báo cáo dây chuyền công nghệ sản xuất bia Larue của công ty nhà máy bia Quảng Nam

MỤC LỤC MỞ ĐẦU 6 Phần 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY VBL QUẢNG NAM 7 1.1 Lịch sử phát triển của công ty VBL Quảng Nam 7 1.2 Cơ cấu tổ chức của công ty 8 1.3 sơ đồ mặt bằng của công ty 8 1.4 Sơ đồ quy trình công nghệ tổng quát của công ty 10 1.5 Thuyết minh quy trình công nghệ 11 Phần 2: NGUYÊN LIỆU VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 13 Chương 1: NGUYÊN LIỆU 13 1.1.Malt 13 1.2 Gạo 13 1.3 Hoa houblon 14 1.4 Nước 14 1.5. Nấm men 15 Chương 2: BỘ PHẬN NGHIỀN, NẤU BIA 16 2.1. Bộ phận nghiền 16 2.1.1. Sơ đồ qui trình công nghệ 16 2.1.2. Thuyết minh qui trình 17 2.1.3 Thiết bị chính trong phân xưởng nghiền 18 2.1.3.1 Sàng rung 18 a. Cấu tạo 18 b. Nguyên tắc hoạt động 19 2.1.3.2 Máy nghiền trục 19 a. Cấu tạo 19 b. Nguyên tắc hoạt động 20 2.1.3.3 Máy nghiền búa 20 a. Cấu tạo 20 b. Nguyên tắc hoạt động 21 2.2 Phân xưởng nấu 22 2.2.1 Sơ đồ qui trình công nghệ 22 a. Đường hóa nguyên liệu 22 b. Houblon hóa dịch đường 25 2.3. Các thiết bị chính trong phân xưởng nấu 27 2.3.1 Nồi nấu 27 a. Cấu tạo 27 b. Nguyên tắt hoạt động 27 2.3.2 Thiết bị lọc đáy bằng 28 a. Cấu tạo 28 b. Nguyên tắt hoạt động 29 2.3.3 Thiết bị Houblon hóa 30 a. Cấu tạo 30 b. Nguyên tắt hoạt động 30 c. Thông số nồi hoablon hoá 31 2.3.4 Thiết bị lắng xoáy whirlpool 31 a.Cấu tạo 31 b. Nguyên tắt hoạt động 31 2.4 QUI TRÌNH CIP ( VỆ SINH THIẾT BỊ) 32 2.4.1 Qui trình vệ sinh 32 2.4.2 Thuyết minh qui trình 32 2.4.2.1 Chuẩn bị 32 2.4.2.2 Kiểm tra 32 2.4.2.3 Quá trình CIP 33 Chương 3: BỘ PHẬN LÊN MEN, LỌC 34 3.1 Quy trình lên men, lọc 34 3.1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 34 3.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 35 3.2 Quy trình nhân men trong phân xưởng 37 3.2.1 Chuẩn bị 37 3.2.2 Yêu cầu chung 37 3.2.3 Nhân men 38 3.2.4 Kết thúc giai đoạn cấp men giống 38 3.2.5 Kết thúc quá trình nhân men 38 3.3.3 Các thiết bị chính trong quá trình lên men, lọc 38 3.3.1 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm 38 a. Cấu tạo 38 b. Nguyên tắt hoạt động 39 3.3.2 Thiết bị lên men 40 a. Cấu tạo 40 b. Nguyên tắt hoạt động 40 3.3.3 Thiết bị lọc đĩa 41 a. Cấu tạo 41 b. Nguyên tắt hoạt động 42 3.4 Các sự cố có thể xảy ra trong quá trình lên men, lọc 43 3.5 Các qui trình CIP (clean in place) 44 3.5.1 Mục đích của quá trình CIP 44 3.5.2 Chuẩn bị hóa chất 44 a. CIP lạnh 44 b. CIP nóng 45 3.5.3 Các bước tiến hành CIP: gồm 6 bước 46 3.5.4 Các quá trình CIP các khu vực cụ thể 47 a. Vệ sinh đường ống nhà nấu: tuân theo qui trình chung 47 b. Vệ sinh đường ống nhà lọc: Giống vệ sinh đường ống nhà nấu 47 c. Vệ sinh các tank lên men, tank tàng trữ bia trong, tank nhân men, tank thu hồi men Chương 4: PHÂN XƯỞNG CHIẾT RÓT 49 4.1 Sơ đồ quy trình làm việc của phân xưởng chiết rót 49 4.2 Thuyết minh quy trình 50 4.3 Thiết bị trong phân xưởng chiết rót 51 4.3.1 Máy rửa chai 51 a. Cấu tạo 52 b. Nguyên tắt hoạt động 52 4.3.2 Máy chiết chai:(Năng suất 15000 chai/h) 53 a. Cấu tạo 53 b. Nguyên tắt hoạt động 54 4.3.3 Thiết bị thanh trùng 54 a. Cấu tạo 55 b. Nguyên tắc làm việc 56 Phần 3: BỘ PHẬN CƠ ĐIỆN 57 CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG LẠNH 57 1.1 Sơ đồ hệ thống lạnh 1.2 Thuyết minh sơ đồ 57 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG XỬ LÝ CO2 59 2.1. Sơ đồ nguyên lý 59 2.2 Thuyết minh sơ đồ 60 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG LÒ HƠI 61 3.1 Quá trình cấp hơi 61 CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG XỬ LÍ NƯỚC DÙNG CHO SẢN XUẤT 62 4.1 Sơ đồ xử lí nước 62 4.2 Thuyết minh sơ đồ 62 Phần 4: HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 64 4.1 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải 64 4.2 Thuyết minh sơ đồ 64 Phần 5: AN TOÀN LAO ĐỘNG 65 5.1 An toàn điện 65 5.2 An toàn hóa chất 65 5.3 An toàn vị trí làm việc 65 KẾT LUẬN 67

