Ngày nay công nghệ sản xuất bia ngày càng đa dạng và phong phú với nhiều dòng sản phẩm khác nhau. Để đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng thì yêu cầu về nguyên liệu không ngừng được nâng cao. Malt là một trong những nguyên liệu không thể thiếu trong công nghiệp bia được chế biến từ các hạt hòa thảo như: đại mạch, tiểu mạch, thóc, ngô… sau khi nảy mầm trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm nhân tạo xác định. Tuy malt là một loại bán thành phẩm nhưng chứa lượng lớn chất dinh dưỡng: hơn 16% các chất phân tử dễ hòa tan, chủ yếu là đường đơn giản, dextrin bậc thấp, các axit amin, khoáng chất và đặc biệt có hệ enzym phong phú, chủ yếu là enzyme amylaza và proteaza. Ngoài ra nó là yếu tố quan trọng để tạo nên giá trị cảm quan trong dòng sản phẩm bia trên thị trường thế giới , Theo số liệu thống kê, hiện nay trên thị trường malt có hơn 85 loại malt được sản xuất như: Malt vàng, malt proteilin, malt cafe, malt caramel…Trong số đó không thể đề cập đến dòng sản phẩm malt đen. Đây là nguyên liệu sử dụng để sản xuất các loại bia đen trên thị trường như: Trên thế giới: bia black label (American), bia Guinness (Ireland), bia Stout (Anh), bia Lào đen (Lào), bia Kaiserin (Đức), bia Gouden Carolus Classic (Bỉ)… Ở Việt Nam: bia Đại Việt super. Mặc khác, trên lãnh thổ Việt Nam có rất nhiều nhà máy bia sản xuất với số lượng lớn như: bia Sài Gòn, bia Hà Nội, Huda Huế, Halida Thanh Hóa ... tuy nhiên số nhà máy chế biến malt lại rất ít chưa đáp ứng được nhu cầu nhập nguyên liệu của các công ty bia. Do vậy việc xây dựng nhà máy chế biến malt là 1 nhu cầu cần thiết. Vì vậy, tôi được giao đề tài tốt nghiệp là: thiết kế nhà máy sản xuất malt đen với năng suất 20 tấn đại mạchngày.
Đồ án tốt nghiệp -1Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày ĐẠỊ HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ----- ----- NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên : LÊ THỊ HẬU Lớp : 12H2LT Ngành : Công Nghệ thực phẩm 1. Tên đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày. 2. Nội dung phần thuyết minh và tính toán Mục lục Lời mở đầu Chương 1: Lập luận kinh tế kĩ thuật Chương 2: Tổng quan Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ Chương 4: Tính cân bằng vật chất Chương 5: Tính cân bằng nhiệt lượng Chương 6: Tính và chọn thiết bị Chương 7: Tính tổ chức và xây dựng Chương 8: Tính nước và năng lượng Chương 9: Kiểm tra sản xuất và đánh giá chất lượng sản phẩm Chương 10: An toàn lao động và vệ sinh nhà máy Kết luận Tài liệu tham khảo Phụ lục 3. Các bản vẽ (ghi rõ các loại bản vẽ và kích thước bản vẽ) - Bản vẽ 1: Mặt bằng và mặt cắt phân xưởng xử lý nguyên liệu (A0) - Bản vẽ 2: Mặt bằng và mặt cắt phân xưởng rửa, ngâm đại mạch và ươm mầm (A0) - Bản vẽ 3: Mặt bằng và mặt cắt phân xưởng sấy và đóng bao (A0) - Bản vẽ 4: Tổng mặt bằng của nhà máy (A0) - Bản vẽ 5: Sơ đồ bố trí đường ống (A0) 4. Cán bộ hướng dẫn Phần ................Toàn phần........... 5. Ngày giao nhiệm vụ: GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch Họ và tên cán bộ THS. TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp -2Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày 6. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: Thông qua bộ môn Ngày...... tháng ......năm 2014 TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN (Ký và ghi rõ họ tên) PGS.TS. ĐẶNG MINH NHẬT CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên) THS. TRẦN XUÂN NGẠCH Sinh viên đã hoàn thành và nộp toàn bộ bản báo cáo cho bộ môn Ngày….tháng…..năm 2014 Kết quả điểm đánh giá: Ngày...... tháng ...... năm 2014 CHỦ TỊCH HỘI ÐỒNG (Ký và ghi rõ họ tên) GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp -3Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp là sản phẩm cuối cùng của sinh viên trước khi rời khỏi trường đại học. Để hoàn thành được đồ án tốt nghiệp mỗi sinh viên phải áp dụng tất cả những kiến thức đã được học và tích lũy trong suốt những năm ngồi trên ghế nhà trường. Chính vì vậy những kiến thức đã được tiếp thu trong suốt quá trình học tại trường đại học Bách Khoa là nền tảng vững chắc giúp tôi hoàn thành được đồ án tốt nghiệp này, và còn là hành trang quý báu để tôi bước vào đời một cách vững chắc và tự tin. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Hóa và các thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập tại trường. Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Trần Xuân Ngạch, thầy là người đã chỉ bảo tận tình cho tôi những kiến thức cũng như những kinh nghiệm quý báu tạo điều kiện thuận lơi cho tôi có thể hoàn thành được đồ án tốt nghiệp này. Qua đây tôi cũng gởi lời cảm ơn đến bạn bè và người thân đã luôn đồng hành và là chỗ dựa vững chắc giúp đỡ tôi trong mọi việc. Cuối cùng, tôi xin kính chúc quý thầy cô, gia đình và bạn bè dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp của mình. Đà Nẵng, Ngày 26 tháng 5 năm 2014 Sinh viên thực hiện Lê Thị Hậu GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp -4Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày MỤC LỤC Trang LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay công nghệ sản xuất bia ngày càng đa dạng và phong phú với nhiều dòng sản phẩm khác nhau. Để đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng thì yêu cầu về nguyên liệu không ngừng được nâng cao. Malt là một trong những nguyên liệu không thể thiếu trong công nghiệp bia được chế biến từ các hạt hòa thảo như: đại mạch, tiểu mạch, thóc, ngô… sau khi nảy mầm trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm nhân tạo xác định. Tuy malt là một loại GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp -5Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày bán thành phẩm nhưng chứa lượng lớn chất dinh dưỡng: hơn 16% các chất phân tử dễ hòa tan, chủ yếu là đường đơn giản, dextrin bậc thấp, các axit amin, khoáng chất và đặc biệt có hệ enzym phong phú, chủ yếu là enzyme amylaza và proteaza. Ngoài ra nó là yếu tố quan trọng để tạo nên giá trị cảm quan trong dòng sản phẩm bia trên thị trường thế giới , Theo số liệu thống kê, hiện nay trên thị trường malt có hơn 85 loại malt được sản xuất như: Malt vàng, malt proteilin, malt cafe, malt caramel…Trong số đó không thể đề cập đến dòng sản phẩm malt đen. Đây là nguyên liệu sử dụng để sản xuất các loại bia đen trên thị trường như: - Trên thế giới: bia black label (American), bia Guinness (Ireland), bia Stout (Anh), bia Lào đen (Lào), bia Kaiserin (Đức), bia Gouden Carolus Classic (Bỉ)… - Ở Việt Nam: bia Đại Việt