Thiết kế nhà máy bia năng suất 40 triệu lít/năm
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM THIẾT KẾ NHÀ MÁY BIA NĂNG SUẤT 40 TRIỆU LÍT/NĂM GVHD: Th.S VŨ THỊ HOAN LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian nghiên cứu và được sự hướng dẫn tận tình của cô Vũ Thị Hoan giảng viên bộ môn Cơ sở thiết kế nhà máy giúp chúng em hoàn thành xong bài Thiết kế nhà máy bia 40 triệu lít/năm GVHD: Th.S Vũ Thị Hoan tiểu luận “Thế kế nhà máy bia năng suất 40 triệu lít/năm”. Thông qua bài tiểu luận này, chúng em hiểu rõ hơn về qui trình sản xuất, máy móc thiết bị, tính cân bằng vật chất năng lượng của nhà máy bia. Chúng em xin chân thành cảm ơn: • Trường ĐH Công Nghiệp TP.HCM, BGH nhà trường đã tạo môi trường thuận lợi cho việc học tập và nghiên cứu làm tiểu luận. • Cô Vũ Thị Hoan – giảng viên bộ môn Cơ sở thiết kế nhà máy đã giúp đỡ, hướng dẫn chúng em tận tình cách làm tiểu luận. • Thư viện trường, phòng đa phương tiện đã cung cấp những tài liệu cần thiết. Do những hạn chế về kiến thức cũng như thực tiễn, bài báo cáo chắc chắn còn rất nhiều sai sót. Chúng em rất mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý quí báu từ cô để giúp chúng em hoàn thiện hơn nữa trong quá trình học tập cũng như làm việc sau này. Chúng em xin chân thành cảm ơn cô! MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Theo xu thế phát triển chung của ngành công nghệ sản xuất đồ uống nước giải khát không thể không kể đến công nghệ sản xuất bia đầy tiềm năng, và từ lâu bia là sự lựa chọn số một trong những buổi tiệc, liên hoan, họp mặt, đám tiệc…Bia là một loại nước uống có độ cồn thấp , có mùi thơm đặc trưng và vị đắng dịu của hoa houblon . Ngoài khả năng làm thoả mãn nhu cầu giải khát , bia còn cung cấp một lượng lớn năng lượng cho cơ thể. 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 . Sức tiêu thụ bia không ngừng tăng để đáp ứng nhu cầu cho thị trường nhiều nhà máy bia lớn nhỏ được xây dựng trên cả nước. Thị trường trong nước là một tiềm Nhóm 1 - Tổ 4 2 Thiết kế nhà máy bia 40 triệu lít/năm GVHD: Th.S Vũ Thị Hoan năng tiêu thụ bia rất lớn, chính vì thế khi xây dựng một nhà máy bia mới phải đáp ứng nhu cầu của thị trường không chỉ về số lượng mà cả về chất lượng. Bài tiểu luận này chúng em giới thiệu về chọn địa điểm xây dựng một nhà máy bia mới, các chỉ tiêu trong bước đầu chọn nguyên liệu chính nấu bia là malt đại mạch, hoa houblon, nước. Nguyên liệu thay thế là gạo và đến chỉ tiêu yêu cầu mà bia thành phẩm phải đạt được. Trình bày về quy trình công nghệ sản xuất bia và máy thiết bị ở mỗi công đoạn trong quy trình. Tính toán về cân bằng vật chất của nhà máy xây dựng. Tổng quan về nhà máy thông qua bản vẽ mặt bằng nhà máy, với ba phân xưởng chính là phân xương nấu, phân xưởng lên men và phân xưởng hoàn thiện. Với tương lai rộng mở của ngành bia, chúng em xin lập bản thiết kế nhà máy sản xuất bia với năng suất 40 triệu lít/năm. Đây là một nhà máy với năng suất trung bình, nếu được trang bị và tổ chức hợp lý sẽ có khả năng thích ứng linh hoạt với qui mô sản xuất trung bình,cũng như có khả năng mở rộng qui mô sản xuất. PHẦN I: TỔNG QUAN 1.1 Tên nhà máy - Thương hiệu là một vấn đề quan trọng đối với doanh nghiệp làm sao để cho thương hiệu của chính mình đi sâu vào lòng người tiêu dùng là một đề mong mỏi của nhà sản xuất. - Như vậy làm sao để có một thương hiệu vững chắc, ngoài chất lượng sản phẩm có thể làm thỏa mãn được người tiêu dùng thì