch16 3.2.3. Rửa và sát trùng hạt17 3.2.4. Ngâm hạt17 3.2.5. Ươm mầm19 3.2.6. Sấy malt23 3.2.7. Tách rễ mầm25 3.2.8. Bảo quản malt thành phẩm26 CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 28 4.1 Chọn các thông số ban đầu 28 4.1.1. Năng suất nhà máy28 4.1.2. Chọn các số liệu đầu của nguyên liệu28 4.1.3. Tiêu hao nguyên liệu qua các công đoạn28 4.2 Cân bằng vật chất 28 4.2.1. Cân bằng vật chất cho 1000kg nguyên liệu28 4.2.2. Kế hoạch sản xuất nhà máy31 4.2.3. Tính chi phí nguyên liệu cho một ngày32CHƯƠNG 5 : CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG 36 5.1 Cơ sở cân bằng nhiệt 36 5.2 Xác định các thông số của không khí 37 5.2.1. Thông số trạng thái ban đầu của không khí37 5.2.2. Hàm ẩm của không khí37 5.2.3. Nhiệt lượng riêng của không khí khô37 5.2.4. Độ ẩm của không khí sau khi đi qua calorifer37 5.2.5. Nhiệt lượng của không khí nóng sau khi qua calorifer38 5.2.6. Xác điịnh nhiệt độ bầu ướt, nhiệt độ điểm sương38 5.2.7. Hàm nhiệt của không khí ra khỏi máy sấy39 5.2.8. Hàm ẩm của không khí sau khi sấy39 5.2.9. Lượng không khí khô tiêu hao để bốc hơi 1kg ẩm40 5.2.10. Tổng lượng không khí khô cần thiết cho quá trình sấy40 5.3. Cân bằng nhiệt cho quá trình sấy40 5.3.1. Lượng nhiệt cần thiết làm bay hơi 1kg ẩm40 5.3.2. Tổng lượng nhiệt cần cho quá trình sấy41 5.3.3. Luợng nhiệt cần thiết cung cấp để đun nóng sản phẩm41 5.3.4. Nhiệt lượng tổn thất trong quá trình sấy42 5.3.5. Nhiệt lượng của calorifer cần cung cấp cho quá trình sấy42 5.4. Cân bằng nhiệt vào và ra thiết bị sấy42 5.4.1. Nhiệt lượng vào thiết bị sấy42 5.4.2. Nhiệt lượng ra khỏi thiết bị sấy44CHƯƠNG 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 46 6.1. Tính xilô và bunke chứa 46 6.1.1. Tính xilô47 6.1.2. Chọn bunke chứa nguyên liệu sau làm sạch để sản xuất48 6.2. Thiết bị làm sạch 49 6.3. Thiết bị rửa và ngâm đại mạch 50 6.4. Hệ thống ươm mầm 51 6.5. Thiết bị đảo malt53 6.6. Máy tách rễ mầm 53 6.7. Máy sấy malt 54 6.8. Thiết bị chứa fomalin .54 6.9. Máy điều hòa không khí55 6.10. Máy nén khí 55 6.11. Cân thành phẩm và nguyên liệu56 6.12. Tính gàu tải 56 6.12.1. Gàu tải vận chuyển đại mạch lên xilô chứa (gàu tải 1)56 6.12.2. Gàu tải vận chuyển đại mạch lên thiết bịlàm sạch (gàu tải 2)58 6.12.3. Gàu tải vận chuyển đại mạch lên bunke (gàu tải 3)59 6.12.4. Gàu tải vận chuyển malt tươi đến thiết bị sấy (gàu tải 4)59 6.12.5. Gàu tải vận chuyển malt khô lên thiết bị tách rễ mầm (gàu tải 5)60 6.12.6. Gàu tải vận chuyển mầm, rễ lên thiết bị chứa (gàu tải 6)60 6.12.7. Gàu tải vận chuyển malt thành phẩm lên xilô chứa (gàu tải 7)60 6.12.8. Gàu tải vận chuyển đại mạch và malt lên cân (gàu tải 8)60 6.13. Tính và chọn vít tải 61 6.13.1. Tính vít tải phân phối vào các xilô chứa (vít tải 1)61 6.13.2. Tính vít tải chuyển đại mạch đến thiết bị làm sạch (vít tải 2)61 6.13.3. Vít tải vận chuyển đại mạch sau khi làm sạch đến gàu tải (vít tải 3)62 6.13.4. Vít tải vận chuyển đại mạch đến cân nguyên liệu (vít tải 4)62 6.13.5. Vít tải vận chuyển đại mạch đến các bunke chứa (vít tải 5)62 6.13.6. Vít tải vận chuyển nguyên liệu từ bunke đến thiết bị ngâm (vít tải 6)63 6.13.7. Vít tải vận chuyển malt tươi sau khi ươm (vít tải 7)63 6.13.8. Vít tải vận chuyển malt tươi vào các thiết bị sấy (vít