super. Mặc khác, trên lãnh thổ Việt Nam có rất nhiều nhà máy bia sản xuất với số lượng lớn như: bia Sài Gòn, bia Hà Nội, Huda Huế, Halida Thanh Hóa ... tuy nhiên số nhà máy chế biến malt lại rất ít chưa đáp ứng được nhu cầu nhập nguyên liệu của các công ty bia. Do vậy việc xây dựng nhà máy chế biến malt là 1 nhu cầu cần thiết. Vì vậy, tôi được giao đề tài tốt nghiệp là: thiết kế nhà máy sản xuất malt đen với năng suất 20 tấn đại mạch/ngày. GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp -6Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày Chương 1 LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT 1.1. Sự cần thiết xây dựng nhà máy Trước sự phát triển của nền kinh tế như hiện nay thì đời sống con người ngày càng cao nhu cầu sử dụng các sản phẩm thực phẩm là rất lớn và đa dạng. Vì vậy việc xuất hiện ngày càng nhiều các nhà máy thực phẩm như nhà máy bánh kẹo, nhà máy bia, nhà máy nước giải khát…Đặc biệt ở nước ta hầu như tỉnh nào cũng có một nhà máy bia, nước giải khát, vì vậy nhu cầu về malt của các nhà máy này là rất lớn. Nhưng hiện nay các nhà máy vẫn phải nhập nguyên liệu từ nước ngoài. Do đó, việc xây dựng một nhà máy sản xuất malt là rất cấp thiết. Hiện nay, ở miền Bắc đã có một nhà máy sản xuất malt nhưng chủ yếu là malt vàng nên nhu cầu malt đen là nhiều hơn. Sau khi 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, khả năng thu hồi vốn, lãi, tôi quyết định chọn vị trí đặt nhà máy tại khu kinh tế VSIP Quảng ngãi. 1.2. Cơ sở thiết kế 1.2.1. Đặc điểm tự nhiên Quảng Ngãi có điều kiện khí hậu tương đối ổn định, nhiệt độ trung bình hàng năm là 26oC, độ ẩm trung bình là 82%, hướng gió chính là hướng gió Đông - Nam. Với điều kiện khí hậu như vậy thì việc xây dựng một nhà máy sản xuất malt ở đây là rất thích hợp. Nguồn cung cấp nguyên liệu 1.2.2. Nguyên liệu của nhà máy là đại mạch, nó không phát triển được ở những nước có khí hậu nhiệt đới. Do đó nguyên liệu của nhà máy sẽ được nhập khẩu từ nước ngoài. Với hệ thống giao thông của khu vực và hệ thống cầu cảng lớn thì việc nhập khẩu và vận chuyển nguyên liệu sẽ rất thuận tiện và nhanh chóng. GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp -7Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày 1.2.3. Hợp tác hoá Việc hợp tác giữa các nhà máy với nhau sẽ tăng cường sử dụng những nguồn cung cấp điện, nước, công trình giao thông vận tải…. Vấn đề tiêu thụ sản phẩm nhanh chóng có tác dụng giảm thời gian xây dựng, giảm vốn đầu tư và hạ giá thành sản phẩm. Nguồn cung cấp điện 1.2.4. Nhà máy sử dụng điện để vận hành thiết bị, sinh hoạt…được lấy từ mạng lưới điện quốc gia thông qua các trạm biến áp. Ngoài ra để đảm bảo cho sự hoạt động liên tục và ổn định, nhà máy có trang bị một máy phát điện dự phòng. Nguồn cung cấp nhiên liệu 1.2.5. Nguồn nhiên liệu mà nhà máy sử dụng là dầu DO, FO, xăng, nhớt, dầu diezen…được cung cấp bởi các công ty xăng dầu trong khu vực. Nguồn cung cấp hơi 1.2.6. Nhà máy có năng suất khá lớn. Vì vậy, để vận hành các thiết bị, đặc biệt là hệ thống sấy malt, thì đòi hỏi một lượng hơi tương đối lớn nên nhà máy cần đặt lò hơi với công suất hợp lí. Nguồn cung cấp nước 1.2.7. Nhu cầu về nước trong nhà máy là rất lớn: nước dùng trong sản xuất, trong sinh hoạt, vệ sinh nhà xưởng…Nhà máy sử dụng nguồn nước chính do nhà máy nước địa phương cung cấp. Ngoài ra để ổn định nguồn nước, nhà máy cần làm thêm giếng khoan để lấy nước và xử lý trước khi đưa vào sử dụng. Hệ thống nước thải 1.2.8. Nước thải của nhà máy phải qua hệ thống xử lý đến tiêu chuẩn cho phép trước khi thải ra ngoài theo mạng lưới thoát nước của khu công nghiệp. Nguồn nhân lực 1.2.9. Nguồn nhân lực chủ yếu của nhà máy là ở tỉnh Quảng Ngãi, Quảng Nam và thành phố Đà Nẵng. Trên địa bàn tỉnh có các trường đại học, cao đẳng, trung cấp… Đây là nguồn cung cấp cán bộ kỹ thuật cho nhà máy. Riêng trường đại học Công nghiệp 4, trường cao đẳng kĩ thuật công nghiệp Quảng Ngãi, các trường ở các tỉnh GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp -8Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày lân cận và trên cả nước như: trường đại học bách khoa Đà Nẵng… đào tạo các chuyên nghành như công nghệ hoá thực phẩm, điện kỹ thuật, cơ khí…đủ để phục vụ cho nhu cầu cán bộ của nhà máy. Hơn nữa nhà máy sẽ đưa các cán bộ của nhà máy đi học thêm để về phục vụ khi nhà máy đi vào hoạt động. 1.2.10. Nguồn tiêu thụ sản phẩm Sản phẩm của nhà máy sẽ được cung cấp cho các công ty bia trên địa bàn thành phố Quảng Ngãi như: Công Ty Cổ Phần Bia Sài Gòn – Quảng Ngãi, Nhà Máy Bia Dung Quất và các nhà máy bia khác trên địa bàn các tỉnh lận cận cũng như trong cả nước. 1.2.11. Hệ thống giao thông vận tải Khu kinh tế VSIP Quảng Ngãi nằm gần quốc lộ 1A nên rất thuận tiện trong quá trình vận tải bằng đường bộ. Với việc vận chuyển đường thủy có cảng Sa Kỳ thuận tiện cho việc nhập khẩu nguyên liệu và tiêu thụ sản phẩm. Với hệ thống giao thông đa dạng và trục giao thông nối với các vùng trong cả nước thì việc xây dựng một nhà máy ở đây là hợp lý. Qua những điều kiện được phân tích ở trên thì việc xây dựng một nhà máy sản xuất malt đen ở đây là cần thiết và rất hợp lý. Ngoài nhiệm vụ chính là cung cấp malt cho các nhà máy thực phẩm trong cả nước, nó còn góp phần giải quyết việc làm cho các lao động tại địa phương, nâng cao đời sống của người lao động cùng với sự phát triển chung của đất nước. GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp -9Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày Chương 2 TỔNG QUAN 2.1. Giới thiệu về sản phẩm 2.1.1. Khái niệm Malt là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt ngũ cốc như: Đại mạch, tiểu mạch, ngô, thóc,… cho nảy mầm trong điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất định trong điều kiện thích hợp. Malt là một loại bán thành phẩm 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, chất khoáng, các vitamin và đặc biệt là hệ enzim phong phú, chủ yếu là proteaza và amylaza. 2.1.2. Các chỉ tiêu chất lượng của malt - Phải sạch, có mùi thơm đặc trưng của malt, có vị ngọt, màu vàng sáng đều. Không có mùi vị lạ, không mốc và không hôi khói. Yêu cầu kích thước của các hạt malt phải đều và đạt quy định. Độ chiết của malt 75÷ 82 %. Thời ÷ - gian đường hóa từ 10 35 phút phụ thuộc vào loại malt. Thành phần hóa học của malt phải đảm bảo theo yêu cầu.Trong malt phải chứa các hệ enzim thủy phân như amylaza, proteaza, phitaza, xitaza ...