Tên Nhà Máy cũng là một vần đề quan trọng, một cái tên ngắn gọn, dễ nhớ, nhưng lại làm cho người tiêu dùng nhớ đến là một vấn đề mà trước khi đi vào sản xuất, cùng lúc phải chọn địa diểm, máy móc, hay chuẩn bị nguyên liệu cho sản xuất thì chọn được một cái tên phù hợp cho nhà sản xuất. - Sau nhiều lần bàn luận, thảo luận với các thành viên trong nhóm, nhóm quyết định chọn tên: VINABEER - Ý nghĩa của tên: Bia Việt Nam, VINABEER là cụm từ viết tắc của Việt Nam thường được mọi người sử dụng và biết đến trong thời gian qua. Nhóm em mong muốn rằng nhà máy sản xuất bia của nhóm sẽ phát triển mạnh mẽ, sẽ cạnh tranh tốt với các thương hiệu bia nổi tiếng khác trong nước như Sài Gòn, 333 hay các thương hiệu nổi tiếng của nước ngoài tại Việt Nam như Heineken, Tiger,…Trước tiên là chinh phục thị trường trong nước và sau đó là mang thương hiệu VINABEER ra ngoài Việt Nam. 1.2 Năng suất - Bia là thức uống mát lạnh vào những mùa hè nóng nực không những vậy nó cũng mang lại giá trị dinh dưỡng cao nên là thức uống được nhiều người lựa chọn. Bia có độ cồn thấp, có mùi thơm đặc trưng và vị đắng nhẹ luôn thu hút người uống. Nước ta là nước có ngày tết, nhiều ngày lễ, đó là thời gian được nghĩ ngơi dành cho gia đình nên việc bia được sử dụng nhiều trong các buổi tiệc, hay buổi nhậu, hay tụ tập bạn bè là chuyện bình thường, đặc biệt là vào mùa nóng mà bia là thức uống lại có thể giải khát. Nhóm 1 - Tổ 4 3 Thiết kế nhà máy bia 40 triệu lít/năm GVHD: Th.S Vũ Thị Hoan - Dựa vào tình hình sản xuất bia và tiêu thụ bia của nước ta trong vòng 10 năm trờ lại, nhóm em quyết định năng suất của nhà máy. Tình Hình Sản Xuất & Tiêu Thụ Bia Của Nước Ta Từ Năm 2000 Đền Nay - Sản xuất : • Trong các loại đồ uống giải khát hiện nay bia rất được ưa chuộng, được phổ biến rộng rãi trên thế giới và sản lượng tiêu thụ lớn và ngày càng tăng. Ở các nước phát triển như Đức, Đan Mạch, Ba Lan, Mỹ ngành công nghiệp sản xuất bia rất phát triển, sản lượng bia của Đức, Mỹ đã đạt 10 tỷ lít/năm. Công nghệ sản xuất bia cũng như sản phẩm bia của các nước này đã thâm nhập vào thâm nhập vào thị trường của rất nhiều nước trên thế giới trong đó có cả Việt Nam. Mức tiêu thụ bia bình quân ở các nước này khá cao khoảng 100 lít/người/năm. • Các nước Á Đông tuy hiện tại có mức tiêu thụ bia chưa cao bình quân khoảng 20 lít/người/năm ngoại trừ một số nước như Nhật Bản đạt 50 lít/người/năm. Nhưng đây là một thị trường đông dân cư, sản lượng bia ở Trung Quốc và Nhật Bản cũng gần bằng sản lượng bia của Đức, Mỹ.Ở Việt Nam bia mới chỉ xuất hiện từ đầu thế kỉ 20, nhưng là một nước nằm trong vùng nhiệt đới cận xích đạo đã tạo điều kiện thuận lợi để ngành công nghiệp bia tồn tại và ngày càng phát triển. • Theo thống kê của các công ty nghiên cứu thị trường, Việt Nam có khoảng 350 cơ sở sản xuất bia có trụ sở ở hầu khắp các tỉnh thành trên cả nước và tiếp tục tăng mạnh về số lượng. Trong số này, có hơn 20 nhà máy đạt công suất trên 20 triệu lít/năm, 15 nhà máy có công suất lớn hơn 15 triệu lít/năm và có tới 268 cơ sở có năng lực sản xuất dưới 1 triệu lít/năm. Dù 350 cơ sở sản xuất bia cho thị trường hơn 80 triệu dân là con số không nhỏ, nhưng các doanh nghiệp vẫn tiếp tục đầu tư, mở rộng hệ thống sản xuất của mình. • Theo thống kê sơ bộ của các doanh nghiệp sản xuất bia Việt Nam, năm 2012 cả nước tiêu thụ gần 3 tỷ lít bia, tức bình quân 28 – 30 lít/người/năm. Việt Nam vẫn giữ vị trí nước thứ ba có sản lượng tiêu thụ bia cao