tải 8)63 6.13.9. Vít tải vận chuyển malt sau khi sấy đến gầu tải lên thiết bị tách mầm, rễ (vít tải 9)63 6.13.10. Vít tải vận chuyển mầm, rễ lên thiết bị chứa (vít tải 10)63 6.13.11. Vít tải vận chuyển malt thành phẩm đến gàu tải (vít tải 11)64 6.13.12. Vít tải vận chuyển malt thành phẩm đến cân thành phẩm (vít tải 12)64 6.13.13. Vít tải vận chuyển malt thành phẩm đến xilô chứa (vít tải 13)64 6.14. Bơm64CHƯƠNG 7: TÍNH TỔ CHỨC 67 7.1. Sơ đồ hệ thống tổ chức của nhà máy 67 7.2. Tổ chức lao động của nhà máy 68 7.1.1. Chế độ làm việc68 7.1.2. Nhân lực68CHƯƠNG 8: TÍNH XÂY DỰNG 70 8.1. Kích thước các công trình 70 8.1.1. Nhà sản xuất chính70 8.1.2. Phân xưởng lò hơi71 8.1.3. Nhà hành chính71 8.1.4. Nhà xử lí nước72 8.1.5. Đài nước72 8.1.6. Nhà vệ sinh, nhà tắm72 8.1.7. Nhà ăn, căn tin72 8.1.8. Trạm biến áp72 8.1.9. Nhà chứa máy phá dự phòng khi mất điện73 8.1.10. Gara ôtô73 8.1.11. Nhà giữ xe máy73 8.1.12. Phòng thường trực và bảo vệ73 8.1.13. Kho nhiên liệu73 8.1.14. Xưởng cơ điện73 8.1.15. Nhà xử lý nước thải74 8.2. Tính khu đất xây dựng nhà máy 75 8.2.1. Diện tích khu đất75 8.2.2. Tính hệ số sử dụng75CHƯƠNG 9: TÍNH HƠI VÀ NƯỚC 76 9.1. Tính hơi 76 9.2. Tính nước 76 9.2.1. Tính nước dùng cho sản xuất76 9.2.2. Tính tiêu hao nước dùng cho sinh hoạt77 9.3. Tính nhiên liệu 79 9.3.1. Dầu FO79 9.3.2. Dầu DO79 9.3.3. Dầu nhờn80CHƯƠNG 10: KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ SẢN PHẨM81 10.1. Kiểm tra nguyên liệu 81 10.2. Kiểm tra độ trong, màu sắc và chỉ tiêu vi sinh của nước sau khi xử lý 81 10.3. Kiểm tra các công đoạn sản xuất 82 10.3.1. Kiểm tra các công đoạn tách tạp chất82 10.3.2. Kiểm tra công đoạn rửa và ngâm đại mạch82 10.3.3. Kiểm tra công đoạn nảy mầm82 10.3.4. Kiểm tra công đoạn sấy malt.82 10.3.5. Kiểm tra chất lượng của sản phẩm.82 10.3.6. Các dấu hiệu bên ngoài 82 10.3.7. Các chỉ số cơ khí83 10.3.8. Các chỉ số hóa học83CHƯƠNG 11: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP 86 11.1. An toàn lao động 86 11.1.1. Những nguyên nhân gây ra tai nạn86 11.1.2. Những biện pháp hạn chế tai nạn86 11.1.3. Những yêu cầu cụ thể87 11.2. Phòng chống cháy nổ chống sét 88 11.2.1. Phòng chống cháy nổ88 11.2.2. Chống sét88 11.3. Vệ sinh xí nghiệp 89 11.3.1. Vệ sinh xí nghiệp89 11.3.2. Vệ sinh thiết bị89 11.3.3. Xử lý nước thải89 KẾT LUẬN 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93

Đồ án tốt nghiệp: - 1 - SVTH: Lê Ngọc Chính LỜI NÓI ĐẦU Nguyên liệu trong sản xuất bia là nước, malt đại mạch và hoa houblon (hoa bia), trong đó malt được xem là nguyên liệu chính “malt là linh hồn của bia”. Malt vừa là cơ chất vừa là nguồn bổ sung enzyme cho quá trình lên men bia. Malt là sản phẩm được chế biến từ các hạt hòa thảo như: Đại mạch, tiểu mạch, ngô, thóc,… sau khi cho nảy mầm và sấy trong điều kiện thích hợp. Malt là một loại bán thành phẩm nhưng rất giàu chất dinh dưỡng: chứa 16÷18% các chất thấp phân tử dễ hòa tan, chủ yếu là đường đơn giản, dextrin bậc thấp, các axit amin, các chất khoáng, các nhóm vitamin, đặc biệt có hệ enzyme phong phú, chủ yếu là protease và amylase. Theo ước tính của Viện Nghiên cứu chiến lược năm 2008, người dân Việt Nam đã tiêu thụ trên 2 tỷ lít bia, do nhu cầu ngày càng nhiều nên tình hình sản xuất bia cũng phát