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 6

Phần 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY VBL QUẢNG NAM 7

1.1 Lịch sử phát triển của công ty VBL Quảng Nam 7

1.2 Cơ cấu tổ chức của công ty 8

1.3 sơ đồ mặt bằng của công ty 8

1.4 Sơ đồ quy trình công nghệ tổng quát của công ty 10

1.5 Thuyết minh quy trình công nghệ 11

Phần 2: NGUYÊN LIỆU VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 13

Chương 1: NGUYÊN LIỆU 13

1.1.Malt 13

1.2 Gạo 13

1.3 Hoa houblon 14

1.4 Nước 14

1.5 Nấm men 15

Chương 2: BỘ PHẬN NGHIỀN, NẤU BIA 16

2.1 Bộ phận nghiền 16

2.1.1 Sơ đồ qui trình công nghệ 16

2.1.2 Thuyết minh qui trình 17

2.1.3 Thiết bị chính trong phân xưởng nghiền 18

2.1.3.1 Sàng rung 18

a Cấu tạo 18

b Nguyên tắc hoạt động 19

2.1.3.2 Máy nghiền trục 19

a Cấu tạo 19

b Nguyên tắc hoạt động 20

2.1.3.3 Máy nghiền búa 20

a Cấu tạo 20

b Nguyên tắc hoạt động 21

2.2 Phân xưởng nấu 22

2.2.1 Sơ đồ qui trình công nghệ 22

a Đường hóa nguyên liệu 22

b Houblon hóa dịch đường 25

2.3 Các thiết bị chính trong phân xưởng nấu 27

2.3.1 Nồi nấu 27

a Cấu tạo 27

b Nguyên tắt hoạt động 27

2.3.2 Thiết bị lọc đáy bằng 28

a Cấu tạo 28

b Nguyên tắt hoạt động 29

2.3.3 Thiết bị Houblon hóa 30

a Cấu tạo 30

b Nguyên tắt hoạt động 30

c Thông số nồi hoablon hoá 31

2.3.4 Thiết bị lắng xoáy whirlpool 31

a.Cấu tạo 31

b Nguyên tắt hoạt động 31

2.4 QUI TRÌNH CIP ( VỆ SINH THIẾT BỊ) 32

2.4.1 Qui trình vệ sinh 32

2.4.2 Thuyết minh qui trình 32

2.4.2.1 Chuẩn bị 32

2.4.2.2 Kiểm tra 32

2.4.2.3 Quá trình CIP 33

3.1 Quy trình lên men, lọc 34

3.1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 34

3.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 35

3.2 Quy trình nhân men trong phân xưởng 37

3.2.1 Chuẩn bị 37

3.2.2 Yêu cầu chung 37

3.2.3 Nhân men 38

3.2.4 Kết thúc giai đoạn cấp men giống 38

3.2.5 Kết thúc quá trình nhân men 38

3.3.3 Các thiết bị chính trong quá trình lên men, lọc 38

3.3.1 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm 38

a Cấu tạo 38

b Nguyên tắt hoạt động 39

3.3.2 Thiết bị lên men 40

a Cấu tạo 40

b Nguyên tắt hoạt động 40

3.3.3 Thiết bị lọc đĩa 41

a Cấu tạo 41

b Nguyên tắt hoạt động 42

3.4 Các sự cố có thể xảy ra trong quá trình lên men, lọc 43

3.5 Các qui trình CIP (clean in place) 44

3.5.1 Mục đích của quá trình CIP 44

3.5.2 Chuẩn bị hóa chất 44

a CIP lạnh 44

b CIP nóng 45

3.5.3 Các bước tiến hành CIP: gồm 6 bước 46

3.5.4 Các quá trình CIP các khu vực cụ thể 47

a Vệ sinh đường ống nhà nấu: tuân theo qui trình chung 47

b Vệ sinh đường ống nhà lọc: Giống vệ sinh đường ống nhà nấu 47

c Vệ sinh các tank lên men, tank tàng trữ bia trong, tank nhân men, tank thu hồi men Chương 4: PHÂN XƯỞNG CHIẾT RÓT 49

4.1 Sơ đồ quy trình làm việc của phân xưởng chiết rót 49

4.2 Thuyết minh quy trình 50

4.3 Thiết bị trong phân xưởng chiết rót 51

4.3.1 Máy rửa chai 51

a Cấu tạo 52

b Nguyên tắt hoạt động 52

4.3.2 Máy chiết chai:(Năng suất 15000 chai/h) 53

a Cấu tạo 53

b Nguyên tắt hoạt động 54

4.3.3 Thiết bị thanh trùng 54

a Cấu tạo 55

b Nguyên tắc làm việc 56

Phần 3: BỘ PHẬN CƠ ĐIỆN 57

CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG LẠNH 57

1.1 Sơ đồ hệ thống lạnh 1.2 Thuyết minh sơ đồ 57

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG XỬ LÝ CO2 59

2.1 Sơ đồ nguyên lý 59

2.2 Thuyết minh sơ đồ 60

CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG LÒ HƠI 61

3.1 Quá trình cấp hơi 61

CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG XỬ LÍ NƯỚC DÙNG CHO SẢN XUẤT 62

4.1 Sơ đồ xử lí nước 62

4.2 Thuyết minh sơ đồ 62

Phần 4: HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 64

4.1 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải 64

4.2 Thuyết minh sơ đồ 64

Phần 5: AN TOÀN LAO ĐỘNG 65

5.1 An toàn điện 65

5.2 An toàn hóa chất 65

5.3 An toàn vị trí làm việc 65

KẾT LUẬN 67

MỞ ĐẦU

Ngành công nghiệp thực phẩm là nghành khoa học kỹ thuật đóng một vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân nó giải quyết những nhu cầu cần thiết về cuộc sống của con người khi nhu cầu sống của con người ngày càng được cải thiện thì nhu cầu ăn uống ngày càng cao, không những về số lượng mà càng chất lượng