[5- Tr65] 2.2. Nguyên liệu Cây đại mạch là cây thân thảo, họ lúa (Poaceae). Cây đẻ nhánh khoẻ, hạt có râu dài. Có nhiều loại hình bông: bông hai hàng, bốn hàng, sáu hàng hạt. Cây trồng lấy hạt làm thức ăn cho người, gia súc, sản xuất rượu bia. Có nguồn gốc từ Iran, chịu rét khoẻ, được trồng nhiều ở vùng ôn đới. Có hai loại đại mạch, đại mạch hai hàng và đại mạch đa hàng. Đại mạch hai hàng được dùng chủ yếu cho công nghiệp sản xuất bia. Dấu hiệu đặc trưng của chúng là hình dáng của hạt rất cân đối. GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp - 10 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày Hình 2.1: Đại mạch đa hàng và 2 hàng. Cấu trúc hạt đại mạch 2.2.1. Hình 2.2. Cấu trúc hạt đại mạch. [4-Tr34] Cấu trúc của hạt đại mạch: - 1- Lớp alơrông 7- Phôi lá 2- Nội nhũ 8- Phôi thân 3- Tế bào trống 9- Phôi rễ 4- Lớp biểu mô 10- Rễ 5- Ngù 11- Vỏ hạt 6- Mầm Vỏ 2.2.1.1. Hầu hết hạt của các loại đại mạch được bao bọc bên ngoài bằng một lớp vỏ trấu. 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 GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp - 11 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày bảo vệ các cơ quan bên trong của hạt trong quá trình hình thành và chuyển hóa của nó. Thành phần hóa học của vỏ trấu chủ yếu là cellulose kết chặt lại nhờ chất khoáng và lignin. 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 tạo 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 hòa tan trong hạt không cho thấm ra ngoài. Lớp vỏ quả và vỏ hạt liên kết chặt chẽ Hình 2.3. Cấu tạo vỏ đại mạch 1. Lớp vỏ trâu 2. Vỏ quả và vỏ hạt 3. Lớp alơron 4. Nội nhũ hơn nhiều so với liên kết giữa chúng và lớp vỏ trấu. Trọng lượng của vỏ chiếm từ 10,5 - 13% trọng lượng của hạt, nhưng không có giá trị dinh dưỡng. [5–Tr9] Nội nhũ 2.2.1.2. 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, pentosan, vitamine và chất tro. 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, cenllulose, chất béo, tro và đường. Nội nhũ chiếm phần lớn trọng lượng của hạt, hầu hết chất dinh dưỡng tập trung tại đây. [5–Tr10] GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp - 12 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày Phôi 2.2.1.3. Phôi là phần sống của hạt. Trọng lượng của phôi chỉ chiếm khoảng 2,5 - 5% so với trọng lượng của hạt. Phôi có vai trò quan trọng trong công nghiệp sản xuất malt. Quá trình chế biến hạt đại mạch để trở thành malt được dựa vào nền tảng trên sự nảy mầm của hạt. Giai đoạn này chủ yếu xảy ra sự hoạt hóa và tích lũy hoạt lực của enzyme trong hạt. Phôi nằm ở dưới, gần đế của hạt bao gồm phôi lá, phôi rễ và ở giữa là phôi thân. Tiếp giáp giữa phôi và nội nhũ là gù. Gù là màng bán thấm, nó chỉ cho phép các chất hoà tan từ nội nhũ thấm qua để chuyển về phôi và nước từ phôi đi vào nội nhũ. Phôi chiếm tỷ lệ không đáng kể so với trọng lượng của hạt. Trong quá trình chế biến, các thành phần trong phôi hoà tan rất ít vào dịch đường. Trong công nghệ sản xuất bia, giá trị dinh dưỡng của phôi hầu như không đáng kể, mà vai trò to lớn của nó là ở chỗ: đây 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. [5–Tr11] Thành phần hóa học của đại mạch 2.2.2. Gồm những thành phần chính sau: 2.2.2.1. Nước Thủy phần của hạt có ảnh hưởng lớn 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. Thủy phần cao quá mức cho phép sẽ tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển, cũng như tăng chi phí vận tải. Hàm ẩm tối đa cho phép khi đưa vào bảo quản là 13%. [5–Tr12] 2.2.2.2. Gluxit Gluxit chiếm 1 tỉ trọng lớn trong hạt đại mạch và bao gồm các nhóm sau: - Tinh bột GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp - 13 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày Tinh bột là cấu tử chiếm vị trí số một về khối lượng cũng như về ý nghĩa đối với công nghệ sản xuất bia. Hơn một nửa khối lượng chất khô của đại mạch là tinh bột. Tinh bột được phân bố chủ yếu ở nội nhũ và một phần rất ít ở phôi. Chúng tồn tại dưới dạng những khối lập thể có kích thước bé, ta quen gọi là "hạt tinh bột". Trong công nghệ sản xuất malt thì tinh bột có chức năng là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi - Xelluloza Xenlluloza của hạt đại mạch được phân bố chủ yếu ở lớp vỏ trấu và chiếm khoản 20% chất khô của vỏ. Xelluloza không tan trong nước, hầu như không thay đổi về thành phần và cấu trúc trong tiến trình công nghệ sản xuất malt và bia - Hemixelluloza Là thành phần chủ yếu cấu tạo nên thành tế bào. Hemixelluloza là một phức hệ bao gồm pentozan, hexozan và axit uronic. - Các hợp chất pectin và các chất dạng keo Các chất này có bản chất là hidratcacbon, cho nên khi bị thuỷ phân sẽ cho sản phẩm là các đường đơn galactoza và xitoza. Các hợp chất pectin phân bố ở thành tế bào để tạo ra màng trung gian. Trong hợp chất pectin chiếm nhiều nhất về khối lượng phải kể đến protopectin. Sự tồn tại của các hợp chất pectin và các chất dạng keo trong dịch đường mang tính chất hai mặt. Mặt tiêu cực là làm cho dịch có độ nhớt cao, khó lọc. Còn mặt tích cực là tạo cho bia có vị đậm đà, tăng khả năng tạo và giữ bọt của sản phẩm. - Saccharid thấp phân tử Saccharid trong hạt đại mạch chủ yếu là một số đường đơn và đường kép, cấu tử chiếm nhiều nhất trong nhóm này là saccharoza, đạt tới 1,8% chất khô của hạt, nó phân bố rất nhiều trong phôi, chiếm đến 5,5% trọng lượng phôi. Có vai trò quan trọng trong phát triển phôi. [5–Tr12,13,14,15] 2.2.2.3. Các hợp chất chứa nitơ GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp - 14 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày Hàm lượng các chất chứa nitơ trong đại mạch khoảng 9-11% so với lượng chất khô của hạt. Phần lớn các hợp chất này tồn tại dưới dạng cao phân tử gọi là prtotit, còn một phần nhỏ tồn tại dạng thấp phân tử dễ hoà tan, có tính chất khác với nhóm cao phân tử và được gọi là các hợp chất nitơ phi protit. Các hợp chất này quyết định chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Khu vực phân bố của protit ở trong hạt là lớp alơron và phôi, một phần rất nhỏ ở lớp tế bào quanh nội nhũ. Protit trong đại mạch được chia thành hai nhóm: - Protit đơn giản hay protein. - Protit phức tạp hay proteid. - Các hợp chất chứa nitơ phi protit Đại diện tiêu biểu của nhóm này là albumoza, pepton, peptid và axit amin. 2.2.2.4. Polyphenol và chất đắng Polyphenol trong hạt tập trung chủ yếu ở lớp vỏ. Phần lớn những hợp chất hoà tan được và tồn tại trong bia đều là những dẫn xuất catechin, chúng thuộc nhóm flavonid. Chất chát và chất đắng có trong đại mạch thuộc nhóm lipoit, chúng gây ra vị đắng khó chịu cho bia. 2.2.2.5. Fitin Fitin là muối đồng thời của canxi và magiê với axit inozit-phosphoric C6H6O6(H2PO3)6, chúng tập trung chủ yếu ở vỏ và chiếm đến 0,9% chất khô của vỏ. Khi bị thủy phân sẽ tạo thành inozit và axit phosphoric. 2.2.2.6. Vitamin Đại mạch chứa các loại vitamin B1, B2, B6, C, PP2, tiền vitamin A, E, axit pantotenic, biotin, axit polievic và nhiều dẫn xuất vitamin khác. Tuy hàm lượng ít nhưng nó đóng vai trò quan trọng trong công nghệ sản xuất malt, vì chúng là nhân tố điều hòa sinh trưởng của mầm. 2.2.2.7. Chất khoáng Trong đại mạch bao gồm các chất khoáng sau: SiO 2, MgO, CaO, Na2O, SO3, Fe2O3. Các chất khoáng của đại mạch đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp - 15 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày xuất malt và bia. Đặc biệt là nguyên tố photpho, vì nó đóng vai trò chủ yếu trong việc hình thành hệ thống đệm của dịch đường. Chất béo và lipoid 2.2.2.8. Hàm lượng chất béo và lipoid trong hạt đại mạch dao động trong khoảng 2,53% lượng chất khô của hạt. Chúng tập trung chủ yếu phôi và alơron, chúng là loại dầu béo màu vàng cafê nhạt, có mùi thơm rất nhẹ và dễ chịu, chỉ số axit khoảng 16, chỉ số xà phòng là 181, chỉ số iôt là 125. Ở giai đoạn ươm mầm, một phần chất béo và lipoid bị thủy phân bởi enzim lipaza. Enzim 2.2.2.9. Enzim là những hợp chất hữu cơ, có hoạt tính sinh học rất cao, có cấu tạo phân tử rất phức tạp và giữ vai trò đặc biệt quan trọng trong công nghệ sản xuất bia. Ở giai đoạn hình thành hạt, hoạt lực của các nhóm enzyme rất cao. Đến giai đoạn hạt chín hoạt lực của chúng giảm một cách đáng kể. Và khi sấy hạt đến hàm ẩm 11 ÷13% thì hầu hết hệ enzyme trong hạt trở thành trạng thái liên kết. Đến giai đoạn ngâm, 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 của các enzyme đạt đến mức tối đa, đến lúc đường hoá chúng có khả năng thuỷ phân gần như hoàn toàn các hợp chất cao phân tử trong nội nhũ của hạt. Trong hạt đại mạch, chứa một lượng enzim rất phong phú, và chúng được phân thành hai nhóm: hydrolaza và decmolaza. [5-trg 21] - Hydrolaza: Phụ thuộc vào cơ chất bị thuỷ phân, các enzim xúc tác được chia thành các phân nhóm: cacbohydraza, proteaza và esteraza. + Cacbohydraza: Nhóm enzim này thủy phân gluxit cao phân tử thành các sản phẩm thấp phân tử hơn. Trong nhóm này có hai nhóm nhỏ: Polyaza và hexozidaza. Hexozidaza là những enzym tham gia súc tác thủy phân disaccharid, trisaccharid và một số GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp - 16 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày glucozid khác, còn polyaza là những enzym thủy phân glucozit cao phân tử. Chúng bao gồm : amylaza và sitaza. * Amylaza : Phân cắt tinh bột thành đường và dextrin. Gồm 2 enzym : α- amylaza và β-amylaza. * Sitaza bao gồm 2 enzym : sitolactaza và sitoclitaza. Enzym sitoclactaza thủy phân hemiceluloza thành các sản phẩm trung gian, còn enzym sitoclitaza thủy phân các sản phẩm trung gian thành các sản phẩm cuối cùng là pentoza và hexoza. + Proteaza: [5 – trg 22] Những enzim này thủy phân protein thành các sản phẩm trung gian và cuối cùng là axit amin và amoniac. * Enzym proteinaza : Nhóm enzym này tham gia thủy phân protein thành albumoza và pepton. Sau đó tiếp tục phân cắt thành peptid và polypeptid. Trong đại mạch chúng ở trạng thái liên kết, trong giai đoạn ngâm hạt và ươm mầm, hoạt lực của chúng tăng lên 3 – 6 lần. Điều kiện thích hợp cho nhóm enzym này phát triển là pH = 4,6 – 5,0 còn nhiệt độ t 0C = 500C. Ở giai đoạn 580C lượng albumoza và pepton được tạo ra nhiều nhất. * Enzym peptidaza : Chúng tác động lên phân tử của các dipeptidaza và polypeptidaza để phân cắt chúng thành axit amin dưới điều kiện pH = 7,5 và nhiệt độ 50 – 520C. Hoạt lực của enzym này trong đại mạch không đáng kể. Trong giai đoạn ngâm và ươm mầm chúng tăng lên 2 – 3 lần. * Enzym amidaza : Chúng tấn công các muối amit để hình thành NH 3 và các axit amin góp phần làm thay đổi tính chất của protein trong hạt malt. + Esteraza: Nhóm enzim này phân cắt mối liên kết este giữa các hợp chất hữu cơ khác nhau, hoặc giữa các hợp chất hữu cơ và vô cơ. Nhóm này được chia thành hai nhóm nhỏ: Lipaza và phosphataza. * Enzym lipaza : Chúng phá vỡ liên kết este giữa rượu đơn hoặc đa chức với các axit béo bật cao. Enzym này phân bố chủ yếu ở phôi và lớp alơron. Trong quá trình ươm mầm, hoạt lực của chúng tăng rất nhanh nhưng đến GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp - 17 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày giai đoạn sấy malt thì chúng bị phá hủy. Nhiệt độ tối ưu cho hoạt động của lipaza là 350C, còn pH là 5. * Enzym amilophosphataza : Enzym này hỗ trợ quá trình thủy phân tinh bột, chúng cắt mối liên kết este giữa axit phosphoric trong phân tử amilopectin giúp quá trình hồ hóa dễ dàng. Điều kiện tối ưu cho enzym này 70 0C, còn * pH = 5,6. Enzym fitaza : Enzym này phá vỡ mối liên kết giữa axit phosphoric với inozit. Quá trình này có vai trò quan trọng cho công nghệ sau này. - Decmolaza( enzim oxi hoá khử ): Nhóm enzim này xúc tác phản ứng oxi hoá khử của quá trình hô hấp và phân giải yếm khí gluxit, nghĩa là chúng tham gia trực tiếp vào quá trình trao đổi chất của tế bào. Đại diện tiêu biểu trong nhóm enzim này là: dehyraza, oxydaza và catalaza. [5–Tr21, 22, 23] 2.3. Chất hỗ trợ kĩ thuật 2.3.1. Nước Trong nhà máy sản xuất malt, nước được sử dụng trong nhiều mục đích khác nhau như là dùng để rửa, ngâm hạt đại mạch, hay dùng để vệ sinh thiết bị, nhà xưởng…Do đó nhu cầu về nước dùng trong nhà máy là rất nhiều. Trong nhà máy sản xuất malt nước sử dụng cần có các tiêu chuẩn như sau: Nước trong suốt, không có mùi và vị lạ, không có vi sinh vật gây bệnh. Chất sát trùng 2.3.2. Để rửa hạt người ta sử dụng các thiết bị rửa chuyên dụng. Nước dùng để rửa hạt phải đảm bảo các chỉ tiêu về hóa học và sinh học. Để sạch hơn người ta có thể dùng 1 số hóa chất như NaOH – 0,35kg/m 3; nước Na2CO3 0,9kg/m3; CaO – 1,3kg/m3 ... Để sát trùng hạt người ta cũng có thể dùng nhiều chất khác nhau như formalin, H2O2, KMnO4, Ca(OH)2 ... Tuy nhiên, khi sử dụng các chất sát trùng cần chọn những chất không gây ảnh hưởng đến quá trình ươm mầm cũng như chất lượng của malt thành phẩm. [8–Tr50] 2.4. Một số quá trình sinh hóa quan trọng xảy ra trong sản xuất malt GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp - 18 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày Trong quá trình sản xuất malt có 1 số quá trình làm thay đổi tính chất lý hóa của hạt như: 2.4.1. Các quá trình xảy ra khi ngâm hạt Ngâm đại mạch là giai đoạn khởi đầu cho một loạt các quá trình hóa lý, hóa sinh, sinh lý và nhiều quá trình khác xảy ra trong suốt tiến trình chuyển đổi từ hạt đại mạch khô thành malt. Một điều kiện tiên quyết để các quá trình phát sinh và tiến triển được là hạt đại mạch khô phải hút thêm một lượng nước tự do. Trong thời gian ngâm hạt, có các quá trình sau xảy ra: - Sự thẩm thấu và khuếch tán của nước vào hạt - Sự hòa tan các chất polyphenol, chất chát, chất màu ở vỏ vào môi trường - Sự thẩm thấu một số ion và muối hòa tan trong nước vào hạt - Sự hút nước và trương nở của tế bào - Sự hòa tan các hợp chất thấp phân tử trong nội nhủ vào nước - Vận chuyển các chất hòa tan về phôi - Sự giải phóng enzyme khỏi trạng thái liên kết thành trạng thái tự do - Sự hoạt hóa hệ enzyme oxy hóa - khử và enzyme thủy phân - Sự hô hấp của hạt - Sự thủy phân các chất hữu cơ cao phân tử - Xuất hiện dấu hiệu của sự phát triển cây non ở phôi Trong các quá trình trên thì hô hấp của hạt và sự hoạt hóa hệ enzyme thủy phân là hai quá trình quan trọng nhất. [5–Tr80,81] 2.4.2. Các quá trình xảy ra khi ươm mầm - Sự biến đổi hình thái của hạt: Bên ngoài: mầm và rễ bắt đầu xuất hiện từ từ. Bên trong: dưới tác dụng của enzyme có sẳn trong hạt hoặc mới được hình thành khi nảy mầm như xitase, proteinase, pectinase… thành tế bào bị thủy phân. - Sự hoạt hóa các enzyme: Trong quá trình nảy mầm, các enzyme có sẳn trong hạt được giải phóng và hoạt hóa, đồng thời có một số enzyme mới được tạo thành và tích lũy. Vì thế, sau khi nảy mầm số lượng và hoạt lực của các enzyme tăng lên rất nhiều. GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp • - 19 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày Amylase: là một nhóm bao gồm ba enzyme : + α-amylase: thể hiện được hoạt lực vào những thời điểm đầu tiên của quá trình ươm mầm, còn đến ngày thứ 3 hoặc thứ 4 thì hoạt lực của chúng tăng một cách đáng kể. + β-amylase: nó có trong hạt đại mạch ở cả dạng liên kết và dạng tự do. Trong thời gian ươm mầm hoạt lực của hai dạng đều tăng lên, hoạt lực tự do tăng 3 - 4 lần, còn hoạt lực chung tăng 1,5 - 2 lần. Ở nhiệt độ 13 - 14 oC, hoạt lực βamylase đạt cực đại sau 11 - 12 ngày đêm. + Amylophosphatase: Đại mạch khô không chứa amylophosphatase tự do. Nó xuất hiện vào ngày thứ hai trong chu kỳ ươm mầm và đạt được hoạt độ cực đại sau 8 ngày đêm. * Protease: Trong đại mạch protease tồn tại hai nhóm nhỏ là proteinase và * peptidase. Sitase: Là nhóm bao gồm hai enzyme là sitoclactase và sitolase. Nhóm enzyme này thủy phân hemicellulose và các chất dạng keo thành các hợp chất trung gian và sau đó thành các đường đơn pentose, hexose và các sản phẩm khác. Ở giai đoạn ươm mầm hoạt lực của chúng tăng lên nhiều lần. * Esterase: Là những enzyme xúc tác quá trình phân cắt các mối liên kết este của các hợp chất hữu cơ. Quan trọng nhất đối với công nghệ sản xuất malt là - nhóm enzyme phosphatase Sự hô hấp: Sự hô hấp của hạt thực chất là quá trình oxy hóa - khử sinh học xảy ra bên trong tế bào hạt. Sự tích lũy và hoạt động của hệ enzyme oxy hóa - khử là tiền đề của tất cả các quá trình khác trong giai đoạn ươm mầm của hạt. Sau khi nảy mầm tổn thất chất khô trong hạt có thể trên 10%. Một phần lớn tiêu tốn cho sự hô hấp và một ít cho sự tổng hợp tế bào. - Sự thay đổi thành phần hóa học của hạt bao gồm: + Sự hòa tan thành tế bào dưới tác dụng của enzyme sitase + Sự thủy phân tinh bột dưới tác dụng của hệ enzyme amylase + Sự thủy phân protein nhờ enzyme protease + Sự thủy phân fitin nhờ enzyme fitase + Sự thủy phân chất béo nhờ enzyme lipase. [5–Tr99,100] GVHD: Ths. Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp - 20 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày 2.4.3. Lý thuyết quá trình sấy malt 2.4.3.1. Các giai đoạn xảy ra trong quá trình sấy malt Phụ thuộc vào bản chất của quá trình chuyển hóa trong từng thời điểm, quá trình sấy malt tươi có thể chia làm ba pha chính sau: - Pha sinh lý: Thời kỳ này kéo dài từ lúc bắt đầu sấy cho đến khi nhiệt độ đạt 45 oC và hàm ẩm đạt 30%. Đặc điểm của giai đoạn này là rễ và lá mầm vẫn phát triển. Vì độ ẩm và nhiệt độ thích hợp nên quá trình này diễn ra với cường độ khá mạnh. - Pha enzyme: Giai đoạn này nằm trong khoảng 45 - 70 oC và hàm ẩm còn 10%. Hoạt động sống của hạt bị ức chế rất mạnh, sự phát triển của rễ và lá mầm bị ngừng lại, nhưng hoạt động của hệ enzyme thủy phân vẫn tiếp tục diễn ra. Kết quả trong hạt tích lũy thêm một lượng chất chiết hòa tan. Ở pha này, nếu tốc độ tách ẩm càng nhanh thì tốc độ các quá trình sinh hóa và quá trình enzyme càng chậm. - Pha hóa học: Pha này nằm trong thời điểm mà hàm ẩm của hạt giảm từ 10% xuống 4% và nhiệt độ tăng từ 75 oC đến 85oC. Khi nhiệt độ tăng quá 75oC, các quá trình enzyme sẽ đình chỉ hoạt động. Sự tạo thành các hợp chất cho màu và cho hương có thể xảy ra ở vùng nhiệt từ 60 - 85 oC, đặc biệt là ở nhiệt độ 105 oC nhằm sấy kiệt ẩm trong malt và tạo màu đặc trưng cho sản phẩm malt đen. Các chất này được tạo thành do phản ứng melanoidin, caramen và một số phản ứng khác. [5– Tr178] Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy malt 2.4.3.2. Những yếu tố vật lý ảnh hưởng đến quá trình sấy malt là lượng ẩm cần phải tách ra khỏi hạt; nhiệt độ; độ ẩm; không khí và lượng không khí đi vào và đi ra khỏi thiết bị sấy. - Độ ẩm: Độ ẩm của malt trong quá trình sấy malt được giảm từ 45-47% xuống còn 2% trong thời gian tùy thuộc vào từng thiết bị sử dụng. Quá trình thải ẩm vật lý gồm ba giai đoạn: + Giai đoạn thải ẩm tự do: giới hạn về độ ẩm của giai đoạn này là 20 %. + Giai đoạn trung gian: nằm trong khoảng 20-12 %. + Giai đoạn thải ẩm liên kết: Qtt= = 581079,06 (W) K: hệ số truyền nhiệt; K = 9,98(W/m2.0C) 626,13 0 C Δ tb: hệ số nhiệt giữa hai lưu thể; Δ tb= F= 581079,06 9,98 × 626,13 Số ống trong calorife: n= F Ft =92,99(m2) 92,99 0,123 = =756(ống), chọn 756 ống Ta đặt số ống đặt theo hàng ngang là: i = 21 (ống ) Chiều dài của caloriphe là: L = 2.s +i.dn +(i-1)б Trong đó: s : khoảng cách giữa ống ngoài cùng đến thành bên trong của caloriphe. б : khoảng cách giữa 2 ống truyền nhiệt. Chọn: s=0,02 (m) ; б= 0,02 (m). Suy ra : L = 2×0,02+ 21×0,036 +(21-1)×0,02 = 1,33 (m) d)Xác định kích thước của calorife + Tổng số ống dẫn nhiệt: 756 ống +Tổng số ống dẫn nhiệt trên hàng dọc: j= n i +Kích thước của calorife: L=1,33m, Hc=ht+2.a Trong đó: a: Là bề dày mỗi tấm chắn, chọn a=0,1m L: Chiều dài calorife Hc: Chiều cao calorife Suy ra: Hc=1,4+2x0,1=1,6m = 756 21 =36 ( ống) Chiều rộng : R = 2.s+j.dn+(j-1). ∂ = 2 x 0,02+36x0,036+(36-1)x 0,02=2,03 (m) PHỤ LỤC 2: Lò đốt Lò đốt đặt bên ngoài phân xưởng để đảm bảo an toàn cho nhà máy và là thùng làm bằng thép chịu nhiệt dày 5 (mm) có kích thước dài và rộng bằng kích thước calorife và chiều cao 1,6 (m). Kích thước lò đốt: D× R×C = 1,7× 1,628× 1,6(m×m×m) . Lượng dầu cần thiết cho quá trình sấy: B= Q' cal Qc ×η (kg/h) [ 12, Tr 46 ]. Trong đó: Q’cal: Nhiệt lượng Calorifer cần cung cấp. Q’cal = 1778101,93 ( kJ/h). Qc: Nhiệt trị cao của dầu FO. Qc = 43268,016 (kJ/kg). η: Độ tác dụng của lò đốt, η =0,85. Vậy lượng dầu cần thiết cho quá trình sấy: dB= 1778101,93 43268,016 × 0,85 =48,35 (kg/h) PHỤ LỤC 3: Tính toán và chọn Xyclon Trong quá trình sấy, không khí sau khi ra khỏi thùng sấy sẽ mang theo một lượng bụi cho nên phải bố trí thiết bị hút bụi là xyclôn để góp phần bảo vệ môi trường. Đường kính của xyclôn phụ thuộc vào thể tích khí ra khỏi thùng. V’2=L’x Vtb (m3/h) L’=20673,20 1 1 1,199 ρ 21, 4 ’ vo= = = 0,834 (m3/kgkkk) 1 1 0,934 ρ105 ’ v1= V21, 4 + V105 2 =>Vtb= = 1,071 (m3/kgkkk) = = 0,834 + 1,071 = 0,952 2 (m3/kg) => V'2= L’x Vtb= 20673,20x 0,952 = 19691,22 (m3/h) Dựa vào lưu lượng thể tích V(m3/h) ta chon kích thước cơ bản của xyclon dưới dạng bảng 17.3 (10-trg321). Lưu lượng thể tích: V= 19691,22(m3/h) , theo bảng 17.3, vì V nằm trong khoảng V= (4400-22000 m3/h) nên chọn các thông số như sau: Bảng 6.7. Kích thước của xyclon Thông số Kí hiệu Chiều rộng của tiết diện kênh dẫn a Chiều dài tiết diện kênh dẫn vào cyclon b Đường kính bé nhất của phểu d Chiều dài ống trung tâm cắm vào cyclon h1 Chiều cao phần hình trụ của cyclon h2 Chiều cao phẩn hình côn của cyclon h3 Đường kính trong của xiclôn D + Góc nghiêng giữa nắp và ống vào: α = 15o Giá tri (m) 0,35 0,7 0,28 0,46 0,64 1,12 1,4 + Hệ số trở lực của xyclôn: ξ = 60 Các thống số của tác nhân sấy vào xiclon: - T= t2 + 273= 3150K - Áp suất: P=P2= 0,083 at [15- tr318] Khối lượng riêng của tác nhân sấy vào xyclon: ρ k = ρ 0. Τ0 .P Μ k 273.Ρ = . Τ.Ρ0 22,4 Τ.Ρ0 = 29 × 273 × 0,083 22,4 × 315 × 1,033 = 0,09 kg/m3, [8, tr 5] Trở lực xyclon: ∆P = ξ ×ω 2 q × ρ k 2 = 60 × 4,472 ×0,09 2 =53,95 (N/m2) PHỤ LỤC 5: Tính toán và chọn quạt Để vận chuyển không khí được đều theo các đường dẫn trong thiết bị sấy và hút không khí sau khi sấy ta sử dụng hệ thống quạt hút và quạt đẩy được đặt trước calorife để đưa không khí ngoài môi trường qua calorife vào thùng sấy. ΔP = ΔP ms + ΔPcb + ΔPqđ +ΔPqh + ΔPk +ΔPh + ΔPt +ΔPđ [ 14, Tr 376]. Bảng 6.8. Các trở lực của thiết bị sấy Kí hiệu ΔPms ΔPcb ΔPqđ ΔPqh ΔPk ΔPh ΔPt ΔPđ Tên trở lực Trở lực do ma sát. Trở lực cục bộ Trở lực do áp suất động ở đầu của quạt đẩy Trở lực do áp suất động ở đầu ra của quạt hút Trở lực tại khuỷu Trở lực do lớp hạt gây ra Trở lực do thùng quay Trở lực do áp lực động lực Theo bảng I.255 [ 8, Tr 318], bằng phép nội suy ta có (bảng 6.4): - Thể tích của không khí ẩm tính theo 1 kgkk: V’ = v. L’ Ta có: L’=20673,20(kgkkk/h) 1 1 1,199 ρ 21, 4 ’ vo= = 0,834 (m3/kgkkk) = V’o = 20673,20x 0,834 = 17241,44 (m3/h) v’2 = 1 ρ 42 1 1,121 = = 0,89 (m3/kgkkk) V’2 = 20673,20x 0,89 = 18399,15 (m3/h) v’1 = 1 ρ105 1 0,934 = = 1,07 (m3/kgkkk) V’1 = 20673,20x1,07 =22120,32 (m3/h) Bảng 6.9. Bảng tổng kết thông số của calorife Thông số Trước khi vào calorife 21,4 Sau ra khỏi caloriphe 105 Sau khi ra khỏi buồng sấy 1,199 0,934 1,121 υ(m2/s) 15,19.10-6 23,71.10-6 17,16.10-6 v(m3/kgkkk) V'(m3/h) 0,834 17241,44 1,07 22120,32 0,89 18399,15 t0(oC) ρ(kg/m3) 42 a) Tính trở lực của hệ thống Trở lực do áp lực động lực - Tính áp lực động lực ở đầu ra của quạt đẩy ∆Pqđ = Trong đó: ρ1 × ω1 2 2 [ 14, Tr 377 ] ω1: tốc độ khí ở đầu ra của quạt đẩy: ω1 = Với F là tiết diện tự do của dòng chảy: F = V 'o F πd 2 4 Chọn đường kính ống quạt: d = 0,3 (m) F= → Suy ra: π .0,32 4 = 0,0706 (m2) ω1 = 17241,44 3600 × 0,0706 ∆Pqđ = = 67,84 (m/s) 1,199 × 67,84 2 2 =2759,06 (N/m2) - Tính áp lực động lực ở đầu ra của quạt hút ∆Pđ2 = ρ 2 × ω2 2 2 [ 14, Tr 377 ] Trong đó: ω2: tốc độ khí ở đầu ra của quạt hút V '2 F ω2 = Suy ra: ∆Pđ2 = = 18399,15 3600 × 0,0706 ρ 2 × ω2 2 2 = = 72,39 (m/s) 1,121 × 72,39 2 2 = 2937,19 (N/m2) Trở lực do ma sát ∆Pms = L ρ .ω 2 λ. . d td 2 [ 14, Tr 377 ] Trong đó: - ω: tốc độ lưu thể (m/s), phụ thuộc vào tốc độ không khí - λ: hệ số ma sát - L: chiều dài ống (m) - dtđ: đường kính tương đương của ống (m) - ρ: khối lượng riêng của chất khí, (kg/m3) + Chọn đường kính của ống: dtđ = 0,3 (m) + Vậy tiết diện ngang của ống: F = π × d tđ 2 = 4 0,0706 (m2) - Trở lực do ma sát từ quạt đẩy đến calorife - Chiều dài của ống: lo = 0,3 (m) - Vận tốc khí trong ống: ω’o = V 'o F = 17241,44 3600 × 0,0706 = 67,84 (m/s) - Chuẩn số Raynol: Re = ω ' o × d td υo = 67,84 × 0,3 15,19 × 10 −6 = 1339828,84 [ 14, Tr 377 ] Re > 4.103. Suy ra, khí vận chuyển trong ống ở chế độ chảy rối. [ 14, Tr 378] Do đó hệ số trở lực λ được tính theo công thức sau: 1 λ = -2lg(( 6,81 0,9 ) Re + ε ) 3,7.d td [ 14, Tr 380] Với: ε: độ nhám tuyệt đối của vật liệu làm ống, chọn vật liệu làm ống bằng tôn εtôn = 0,03 (mm) → 1 λ [ 14, Tr 381] 0,03 ×10 −3 ) 3,7.0,3 6,81 ) 0,9 1339828,84 = -2lg(( + = 8,71 Vậy λ = 0,013 Vậy trở lực của ống do ma sát từ quạt đẩy đến calorife: ∆Pms0 = 0,013 × 0,3 × 1,199 × 67,84 2 0,3 × 2 = 36,01 (N/m2) - Trở lực của ống từ calorife đến thùng sấy - Chiều dài của ống: l1 = 0,4 (m) - Vận tốc khí trong ống: ω’1 = V '1 22120,32 = = 87 ,03 F 3600 × 0,0706 (m/s) - Chuẩn số Raynol: Re = ω '1 × d td υ1 = 87 ,03 × 0,3 23,71 × 10 −6 = 1101219,53 [ 14, Tr 377 ] Re > 4.103. Suy ra, khí vận chuyển trong ống ở chế độ chảy rối. [ 14, Tr 378] Do đó hệ số trở lực λ được tính theo công thức sau: 1 λ = -2lg(( 6,81 0,9 ) Re + ε ) 3,7.d td [ 14, Tr 380 ] Với: ε: độ nhám tuyệt đối của vật liệu làm ống, chọn vật liệu làm ống bằng tôn εtôn = 0,03 (mm) → → 1 λ 0,03 ×10 −3 ) 3,7.0,3 6,81 ) 0,9 1101219,53 = -2lg(( + = 8,64 λ = 0,013 Vậy trở lực của ống do ma sát từ calorife đến thùng sấy: ∆Pms1 = 0,013 × 0,4 × 0,934 × 87 ,032 = 0,3 × 2 61,31(N/m2) - Trở lực của ống từ thùng sấy đến xyclon: - Chiều dài của ống: l2 = 0,6 (m) - Vận tốc khí trong ống: ω’2 = V '2 18399,15 = = 72,39 F 3600 × 0,0706 (m/s) - Chuẩn số Raynol: Re = ω ' 2 × d td υ2 = 72,39 × 0,3 17,16 × 10 −6 = 1265594,35 [ 14, Tr 377 ] Re > 4.103. Suy ra, khí vận chuyển trong ống ở chế độ chảy rối. [14, tr 378] Do đó hệ số trở lực λ được tính theo công thức sau: 1 λ = -2lg(( 6,81 0,9 ) Re + ε ) 3,7.d td Với: ε: độ nhám tuyệt đối của vật liệu làm ống, chọn vật liệu làm ống bằng tôn εtôn = 0,03 (mm) → → 1 λ 0,03 ×10 −3 ) 3,7.0,3 6,81 ) 0,9 1265594,35 = -2lg(( + = 8.69 λ = 0,013 Vậy trở lực của ống do ma sát từ calorife đến thùng sấy: ∆Pms2 = 0,013 × 0,6 × 1,121× 72,39 2 = 0,3 × 2 76,36(N/m2) - Trở lực của đường ống từ xyclon đến quạt: - Chiều dài của ống: l3 = 0,5 (m) - Vì trạng thái không khí ở đây giống như trạng thái khí từ thùng sấy đến xyclon nên: ω’3 = ω’2 = 72,39 (m/s) - Chuẩn số Raynol: Re = 1265594,35 Re > 4.103. Suy ra, khí vận chuyển trong ống ở chế độ chảy rối. Do đó hệ số trở lực λ được tính theo công thức sau: 1 λ = -2lg(( 6,81 0,9 ) Re + ε ) 3,7.d td [ 14, tr 380] Với: ε: độ nhám tuyệt đối của vật liệu làm ống, chọn vật liệu làm ống bằng tôn εtôn = 0,03 (mm) → → 1 λ 0,03 ×10 −3 ) 3,7.0,3 6,81 ) 0 ,9 1265594,35 = -2lg(( + = 8,69 λ = 0,013 Vậy trở lực của ống do ma sát từ calorife đến thùng sấy: ∆Pms3 = 0,013 × 0,5 × 1,121 × 72,39 2 = 0,3 × 2 64,64(N/m2) - Trở lực ma sát trong thùng quay: ∆Pmst = λ.Lt ρ .ω 2 t . Dt 2 Trong đó: - ωt: vận tốc khí đi trong thùng ωt = Vtb F V '1 + V ' 2 17241,44+ 18399,15 = = 17820 ,29 2 2 Với: Vtb = F = Ft x (1 - β) = ⇒ ωt = π × Dt 2 × (1 − β ) 4 17820 ,29 3600 × 1,70 = 3,14 × 1,7 2 4 (m3/h) × (1 - 0,25) = 1,70(m2) = 2,91 (m/s) + Chuẩn số Raynol: Re = ω ' t .Dt ν3 = 2,91×1,7 17,16 ×10 −6 = 288286,71 + Re > 4.103 Suy ra khí vận chuyển trong ống ở chế độ chảy rối. Do đó hệ số trở lực λ được tính theo công thức sau: 1 6,81 0,9 ε = −2 lg(( ) + ) Re 3,7.Dt λ Với: - ε: độ nhám tuyệt đối của vật liệu làm thùng, ta chọn vật liệu làm thùng bằng tôn. ε tôn = 0,03 (mm). ⇒ = -2lg(( )0,9 + ) = -2lg(( 6,81 288286 ,71 )0,9 + 0,03 ×10 −3 3,7 ×1,7 ) = 8,27 ⇒ λ = 0,014 Suy ra trở lực của ống do ma sát: ΔPmst = 0,014 × 6,8 × 1,121 × 2,59 2 1,56 × 2 = 0,21(N/m2) Coi ma sát trong thùng quay như nhau từ đầu thùng đến cuối thùng. Nên ta có:ΔPmst1 = ΔPmst2 = = 0,21 2 = 0,105(N/m2 ). b)Trở lực cục bộ ρ .ω 2 ∆Ρcb = ξ . 2 [14, tr 382] ξ - phụ thuộc vào chuẩn số Raynol và tỉ số Fo/F Fo - tiết diện của ống. F0=0,0706 (m2). F - tiết diện của thiết bị. Trở lực đột thu: ∆Ρ1 = ξ . ρ .ω 2 2 + Tiết diện của caloriphe: Fc = Lc .H = 1,33 x 1,6 = 2,13 m2 0,0706 2,13 Vậy tỉ số: = 0,03 = Tra bảng N013 [ 8, Tr 388] và áp dụng phương pháp tính nội suy, ta có: ξ=0,496 Thay số ta có: 0,496×ω 1' 2 ×ρ 1 0,496 × 87 ,032 ×0,934 = = 1169,62( N / m 2 ) 2 2 ∆P cb1 = -Trở lực đột thu từ thùng sấy sang đường ống: π× F= Dt 2 4 π× = 1,7 4 2 = 2,27 (m2) F0 0,0706 = = 0,03 F 2,27 Suy ra Tra bảng N013 [ 8, Tr 388] và áp dụng phương pháp tính nội suy, ta có: ξ=0,496 ∆P cb 2 = 0,496 ×ω 1'2 ×ρ 1 0,496 × 87,032 ×1,121 = = 2105,69( N / m 2 ) 2 2 - Trở lực đột thu từ cửa ra xiclôn vào ống: F= π × d 2 π × 2,117 2 = = 3,52 4 4 Suy ra (m2 ) F 0,0706 = = 0,02 F0 3,52 Tra bảng N013 [ 8, Tr 388] và áp dụng phương pháp tính nội suy, ta có: ξ=0,4967 ∆P cb 3 = 0,4967 ×ω 3 ' 2 ×ρ 3 0.4967 × 72,39 2 ×1,121 = = 1458,90( N / m 2 ) 2 2 Trở lực đột mở ρ .ω 2 ∆P cb = ξ . 2 -Tại cửa vào calorife: F0/F1=0.03, Re>103, tra bảng No11 [ 14, Tr 387 ] và áp dụng phương pháp nội suy ta có: ξ=0,94 Suy ra : ρ .ω 2 ∆P cb 4 = ξ . 2 = 0,94 × 1,199 × 67,84 2 = 2593,51( N / m 2 ) 2 - Tại cửa vào thùng sấy: F0/F1=0,03, Re>103, tra bảng No11 [ 14, Tr 387 ] và áp dụng phương pháp nội suy, ta có: ξ = 0,94 ∆P cb 5 = ξ . ρ .ω 2 2 = 0,94 × 0,934 × 87,03 2 2 =3324,93(N/m2) - Từ đường ống vào xiclon: F0/F1=0.02, Re>103, tra bảng No11 [ 14, Tr 387 ] và áp dụng phương pháp nội suy, ta có: ξ = 0,96 ∆P cb 6 = ξ . ρ .ω 2 2 = 0,96 × 1,121× 87 ,032 = 4075,54( N / m 2 ) 2 + Trở lực khuỷu ghép 90o của ống dẫn tác nhân sấy từ cửa ra của caloriphe đến thùng sấy: - Đối với khuỷu ống thì hệ số trở lực ξ phụ thuộc góc nghiêng và độ nhám của thành ống, trường hợp này góc nghiêng là 90o. - Chọn ΔPk= a = 2 => ξ = 0,32 b 0,32 × 0,934 × 87 ,03 2 2 Hình 6.10. Cấu tạo của khuỷu = 1131,89(N/m2) +Trở lực khuỷu ghép 90o của ống dẫn tác nhân sấy từ cửa ra của xyclon đến quạt hút. Đối với khuỷu ống thì hệ số trở lực ξ phụ thuộc góc nghiêng và độ nhám của thành ống, trường hợp này góc nghiêng là 90o. Suy ra ξ =0,32 [14, tr 390] → ΔPk2 = 0,32 × 1,121 × 72,39 2 2 = 939,90 (N/m2) c) Trở lực lớp hạt + Chọn đường kính của hạt malt: d tbh=2,6 (mm.) + Nhiệt độ trung bình của tác nhân sấy trong thùng sấy: t tb = = 105 + 42 2 = 73,5oC - Độ nhớt: ν73,5 = 20,39.10-6 (m2/s) [ 14, Tr 318]. ω0 = + Tốc độ TNS trong quá trình sấy thực: 18399,15 + 22120,32 2 Vtb Ftd = 20259,74 (m3/h). (1 − 0,25) × 3.14 × 1,7 2 2 Với: F td = (1-β).Fts = = 3,40(m2). Vtb = = ω0 = Vtb Ftd = ω 0 .d td Re = ν 73,5 20259,74 3600 × 3,40 = 1,65 (m/s). 1,65 × 0,0026 20,39.10 −6 = = 210,39 490 100 + Re Re + Hệ số thuỷ động: a = 5,8+ 490 100 + 210,39 210,39 ⇒ a=5,58+ =15,02 C1 = [ 12, Tr 213] 1− ξ ξ2 + Hệ số đặc trưng cho độ chặt của lớp hạt: [ 12, Tr 213] 3 Khối lượng riêng của malt: ρ = 650 ( Kg/m ). Khối lượng riêng dẫn suất của malt. 0,25.( G1 + G2 ).β 0,25.(1140,58 + 663,42) × 0,25 ρ dx = 0,75.2.Vt 0,75 × 2 × 15,44 = =4,86 ρ malt − ρ dx 650 − 4,8 ξ= ρ malt 650 = = 0,99 [ 12, Tr 213] + Hệ số đặc trưng cho độ chặt của lớp malt: C1 = 1 − ξ 1 − 0,99 = = 0,012 ξ2 0,99 2 Trở lực qua lớp hạt: a.L.ω 2 .ρ tns .C1 15,02 × 6,8 ×1,65 2 × 0,934 × 0,012 ∆Ρhat = 2 × 9,81 × 0,0026 2.g .d tbh = =61,09 (mmH20) = 599,34(N/m2) Coi trở lực qua lớp hạt từ đầu thùng đến giữa thùng, đến cuối thùng là như nhau. ∆Ρhat1 = ∆Ρhat 2 = Nên ta có: ∆Ρhat 2 =599,34 /2 = 299,67(N/m2). Trở lực tổng của hệ thống từ quạt đẩy đến giữa thùng sấy: ∆Ρ1 = ∆Ρ đ 1 + ∆Ρ ms 0 + ∆Ρms1 + ∆Ρ cb 5 + ∆Ρmst1 + ∆Ρhat1 + ∆Ρk1 + ∆Ρ cb 4 + ∆Ρcb1 =2759,06 +36,01 +61,31+3324,93+0,105+299,67+1131,89+2592,51+1169,62 =11375,11(N/m2) Trở lực tổng của hệ thống từ giữa thùng sấy đến quạt hút: ∆Ρ2 = ∆Ρms 2 + ∆Ρ đ 2 + ∆Ρms3 + ∆Ρmst 2 + ∆Ρcb 2 + ∆Ρcb 6 + ∆Ρk 2 + ∆Ρcb 3 + ∆Ρ +ΔPhat2 =76,36+2937,19+64,64+0,105+2105,69+4075,54+939,90+1458,90+53,95 +1169,62 = 12881,89(N/m2). d)Chọn quạt Quạt đẩy Quạt đẩy đặt trước caloriphe để đẩy không khí vào caloriphe gia nhiệt và đẩy vào thùng sấy, ngược chiều với chiều chuyển động của vật liệu sấy. o Năng suất quạt đẩy: Qday = V'1= 22120,32 (m3/h). o Năng suất thực tế của quạt đẩy: - Q'day = 1,03 x Qday =1,03 x 22120,32 = 22783,93(m3/h ) =6,32 (m3/s) Trở lực tổng của hệ thống từ quạt đẩy đến giữa thùng sấy: ΔP day = - 11375,11(N/m2) . Áp suất làm việc thực tế: ΔP'day=1,03×ΔPday=1,03x11375,11=11716,36(N/m2)=1194,33(mmH2O). - Hiệu suất của quạt: η =56,5% =0,565 Nối trục của quạt với trục của động cơ bằng khớp trục: η tr = 0,98 [14, tr 463] Công suất trên trục động cơ: N= - Q ' day. ∆Ρ ' day .ρ 0 .g 1000.η q .η tr 6,32 ×1194,33 × 0,934 × 9,81 = 124,91 1000 × 0,98 × 0,565 = Công suất của động cơ: Ndc = k3 . N [14, tr 464]. (kW)[14,tr 463]. Trong đó: k3: hệ số dự trữ, k3 = 1,2 Suy ra: N đc =1,2x124,91= 149,88 kW . Chọn quạt ly tâm cao áp:CPL-5.1/5.2-Nol [22] có thông số sau: Hình 6.11. Quạt hút Bảng 6.10. Thông số của quạt hút Thông số Model Công suất động cơ Lưu lượng tối đa Cột áp Điện áp Vật liệu Giá tri CPL-5.1/5.2-Nol 5,5 ÷250kW 4000 ÷ 60000 m3/h 200 ÷ 1600 mmH2O 380 V Thép CT3, Inox Quạt hút - Quạt hút đặt sau cùng của hệ thống sấy. Năng suất quạt hút: Qhut = V'2= 18399,15 (m3/h). Năng suất thực tế của quạt đẩy: Q'hut = 1,03×Qhut =1,03 × 18399,15 =18951,12(m3/h) =5,26 ( m3/s). - Trở lực tổng của hệ thống từ giữa thùng đến quạt hút: ΔPhut =12881,89(N/m2). Áp suất làm việc thực tế: ΔP'hut =1,03×ΔPhut=1,03×12881,89 =13268,35(N/m2)=1352,53(mmH2O). - Hiệu suất của quạt: η =56,5% =0,565 Nối trục của quạt với trục của động cơ bằng khớp trục: η tr = 0,98 Công suất trên trục động cơ: N= - Q ' hut. ∆Ρ ' hut .ρ 0 .g 1000.η q .η tr 5,26 ×1352,53 ×1,121× 9,81 1000 × 0,98 × 0,565 = Công suất của động cơ: Ndc = k3 . N [14, tr 463] = 141,29 kW [14-tr 463] [14-tr 464] k3: hệ số dự trữ, k3 = 1,2 Suy ra: N đc =1,2×141,29= 169,55 kW . Với những số liệu trên của quạt đẩy ta chọn quạt ly tâm cao áp truyền động qua khớp cứng. Model: CPL-5.2-8I Công suất động cơ: 200 kw. 2 Áp suất làm việc tối đa: 1600 mmH O. 3 Năng suất làm tối đa: 28000 (m /h). Điện áp: 380 v. PHỤ LỤC 6: Minh họa dây chuyền công nghệ sản xuất malt Hình 3.2. Minh họa dây chuyền công nghệ PHỤ LỤC 7: Hình 3.4. Cấu tạo của máy tách kim loại a) Nam châm vĩnh cửu b) Nam châm điện từ 1. Nam châm 2. Tay quay 3. Van điều chỉnh dòng hạt 4. Đại mạch chưa làm sạch 5. Đại mạch đã làm sạch PHỤ LỤC 8: Malt đen và một số sản phẩm ứng dụng Hình 2.4 : Malt đen Hình 2.5: Bia đen Đại Việt (Việt Nam) Hình 2.6: Bia Kaiserin (Đức) Hình 2.8: Bia Coopers Extra Stout ( Úc) Hình 2.9: Bia Guinness (Ireland) Hình 2.7: Bia Lào Hình 2.11: Bia Gouden Carolus Classic Hình 2.19: Bia Black Label (American) (Bỉ) [...]... sát trùng Chất sát trùng Khí nén Nước (1 2-14oC ) Không khí điều hoà Ngâm (W= 45 - 47 %) Khí nén Ươm mầm ( to=15-22oC, T=8 ngày ) Sấy malt (tomax=105oC) W=2% Tách mầm rễ Mầm, rễ Bảo quản Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất malt đen GVHD: Ths Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp - 24 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày 3.2 Thuyết minh dây chuyền... nước trong ống (4 ) đi lên phía trên rồi theo 2 ống (5 ) phân phối trên bề mặt thiết bị Hỗn hợp hạt – nước đi bên ngoài ống đi xuống phía dưới rồi lại theo ống (4 ) đi lên phía trên Cứ như thế hạt sẽ được đảo trộn để rửa sạch Lưới chắn (2 ) dùng giữ hạt khi muốn GVHD: Ths Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp - 27 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày... từ 52 ÷ 62% trọng 2.6 lượng hạt (hoặc từ 63 ÷66% trọng lượng chất kh ) Malt đen và một số sản phẩm ứng dụng [phụ lục 8] GVHD: Ths Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp - 23 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày Chương 3 CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 3.1 Qui trình công nghệ Hạt (W=12 %) Làm Sạch Tạp chất Đại Mạch loại I,II Nước Rửa và sát... chất lượng của malt thành phẩm [8–Tr50] 2.4 Một số quá trình sinh hóa quan trọng xảy ra trong sản xuất malt GVHD: Ths Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp - 18 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày Trong quá trình sản xuất malt có 1 số quá trình làm thay đổi tính chất lý hóa của hạt như: 2.4.1 Các quá trình xảy ra khi ngâm hạt Ngâm đại mạch là... nghiệp - 30 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày + Thời kì sinh hoá: Nhiệt độ từ 45÷700C và cuối thới kì này độ ẩm còn 25% + Thời kì hoá học: Nhiệt độ lớn hơn 70÷105 0C Kết thúc quá trình sấy độ ẩm đạt 1,5÷2% Thiết bị sấy 3.2.4.4 Căn cứ vào tính chất liên tục của đường dòng malt vào và ra thiết bị sấy được chia thành: - Thiết bị sấy gián đoạn Thiết bị sấy liên tục Thiết bị... Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp - 12 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày Phôi 2.2.1.3 Phôi là phần sống của hạt Trọng lượng của phôi chỉ chiếm khoảng 2,5 - 5% so với trọng lượng của hạt Phôi có vai trò quan trọng trong công nghiệp sản xuất malt Quá trình chế biến hạt đại mạch để trở thành malt được dựa vào nền tảng trên sự nảy mầm của hạt Giai đoạn... Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày các tạp chất nhẹ Sau đó chúng được lắng xuống phểu lắng, còn bụi theo đường ống để đi vào xyclon Hạt đi qua sàng thứ nhất được đổ xuống sàng thứ hai (lỗ sàng hình bầu dục với kích thước 25x4,5mm) Sàng thứ hai sẽ giữ lại các tạp chất có kích thước lớn hơn hạt đại mạch Qua sàng thứ hai, hạt đổ xuống sàng thứ ba (kích thước 20x2mm), sàng... tốt nghiệp - 26 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày năng lượng Lượng nước này gọi là nước liên kết Với hàm ẩm thấp như vậy chúng không đủ khả năng hoạt hóa phôi để phát triển thành cây non vì vậy chúng cần hút thêm 1 lượng nước nhờ vào quá trình ngâm hạt Vì vậy mục đích chính của quá trình ngâm là tăng hàm ẩm hạt lên tới 45 ÷ 47% [5–Tr51] Cấu tạo của thiết bị 3.2.2.3... [5–Tr99,100] GVHD: Ths Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp - 20 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày 2.4.3 Lý thuyết quá trình sấy malt 2.4.3.1 Các giai đoạn xảy ra trong quá trình sấy malt Phụ thuộc vào bản chất của quá trình chuyển hóa trong từng thời điểm, quá trình sấy malt tươi có thể chia làm ba pha chính sau: - Pha sinh lý: Thời kỳ này kéo dài... khoảng 15 ÷ 20% so với diện tích đáy Lỗ mắt sàng có thể GVHD: Ths Trần Xuân Ngạch SVTH: Lê Thị Hậu – Lớp 12H2LT Đồ án tốt nghiệp - 29 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen năng suất 20 tấn đại mạch/ngày hình tròn hay hình ovan Lỗ đục phải có dạng hình nón cụt trên nhỏ dưới to nhằm tránh hiện tượng nước làm lấp lỗ đục Nguyên tắc hoạt động - Đại mạch từ thiết bị ngâm được đổ vào catset cùng với nước bằng ... để sản xuất loại bia đen thị trường như: - Trên giới: bia black label (American), bia Guinness (Ireland), bia Stout (Anh), bia Lào đen (Lào), bia Kaiserin ( ức), bia Gouden Carolus Classic (B ) ... liệu công ty bia Do việc xây dựng nhà máy chế biến malt nhu cầu cần thiết Vì vậy, giao đề tài tốt nghiệp là: thiết kế nhà máy sản xuất malt đen với suất 20 đại mạch/ngày GVHD: Ths Trần Xuân Ngạch... Vì việc xuất ngày nhiều nhà máy thực phẩm nhà máy bánh kẹo, nhà máy bia, nhà máy nước giải khát…Đặc biệt nước ta tỉnh có nhà máy bia, nước giải khát, nhu cầu malt nhà máy lớn Nhưng nhà máy phải