triển. Đến thời điểm hiện nay, ở nước ta có khoảng trên 500 nhà máy cơ sở sản xuất bia lớn nhỏ khác nhau. Tuy nhiên chất lượng bia vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu của người tiêu dùng vì phần lớn nhà máy bia sử dụng gạo làm nguyên liệu thay thế. Bên cạnh đó hằng năm nước ta phải nhập hàng triệu tấn malt đại mạch để làm nguyên liệu dẫn đến giá thành bia cao. Để khắc phục tình trạng này ta phải đề ra các nhu cầu sản xuất malt ở trong nước với chất lượng cao và ổn định về mặt lâu dài. Vừa là nguồn cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp sản xuất bia vừa tạo công ăn việc làm cho người lao động. Trước tình hình đó, tôi chọn đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40 tấn sản phẩm/ngày”. Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp: - 2 - SVTH: Lê Ngọc Chính CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT 1.1. Sự cần thiết của đầu tư Đi cùng với sự phát triển của công nghiệp rượu, bia thì công nghiệp sản xuất malt cũng phát triển và được chú trọng. Các nhà máy sản xuất malt có thể mua nguyên liệu ở nước ngoài nhập về. Nhưng với điều kiện nước ta hiện nay việc sản xuất malt là cần thiết. Vì các lí do sau: - Tăng ngân sách cho nhà nước. - Giải quyết việc làm cho người lao động, giảm thiểu các tệ nạn xã hội. Với việc khảo sát nghiên cứu khả năng cung cấp nguyên liệu đại mạch và các yếu tố ảnh hưởng đến việc lắp đặt, thi công sự hoạt động của khả năng thu hồi vốn, lãi thì đặt vị trí nhà máy tại khu công nghiệp Hòa Khánh, Đà Nẵng là thích hợp. 1.2. Cơ sở thiết kế 1.2.1. Vị trí địa lí Khu công nghiệp Hòa Khánh thuộc Đà Nẵng là trung tâm miền Trung với hướng gió chủ đạo là Đông Nam, tốc độ gió trung bình là 3÷4m/s, nhiệt độ tháng nóng nhất trong năm là 37 0 C, độ ẩm tương đối là 77%. Bên cạnh đó, việc lựa chọn vị trí thích hợp sẽ ảnh hưởng đến hoạt động sau này của nhà máy. Địa điểm xây dựng nhà máy phải gần đường giao thông, nơi nhập nguyên liệu như cảng, sân bay để thuận lợi vận chuyển, lưu thông. Nhà máy đặt tại khu công nghiệp Hòa Khánh có nhiều ưu thế cho việc xuất malt đi các nơi khác. 1.2.2. Nguồn cung cấp nguyên liệu Nguồn nguyên liệu cung cấp cho nhà máy là nhập đại mạch từ các nước Châu Âu. 1.2.3. Nguồn cung cấp điện Nguồn điện cung cấp cho nhà máy lấy từ lưới điện quốc gia thông qua trạm biến áp của khu vực (từ 500 KV còn 220/380 V). Ngoài ra để đảm bảo cho nhà máy hoạt động liên tục và chủ động, nhà máy lắp đặt thêm một máy phát dự phòng. Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp: - 3 - SVTH: Lê Ngọc Chính 1.2.4. Nguồn cung cấp nhiên liệu Nhà máy nhập nhiên liệu cần cho sản xuất từ công ty xăng dầu gần đó. Nguồn nhiên liệu cần cho nhà máy như dầu DO, FO, xăng, nhớt để cung cấp cho lò hơi, vận hành ô tô 1.2.5. Nguồn cung cấp hơi Nhà máy có năng suất lớn vì thế để vận hành các thiết bị đặc biệt là hệ thống sấy malt thì đòi hỏi cần có một lượng hơi tương đối lớn nên nhà máy cần lắp đặt hệ thống lò hơi có công suất tương đối lớn và hợp lý. 1.2.6. Nguồn cung cấp nước Vì là nhà máy thực phẩm nói chung, nhà máy sản xuất malt nói riêng nên nhu cầu về nước cho sản xuất, sinh hoạt, lò hơi là rất cần thiết. Vì vậy lấy nguồn nước của khu công nghiệp qua xử lí và có giếng dự trữ. Nguồn