Trong thời gian gần đây ngành công nghệ sản xuất bia của nước ta đã có một bước phát triển lớn, lượng bia sản xuất ngày một lớn Bia là loại nước uống có độ cồn thấp, có mùi thơm dặc trưng và vị đắng của hoa houblon Ngoài khả năng làm thỏa mãn nhu cầu giải khát bia còn cung cấp năng lượng lớn cho cơ thể con người như: protein, đường đơn, vitamin, khoáng chất

Ở nước ta có khí hậu nhiệt đới nên nhu cầu giải khát càng nhiều Hơn nữa do chính sách mở cửa của nhà nước ta nên các thương hiệu bia nước ngoài vào thị trường nước ta với chất lượng tốt và kỹ thuật quảng cáo tinh vi, nhưng với thương hiệu bia nước ngoài với giá cả khá cao nên chỉ đáp ứng phần nào cho tầng lớp có thu nhập khá,

vì vậy để cạnh tranh thị trường đòi hỏi bia trong nước cần phải có chất lượng cao và giá thành sản phẩm ổn định

Tập đoàn VBL Việt Nam là một hình thức liên doanh nước ngoài điển hình, phát triển mạnh Sản phẩm của VBL đã có mặt trên thị trường với khối lượng nhiều, đadạng về sản phẩm như: Heiniken, Tiger, Bivina, Laru, Lager

Sau một tháng thực tập tại công ty VBL Quảng Nam tôi đã tìm hiểu được rõ hơn

về các dây chuyền công nghệ sản xuất bia Larue Hôm nay tôi xin trình bày bài báo cáonày theo những phần mà tôi và các bạn đã được hướng dẫn và tuần tự đó là: bộ phận cơđiện; bộ phận nấu; bộ phận lên men, lọc, bộ phận chiết rót

Phần 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY VBL QUẢNG NAM1.1 Lịch sử phát triển của công ty VBL Quảng Nam

Được thành lập vào tháng 9 năm 2002 với tên gọi là nhà máy bia Quảng Nam, là một đơn vị trực thuộc của công ty xây lắp điện Quảng Nam, là một doanh nghiệp nhà nước, có điện tích xây dựng là 30.000 m2 tại khu công nghiệp Điện Nam - Điện Ngọc, huyện Điện Bàn, tỉnh Quảng Nam

Tổng số vốn đầu tư của nhà máy là 140 tỷ đồng Việt Nam Công suất giai đoạn mớithành lập là 10triệu lít/năm, trong tương lai dự kiến sẽ nâng lên 120triệu lít/năm

Tháng 12 năm 2003, nhà máy được cấp chứng chỉ hệ thống quản lý chất lượng theoiso 9001:2000 Tháng 4 năm 2004, nhà máy ký hợp đồng với công ty bia Fosters để sản xuất bia Larue Tháng 12 năm 2006, nhà máy tiếp tục chứng nhận iso 9000:2000.Nhà 11/01/2007, công ty lắp điện Quảng Nam và công ty liên doanh nhà máy bia Việt Nam (VBL) ký hợp đồng liên doanh thành lập công ty TNHH VBL Quảng Nam Nhà máy bia Quảng Nam trở thành một thành viên của VBL, đổi tên thành công ty TNHH VBL Quảng Nam Tháng 1 năm 2007, công ty TNHH VBL được cấp giấy chứng nhận đầu tư, với công suất 120 triệu lít/năm

* Công ty liên doanh nhà máy bia Quảng Nam(VBL)

VBL

VBL TP Hồ

Chí Minh

VBL Tiền Giang

Nam

1.2 Cơ cấu tổ chức của công ty

* Các sản phẩm của công ty: Heineken, Bivina, Larue, Lager, Tiger…

* Thiết bị của công ty VBL Quảng Nam:

 Hầu hết là mới, sản xuất năm 2002 trở về sau

 Các nồi nấu, bồn chứa, hệ thông đường ống được chế tạo tại Việt Nam

 Các thiết bị bơm và lọc: chế tạo tại Châu Âu (Ý, Thuỵ Điển)

 Dây chuyền chiết: Kết hợp thiết bị Ý và Đức

Ban tổng giám đốc

1.3 sơ đồ mặt bằng của công ty

XỬ LÝ NƯỚC

NƯỚC

Trạm biến áp

Khí nén

Thu hồi CO2

Lò hơi

NHÀ NGHIỀN

NHÀ KHO

WC

Nhà ăn

Hội Trườ ng

Nhà xe Bồn

hoa

Bồn hoa NHÀ CHIẾT

KHO THÀNH PHẨM

Lạnh trung tâm

1.4 Sơ đồ quy trình công nghệ tổng quát của công ty

Nguyên liệu Kiểm tra Nấu Lọc và rửa bã Bã hèm Dịch đường

Houblon hoá Lắng xoáy Cặn Dịch đường

1.5 Thuyết minh quy trình công nghệ

Nguyên liệu để sản xuất bia gồm malt, gạo,viên hoa,cao hoa,nước, caramen và một số phụ gia khác Malt, cao hoa, viên hoa được nhập từ Úc, gạo mua trong nước

Nguyên liệu đem nghiền gồm malt và gạo.Gạo được nghiền bằng máy nghiền búa, malt được nghiền bằng máy nghiền trục

Sau khi nghiền ,bột nghiền được trộn phối với nước theo tỉ lệ 1:3 rồi bơm sang nồi nấu Sau đó dịch khối nấu từ nồi gạo được bơm sang nồi malt, tiến hành quy trình hội choá ở 66oC và giữ trong vòng 10-15 phút, sau đó nâng nhiệt để quá trình đường hoá xảy ra hoàn toàn tạo ra mantoza và một ít dextrin Dùng dung dịch Iốt để kiểm tra quá trình đường hoá ở 750C

Sau khi đường hoá, dịch cháo được bơm qua thiết bị lọc đáy bằng để tách dịch đường ra khỏi bã hèm và rửa bã để thu phần dịch đường còn sót lại trong bã Bã được bơm ra bể chứa còn dung dịch đường được bơm sang nồi houblon hoá hoặc bơm qua nồi trung gian (nếu nồi houblon hoá đang hoạt động)