nhất châu Á, sau Nhật và Trung Quốc. • Bia Việt Nam với 3 doanh nghiệp lớn nhất là Sabeco(bia Sài Gòn), Habeco(bia Hà Nội) và VBL(bia Việt Nam) đang chiếm lĩnh thịt trường với nhiều nhà máy bia, có năng suất lớn. Ví dụ như nhà máy bia Sài Gòn - Củ Chi nâng công suất lên 264 triệu lít, Nhà máy bia Sài Gòn - Vĩnh Long lên 200 triệu lít/năm. - Tiêu thụ • Trong 10 năm qua, tốc độ tiêu thụ bia của người Việt Nam đã tăng hơn 200%. • Cụ thể, năm 2003, sản lượng bia trong nước đạt 1.29 tỷ lít, chỉ 5 năm sau (2008) đã vượt mốc 2 tỷ và hiện nay đã lên mức gần 3 tỷ lít. Nhóm 1 - Tổ 4 4 Thiết kế nhà máy bia 40 triệu lít/năm GVHD: Th.S Vũ Thị Hoan • Công ty nghiên cứu thị trường Euromonitor International đánh giá, Việt Nam là nước tiêu thụ bia hàng đầu Đông Nam Á với gần 2.6 tỷ lít trong năm 2011. Công ty sản xuất bia danh tiếng Kirin Holdings, Nhật Bản ghi nhận, Việt Nam nằm trong nhóm 25 quốc gia uống bia nhiều nhất thế giới, sản lượng tiêu thụ tăng 15% mỗi năm. • Sức tiêu thụ và giá cả tăng dịp cuối năm nhưng theo giới kinh doanh bia dự báo, từ nay đến Tết khó xảy ra hiện tượng thiếu hàng, bởi cạnh bia nội, thị trường các thành phố lớn còn tràn ngập bia ngoại nhập. • Qua tình hình sản xuất tiêu thụ và sản xuất bia như vậy ta thấy rằng năng suất tiêu thụ bia ớ nước ta rất lớn nhưng số lượng nhà máy có sản lượng cao còn ít, và có sự du nhập của nhiều loại bia ngoại như Heineken, Tiger, • Vì vậy nhóm quyết định chọn 40 triệu lít/năm dựa trên tình hình sản xuất chung, nếu nhà máy hoạt động tốt, có khả năng phân phối tốt sản phẩm thì nhà máy sẽ được mở rộng diện tích và tăng năng suất 1.3 Sản phẩm bia Để sản phẩm sản xuất ra có thể tiêu thụ, cạnh tranh với các loại bia khác, có thể chiếm lĩnh được thị trường thì sản phẩm phải có chất lượng cao đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. Do đó em lựa chọn sản xuất loại bia có chất lượng cao, thuộc loại bia vàng đang được ưa chuộng hiện nay. Sản phẩm bia sản xuất ra phải đạt các tiêu chuẩn sau: Chỉ tiêu cảm quan: - Độ bọt: Khi rót bia ra cốc bia phải có bọt trắng mịn, từ đáy cốc luôn có bọt khí li ti nổi lên trên bề mặt. Chiều cao lớp bọt > 2cm, thời gian giữ bọt 5 – 15 phút. - Mùi và vị: Bia phải có độ đắng đặc trưng và hương thơm dịu nhẹ của hoa houblon, không quá nhạt và mùi vị lạ. - Màu sắc và độ trong: Bia phải có màu vàng rơm sáng óng ánh, trong suốt không được có cặn hay vẫn đục. Chỉ tiêu hóa học: TT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Mức chất lượng 1 Hàm lượng Etanol %v/v 5.2 ± 0.2 2 Hàm lượng chất đắng mg/l 22 ± 2 3 Hàm lượng CO2 g/l 4.5 ± 0.2 4 Hàm lượng chất tan ban đầu % khối lượng 12 o Bx 5 Hàm lượng Diaxetyl mg/l ≤ 0.1 6 Hàm lượng Aldehyt mg/l 10 – 15 Nhóm 1 - Tổ 4 5 Thiết kế nhà máy bia 40 triệu lít/năm GVHD: Th.S Vũ Thị Hoan 7 Hàm lượng đạm tổng g/l 3.5 - 5 8 Hàm lượng khoáng mg/l 0.14 - 0.38 9 Hàm lượng aldehyde mg/l 10 -15 Chỉ tiêu vi sinh: TT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Mức chất lượng 1 Tổng số VSV hiếu khí CFU/ml sản phẩm 10 2 E. coli CFU/ml sản phẩm 0 3 Staphylococcus aureus CFU/ml sản phẩm 0 4 Streptococci faecal CFU/ml sản phẩm 0 5 Pseudomonas aeruginosa CFU/ml sản phẩm 0 6 Clostridium perfringens CFU/ml sản phẩm 0 1.4. Nguyên liệu 1.4.1 Malt - Malt đại mạch là sản phẩm không tồn tại trong tự nhiên, nó là một sản phẩm nhân tạo. Đó là hạt hòa thảo nảy mầm trong điều kiện nhất định về nhiệt độ và độ ẩm. Sau khi cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo, tiến hành sấy đến độ ẩm nhất định với những điều kiện bắt buộc. - Trong công nghệ sản xuất bia, malt được dùng là malt đại mạch vì bia được sản xuất từ loại malt này có mùi vị và tính chất công nghệ hơn hẳn so với bia được sản xuất từ malt của các loại hạt hòa thảo khác. - Quá trình quan trọng nhất để đại mạch chuyển thành malt là quá trình nảy mầm. Mục đích của quá trình này là biến hạt đại mạch thành sản phẩm giàu các enzim xúc tác sinh học, có hương vị thích hợp, màu sắc mong muốn cho loại bia sẽ sản xuất. Hoạt hoá và nâng cao năng lực của enzim chủ yếu có trong đại mạch, ứng dụng thuỷ phần hợp chất cao phân tử, chuyển hoá một phần chính đại mạch (dịch chiết, dịch lên men) khi hoạt lực enzim tăng dễ dàng cho quá trình sản xuất bia, tạo nhiệt độ, độ ẩm và môi trường thích hợp để phôi phát triển, hệ enzim thuỷ phân trong hạt đại mạch giải phóng khỏi trạng thái liên kết để trở thành trạng thái tự do, tăng cường hoạt động tích luỹ các hệ enzim như amylaza, proteaza và một số enzim khác. Cấu tạo của hạt đại mạch : - 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 ngoài. Vỏ hạt chiếm một giá trị khá lớn nhưng không có giá trị dinh dưỡng. Đối với công nghệ sản xuất bia vỏ hạt gây ảnh hưởng hai mặt, mặt bất lợi là vì trong vỏ chứa Nhóm 1 - Tổ 4 6 Thiết kế nhà máy bia 40 triệu lít/năm GVHD: Th.S Vũ Thị Hoan các chất màu, các chất đắng & chất chát. Nếu những chất này hoà tan vào dịch đường sẽ làm giảm chất lượng của sản phẩm. Mặt lợi của vỏ là nó đóng vai trò xây dựng màng lọc trong quá trình tách bã khỏi khối cháo. - Nội nhũ: là phần lớn nhất đồng thời là phần giá trị nhất của hạt. Cấu trúc của nội nhũ gồm các tế bào lớn có thành mỏng chứa đầy các hạt tinh bột, một ít protein, xelluloza, chất béo, đường. - Phôi: là phần sống của hạt, trọng lượng cả phôi chỉ chiếm khoảng 2.5-5% so với trọng lượng của hạt. Vai trò của phôi có tầm quan trọng đặc biệt không những đối với sự sống lưu truyền của cây mà ngay cả trong công nghệ sản xuất bia. Quá trình chế biến hạt để trở thành malt dựa vào sự nảy mầm của hạt hay sự phát triển của phôi. Trong giai đoạn này quá trình sinh học chủ yếu xảy ra là sự hoạt hoá và tích luỹ hoạt lực của enzyme trong hạt. Phôi là trạm hoạt hoá và là nhà máy sản xuất enzyme, nếu thiếu nó thì cơ sở lí thuyết của quá trình sản xuất malt coi như sụp đổ. Thành phần hóa học của malt (tính theo % chất khô) : Thành phần % khối lượng chất khô chiếm Tinh bột 58 Lipid 2.5 Đường khử 4 Chất khoáng 2.5 Saccharose 5 Protid 10 Pentoza 8 Cellulose 6 Bảng 1 : Thành phần hóa học của malt (tính theo % chất khô) Ngoài ra trong malt còn có enzyme, vitamin, nước. Trong thành phần của malt ta chú trọng đến hàm lượng tinh bột, enzyme, protid, nước. - Tinh bột : Hơn một nửa khối lượng chất khô của đại mạch là tinh bột, với chủng giống có chất lượng cao có thể đạt 70%. Với công nghệ sản xuất malt và bia, tinh bột có 2 chức năng: thứ nhất là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi & thứ hai là nguồn cung cấp chất hoà tan cho dịch đường trước lúc lên men. Tinh bột được phân bố chủ yếu ở nội nhũ và một phần rất ít ở phôi. Chúng tồn tại dưới dạng khối lập thể, có kích thước khá bé gọi là “hạt tinh bột”. Tính chất hồ hoá của tinh bột có ý nghĩa lớn: tinh bột đã được hồ hoá sẽ đường hoá nhanh hơn và triệt để hơn. • Tinh bột gồm amylopectin và amyloza. Amyloza bao gồm các gốc đường glucoza liên kết với nhau qua cầu oxy α-1,4 glucozit và tạo mạch thẳng. Amylopectin bao gồm các gốc đường glucoza liên kết với nhau qua cầu oxy α- 1,6 và α-1,4 glucozid và tạo mạch nhánh. • Mạch amyloza được xoắn theo vòng và có cấu trúc không gian giống như chiếc lò xo. Khi tiếp xúc với dung dịch I2 thì chúng bị hấp thụ vào khoảng không của chiếc lò xo và tạo thành phức chất phản quang màu xanh. Khi cấu trúc lò xo bị Nhóm 1 - Tổ 4 7 Thiết kế nhà máy bia 40 triệu lít/năm GVHD: Th.S Vũ Thị Hoan phá vỡ thì tính chất này cũng không còn. Đối với tác dụng của enzyme amylaza, mạch amyloza bị phân cắt thành các đường đơn giản maltoza và glucoza. Amylopectin là chất vô định hình, nó không tan trong nước nóng mà chỉ tạo thành hồ, với dung dịch I 2 amylopectin chuyển thành màu tím. • Trong môi trường giàu nước tinh bột bị thuỷ phân bởi hệ enzyme amylaza để tạo thành dextrin, đường kép maltoza, một ít glucoza và một số oligosaccharit. Các oligosaccharit này cùng với một ít dextrin thấp phân tử hoà tan bền vững vào nước để tạo thành chất hoà tan của dịch đường trước lúc lên men. • Sự thuỷ phân tinh bột bởi enzyme amylaza đóng vai trò lớn trong công nghệ sản xuất malt và bia vì đây là phản ứng có tính chất nền tảng để xây dựng cơ sở lí thuyết của quá trình ngâm, ươm mầm, sấy malt và đường hoá nguyên liệu. - Protit : Protit là chỉ số quan trọng thứ 2 sau tinh bột để đánh giá xem lô hạt có đủ tiêu chuẩn để sản xuất bia hay không. Nếu hàm lượng cao quá bia dễ bị đục, rất khó bảo quản, nếu quá thấp quá trình lên men sẽ không triệt để, bia kém bọt, vị kém đậm đà và kéo theo chỉ số non yếu khác. Hàm lượng protit tốt nhất cho sản xuất bia là 8-10%. • Khả năng tạo bọt và giữ bọt của bia cũng như độ bền keo của chúng phụ thuộc trước hết vào mức độ thuỷ phân của protit. Không những thế các thông số này còn phụ thuộc vào tỷ lệ giữa các cấu tử sản phẩm tạo thành trong quá trình thuỷ phân. • Protit trong đại mạch gồm 2 nhóm là protein và proteit • Protein gồm một số như levkozin, edestin, hodein và glutelin. Trong quá trình sản xuất malt và bia thì levkozin, edestin và một phần hodein hoà tan vào dịch đường và tồn tại trong bia còn các cấu tử khác bị kết lắng và thải ra ngoài theo bã malt và cặn lắng. • Proteit được tạo thành từ một phân tử có bản chất protein và một phân tử khác có bản chất phi protein. Điểm chung của proteit là kém hoà tan hoặc hoà tan không bền vững. Trong sản xuất bia, proteit gây ảnh hưởng âm tính trực tiếp đến chất lượng sản phẩm, loại bỏ tối đa cấu tử này khỏi dịch đường là công việc cần thiết nhưng cũng rất khó khăn. - Enzyme : Enzyme có vai trò đặc biệt trong công nghệ sản xuất bia. Giai đoạn ươm mầm, hạt hút nước bổ sung đến 43-44% thì hệ enzyme được giải phóng khỏi trạng thái liên kết, chuyển thành trạng thái tự do. Đến giai đoạn ươm mầm hoạt lực enzyme đạt mức tối đa, nhờ đó đến giai đoạn đường hoá chúng có khả năng thuỷ phân hoàn toàn các hợp chất cao phân tử trong nội nhũ hạt. Các sản phẩm thuỷ phân được hoà tan vào nước và trở thành chất chiết của dịch đường. Trong hạt đại mạch gồm 2 nhóm enzyme chính là hyđrolaza và decmolaza. • Hydrolaza gồm một số enzyme có vai trò thuỷ phân tinh bột: Diastaza: phân cắt tinh bột thành các sản phẩm dạng đường và dextrin gồm 2 enzyme: α- amylaza và β- amylaza. Enzyme α- amylaza phân cắt tinh bột thành glucoza và dextrin, là enzyme chịu nhiệt nhưng lại kém chịu chua, nhiệt độ thích hợp 70 - 75 o C, Nhóm 1 - Tổ 4 8 Thiết kế nhà máy bia 40 triệu lít/năm GVHD: Th.S Vũ Thị Hoan pH = 5.6 - 5.8. Enzyme β- amylaza tác động trực tiếp lên mạch amyloza, mạch nhánh và hai đầu chính của amylopectin, sản phẩm là đường maltoza và dextrin, nhiệt độ thích hợp là 60-65 o C, pH = 5.4 - 5.5. • Sitaza gồm 2 enzyme: sitoclactaza và sitolitaza. Enzyme đầu thuỷ phân hemixelluloza thành các sản phảm trung gian, còn enzyme sau thuỷ phân các sản phẩm trung gian thành sản phẩm cuối cùng là pentoza và hexoza. Nhờ có quá trình phân cắt này, thành tế bào bị phá huỷ, tạo điều kiện cho các enzyme khác xâm nhập vào và nâng cao hoạt lực. • Proteinaza là enzyme thuỷ phân protein thành albumoza và pepton, sau đó chúng tiếp tục bị phân cắt thành peptit và polypeptit. Độ chua thích hợp cho nhóm enzyme này hoạt động là pH = 4.6-5.0, nhiệt độ 50 o C. • Peptidaza gồm 2 enzyme : đipeptiaza và polypeptidaza, chúng tác động lên phân tử của các đipepti và polypeptit để phân cắt chúng thành axit amin. Peptidaza hoạt động mạnh nhất ở pH = 7.5 và ở nhiệt độ 50-52 o C. • Lipaza phá vỡ liên kết este giữa rượu đơn hoặc đa chức với các acid béo bậc cao. Nhiệt độ tối ưu cho hoạt động của lipaza là 35 o C, pH = 5. • Amilophosphataza tham gia vào quá trình thuỷ phân tinh bột, chúng cắt mối liên kết este của axit phosphoric trong phân tử amylopectin. Nhờ quá trình này tinh bột được hồ hoá một cách dễ dàng hơn. Nhiệt độ tối ưu của enzyme này là 70 o C, pH = 5.6. • Fitaza phá vỡ mối liên kết este giữa axit phosphoric với inozit, tức chúng tham gia thuỷ phân fitin. Quá trình này đóng vai trò quan trọng trong sản xuất bia vì H 3 PO 4 được giải phóng sẽ tăng độ chua tác dụng và tăng cường lực đệm của dịch đường. • Decmolaza xúc tác phản ứng oxy hoá khử của quá trình hô hấp và phân giải yếm khí gluxit (thực chất là quá trình lên men rượu) nghĩa là chúng tham gia trực tiếp vào quá trình trao đổi chất của tế bào. Nhóm enzyme này đóng vai trò quyết định trong việc hoạt hoá và phát triển của phôi ở giai đoạn ươm mầm. - Nước : Thuỷ phần của đại mạch có ảnh hưởng đến quá trình vận chuyển và bảo quản hạt. Hàm ẩm cao sẽ kích thích quá trình hô hấp và tự bốc nóng của hạt. Hai quá trình này là nhân tố quan trọng nhất làm hao tổn chất khô. Thuỷ phần cao quá mức cho phép tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển. Đặc biệt nguy hiểm là các loại vi khuẩn hoại sinh gây thối rữa cho hạt. Chỉ tiêu chất lượng của malt trong sản xuất bia : - Chỉ tiêu cảm quan: • Màu sắc: vàng nhạt óng ánh (giống như màu rơm), không có khả năng nảy mầm, hạt có mùi thơm đặc trưng. • Ngoài ra malt dùng để sản xuất bia không được lẫn cát, rác cỏ, các loại thóc khác. Hạt thóc tốt, khô, vỏ mọng không có vết là loại đại mạch nhiều tinh bột chuyên dùng để sản xuất bia vàng. - Chỉ tiêu hóa học: • Hàm lượng ẩm (w): < 6% Nhóm 1 - Tổ 4 9 Thiết kế nhà máy bia 40 triệu lít/năm GVHD: Th.S Vũ Thị Hoan • Độ hòa tan: 74 - 80% • pH = 5.6 - 6 Bảo quản malt khô: Nhà máy nhập malt đại mạch từ nước ngoài, malt củng giống như hạt, có thể bảo quản trong kho hoặc xilo chứa. Bảo quản malt trong xilo thích hợp hơn vì bề mặt tiếp xúc với không khí ít nên độ ẩm của malt thay đổi không đáng kể. Thời gian dự trữ malt cho sản xuất là 2 tháng. Độ ẩm của malt sẽ tăng lên 5 - 6% khi bảo quản. Do đó hạt sẽ nở ra và tăng thể tích làm các hạt tinh bột mất đi độ giòn, khi đó malt sẽ ít nát và có thể giữ nguyên vẹn vỏ khi ghiền nát. Nguyên liệu thay thế: nhà máy sử dụng gạo. Để hạ giá thành sản xuất, cải tiến mùi vị của bia và nhằm mục đích để được lâu dài, trong sản xuất bia người ta thường trộn lẫn một số đại mạch chưa nảy mầm hoặc các loại ngũ cốc khác để thay thế thóc mầm, cũng có khi dùng tinh bột hoặc các loại đường (gluco, saccaro, malto ) để làm nguyên liệu thay thế. Gạo là nông sản chủ yếu của các nước phương đông như Việt Nam, Trung Quốc, Nhật, Triều Tiên , thành phần của gạo gồm tinh bột chiếm từ (70 ÷ 75)% chất khô, các loại đường chiếm từ (2 ÷ 5)% chất khô, protit từ (7÷ 8)% chất khô, chất béo từ (1 ÷ 1,5)% chất khô, chất khoáng từ (1 ÷ 1,2)% chất khô. Ta nhận thấy rằng gạo chứa nhiều tinh bột & ít protit do đó trong quá trình nấu ta thu được một lượng lớn các chất hoà tan (khoảng 90% chất khô). Qua đó ta thấy gạo là một sản phẩm phụ rất tốt thường được dùng để nấu kết hợp với malt (tỷ lệ thường là 20%) & thu được những loại bia có chất lượng cao. Ngoài gạo người ta còn dùng tiểu mạch, ngô làm nguyên liệu thay thế. Tuy nhiên tiểu mạch không có vỏ trấu và khi bột tiểu mạch tiếp xúc với nước thì protein của chúng dễ tham gia quá trình hydrat hoá để tạo thành phức chất keo tụ. Phức chất này có đặc điểm là rất dai và dẻo, có thể kéo thành sợi được gọi là gluten. Vì tính chất quí giá này mà tiểu mạch chỉ được dùng để sản xuất bánh mỳ, vạn bất tắc dĩ mới sử dụng chúng trong sản xuất bia. Còn với ngô thì trong công nghệ sản xuất bia, loại ngô được dùng thay thế malt đại mạch chủ yếu là loại trắng đục (hàm lượng tinh bột cao, protein thấp) và được sử dụng dưới dạng bột đã nghiền nhỏ. Một trở ngại lớn khi đưa ngô vào sản xuất bia là phôi của chúng quá lớn, hàm lượng chất béo nhiều, khó lọc và giảm độ bền keo cũng như khả năng tạo bọt của bia. Để sử dụng loại cốc này có hiệu quả, trước lúc đưa vào chế biến dịch đường ngô phải qua một công đoạn tách phôi và vỏ. Vì vậy em dùng gạo làm nguyên liệu thay thế malt đại mạch cho nhà máy. Các chỉ tiêu kỹ thuật của gạo: • Chỉ tiêu cảm quan: TT Tên chỉ tiêu Chất lượng 1 Hình thái Đồng nhất về kích thước, không có cám Nhóm 1 - Tổ 4 10 [...]... điểm nhà máy, góp phần làm hạ giá thành sản phẩm và tăng thu nhập cho nhà máy - Yêu cầu: • Cấp nước: cần xây dựng nhà máy gần nguồn cung cấp nước Đặc biệt là nước phải đạt chất lượng và thường xuyên Nhóm 1 - Tổ 4 19 Thiết kế nhà máy bia 40 triệu lít/năm • • • • • • • - GVHD: Th.S Vũ Thị Hoan Nguồn điện: nhà máy cần được đặt ở khu có nguồn cung cấp điện để đảm bảo được hoạt động của nhà máy, đặc biệt nhà. .. là thiết bị lọc túi - CO2 thu được từ quá trinh lên men cho qua máy nén vào kho thu hồi CO 2 Nhóm 1 - Tổ 4 17 Thiết kế nhà máy bia 40 triệu lít/năm - - - - GVHD: Th.S Vũ Thị Hoan PHẦN II: CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY Việc lựa chọn địa điểm phù hợp để xây dựng nhà máy có ý nghĩa rất quan trọng trong việc quyết định đến sự sống còn của nhà máy, là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển của nhà máy, ... trì và mở rông nhà máy trong tương lai Việc lựa chọn đòi hỏi phải dựa và nhiều yếu tố Nếu lựa chọn nhà máy gần nguồn cung cấp nguyên liệu sẽ đảm bảo được tính sản xuất liên tục của nhà máy, giảm được chi phí vận chuyển nguyên vật liệu và làm tăng lợi nhuận cho nhà máy Ngoài nguồn nguyên liêu thì đối với nhà máy bia, yếu tố thị trường là một yếu tố hàng đầu quyết định sự sống còn của nhà máy Theo xu hướng... Thiết kế nhà máy bia 40 triệu lít/năm GVHD: Th.S Vũ Thị Hoan Địa hình và đặc điểm khu đất Nguồn lao động Quan hệ xã hội 2.2.1 Nguyên liệu: - Ý nghĩa: Nguồn nguyên liệu có vai trò quan trọng Nếu xây nhà máy gần nguồn cung cấp nguyên liệu thì ta có thể giảm được chi phí vận chuyển nguyên liệu từ đó hạ giá thành sản phẩm cạnh tranh với các nhà máy khác.Nguồn nguyên liệu dồi dào và đều đặn giúp nhà. .. và bia_ GS.TS Hoàng Đình Hòa) Chất đắng Nhóm 1 - Tổ 4 11 Thiết kế nhà máy bia 40 triệu lít/năm GVHD: Th.S Vũ Thị Hoan Chất đắng là thành phần có giá trị nhất của hoa houblon Nó tạo cho bia vị đắng đặc biệt và dễ chịu, tạo một đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia khi hoà tan vào dịch đường và tồn tại trong bia Các chất đắng là những hợp chất có hoạt tính sinh học cao, tạo sức căng bề mặt giúp cho bia. .. lưới điện Đơn vị cấp nước: Cty TNHH MTV cấp nước Vĩnh Long (doanh nghiệp nhà nước) 110/15KV (cách KCN khoảng 12 km) Trạm 110/22KV có công suất đặt 3x63MVA Trạm cấp nước KCN với công suất thiết kế 4.5000 m3/ngày đêm Nhà máy Kênh Đông 200000m3/ngày Công suất 4.000m3/ngày đêm Nhà máy xử lý nước thải giai đoạn 1, công suất thiết kế 4.000 m3/ngày đêm và sẽ nâng cấp thành 7.000 m3/ngày đêm Được nối đến doanh... Quan hệ xã hội Nhà ở cho công nhân 2.51% Đặc thù riêng của KCN 4.07% Các nhà máy lân cận 3.8% Vị trí so với khu dân cư 4.88% 27 Thiết kế nhà máy bia 40 triệu lít/năm - GVHD: Th.S Vũ Thị Hoan trọng, nhóm tiếp tục thảo luận và từng người cho điểm theo từng địa điểm theo mẫu đơn nhóm được bảng tổng hợp bên dưới (kết quả đã được tính toán trung bình và chuyển đổi về thang điểm 4) Dựa vào kết quả cho điểm,... 5.54 2.88 8.06 6.34 10.94 1.00 2.80 2 .40 2 .40 0.79 2.37 1.58 1.74 1 4 3 2 1 4 3 2 1 3 2 1 4 3 2 1 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 3 2 1 3 2 29 Thiết kế nhà máy bia 40 triệu lít/năm 3.2.3.Cấu trúc nền đất, khả năng chịu lực 3.2.4.Hình dáng và định hướng khu đất 3.2.5.Mực nước ngầm (độ cao) 3.3.1.Nhiệt độ 3.3.2.Lượng mưa hàng năm 3.3.3.Thời tiết 3.3.4.Khả năng ngập lụt 3.3.5.Khả năng hạn hán 3.4.Giá khu đất 3.5.Diện... 7.03 7.53 5.43 10.86 10.86 11.95 5.07 10.14 10.14 10.14 6.51 13.02 13.02 19.53 293.5 7 253.4 4 317.10 Kết quả, sau khi tính toán, thu được kết quả là 317.10 / 400 điểm, nhóm quyết định chọn khu công nghiệp Tân Phú Trung làm địa điểm để xây dựng nhà máy Nhóm 1 - Tổ 4 31 Thiết kế nhà máy bia 40 triệu lít/năm GVHD: Th.S Vũ Thị Hoan PHẦN III: QUY TRÌNH - CÂN BẰNG SẢN PHẨM 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ Gạo... ảnh hưởng đến độ bền xây dựng của nhà máy • Đặc điểm khu đất: o Khu đất phải có điện tích và hình dạng phù hợp với kiến trúc của nhà máy o Giá cả thuê khu đất phải hợp lí.Giá rẻ góp phần giảm giá thành sản phẩm o Khu đất được chọn phải nằm trong khu công nghiệp và thuộc khu qui hoạch tránh tình trạng bị đình chỉ giữa chừng Nhóm 1 - Tổ 4 20 Thiết kế nhà máy bia 40 triệu lít/năm - - GVHD: Th.S Vũ Thị Hoan . bộ môn Cơ sở thiết kế nhà máy giúp chúng em hoàn thành xong bài Thiết kế nhà máy bia 40 triệu lít/năm GVHD: Th.S Vũ Thị Hoan tiểu luận “Thế kế nhà máy bia năng suất 40 triệu lít/năm”. Thông qua. ngành bia, chúng em xin lập bản thiết kế nhà máy sản xuất bia với năng suất 40 triệu lít/năm. Đây là một nhà máy với năng suất trung bình, nếu được trang bị và tổ chức hợp lý sẽ có khả năng. 4 19 Thiết kế nhà máy bia 40 triệu lít/năm GVHD: Th.S Vũ Thị Hoan • Nguồn điện: nhà máy cần được đặt ở khu có nguồn cung cấp điện để đảm bảo được hoạt động của nhà máy, đặc biệt nhà máy bia thì