nước lấy chủ yếu là ở nhà máy nước Thủy Tú công suất là 140000m 3 / ngày cung cấp cho khu công nghiệp, phường Hòa Khánh Bắc và phường Hòa Hiệp. 1.2.7. Nước thải Toàn bộ nước thải của nhà máy được qua hệ thống xử lí nước thải rồi cho thoát cùng với hệ thống thoát nước thải của khu công nghiệp. Đặc biệt khu công nghiệp Hòa Khánh gần biển nên dể dàng cho việc thải nước đã qua xử lý. 1.2.8. Nguồn nhân lực Tập trung chủ yếu là nguồn nhân lực của các tỉnh lân cận, đặc biệt là Quảng Nam. Đây chính là nguồn nhân lực chủ yếu góp phần nâng cao năng suất, đem lại hiệu quả kinh tế cho nhà máy. 1.2.9. Tiêu thụ sản phẩm Tiêu thụ sản phẩm là một tiêu chí quan trọng để quyết định xây dựng một nhà máy. Lợi thế của việc xây dựng nhà máy sản xuất malt ở khu công nghiệp Hòa Khánh là cạnh đó có công ty TNHH VBL Đà Nẵng. Ngoài ra còn có các nhà máy bia ở Quảng Nam và bia Huda Hếu. Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp: - 4 - SVTH: Lê Ngọc Chính 1.2.10. Giao thông, vận tải Khu công nghiệp Hòa Khánh là khu công nghiệp nằm sát tuyến quốc lộ 1A nên thuận tiện trong giao thông đường bộ. Ngoài ra, Đà Nẵng có cảng Tiên Sa thuận lợi về đường thủy trong việc nhập nguyên liệu cũng như liên hệ với nước ngoài. Đà Nẵng còn nằm trên hành lang kinh tế Đông – Tây với điểm cuối là cảng Tiên Sa rất thuận tiện trong việc liên hệ với các nước trong khu vực. Tổng hợp những điều kiện trên, tôi thấy việc xây dựng nhà máy sản xuất malt ở đây là hợp lí và kinh tế. Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp: - 5 - SVTH: Lê Ngọc Chính CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ CHẤT HỖ TRỢ KỸ THUẬT Nguyên liệu chính để sản xuất malt là đại mạch. Ngoài ra, để thực hiện được quy trình sản xuất nhà máy còn sử dụng một số chất hỗ trợ kỹ thuật. 2.1. Nguyên liệu - Đại mạch giống gieo trồng (Hordeum sativum –jessen) thuộc nhóm thực vật có hạt (Spermophita), phân nhóm bỉ tử (Angiospermae), lớp một lá mầm (Monocytoledonae), họ lúa mỳ (Gramineae). - Đại mạch gieo trồng là loại thực vật một năm. Có hai loại đại mạch, đại mạch hai hàng và đại mạch đa hàng. Trong sản xuất malt bia họ dùng chủ yếu là đại mạch hai hàng, bông đứng và rất quan tâm đến các chỉ số thành phần hóa học của chúng. 2.1.1. Cấu tạo của hạt đại mạch 2.1.1.1. Vỏ - Hầu hết hạt các loại đại mạch được bao bọc bên ngoài bằng lớp vỏ trấu. Vỏ trấu được hình thành từ đài hoa. Đài hoa dưới hình thành nên vỏ trấu phía ngoài và kết thúc bằng sợi râu, còn đài hoa phía trên hình thành nên vỏ trấu phía trong của hạt. Đài hoa là công cụ để bảo vệ các cơ quan bên trong của hạt trong quá trình hình thành và chuyển hoá của nó. - Ở đại mạch hai hàng vỏ trấu của hạt khá mỏng và mềm mại. - Thành phần hoá học của vỏ trấu chủ yếu là cellulose kết chặt lại nhờ chất khoáng và litnhin. - Dưới lớp vỏ trấu là lớp vỏ quả, được cấu tạo từ ba lớp tế bào, cứ một lớp xếp ngang thì tiếp đến là một lớp xếp dọc. Với cấu trúc như vậy lớp vỏ quả sẽ rất dai và bền vững. - Dưới lớp vỏ quả là lớp vỏ hạt bao gồm hai lớp tế bào. Tế bào của lớp ngoài có thành rất dày, lớp trong thì trong suốt. Lớp vỏ hạt có vai trò như một màng bán thấm: chỉ cho nước thấm vào bên trong hạt đồng thời giữ các chất hoà tan trong hạt không cho thấm ra bên ngoài. Lớp