Quá trình houblon hoá nhằm truyền mùi thơm và vị đắng cho bia có trong hoa và đồng thời vô hoạt hoá enzim, tiêu diệt vi sinh vật, keo tụ prôtêin, tăng nồng độ dịch đường

Sau khi houblon hoá,dịch cháo được bơm sang thiết bị lắng xoáy whirlpool để lắng các cặn bã, thời gian lắng là 20 phút.Sau đó dịch đường được bơm sang thiết bị làm lạnh nhanh kiểu bản mỏng Tác nhân lạnh là nước 2oC để hạ nhiệt độ dịch đường từ 90-

95oC xuống còn 90C và được bơm sang các tank lên men Nấm men sau khi được nhân giống ở phòng thí nghiệm đến đủ số liệu 100 triệu tế bào/ml hoặc sữa men sau khi được thu hồi từ các tank lên men trước.Lượng men cần cung cấp cho tank lên men được chuyển một lần vào mẻ nấu đầu tiên Sau khi lên men 6h tiến hành rút cặn lạnh

Nhiệt độ len men chính là 140C ,áp xuất 0.3-0.5kg/cm, thời gian khoảng 7 ngày Khi hàm lượng diaxetyl đạt ở mức cho phép <=0,12ppm thì bắt đầu hạ lạnh Khi nhiệt độ xuống 4-50C tiến hành rút men khoảng 80% để thực hiện qua trình lên men phụ, nhiệt

độ lên men phụ là -10C, thời gian khoảng 2-3 ngày

Sau khi lên men, bia được bơm qua thiết bị lọc đĩa, bổ sung CO2 rồi ổn định trong tank BBT Bia được rót vào chai theo nguyên tắc rót đẳng áp sau đó đóng nắp, thanh trùng ,dán nhãn, in ngày sản xuất và HSD và chuyển vào kho thành phẩm

PHẦN 2: NGUYÊN LIỆU VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

Chương 1: NGUYÊN LIỆU

Nguyên liệu chính dùng để nấu bia gồm: malt đại mạch, hoa houblon, nước, nấm men và nguyên liệu thay thế là gạo.

1.1 Malt

Malt là sản phẩm chế biến từ hạt đại mạch

bằng cách cho nẩy mầm trong điều kiện nhân tạo,

sao đó sấy đến độ ẩm nhất định Malt rất có giá trị

về mặt dinh dưỡng, do các thành phần trong hạt

đại mach đã chuyển hoá thành dạng dễ tiêu hoá

Hệ số hấp thu chất dinh dưỡng của ngũ cốc sẽ

tăng lên khi nó chuyển hoá thành dạng malt, vì thế

malt được dùng để sản xuất nhiều loại sản phẩm

chất lượng cao

Trong sản xuất bia malt vừa là nguyên liệu chính, vừa là nguồn enzym thuỷ phân Trong malt tích luỹ một lượng lớn các enzym, chủ yếu là amylaza, ngoài ra còn có proteaza, xitaza, pentaza, và các enzyme khác

1.2 Gạo

Người ta bổ sung gạo nhằm mục đích:

-Giảm giá thành sản phẩm trong công nghiệp bia, gạo là nguyên liệu thay thế một phần Malt đại mạch Việc sử dụng nguyên liệu thay thế còn giúp cải thiện một số tính chất của sản phẩm và đa dạng sản phẩm

- Dễ mua

- Hàm lượng tinh bột nhiều

Trong thành phần chất khô của gạo thì tinh bột chiếm 75%, protein chiềm 8%, chất béo

từ 1-1.5%, xenluloza từ 0.5-0.8%, chất khoáng từ 1-1.2%

Gạo là nguyên liệu lý tưởng cho sản xuất bia, cung cấp một lượng nhất định cho quá trình đường hoá

1.3 Hoa houblon

Hoa houblon là nguyên liệu không thể thay thế được trong sản xuất bia Hoa

houblon là loại thực vật lâu niên, đơn tính, thuộc họ gai mèo, nó gồm có hoa cái và hoađực nằm trên 2 thân khác nhau Trong công nghệ sản xuất bia người ta chỉ sử dụng hoacái chưa thụ phấn, vì khi đã thụ phấn trong hoa sẽ tạo hạt, làm giảm chất lượng của hoa

Hoa houblon truyền cho bia vị

đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng,

nó làm tăng khả năng giữ bọt, làm

tăng độ bền keo và thành phần hoá

học của sản phẩm Trong sản xuất bia

người ta sử dụng hoa houblon dưới

nhiều dạng khác nhau: hoa nguyên,

hoa nghiền, hoa viên và cao hoa Nhà máy đã sử dụng hoa viên và cao hoa để sản xuất bia vì nó dễ bảo quản, chất lượng tốt Không nên sử dụng 100% cao hoa để nấu bia vì

nó sẽ làm cho mùi, vị của bia giảm sút

Lượng nước trực tiếp dùng để nấu bia không nhiều nhưng nó ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của bia Chính vì thế, nước để nấu bia phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Nước phải trong suốt, không màu, không mùi, không vị và không chứa các vi sinh vậtgây bệnh

- Nước có độ cứng trung bình từ 5 – 6 mg/l, pH 6.8 – 7.3, độ oxy không vượt quá 1 – 2 mg/l, hàm lượng cặn khô không vượt quá 600 mg/l, chuẩn độ coli không nhỏ hơn 300ml, chỉ số coli không lớn hơn 3

- Nước sử dụng để nấu bia không được có xianua, thuỷ ngân, Bari, Crom, Amoniac, Photphat, Sunphuahydro, Nitric…

Tại nhà máy bia, nguồn nước được sử dụng được cấp từ các nhà máy nước của khu công nghiệp Điện Nam - Điện Ngọc và nguồn nước ngầm của nhà máy sau khi xử

lý cặn, loại bỏ tạp chất, tiết trùng bắng clo, khử mùi và lọc tinh

1.5 Nấm men

Chủng nấm men được sử dụng là chủng nấm men chìm Thành phần hoá học của

tế bào chứa khoảng 75 % nước, 15 – 45 % protein của chất khô, 25 – 35 %

cacbonhydrat, 4 – 7 % chất béo, 8 – 9 % chất vô cơ

Ngoài ra nhà máy còn sử dụng một số loại phụ liệu khác như: caramen, enzim, các hoá chất khác

CHƯƠNG 2: BỘ PHẬN NGHIỀN, NẤU BIA2.1 Bộ phận nghiền

2.1.1 Sơ đồ qui trình công nghệ

Gầu tải

Kiểm tra

Gạo

Sàn rung

Phễu chứa gạo

Máy nghiền búa

Gàu tải sau nghiền

Phễu chứa bột gạo

Vít tải trước nghiền

Phễu chứa malt

Máy nghiền trục

Vít tải sau nghiền

Phễu chứa bột malt

Bộ phối trộnQuạt hút

CyclonNguyên liệu

Vít tải trước nghiền

2.1.2 Thuyết minh qui trình:

Mục đích của quá trình nghiền là phá vỡ cấu trúc của tế bào để tăng diện tích bềmặt tiếp xúc của nguyên liệu với nước, tạo điều kiện hồ hoá nhanh, thúc đẩy quá trình đường hoá, tăng khả năng tiếp xúc của enzym với cơ chất cũng như việc thực hiện quá trình thuỷ phân nhanh, đồng thời thu được chất hoà tan có nồng độ cao nhất

Malt và gạo được nghiền từ 2 máy nghiền khác nhau, malt được nghiền bằng máy nghiền trục còn gạo được nghiền bằng máy nghiền búa

Trước khi vận hành, cần kiểm tra lại toàn bộ thiết bị, máy móc, để đảm bảo an toàn trong suốt quá trình làm việc Tiếp theo, cho khởi động máy theo thứ tự sau: vít tải(gầu tải) sau khi nghiền, máy nghiền, vít tải trước nghiền, sàn rung, gầu tải, hệ thống hút bụi Cần kiểm tra số bao gạo và malt cho đủ một mẻ nấu hay không (nguyên liệu cho một mẻ nấu là 1650 kg gạo và 1700 kg malt)

Sau khi kiểm tra đã đủ nguyên liệu và khởi động máy thì tiến hành đổ nguyên liệu vào gầu tải Gạo cho nghiền trước, malt nghiền sau vì bột gạo cho phối trộn với nước trước bột malt Chú ý khi đổ nguyên liệu vào gầu tải không được kéo cửa khoang lên quá cao vì dễ dẫn đến hiện tượng quá tải

Gạo (malt) sau khi đưa vào gầu tải sẽ được gầu tải vận chuyển lên trên rồi chuyển đến sàn rung, tại đây gạo (malt) sẽ được làm sạch trước khi qua máy nghiền Sàn rung được chia làm 3 ngăn: ngăn trên cùng có lưới sàn có kích thước lỗ lưới lớn

và một nam châm đặt ngay dưới cửa nạp liệu, nên trước khi nguyên liệu vào ngăn này

sẽ được nam châm hút tách kim loại ra khỏi nguyên liệu, sau đó các tạp chất lớn sẽ được giữ lại trên lưới sàn Gạo (malt) và tạp chất nhỏ sẽ đi xuống ngăn thứ 2 và tại đây gạo (malt) sẽ được giữ lại , còn tạp chất nhỏ mịn sẽ lọt qua lưới sàn thứ 2 và rơi xuống ngăn thứ 3 Để tách bụi và tạp chất lơ lửng người ta có gắn thêm quạt hút để dẫn ra ngoài đến cyclon để lằng bụi

Gạo (malt) sau khi loại tạp chất sẽ được vít tải đưa lên phễu chứa trước khi nghiền Tại phễu chứa trước nghiền, gạo (malt) sẽ được đưa xuống máy nghiền với một

lượng nhất định Đối với gạo thì sử dụng máy nghiền búa vì gạo đòi hỏi phải được nghiền mịn nhằm tạo thuận lợi cho quá trình dịch hóa và đường hóa, còn với malt ta

sử dụng máy nghiền trục với 2 cặp trục nghiền, malt được nghiền thô hơn so với gạo, ởnhà máy sử dụng chế độ nghiền thô malt vì ở quá trình lọc sau khi nấu, nhà máy sử dụng thiết bị lọc đáy bằng nghiền thô malt sẽ giữ được lớp vỏ trấu nhằm làm tăng hiệusuất của quá trình lọc

Trong quá trình nghiền, cần thường xuyên kiểm tra chất lượng của bột nghiền

và lượng nguyên liệu đưa vào Nếu phát hiện trong bột gạo xuất hiện hạt nguyên, còn với malt là xuất hiện hạt nguyên hoặc vỏ nghiền nát thì phải có biện pháp xử lí điều chỉnh tốc độ quay của búa nghiền hoặc khoảng cách của các trục nghiền, thời gian nghiền và lượng nguyên liệu nạp vào cho thích hợp, cần thiết thì ngừng máy và báo cho người có trách nhiệm để xử lí kịp thời

Gạo sau khi nghiền được gầu tải (còn với malt là vít tải) vận chuyển lên phễu chứa trước khi phối trộn với nước Gạo và malt được định lượng bằng cân tự động nước sử dụng để phối trộn là nước công nghệ ở nhiệt độ thường đã qua xử lí Tỉ lệ phốitrộn với gạo là 1:3 (1 gạo nước 3) còn với malt là 1:4

Đối với gạo khi phối trộn cần bổ sung thêm một lượng malt lót bằng 3% so với khối lượng gạo để tăng cường khả năng thủy phân gạo khi nấu Gạo và malt sau khi phối trộn với nước được bơm vận chuyển sang nồi nấu gạo và nồi nấu malt

2.1.3 Thiết bị chính trong phân xưởng nghiền:

2.1.3.1 Sàng rung:

a Cấu tạo:

sẽ được giữ lại ở ngăn thứ nhất và được vận chuyển theo đường ống 2 ra ngoài Tại ngăn thứ 2 với kích thước lỗ sàng nhỏ hơn so với ngăn thứ nhất sẽ tiến hành phân loại tạp chất bé và gạo (malt) Gạo (malt) với kích thước lớn hơn được giữ lại ở ngăn thứ 2

và được vít tải chuyển đến bộ phận nghiền các tạp chất nhỏ sẽ rơi xuống ngăn cuối và được vận chuyển ra ngoài Để tách bụi và các tạp chất dạng lơ lửng người ta sử dụng quạt hút và hút ra ngoài qua cyclon Trên đường nguyên liệu xuống sàng, có hệ thống nam châm tác tạp chất kim loại

2.1.3.2 Máy nghiền trục

a Cấu tạo: gồm có 2 cặp trục, khoảng cách của cặp trục thứ nhất Khoảng cách giữa

cặp trục thứ nhất là 1,5mm , cặp trục thứ 2 là 0,42mm

b.Nguyên tắc hoạt động

Mal được đổ vào phễu và được nghiền sơ bộ ở cặp trục thứ nhất và được đưa xuống trục thứ 2 để tiếp tục nghiền mịn hơn do khoảng cách giữa 2 cặp trục, ở căp trục thứ nhất lớn hơn cặp trục thứ 2 Trong quá trình nghiền phải thường xuyên kiểm tra chất lượng của bột nghiền, nếu xuất hiện hạt nguyên hoặc vỏ bị vỡ nát thì phải dừng máy và điều chỉnh khe nghiền cho thích hợp

2.1.3.3 Máy nghiền búa

b Nguyên tắc hoạt động:

Gạo được đưa vào máy nghiền búa qua phễu nạp liệu (1) Gạo được nghiền nát nhờ vào lực va đập của búa nghiền vào thành trong của máy nghiền và do sự cọ xát giữa các hạt với nhau Búa được lắp trên đĩa treo số (4) gắn trên trục quay (5), các búa được treo cách đều nhau Gạo sau khi nghiền với kích thước yêu cầu sẽ lọt qua lưới 3

ra ngoài và được đưa vào phễu chứa nhờ gầu tải Lưới sàng có kích thước lỗ là 1,7 mm

2.2 Phân xưởng nấu

2.2.1 Sơ đồ qui trình công nghệ

2.2.

2 Thuyết minh qui trình

Trước khi tiến hành một mẻ nấu, phải thực hiện công việc chuẩn bị gồm:

Gạo đã phối

trộn với nước

Malt đã phối trộn với nước

+ Chuẩn bị nguyên liệu, chất phụ gia theo qui định của một mẻ nấu, đảm bảo đúng tiêu chuẩn và chất lượng.

+ Đảm bảo đủ nước và hơi đốt, đạt tiêu chuẩn cho một mẻ nấu

+ Các thiết bị phải đảm bảo sạch sẽ, các van đóng mở đúng theo yêu cầu

Quá trình nấu bao gồm các công đoạn chính sau:

a Đường hóa nguyên liệu:

Mục đích: Dưới tác động của enzim thủy phân có trong nguyên liệu và bổ sung bên ngoài vào, tinh bột được thủy phân để tạo thành chủ yếu là đường maltoza và các dextrin để tạo cơ chất cho quá trình lên men sau này

Trước khi nấu, ta kiểm tra và điều chỉnh pH của nước phối trộn trong khoảng cho phép là 6- 7,5 Để điều chỉnh pH nhà máy sử dụng axit H3PO4

Tại nồi nấu gạo, sau khi đun sôi dịch đã phối trộn vào, ta bổ sung CaCl2.H2O với

tỉ lệ 0,9176 kg/tấn gạo để tạo pH đệm cho quá trình thủy phân sau này Sau đó bổ sung enzim Termamyl với tỉ lệ 464,7 ml/ tấn gạo để phân cắt tinh bột thành các mạch ngắn, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đường hóa

Tiến hành nâng nhiệt độ của nồi lên 60oC, 98oC, 100oC với tốc độ nâng nhiệt là

1oC/ phút và giữ nhiệt độ sôi trong 2 phút để phá vỡ cấu trúc tinh bột, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đường hóa sau khi hội cháo

Tại nồi nấu malt, ta cũng bổ sung CaCl2..H2O với tỉ lệ 1,055kg/ tấn malt và bổ sung enzim Ceremix với tỉ lệ 222,2 ml/ tấn malt để tăng hiệu suất đường hóa

Tiến hành nâng nhiệt độ nồi malt lên 40oC và giữ trong 20 phút nhằm tạo điều kiện cho enzim proteaza thực hiện quá trình đạm hóa Sau đó tiến hành hội cháo, bơm toàn bộ dịch ở nồi gạo sang nồi malt, sao cho nhiệt độ của nồi malt đảm bảo ở 66oC Trong sản xuất tính toán làm sao cho khi thời gian nấu ở nồi malt vừa kết thúc thì đồng thời ở nồi gạo cũng vừa thực hiện xong quá trình đạm hóa nhằm tránh thời gian đơi quá lâu ở một trong 2 nồi dẫn đến sự oxi hóa, làm thay đổi thành phần hóa học của nguyên liệu Tiến hành giữ ở nhiệt độ 66oC trong thời gian 10-15 phút, mục đích là để

enzim beta- amylaza thực hiện quá trình phân cắt tinh bột chủ yếu thành đường

maltoza và một ít dextrin Tiếp đến, nâng nhiệt độ từ 66oC lên 78oC và giữ trong thời gian 10 phút, mục đích của giai đọan này là tạo điều kiện cho enzim anpha- amylaza thủy phân tinh bột, sản phẩm của quá trình này chủ yếu là dextrin và một ít đường maltoza Như vậy sản phẩm chính của giai đoạn này là dextrin, đây là một trong nhữngchỉ tiêu quan trọng tạo nên hương vị đậm đà cho bia

Kết thúc quá trình giữ nhiệt ở 78oC, kiểm tra quá trình đường hóa bằng dung dịch iot 0,01N Nếu còn tinh bột thì phản ứng giữa địch đường và iot sẽ có màu xanh hoặc xanh đen, còn nếu hết tinh bột thì nhỏ iot vào dịch đường, iot sẽ không đổi màu Nếu quá trình đường hóa chưa đạt thì ta phải kéo dài thêm quá trình đường hóa và có thể bổ sung thêm enzim nếu cần thiết

Sau khi đường hóa xong, bơm toàn bộ dịch đường sang thiết bị lọc đáy bằng đểtiến hành lọc bã Trước khi cho dịch đường vào, ở thùng lọc đáy bằng ta bơm một lượng nước nóng 78oc từ dưới đáy thiết bị lên ngập không gian giữa đáy giả và đáy thật Mục đích của việc này là tránh sự chênh lệch áp suất lớn giữa dịch đường bơm qua lọc và khoảng không giữa đáy giả và đáy thật, đuổi không khí trong thiết bị và trênđường ống, vì thế tránh được sự nén chặt của khối dịch lên lưới lọc, làm cho quá trình lọc dễ dàng hơn Sau đó tiến hành cho dịch đường vào thiết bị, thông thường cho dịch lọc ban đầu luôn đục vì vậy ta phải tiến hành hồi lưu lại thiết bị lọc, thời gian hồi lưu là

10 phút Khi thấy dịch đường thu được đạt độ trong theo yêu cầu thì rút dịch đường trong cho vào nồi đun hoa, nếu ở nồi đun hoa đang hoạt động thì ta bơm dịch đường vào nồi trung gian đợi nồi đun hoa hoàn thành mẻ trước đó

Sau khi lọc ta tiến hành rữa bã nhằm tận thu lượng dịch đường còn lại trong bã

Để rửa bã người ta sử dụng nước nóng có nhiệt độ là 78oC Nước rửa bã được phun thành tia từ trên xuống bảo đảm luôn luôn ngập bã để nhằm tránh bã bị oxi hóa , quá trình rửa bã kết thúc khi nồng độ thu được đạt nồng độ 2,8- 1oP

Trong quá trình lọc, ta phải theo dõi tốc độ lọc để có thể xới bã kịp thời Nếu kếtthúc lần bơm dịch lọc thứ nhất đến khi bơm lại lần thứ hai mà lớn hơn 3 phút thì hạ cánh xới xuống 2-3 cm để xới lớp bã lọc, cho xới 1 vòng chừng 100 giây thì dừng cánhxới lại.

Sau khi rữa bã, bật dao cào bã để tập trung bã và bơm vào thùng chứa

b Houblon hóa dịch đường

+ Tạo melanoidin làm tăng độ màu cho bia

+ Giảm pH, giảm độ nhớt của dịch đường

+ Thanh trùng dịch đường, vô hoạt enzim

+ Cô đặc nước nha đạt nồng độ yêu cầu trước lúc lên men

Trước khi thực hiện quá trình houblon hóa tiến hành đo thể tích và độ đường của dịch đường

Dịch đường trong được bơm vào nồi đun hoa Khi đạt được 70% lượng dịch cầnđun thì tiến hành nâng nhiệt nồi houblon hóa lên 100oC để tiến hành đun sôi dịch đường Ta phải tính toán sao cho khi quá trình rữa bã malt kết thúc thì dịch đường trong thiết bị đun hoa cũng vừa sôi

Hoa houblon được cho vào dưới dạng viên và cao hoa, với lượng cho một mẻ nấu là 1,1 kg cao hoa và 6,5 kg hoa viên Hoa được cho vào khi nhiệt độ trong nồi đạt

từ 90-95oC và được cho vào cung một lúc Tiếp theo nâng nhiệt độ dịch đường lên đến

100oC, ở nhiệt độ này ta tiến hành điều chỉnh pH của dịch đường bằng axit H3PO4, đồng thời bổ sung CaCl2.H2O với lượng 2200g cho một mẻ và caramen ( 1300ml) nhằm tăng độ màu cho dịch nha.

Thời gian thực hiện quá trình houblon hóa là 60 phút Kết thúc quá trình đun hoa tiến hành ngắt hơi để đo thể tích, lấy mẫu đo độ đường và độ pH Độ pH theo yêu cầu dịch nha là 5,2 ± 0,1 Độ đường thích hợp để lên men nhà máy là 16,5op, nếu như

độ đường cao ta bổ sung thêm nước vào, còn nếu như độ đường thấp thì ở mẻ nấu sau

ta bù vào bằng cách hạn chế số lần rửa bã hoặc tăng thời gian houblon hóa lên

Sau khi houblon hóa dịch đường được bơm qua nồi whirpool để tách cặn hoa

và tạp chất kết lắng, thời gian lắng trong là 20 phút Trước khi bắt đầu hạ lạnh dịch nha

5 phút, ta bổ sung ZnSO4.7H2O (32g) vào dịch nha để cung cấp chất dinh dưỡng cho nấm men , làm chất xúc tác cho quá trình lên men sau này Dịch nha trong được đưa qua thiết bị trao đổi nhiệt để hạ nhiệt độ xuống 8- 10oC trước khi đưa vào tank lên men

Cặn hoa được tháo ra ngoài và nếu như đây không phải là mẻ nấu cuối cùng thì đưa vào công đoạn lọc bã trích li dịch đường để tạn thu lượng đường có trong bã hoa Còn nếu như đây là mẻ nấu cuối cùng thì bã hoa được đưa vào khu vực chứa bã hèm

2.3 Các thiết bị chính trong phân xưởng nấu

2.3.1 Nồi nấu

a Cấu tạo 1 Ống thoát hơi

2 Vỏ nồi3.Đèn chiếu

14 Cửa nguyên liệu vào

Thiết bị nấu có thân hình trụ, đáy côn được chế tạo bằng thép không gỉ Thiết bị

có hệ thống cấp hơi để gia nhiệt, hơi được truyền vào nồi qua hệ thống ống xoắn ruột già tiếp xúc với thành và đáy nồi, thân nồi được bảo ôn bằng lớp cách nhiệt (6)

b Nguyên tắc hoạt động

Nguyên liệu (gạo hoặc malt đã phối trộn) đưa vào nồi qua cửa sổ số (14) Bật cho cánh khuấy hoạt động, cánh khuấy có mục đích làm cho nguyên liệu tiếp xúc đều với nhiệt và enzim tránh hiện tượng vốn cục và quá trình nấu tốt hơn Hơi cấp nhiệt cho nồi theo đường ống số (11) Nước ngưng được tháo ra ngoài qua đường ống (8) và

được đưa sang lò hơi Sau khi hoàn thành qúa trình nấu, dịch được đưa ra ngoài qua cửa số (9) Thiết bị được vệ sinh nhờ đường ống dẫn nước vệ sinh (13).

c Thông số nồi nấu gạo

Thiết bi có dạng hình trụ, đáy phẳng, nắp hình cầu

1 Dịch cháo vào 7 Đáy lưới giả

2 Dịch đường ra 8 Đường nước vệ sinh

3 Cánh xới bã 9 Đường nước rửa bã

4 Thanh gạt bã 10 Cửa quan sát

5 Cửa tháo bã hèm 11 Lớp cách nhiệt

b Nguyên tắc hoạt động

Trước khi tiến hành lọc phải cho nước nóng (78oC) để đẩy không khí ra khỏi thiết bị Trước khi đưa dịch cháo vào ta cho cánh xới bã (3) hoạt động.Tốc độ cánh xới lúc này khoảng 0,5 vòng/phút Dịch cháo được bơm vào thiết bị theo đường ống số (1).Sau khi bơm dịch vào xong, cho cánh khuấy chạy vài vòng nhằm cào đều bã malt trên

bề mặt lọc Dịch lọc chảy xuống các ống gom rồi được chứa trong bình chứa sau lọc, nếu dịch lọc thu được còn đục ta cho hồi lưu trở lại thiết bị lọc Quan sát trên đường ống dẫn vào thùng chúa dịch lọc, nếu thấy dịch đường trong thì chuyển sang nồi

houblon hóa

Trong quá trình lọc, nếu ta kết thúc lần bơm thứ nhất đến khi bơm lại lần hai màlớn hơn 3 phút thì hạ cánh xới xuống 2-3 cm để xới lớp bã lọc, vận tốc cánh xới 100s/ vòng

Sau khi lọc, tiến hành rửa bã ở nước 78oC đến khi nồng độ dịch đường trong nước rửa bã thu được khoảng 0,8% Sau rửa bã, bật thanh gạt bã (4) để tập trung bã và bơm về thùng chứa bã hèm, còn dịch đường trong được bơm sang nồi houblon hóa

2.3.3 Thiết bị Houblon hóa

a Cấu tạo

1 Ống thoát hơi

2 Cửa vệ sinh3,4 Đường ồng CIP

5 Dịch đường ra, vào

6 Đường hơi vào

Hoa houblon được cho vào dưới dạng viên và cao hoa cùng một lần Thời gian đun dịch đường với hoa houblon là 75ph, sau đó thì kiểm tra nồng độ đường, nếu đạt thì dừng quá trình houblon hóa lại Dịch đường sau khi houblon hóa được tháo ra ngoàiqua đường ống số (5) Sau đó vệ sinh thiết bị qua đường ống (3) và (4)

c Thông số nồi hoablon hoá

Dịch đường sau khi houblon hóa được bơm vào thiết bị lắng qua cửa số (6) theophương tiếp tuyến với thành thiết bị làm cho cả khối dịch lắng xoáy tròn dưới tác dụng của lực hướng tâm Nhờ đó cặn được hút vào tâm thùng và lắng xuống đáy Sau khi chuyển hết dịch đường vào thiết bị, để yên trong 20 phút để quá trình lắng tiếp tục Dịch nha trong ở phía trên được tháo ra qua cửa số (3), phần dưới vẫn tiếp tục lắng, dịch trong còn lại tiếp tục được tháo qua cửa số (4) Sau đó phần cặn hoa được lấy ra qua đường ống (5) Đường ống số (7) dùng để dẫn dung dịch CIP vệ sinh sau houblon hóa.

2.4 QUI TRÌNH CIP ( VỆ SINH THIẾT BỊ).

+ Xác định lại nồng độ NaOH trong thùng CIP

+ Sau khi xác định lại nồng độ NaOH, ta tính lượng NaOH cần thêm vào thùng CIP 2,5m3 để có được nồng độ dịch CIP + 0,2% Do vậy bơm tất cả dung dịch trong

Chuẩn bị

Kiểm tra

Nồi trung gianNồi

lọcNồi

maltNồi

lon

Nồi lắngBộ

phối

trộn

Thùng

bã hoa

thùng CIP qua nồi gạo, cho chạy cánh khuấy sau đó tiến hành bỏ hóa chất và nâng nhiệt tại nồi gạo lên 85oC Sau đó mới bơm vào thùng CIP các thiết bị theo sơ đồ.

2.4.2.3 Quá trình CIP

Khi CIP thiết bị nào thì cho bật các van có đường dịch CIP đi đến thiết bị đó Tiếp đến cho chạy bơm dịch CIP, trong quá trình CIP ta cần chú ý đèn báo hiệu mức trên và mức dưới của đèn báo hiệu của thùng CIP để bơm hồi lưu và canh chừng khoảng 2 phút cho bật bơm hồi lưu 12 lần, và 2 phút cho tắt bơm Quá trình này cứ lặp

đi lặp lại cho đến khi kết thúc quá trình CIP ở thiết bị đó thì dừng và chuyển sang thiết

+ Với đường CIP đi: thì bơm nước lạnh từ thùng nước lạnh để vệ sinh Tất cả đổvào thùng whirlpool rồi cho ra ngoài.

+ Với đường CIP về: cho chạy nước nóng để vệ sinh

CHƯƠNG 3: BỘ PHẬN LÊN MEN, LỌC

3.1 Quy trình lên men, lọc

3.1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