vỏ quả và vỏ hạt liên kết chặt với nhau, mối liên kết đó chắc hơn rất nhiều do sự liên kết giữa chúng với lớp vỏ trấu. Vỏ trấu là cấu tử chiếm nhiều nhất Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp: - 6 - SVTH: Lê Ngọc Chính trọng lượng của vỏ. Ở đại mạch hai hàng có chất lượng cao, lượng vỏ trấu chiếm khoảng 7÷8% trọng lượng chất khô của hạt, còn ở đại mạch đa hàng chiếm đến 11%. Trọng lượng của vỏ chiếm từ 10,5÷13% trọng lượng của hạt. Kích thước hạt càng bé, tỉ lệ vỏ càng cao so với trọng lượng của khối hạt. 2.1.1.2. Nội nhũ - Nội nhũ là phần lớn nhất đồng thời là phần giá trị nhất của hạt. Ngoài cùng của nội nhũ, tiếp giáp với vỏ hạt là lớp alơron. Lớp alơron rất giàu protein, chất béo, đường, cellulose, pentose, vitamin và chất tro. Vì lớp alơron của đại mạch đa hàng dày hơn đại mạch hai hàng cho nên hàm lượng protein của chúng nhiều hơn. - Dưới lớp alơron mới đến phần nội nhũ của hạt. Cấu trúc của nội nhũ gồm các tế bào lớn có thành mỏng chứa đầy các hạt tinh bột, một ít protein, cellulose, chất béo, tro và đường. 2.1.1.3. Phôi - Là phần sống của hạt, trọng lượng chiếm 2,5÷5% trọng lượng hạt. Có tầm quan trọng đặc biệt đối với sự sống của cây và ngay cả trong công nghiệp sản xuất bia. - Quá trình chế biến hạt đại mạch thành malt, được đặt nền tảng trên sự nảy mầm của hạt (tức phát triển của phôi). Giai đoạn này, quá trình sinh học chủ yếu xảy ra là sự hoạt hóa và tích lũy hoạt lực của hệ enzyme trong hạt. - Phôi nằm ở phía dưới, gần đế hạt, gồm: phôi lá, phôi rễ và giữa chúng là phôi thân. - Tiếp giáp giữa phôi và nội nhũ là ngù. Đó là một màng bán thấm. 2.1.2. Thành phần hoá học của đại mạch - Thành phần hoá học của đại mạch rất phức tạp. Nó phụ thuộc vào giống đại mạch, điều kiện đất đai, khí hậu, kỹ thuật canh tác và điều kiện bảo quản. - Các chỉ số về thành phần hoá học là nhân tố quyết định chất lượng của đại mạch để xem xét loại đại mạch đó có đủ tiêu chuẩn để sản xuất malt và bia hay không. 2.1.2.1. Gluxit a. Tinh bột Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp: - 7 - SVTH: Lê Ngọc Chính - Là khối lượng chiếm vị trí số một về khối lượng (hơn một nửa chất khô). - Trong công nghệ sản xuất, tinh bột có hai chức năng: • Là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi. • Nguồn cung cấp chất hòa tan cho dịch đường trước lúc lên men. - Tinh bột gồm hai polysaccarit hợp thành: amylose và amylopectin. • Amylose chiếm 17÷24% về khối lượng. • Amylopectin chiếm 76÷83% về khối lượng. - Trong môi trường giàu nước, tinh bột bị enzyme thủy phân tạo thành đường dextrin, đường maltose, glucose, và một số polychaccaride khác. b. Cellulose - Phân bố chủ yếu ở lớp vỏ trấu. - Chiếm 20% trọng lượng vỏ. - Phân tử bao gồm 2.000÷10.000 gốc glucose sắp xếp thành mạch dài, mạch xoắn hoặc chùm. - Không tan trong nước, hầu như không thay đổi cấu trúc trong suốt quá trình công nghệ. c. Hemicellulose - Là thành phần chủ yếu tạo nên thành tế bào. - Bao gồm pentozan, hexozan và axit uronic. - Bị thủy phân bởi nhóm enzyme sitase, tạo thành đường đơn hòa tan bền vững vào dịch đường gọi là chất chiết. Đó là nguồn cung cấp dinh dưỡng cho nấm men. d. Các hợp chất pectin và các chất dạng keo - Có bản chất là hydratcacbon, khi thủy phân cho sản phẩm là đường đơn giản galactose và xilose. - Phân bố ở thành tế bào tạo ra màng trung gian. Trong đó về khối lượng chiếm nhiều nhất là protopectin. - Sự có mặt của chúng có hai mặt: • Tích cực: tạo vị đậm đà và bọt cho bia. • Tiêu cực: làm đường có độ nhớt cao khó lọc. Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp: - 8 - SVTH: Lê Ngọc Chính 2.1.2.2. Các hợp chất chứa Nitơ - Chiếm 9÷11% khối lượng chất khô của hạt. - Phần lớn tồn tại dưới dạng cao phân tử, được gọi là protit. a. Protit - Là chỉ số quan trọng thứ hai sau tinh bột, phân bố ở lớp vỏ alơron của hạt và ở phôi, một phần nhỏ ở lớp tế bào bao quanh nội nhũ. - Theo cổ điển thì protit chia làm hai loại: • Protit phức tạp còn gọi là proteit. • Protit đơn giản còn gọi là protein. + Trong nhóm protein, các chất tiêu biểu là: levkozin, edestin, hodein và glutein. Trong suốt quá trình sản xuất malt và bia thì levkozin, edestin và một phần nhỏ của hodein hòa tan vào dịch đường và tồn tại trong bia, còn những cấu tử khác thì bị kết lắng và thải ra ngoài theo bã và cặn lắng. + Proteit là hợp chất được tạo thành từ một phân tử có bản chất protein và một phân tử khác là phi protein, đại diện cho nhóm này là: nucleoproteit, lipoproteit, glucoproteit và phosphatproteit. Đặc điểm chung của proteit là kém hòa tan hoặc hòa tan không bền vững. Trong công nghệ sản xuất bia, proteit gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và vì thế ta phải loại bỏ tối đa cấu tử này ra khỏi dịch đường. b. Các hợp chất chứa Nito phi protit Tiêu biểu là albumose, pepton, peptit, polypeptit và axit amin. - Albumose và pepton: có vai trò lớn trong tạo và giữ bọt bia, cũng làm tăng hương vị bia. Mặc khác hàm lượng cao, chúng làm giảm độ bền keo bia gây đục bia. - Peptit: là hỗn hợp mà phân tử của chúng tạo thành từ các gốc axitamin. Căn cứ vào số gốc axit amin mà chúng ta chia ra: di_, tri_ và polypeptit. Hòa tan dễ dàng vào dịch đường để tạo thành dung dịch bền vững và tồn tại trong bia như một trong những thành phần dinh dưỡng. Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp: - 9 - SVTH: Lê Ngọc Chính - Axit amin: tồn tại tự do trong đại mạch với một lượng không nhiều. Chiếm khoảng 0,1% về khối lượng chất khô của hạt. Tuy vậy nó có vai trò rất lớn trong sản xuất bia. • Là nguồn nitơ cung cấp cho nấm men. • Là tác nhân chính tạo melanoit. • Tham gia tạo bọt và tồn tại trong bia như một thành phần dinh dưỡng quan trọng. 2.1.2.3. Polyphenol và chất đắng - Polyphenol tập trung chủ yếu ở lớp vỏ. Phần lớn là những hợp chất hòa tan được và tồn tại trong bia dưới dạng dẫn xuất của catechin, chúng thuộc nhóm flavonit. - Chất chát và chất đắng trong đại mạch thuộc nhóm lypoit, là nguyên nhân gây vị đắng khó chịu cho bia. Hầu hết chất chát, chất đắng và chất màu tồn tại ở lớp vỏ. Để loại chúng, ta ngâm hạt trong môi trường kiềm nhẹ. 2.1.2.4. Fitin - Là muối đồng thời của canxi và magie với axit anozit phosphoric. Chúng tập trung chủ yếu ở vỏ và chiếm 0,9% khối lượng chất khô của vỏ. Khi thủy phân tạo thành inozit C 6 H 6 (OH) 6 và axit phosphoric. Hợp chất cuối này là nguồn cung cấp phosphor cho nấm men, đồng thời làm tăng độ chua tác dụng của dịch cháo ở giai đoạn đường hóa là biện pháp hữu hiệu nâng cao hiệu suất đường hóa. 2.1.2.5. Vitamin - Chứa vitamin: B 1 , B 2 , B 6 , PP, tiền vitamin A, E, axit pantotenic, biotin, axit pholievic và nhiều dẫn xuất vitamin khác. Tuy hàm lượng thấp nhưng chúng đóng vai trò quan trọng trong công nghệ sản xuất malt vì chúng là nhân tố điều hòa sinh trưởng của mầm. 2.1.2.6. Chất khoáng - Gồm: SiO 2 , MgO, CaO, Na 2 O, SO 3 , Fe 2 O 3 đóng vai trò quan trọng trong sản xuất malt và bia. Đặc biệt là nguyên tố phosphor vì nó đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành hệ thống đệm của dịch đường. Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp: - 10 - SVTH: Lê Ngọc Chính 2.1.2.7 Chất béo và lipoit - Hàm lượng trong hạt dao động từ 2,5÷5% lượng chất khô. Tập trung chủ yếu ở phôi và lớp alơron. Chúng là loại dầu béo màu vàng café nhạt, có mùi thơm nhẹ dễ chịu, chỉ số axit 16, xà phòng 181, iôt 125. Thành phần chủ yếu của các loại dầu béo trong đại mạch là este của glyxeriwovis các axit béo bậc cao. - Ở giai đoạn ươm mầm, một phần chất béo và lipit thủy phân bởi enzyme lipase. Một số sản phẩm thủy phân được chuyển đến phôi để nuôi cây non, số còn lại tồn tại trong dịch đường hoặc ra ngoài theo bã malt. Chất béo và lipoit tồn tại trong bia sẽ làm giảm độ bền keo của sản phẩm. 2.1.2.8. Enzyme - Là hợp chất hữu cơ có hoạt tính sinh học cao, cấu tạo phân tử phức tạp và có vai trò đặc biệt trong sản xuất bia. - Giai đoạn hình thành hạt, hoạt lực enzyme rất cao. Giai đoạn chín hoạt lực giảm đáng kể. Sau khi sấy hàm ẩm còn 11÷13% thì enzyme trở thành trạng thái liên kết. Giai đoạn ngâm, hạt hút nước đến 46% thì hệ enzyme được giải phóng tạo thành trạng thái tự do. Đến giai đoạn ươm, hoạt lực enzyme đạt đến mức tối đa, nhờ đó mà đường hóa chúng có khả năng thủy phân tối đa các hợp chất cao phân tử trong nội nhũ hạt. - Trong đại mạch, hệ enzyme rất phong phú. Phân hai nhóm chính: Hydrogenase Decmolase a. Hydrogenase (enzyme thủy phân) Cacbohydrase: Thủy phân gluxit cao phân tử. Nhóm này phân hai nhóm chính: polydase và hexozidase. - Hexozidase: thủy phân di-saccarit, tri-saccarit và một số glucozit khác thành các đường đơn. - Polyase: thủy phân glucozit cao phân tử. Chúng bao gồm: Diastase ( −− βα amylase): cắt tinh bột thành glucose, maltose, dextrin. • Sitase: gồm sitolactase và sitolitase. Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40 tấn sản phẩm/ngày [...]... Hàm lượng đạm hoà tan tăng nhưng không đáng kể Trước lúc bảo quản, nhiệt độ của malt cần hạ xuống 200C CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 4.1 Chọn các thông số ban đầu 4.1.1 Năng suất nhà máy Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen với năng suất 40 tấn sản phẩm/ngày Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp: - 26 - SVTH: Lê Ngọc Chính 4.1.2 Chọn các số liệu... 20 4.2.2 Kế hoạch sản xuất của nhà máy Nhà máy làm việc năm 12 tháng, ngày làm 3 ca Bảng 4.2 Biểu đồ sản xuất nhà máy Tháng 1 Số ngày làm 26 việc Số ca 78 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cả năm 24 26 25 26 25 27 27 26 27 26 27 312 72 78 75 78 75 81 81 78 81 78 81 936 4.2.3 Tính chi phí nguyên liệu cho một ngày 4.2.3.1 Năng suất của nhà máy: 40 tấn sản phẩm/ngày 4.2.3.2 Lượng nguyên liệu cần cho sản xuất M =... Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp: - 14 - SVTH: Lê Ngọc Chính CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 3.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ Đại mạch w = 13% Làm sạch w = 13% Nứơc Formalin (40% ) Tạp chất Rửa và ngâm hạt w = 46% = 48h Ươm mầm w = 45% T = 7 ngày Sấy w = 1,5% t o = 105oC Tách mầm rễ w = 2% Mầm rễ Thành phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy sản. .. quan của sản phẩm - Chế độ của công nghệ sấy ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm, vì sấy là quá trình trao đổi nhiệt rất phức tạp, nó làm thay đổi không những về kết cấu vật lý mà còn cả thành phần hóa học bên trong và bên ngoài malt Do đó cần có chế độ sấy thích hợp nhằm đảm bảo tính chất cảm quan và chất lượng của malt thành phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40 tấn sản phẩm/ngày... 1000 4.2.3.6 Lượng malt sau khi sấy Lượng chất khô sau khi sấy: G= 53057,43 × 773,63 = 41046,82 (kg/ngày) 1000 Lượng malt sau khi sấy: M= 53057,43 × 785,41 = 41671,84 (kg/ngày) 1000 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp: - 31 - SVTH: Lê Ngọc Chính Thể tích của malt sau khi sấy: V= 53057,43 × 1,68 = 89,14 (m3) 1000 4.2.3.7 Lượng malt sau khi tách rễ... Lượng nguyên liệu: Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp: - 28 - M = 773,63 × SVTH: Lê Ngọc Chính 100 = 785,4kg (100 - 1,5) Thể tích: V =1,1×1,53=1,68 (m3) 4.2.1.6 Lượng malt sau khi tách mầm rễ Lượng chất khô: (100 − 4,5) = 738,82kg 100 G = 773,63 × Lượng malt thành phẩm: M = 738,82 × 100 = 753,90kg (100 − 2) Thể tích malt thành phẩm: V = 753,90... tự quay trục của nó nhờ động cơ được đặt dưới đáy thiết bị 2 3 Hình 3.1 Thiết bị làm sạch đại mạch hiệu Verticleaner VCC 600 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp: - 16 - SVTH: Lê Ngọc Chính Những mẫu đất, cát có kích thước nhỏ và lớn theo các tấm chắn được tháo ra ngoài qua cửa 1 và 2 đặt bên hông thiết bị còn những mạt sắt sẽ được tháo ra định kỳ... Với Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40 tấn sản phẩm/ngày Hình 3.7: Xilô bảo quản malt Đồ án tốt nghiệp: - 25 - SVTH: Lê Ngọc Chính hàm ẩm này, vỏ của hạt sẽ mềm và dẻo, lúc nghiền không bị nát, tạo lớp màng lọc lý tưởng cho quá trình lọc bã malt Cũng do hạt hút thêm nước, thể tích của chúng sẽ tăng lên, đồng thời trong lúc này ở trong hạt xảy ra một số quá trình mà kết quả của... dùng để sản xuất: Nước trong suốt, không mùi, không vị lạ, không chứa vi sinh vật gây bệnh Độ cứng tốt nhất của nước là 7 (mg đương lượng/lít.) pH=6,7÷7,3 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp: - 13 - SVTH: Lê Ngọc Chính Oxy không khí >1÷2 (mg/l) Chuẩn độ coli ≥ 300ml Chỉ số coli ≤ 3 Hàm lượng cặn khô 250÷500 (mg/l) CaO: 80÷160 (mg/l); MgO: 20 40 (mg/l);... 5.2.10 Tổng lượng không khí khô cần thiết cho quá trình sấy L= ∆w = ∆ w.l x 2 − xo [15, tr 102] Trong đó ∆ w: Chênh lệch khối lượng của vật liệu trước và sau khi sấy: ∆ w=G1-G2 Lượng ẩm cần thiết bốc hơi từ nguyên liệu trong một ngày là: ∆ w = 75384,00–41671,84=33712,16kg Lượng ẩm cần thiết bốc hơi trong 1 giờ là: Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 40 tấn sản phẩm/ngày

Ngày đăng: 06/10/2014, 09:35

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan