Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩmngày ( full bản vẽ )

Malt là một loại bán thành phẩm nhưng rất giàu chất dinh dưỡng: chứa 16÷18% các chất thấp phân tử dễ hòa tan, chủ yếu là đường đơn giản, dextrin bậc thấp, các axit amin, các chất khoáng, các nhóm vitamin và đặc biệt là các hệ enzyme phong phú, chủ yếu là proteaza và amylaza… Malt có thể dùng để chế biến các loại thực phẩm có chất lượng cao như bột dinh dưỡng cho trẻ em, các loại đồ uống tổng hợp cho người già và phụ nữ có thai, dùng làm tác nhân dịch hóa trong công nghệ sản xuất rượu cồn từ tinh bột, làm tác nhân đường hóa trong sản xuất kẹo mạch nha,…Nhưng có lẽ công dụng lớn nhất của malt là dùng để sản xuất các loại đồ uống có độ cồn thấp. Ngành công nghiệp sản xuất malt phát triển mạnh mẽ ở các nước châu Âu như Nga, Đức, Canada, Anh, Pháp…. Ở nước ta, ngành công nghiệp bia rượu ngày càng phát triển, đòi hỏi một lượng lượng lớn nguyên liệu, đặc biệt là nguyên liệu malt. Tuy nhiên, từ trước tới nay, phần lớn nguyên liệu đều phải nhập khẩu từ nước ngoài về, khiến cho chúng ta không thể chủ động về nguồn nguyên liệu, làm cho quá trình sản xuất bị gián đoạn. Xuất phát từ tình hình đó, tôi được giao nhiệm vụ “Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩmngày”.

Đồ án tốt nghiệp -1- LỜI MỞ ĐẦU Malt là sản phẩm được chế biến từ các hạt hòa thảo như đại mạch, tiểu mạch, thóc,….sau khi cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất định với những điều kiện bắt buộc. Malt là một loại bán thành phẩm nhưng rất giàu chất dinh dưỡng: chứa 16÷18% các chất thấp phân tử dễ hòa tan, chủ yếu là đường đơn giản, dextrin bậc thấp, các axit amin, các chất khoáng, các nhóm vitamin và đặc biệt là các hệ enzyme phong phú, chủ yếu là proteaza và amylaza… Malt có thể dùng để chế biến các loại thực phẩm có chất lượng cao như bột dinh dưỡng cho trẻ em, các loại đồ uống tổng hợp cho người già và phụ nữ có thai, dùng làm tác nhân dịch hóa trong công nghệ sản xuất rượu cồn từ tinh bột, làm tác nhân đường hóa trong sản xuất kẹo mạch nha,…Nhưng có lẽ công dụng lớn nhất của malt là dùng để sản xuất các loại đồ uống có độ cồn thấp. Ngành công nghiệp sản xuất malt phát triển mạnh mẽ ở các nước châu Âu như Nga, Đức, Canada, Anh, Pháp…. Ở nước ta, ngành công nghiệp bia rượu ngày càng phát triển, đòi hỏi một lượng lượng lớn nguyên liệu, đặc biệt là nguyên liệu malt. Tuy nhiên, từ trước tới nay, phần lớn nguyên liệu đều phải nhập khẩu từ nước ngoài về, khiến cho chúng ta không thể chủ động về nguồn nguyên liệu, làm cho quá trình sản xuất bị gián đoạn. Xuất phát từ tình hình đó, tôi được giao nhiệm vụ “Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày”. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -2- Chương 1 LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1.Sự cần thiết của việc đầu tư Ở nước ta, ngành công nghiệp bia, rượu đang ngày càng phát triển, nhiều nhà máy bia được xây dựng với quy mô lớn để đáp ứng nhu cầu sử dụng lớn của người tiêu dùng. Tuy nhiên, một mặt hạn chế của ngành công nghiệp bia, rượu của nước ta là phần lớn nguyên liệu đều phải nhập về từ nước ngoài. Vì vậy, yêu cầu cấp thiết hiện nay là làm sao nước ta có thể tự cung cấp nguồn nguyên liệu cho các nhà máy. Trong các nguồn nguyên liệu để sản xuất bia thì malt là một trong những nguồn nguyên liệu chính, góp phần tạo nên chất lượng của bia. Việc xây dựng nhà máy sản xuất malt ở nước ta là rất cần thiết và mang nhiều ý nghĩa kinh tế như: -Tăng ngân sách cho nhà nước. -Giải quyết việc làm cho người lao động. -Chủ động hơn về nguồn nguyên liệu. -Giảm giá thành sản phẩm, tăng tính cạnh tranh hơn cho các sản phẩm bia, rượu của nước ta. 1.2.Cơ sở thiết kế 1.2.1.Đặc điểm thiên nhiên và vị trí xây dựng nhà máy Đà Nẵng là trung tâm kinh tế của miền Trung, với nền kinh tế đang ngày càng phát triển, thu hút sự đầu tư lớn từ các nhà đầu tư trong và ngoài nước. Đà Nẵng còn nằm trên trục đường chính của cửa ngõ hành lang Đông-Tây, với điều kiện giao thông thuận lợi cả về đường bộ, đường biển, đường sắt và đường hàng không. Hướng gió chủ đạo ở Đà Nẵng là đông nam, tốc độ gió trung bình là 3÷4 m/s, nhiệt độ nóng nhất trong năm 37oC, độ ẩm tương đối là 83,4%. Nhà máy sẽ được xây dựng ở khu công nghiệp Hòa Khánh, thành phố Đà Nẵng. Sở dĩ nhà máy được xây dựng ở địa điểm trên vì những lí do sau: SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -3- -Khu công nghiệp Hoà Khánh thuộc phường Hoà Khánh, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng. Nằm ngay trên quốc lộ 1A, cách ga Đà Nẵng 10 km, cách cảng hàng không quốc tế Đà Nẵng 10 km, cách cảng Tiên Sa 20 km, cách cảng Sông Hàn 13 km, là nơi có điều kiện giao thông rất thuận lợi, thuận lợi cho việc nhập nguyên liệu. -Trong khu công nghiệp tập trung nhiều nhà máy nên ta có thể tận dụng những điều kiện, cơ sở hạ tầng có sẵn, đồng thời liên kết với các doanh nghiệp trong khu công nghiệp về vấn đề xử lý nước thải, nguồn cung cấp nước…để giảm chi phí đầu tư. -Tại đây có nguồn lao động lớn. 1.2.2.Nguồn cung cấp nguyên liệu Nguyên liệu cung cấp cho nhà máy là đại mạch, được nhập từ nước ngoài về, chủ yếu là các nước Nga, Ucraina, Canada, Đức, Pháp... 1.2.3.Nguồn cung cấp nhiên liệu Nguồn nhiên liệu cần cho nhà máy như dầu DO, FO, xăng, nhớt … để cung cấp cho lò đốt, vận hành ô tô ... Nhà máy nhập nhiên liệu cần cho sản xuất từ công ty xăng dầu gần đó. 1.2.4.Nguồn cung cấp điện Nhà máy sử dụng điện để vận hành các thiết bị công nghệ, dùng cho thiết bị văn phòng, các thiết bị chiếu sáng. . . Nguồn điện cung cấp cho nhà máy lấy từ lưới điện quốc gia thông qua trạm biến áp của khu vực. Ngoài ra để đảm bảo cho nhà máy hoạt động liên tục và chủ động, nhà máy lắp thêm một máy phát điện dự phòng. 1.2.5.Nguồn cung cấp nước Nguồn cung cấp nước của nhà máy sẽ được lấy từ nguồn nước đã xử lý của nhà máy nước Thủy Tú. Sau đó được xử lý lại bằng hệ thống xử lý nước của nhà máy, để đảm bảo đầy đủ các chỉ tiêu chất lượng của nước trước khi đưa vào sản xuất. 1.2.6.Thoát nước SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -4- Toàn bộ nước thải của nhà máy được qua hệ thống xử lí nước thải riêng rồi cho thoát cùng với hệ thống thoát nước thải của khu công nghiệp. 1.2.7.Hợp tác hóa 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 .... Trong khu công nghiệp Hòa Khánh có nhiều công ty đã được xây dựng và hoạt động, các công trình hạ tầng như hệ thống cấp điện, cấp nước, đường giao thông, thông tin liên lạc ... đã được xây dựng, sẵn sàng phục vụ cho các dự án đầu tư. 1.2.8.Năng suất Để đáp ứng được một phần nào nguyên liệu cho các nhà máy bia, việc xây dựng nhà máy sản xuất malt với năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày là cần thiết. 1.2.9.Nguồn lao động Nhà máy tổ chức tuyển công nhân, cán bộ kỹ thuật ở trên toàn quốc nhưng chủ yếu là các tỉnh lân cận. 1.2.10.Thị trường tiêu thụ sản phẩm Thị trường tiêu thụ chủ yếu trong nước, đặc biệt là thị trường tiêu thụ tại Đà Nẵng nói riêng và miền Trung nói chung đang tăng mạnh trong những năm gần đây và tương lai sẽ phát triển mạnh mẽ, dần dần được mở rộng ra ở các tỉnh phía Bắc và phía Nam. Bên cạnh đó, có thể xuất khẩu sang các các nước nằm trong khu vực Đông Nam Á, như Indonesia, Malaysia, Lào, Campuchia. 1.2.11.Hệ thống giao thông Khu công nghiệp Hoà Khánh nằm gần quốc lộ 1A, đường sá trong khu công nghiệp được quy hoạch một cách hệ thống, mặt khác khu công nghiệp cũng không xa so với cảng biển, sân bay, nhà ga... Vì vậy việc vận chuyển nguyên liệu, trang thiết bị của nhà máy cũng như tiêu thụ sản phẩm hết sức thuận lợi và nhanh chóng. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -5- Chương 2 TỔNG QUAN 2.1.Malt thành phẩm 2.1.1.Khái niệm [7, tr11] Malt là những hạt hòa thảo nẩy mầm trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm nhân tạo xác định. Trong sản xuất rượu, malt dùng làm tác nhân đường hóa để chuyển hóa tinh bột. Malt dùng cho sản xuất rượu có thể sản xuất từ những loại hạt khác nhau như đại mạch, lúa mạch đen hay kê… Trong sản xuất bia, malt không những là tác nhân đường hóa mà còn là nguyên liệu chính dùng để nấu bia. Malt được dùng trong sản xuất bia chủ yếu là đại mạch. Malt vàng là loại malt được chế biến từ hạt đại mạch, malt vàng có màu vàng sáng, hương và vị ngọt nhẹ, thường dùng để sản xuất các loại bia có màu vàng. 2.1.2.Các chỉ tiêu chất lượng của malt vàng [6, tr154;155] -Màu: malt có màu vàng tươi, sáng. -Kích thước hình dáng phải đồng đều, tương tự như hạt đại mạch khô, hạt trên sàng 2,8 mm. -Vị và mùi: phải có mùi đặc trưng, không có mùi vị lạ. Nếu có mùi chua hay mốc chứng tỏ malt bị ẩm, matl phải có vị ngọt dịu (nhẹ). -Độ sạch: không tạp chất, hạt không bị vỡ và không có hạt bị bệnh, hạt vỡ tối đa 0,5 %, hạt bị bệnh tối đa 1 %, hạt không nảy mầm tối đa 5 %. -Trọng lượng khô tuyệt đối: 28÷38 g/1000 hạt (theo trọng lượng), 25÷37 g/1000 hạt (theo chất khô tuyệt đối). - Độ ẩm của malt không quá 6%. -Thời gian đường hoá: từ 10÷35 phút. ÷ -Độ chiết của malt 75 82 %. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -6- -Về thành phần hoá học của malt, quan trọng nhất là hàm lượng tinh bột. Hàm lượng tinh bột càng cao càng tốt nhưng hàm lượng protein phải nằm trong giới hạn cho phép từ 9÷12%. Nếu hàm lượng protein cao thì trong sản xuất bia dễ bị đục, khó bảo quản, nếu thấp hơn thì sẽ kém bọt và có hương vị kém đậm đà. 2.2.Nguyên liệu [5, tr5-23] Nguyên liệu sử dụng là hạt đại mạch. Có nhiều loại nguyên liệu để sản xuất malt, nhưng đại mạch là nguyên liệu chính để sản xuất malt bia vì những lí do sau: -Đối với các nước xứ lạnh thì đại mạch dễ trồng. -Đại mạch dễ điều khiển quá trình ươm mầm. -Tỷ lệ enzyme tạo thành trong malt đại mạch rất thích hợp để chuyển các chất cần thiết trong hạt từ dạng không hòa tan sang dạng hòa tan. -Vỏ trấu của đại mạch tạo thành lớp lọc rất xốp, tạo điều kiện thuận lợi để tách hết các chất chiết ra khỏi bã. -Bia được sản xuất từ malt đại mạch có vị và các tính chất công nghệ hơn hẳn bia sản xuất từ các loại malt của hạt khác. -Cho bia có hương vị đặc trưng. Đại mạch giống gieo trồng thuộc nhóm thực vật có hạt, lớp một lá mầm, họ lúa mỳ. Đại mạch gieo trồng là loại thực vật một năm. Chúng được chia thành hai nhóm: đại mạch mùa đông (gieo hạt mùa đông, thu hoạch mùa hè) và đại mạch mùa xuân (gieo hạt mùa xuân, thu hoạch mùa thu). Chu kỳ sinh trưởng của đại mạch thông thường là 100÷120 ngày. Kết thúc quá trình cây sẽ trổ hoa và kết hạt. Hoa đại mạch nằm ở phần trên cùng của cây và kết thành bông, mỗi một bông bao gồm hai bộ phận: trục bông và gié. Số hoa biến thành hạt chắc trên gié quyết định hình dáng của bông đại mạch. 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. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -7- Hình 2.2.Đại mạch đa hàng và hai hàng 2.2.1.Cấu tạo của hạt đại mạch Hạt của đại mạch bao gồm ba bộ phận chính: vỏ, nội nhũ và phôi. Hình 2.3.Cấu tạo hạt đại mạch [5] 2.2.1.1.Vỏ SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -8- Hầu hết hạt của các loại đại mạch được bao bọc bên ngoài bằng một lớp vỏ trấu, hạt của một số rất ít loại đại mạch không có lớp vỏ này, những loại đại mạch đó không dùng được trong công nghệ sản xuất bia. Thành phần hóa học của vỏ trấu chủ yếu là xellulose kết chặt lại nhờ chất khoáng và lignin. Dưới lớp vỏ trấu là lớp vỏ quả được cấu tạo từ ba lớp tế bào. 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 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, đối với đại mạch mùa xuân, con số đó thấp hơn khoảng 0,5÷1%. Hình 2.4.Cấu tạo vỏ đại mạch [5] 2.2.1.2.Nội nhũ SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -9- 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. 2.2.1.3.Phôi 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, tức là sự phát triển của phôi. 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 ngù. Ngù 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. Mặt khác trong quá trình chế biến, các thành phần trong phôi hòa tan rất ít vào dịch đường. Như vậy, đối với 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 hóa và là nhà máy sản xuất enzyme, mà nếu thiếu nó thì cơ sở lý thuyết của quá trình sản xuất malt xem như sụp đổ. 2.2.2.Thành phần hóa học của đại mạch Thành phần hóa học của đại mạch rất phức tạp, nó phụ thuộc vào giống đại mạch, điều kiện đất đai, khí hậu, kỹ thuật canh tác và điều kiện bảo quản. Các chỉ số về thành phần hóa học là nhân tố quyết định chất lượng của đại mạch để xem xét loại đại SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -10- mạch có đủ tiêu chuẩn để sản xuất malt và bia hay không. Đối với công nghệ sản xuất bia, các hợp phần sau đây có ý nghĩa quan trọng hơn cả. 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%. 2.2.2.2.Gluxit Gluxit chiếm 1 tỉ trọng lớn trong hạt đại mạch và bao gồm các nhóm sau: +Tinh bột 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. Đối với công nghệ sản xuất malt và bia tinh bột có hai chức năng: chức năng thứ nhất là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi và chức năng thứ hai là nguồn cung cấp chất hòa 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 những khối lập thể có kích thước bé, ta quen gọi là "hạt tinh bột". + Xelluloza Xenlluloza của hạt đại mạch được phân bố chủ yếu ở lớp vỏ trấu và chiếm khoảng 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. Xelluloza đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình lọc dịch đường vì lớp vỏ trấu là vật liệu tạo màng lọc phụ lý tưởng. + Hemixelluloza SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -11- 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, đặc biệt là ở giai đoạn đầu của quá trình ươm mầm. 2.2.2.3. Các hợp chất chứa nitơ 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. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -12- Đại diện tiêu biểu của nhóm các hợp chất chứa nitơ phi protit 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,. Hợp chất cuối cùng này cung cấp phospho cho nấm men, đồng thời làm tăng độ chua cho dịch cháo trong công đoạn đường hoá. 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 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. 2.2.2.8. Chất béo và lipoid 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. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -13- Ở giai đoạn ươm mầm, một phần chất béo và lipoid bị thủy phân bởi enzim lipaza. 2.2.2.9. Enzyme Enzyme 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 đến lúc hạt sấy đến hàm ẩm 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, nhờ đó mà đến lúc đường hóa chúng có khả năng thủy phân gần như hoàn toàn các hợp chất cao phân tử trong nội nhũ của hạt. Các sản phẩm thủy phân được hòa tan vào nước và trở thành chất chiết của dịch đường. Trong hạt đại mạch, chứa một lượng enzyme rất phong phú, và chúng được phân thành hai nhóm: hydrolaza và decmolaza. +Hydrolaza (nhóm enzyme thủy phân). Phụ thuộc vào cơ chất bị thuỷ phân, các enzyme xúc tác được chia thành các phân nhóm: cacbohydraza, proteaza và esteraza. -Cacbohydraza Nhóm enzyme 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. Hexoridaza là những enzyme tham gia xúc tác thủy phân disaccharid, trisaccharid và một số glucozid khác, còn polyaza là những enzyme thủy phân gluxit cao phân tử. Chúng bao gồm: diastasa(amylaza) và sitaza. -Proteaza Nhóm enzyme này thủy phân protein thành các sản phẩm trung gian và cuối cùng là axit amin và amoniac. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -14- Nhóm enzyme này gồm có: *Proteinaza, có tác dụng thủy phân protein thành albumoza và pep-ton, sau đó chúng tiếp tục bị phân cắt thành peptid và polypeptid. *Peptidaza bao gồm hai enzyme dipeptidaza và polipeptidaza. Chúng tác động lên phân tử của các dipeptid và polypeptid để phân cắt chúng thành axit amin. *Amidaza có chức năng cắt nhóm amin khỏi axit amin để tạo thành axit hữu cơ và NH3. -Esteraza Nhóm enzyme 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. + Decmolaza( enzyme oxi hoá khử ) Nhóm enzyme 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. Nhóm enzyme này đóng vai trò quyết định trong việc hoạt hóa và phát triển của phôi ở giai đoạn ươm mầm. Một số enzyme trong nhóm decmolaza còn tham gia vào phản ứng oxi hóa khử các hợp chất polyphenol, protein và các hợp chất khác. Và bằng cách đó chúng đã gây ảnh hưởng gián tiếp đến các chỉ số chất lượng của dịch đường và bia thành phẩm. Đại diện tiêu biểu trong nhóm enzim này là: dehyraza, oxydaza và catalaza. 2.3.Chất hỗ trợ kỹ 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. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -15- 2.3.2.Chất sát trùng 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/m3; 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. 2.3.3.Gibberelin Nười ta sử dụng gibberelin để kích thích quá trình nảy mầm của hạt. Gibberelin được phun vào khối đại mạch lúc nó đã trương nở, tức là vào khoảng ngày cuối của quá trình ngâm và ngày đầu tiên của giai đoạn ươm mầm. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -16- Chương 3 CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 3.1.Dây chuyền công nghệ sản xuất malt vàng [7, tr11] Đại mạch ( w =11÷13%) Nước Làm sạch Tạp chất Phân loại Loại III Loại I + II Rửa và sát trùng Khí nén Nước(12÷14oC) Ngâm(w = 43÷45%) Ươm mầm(t=13÷17oC, T=7 ngày) Chất sát trùng Khí nén Khí điều hòa Sấy malt(w= 3.3÷3.5%) Tách mầm rễ Bảo quản Mầm, rễ Malt thành phẩm SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -17- 3.2.Thuyết minh dây chuyền công nghệ 3.2.1.Làm sạch và phân loại hạt [5, tr51-56] 3.2.1.1.Mục đích Trong quá trình thu hoạch, vận chuyển cũng như bảo quản có nhiều tạp chất vô cơ (đất, đá, sỏi, sạn...) và hữu cơ (hạt cỏ dại, xác côn trùng...) có thể rơi vào khối hạt. Do đó, để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sản xuất và để cho sản phẩm đạt chất lượng cao, đại mạch cần phải làm sạch tạp chất trước khi đưa vào quy trình sản xuất. Mặt khác, hạt khi đem vào sản xuất nên bảo đảm tính đồng đều để khi ngâm sẽ đạt độ ẩm như nhau và nẩy mầm cũng giống nhau. Do đó, đại mạch trước khi đem vào sản xuất phải tiến hành phân loại theo kích thước của nó. 3.2.1.2.Cách tiến hành -Quạt sàng Quạt sàng dùng để loại bỏ hạt bụi, thóc lép, rơm rạ, các tạp chất nhẹ, đá sỏi và nhiều tạp chất khác có trong khối hạt. Bộ phận làm việc của quạt sàng bao gồm một vít tải để chuyển hạt đến quạt, quạt hút, và hệ thống sàng rung. Đại mạch được vít tải đổ vào quạt qua phễu, con quay điều chỉnh lượng hạt đổ xuống sàng thứ nhất. Sàng này bé nhất trong ba sàng của quạt và nằm hơi nghiêng so với hai sàng kia, nó sẽ giữ lại các tạp chất lớn như đá, sỏi, rơm… sau đó chảy xuống theo phễu và ra ngoài. Hệ thống quạt hút sẽ loại được các tạp chất nhẹ như bụi, cỏ, lá, cọng rơm bé… theo đường ống vào xyclon. Hạt qua sàng thứ nhất được đổ xuống sàng thứ hai. Sàng thứ hai sẽ giữ lại các tạp chất lớn. Qua sàng thứ hai, hạt đổ xuống sàng thứ ba. Sàng này sẽ giữ lại đại mạch và cho qua cát, sỏi, và các tạp chất có kích thước bé. Đại mạch đã được làm sạch sơ bộ được thu gom bằng một kênh riêng, ở đó chúng sẽ được thổi bằng luồng không khí mạnh, bụi và rác nhỏ còn sót trong khối hạt sẽ được loại trừ hết. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -18- -Thiết bị làm sạch bằng từ tính: Máy làm sạch bằng từ tính sẽ loại trừ các mạt sắt ra khỏi khối hạt. Bộ phận chủ yếu của thiết bị là thanh nam châm vĩnh cửu. Dòng của khối hạt đổ xuống mặt nghiêng được điều chỉnh bằng một van hãm. Khi đi qua mặt phẳng nghiêng tất cả các vật có từ tính đều bị giữ lại, còn đại mạch rơi xuống phễu và chuyển ra ngoài. Chiều dày của lớp hạt trượt trên mặt phẳng nghiêng tối đa là 5mm và tốc độ dài của chúng là 0,5m/s. Hình 3.1.Quạt sàng -Máy phân loại Công dụng của thiết bị này là để phân khối hạt thành các lô có cùng độ lớn, tương ứng với các cấp về chất lượng của hạt. Bộ phận chính của máy phân loại là một tang quay hình trụ trong đó được lắp các loại sàng có kích thước lỗ đục khác nhau. Theo kích thước, hạt đại mạch được chia làm 3 loại. -Loại I: Là loại dùng để sản xuất malt bia tốt nhất, bề dày hạt lớn hơn 2.5mm. -Loại II: Có bề dày hạt 2.2÷2.5mm, cũng dùng sản xuất malt bia. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -19- -Loại III: Có bề dày hạt nhỏ hơn 2.2mm, là phế liệu. 3.2.2.Rửa, sát trùng và ngâm hạt 3.2.2.1.Mục đích rửa và sát trùng hạt. -Rửa, sát trùng +Loại bỏ những hạt lép, hạt không đạt tiêu chuẩn, các tạp chất, các mẫu hạt gãy, vụn ... mà trong quá trình làm sạch và phân loại chưa loại bỏ hết. +Rửa sạch bụi và một số vi sinh vật, côn trùng bám trên bề mặt hạt. +Sử dụng biện pháp thích hợp để sát trùng khối hạt, tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình công nghệ tiếp theo. Chất sát trùng sử dụng trong nhà máy là formalin, cứ 1tấn đại mạch thì cần 1÷1.5kg formalin. Ngoài ra, người ta cũng có thể dùng H 2O2, chất này ngoài việc làm sạch hạt còn có tác dụng kích thích thêm sự nảy mầm cho hạt. Lượng H 2O2 sử dụng là 3 l/m3, vì lượng H2O2 sử dụng lớn nên giá thành đắt, vì vậy H2O2 ít được sử dụng. -Ngâm hạt. Mục đích cơ bản của quá trình ngâm là tạo điều kiện tăng độ ẩm của hạt lên 43÷45%, tạo điều kiện cho quá trình nảy mầm sau này tiến hành một cách bình thường. Ngâm đại mạch còn nhằm mục đích là loại bỏ những hạt lép, những hạt không lép nhưng không chắc, các tạp chất...mà trong quá trình làm sạch và phân loại hạt chưa loại bỏ ra khỏi khối hạt, đồng thời còn rửa sạch bụi và một sô vi sinh vật, côn trùng bám trên hạt. 3.2.2.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ngâm hạt. [5] -Nhiệt độ Đây là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến tốc độ ngâm hạt. Trong một giới hạn nhất định, nhiệt độ của nước ngâm tăng thì tốc độ hút nước của hạt cũng tăng, có nghĩa là thời gian để hạt đạt đến độ ẩm cần thiết sẽ giảm đi. Để đạt được chất lượng malt thành phẩm cao nhất thì nhiệt độ ngâm thích hợp nhất là 12÷14 oC. Nhiệt độ thấp hơn 10oC thì sự phát triển của phôi sẽ bị ức chế, còn nhiệt độ cao hơn 15 oC sẽ tạo điều SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -20- kiện cho vi sinh vật phát triển. Ngoài ra, ở nhiệt độ cao, tốc độ hút nước của hạt tăng, dễ xảy ra hiện tượng hạt bị sũng nước, phôi bị úng và làm mất khả năng nẩy mầm. Nhiệt độ cao cũng làm cho cường độ hô hấp của hạt tăng lên, ảnh hưởng không tốt đến quá trình nẩy mầm của hạt. Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng, nhiệt độ của nước cao trong suốt thời gian ngâm là điều bất lợi nhưng nếu chần hạt trong nước nóng 35 0C hoặc thậm chí 50÷550C trong một thời gian ngắn thì lại mang kết quả dương tính: tỷ lệ hạt nẩy mầm cao, cây mầm to, khỏe. Khi chần hạt ở nhiệt độ cao, để tránh sự thâm nhập và phát triển của vi sinh vật, đặc biệt là vi khuẩn hoại sinh, ta nên dùng các chất hóa học để sát trùng. Bảng 3.1.Động học quá trình hút nước của hạt ở nhiệt độ khác nhau.[5,tr77] Thời gian ngâm, h 0 16 40 68 87 112 Hàm ẩm của hạt ở các nhiệt độ khác nhau 10 C 15,60C 21,30C 13,1 13,1 13,1 29,5 32,8 31,2 36,4 39,3 42,1 39,2 42,5 44,9 41,4 44,0 46,7 43,3 46,2 48,2 0 -Chủng loại và kích thước của hạt [1] Kích thước của hạt cũng ảnh hưởng đến tốc độ ngâm. Hạt to cần phải ngâm lâu hơn hạt nhỏ. Sở dĩ như vậy vì quãng đường đi của nước trong hạt to dài hơn trong hạt nhỏ. Chỉ có những hạt bằng nhau về kích thước thì khi ngâm mới đạt độ ẩm như nhau về tốc độ và sau này cũng mọc mầm đều nhau. Do đó cần phải phân loại hạt theo kích thước trước khi ngâm. Bảng 3.2.Động thái hút nước của hạt có độ lớn khác nhau.[5, tr78] Các chỉ Kích thước hạt, chiều rộng nhất theo tiết diện ngang, mm SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Hạt không Đồ án tốt nghiệp -21- phân loại số Khối lượn g 1000 hạt tính theo chất khô, g Mức độ ngâm ,% 2,9 2,8 2,7 2,6 2,5 2,4 2,3 2,2 2,1 2,0 46,3 42,6 38,8 35,0 33,7 31,5 27,4 23,7 21,3 20,0 33,0 43,7 43,4 43,6 43,7 43,7 44,7 45,6 47,8 48,9 49,0 44,6 Các loại hạt khác nhau có thời gian ngâm cũng không giống nhau. Ngoài ra, các yếu tố như hàm lượng protein của hạt, điều kiện khí hậu của vùng gieo trồng hạt và thành phần hóa học của nước ngâm cũng ảnh hưởng đến tốc độ hút nước của hạt. 3.2.2.3.Các quá trình xảy ra khi ngâm hạt [5] 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. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -22- - 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. 3.2.2.4.Các phương pháp ngâm hạt [7] Tùy theo điều kiện cụ thể, người ta có thể áp dụng một trong những phương pháp ngâm đại mạch sau đây: -Ngâm trong không khí – nước gián đoạn: đặc trưng của phương pháp này là hạt lúc được ngâm trong nước, lúc được ngâm trong không khí. -Ngâm hạt trong luồng không khí và nước liên tục: đặc trưng của phương pháp này là nước đã được bão hòa không khí được đẩy liên tục vào bể ngâm. -Ngâm trong dòng nước phun: hạt ngâm xong được phun nước liên tục từ trên xuống dưới cho đến lúc ngâm xong. -Ngâm trong luồng không khí – nước phun: Đây là một phương pháp kết hợp giữa việc làm ẩm hạt bằng cách tưới nước liên tục và giữ hạt luôn ở trong điều kiện hiếu khí bằng cách hút hết khí trong khối hạt. 3.2.2.5.Cách tiến hành. -Chọn phương pháp ngâm Với nhiều ưu điểm vượt trội, phương pháp ngâm trong luồng không khí và nước liên tục được chọn để ngâm hạt. Phương pháp này có một số ưu điểm như: + Thời gian mà hạt hút ẩm đến hàm ẩm cần thiết là ngắn nhất. +Chế độ thông khí đầy đủ, hạt nguyên vẹn. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -23- +Trạng thái cơ học và trạng thái sinh lý của hạt tốt, bảo đảm cường lực nảy mầm của hạt cao. Bằng phương pháp này, nếu nước ngâm ở nhiệt độ thường (~20 oC) thì sau 38÷42h có thể đạt được Wcb của hạt, đồng thời rút ngắn được thời gian ươm mầm (chỉ còn từ 5÷6 ngày) mà malt vẫn đạt chất lượng tốt. -Chọn thiết bị Sử dụng thiết bị ngâm hình trụ, đáy côn, có góc nghiêng 45 o để tháo hạt cho dễ. +Nguyên tắc hoạt động của thiết bị [7] Đầu tiên cho nước vào thiết bị thông qua ống số (8), hỗn hợp hạt được cho vào ống trung tâm (4). Khí nén theo ống (7) vào ống trung tâm làm cho tỷ trọng của hỗn hợp hạt – nước trong ống nhỏ hơn ngoài ống. Do đó hỗn hợp hạt – nước trong ống (4) đi lên phía trên rồi theo hai 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 tháo nước ra khỏi thiết bị mà không cần tháo hạt. Còn hệ thống ống (3) dùng để cung cấp không khí cho hạt trong quá trình ngâm. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -24- Hình 3.2. Thiết bị ngâm và rửa hạt 1- Cửa tháo hạt 6- Cửa tháo hạt lép và tạp chất nổi 2- Lưới chắn hạt 7- Ống thổi khí nén 3- Ống sục không khí nén 8- Ống dẫn nước 4- Ống trung tâm 8a- Dẫn nước sạch 5- Ống phân phối hạt 8b- Dẫn nước bẩn 3.2.3.Ươm mầm 3.2.3.1.Mục đích -Chuyển đổi trạng thái của hệ enzyme có trong hạt đại mạch, từ trạng thái “nghỉ” sang trạng thái “hoạt động”, tích lũy chúng về khối lượng và tăng cường năng lực xúc tác của chúng. -Tạo và duy trì điều kiện thuận lợi để hệ enzyme thủy phân sau khi đã được giải phóng khỏi trạng thái liên kết, đồng thời với việc tăng trưởng về khối lượng và cường lực xúc tác, tạo nên nhiều sự biến đổi cơ lý và háo học trong thành phần của hạt đại mạch. 3.2.3.2.Các quá trình xảy ra khi ươm mầm [1] *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 sẵn trong hạt hoặc mới được hình thành khi nảy mầm như xitaza, proteinaza, pectinaza… thành tế bào bị thủy phân. *Sự hoạt hóa các enzyme Trong quá trình nẩy mầm, các enzyme có sẵn 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 nẩy mầm số lượng và hoạt lực của các enzyme tăng lên rất nhiều. - Amylaza: là một nhóm bao gồm ba enzyme SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -25- +α-amylaza: 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-amylaza: 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 β-amylaza đạt cực đại sau 11 - 12 ngày đêm. +Amylophosphataza: Đại mạch khô không chứa amylophosphataza 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. -Proteaza: Hoạt tính của enzyme proteaza khi nẩy mầm tăng lên 4 lần. Loại enzyme này chia làm 3 nhóm là proteinaza, peptidaza và amidaza. -Sitaza: Là nhóm bao gồm enzyme xenlulaza, hemixenlulaza và β.glucosidaza. Nhóm enzyme này thủy phân hemicelluloza và các chất dạng gum thành các hợp chất trung gian và sau đó thành các đường đơn pentoza, hexoza và các sản phẩm khác. Ở giai đoạn ươm mầm hoạt lực của chúng tăng lên nhiều lần. -Esteraza: 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 phosphataza. *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. Hô hấp trong nẩy mẩm có thể xảy ra yếm khí hoặc hiếu khí phụ thuộc vào các điều kiện sống. Do có sự sinh nhiệt trong khi hô hấp nên nhiệt độ của lớp hạt nẩy mầm tăng lên nhiều, cần giải phóng nhiệt trong khi ươm mầm. Lượng không khí cần để giải SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -26- phóng nhiệt sinh ra lớn hơn nhiều so với lượng không khí cần cung cấp để đủ oxy cho hạt hô hấp. Sau khi nẩy 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 xitaza. -Sự thủy phân tinh bột dưới tác dụng của hệ enzyme amylaza. -Sự thủy phân protein nhờ enzyme proteaza. -Sự thủy phân fitin nhờ enzyme fitaza. -Sự thủy phân chất béo nhờ enzyme lipaza. Trong giai đoạn ươm mầm, ở trong hạt đại mạch xảy ra hai quá trình song song với nhau, đó là quá trình phân giải chất hữu cơ phân tử thấp để tạo ra năng lượng cung cấp cho hoạt động sống của tế bào, đồng thời thực hiện quá trình sinh tổng hợp tế bào cây non. 3.2.3.3.Các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến sự nẩy mầm. -Nhiệt độ: Đây là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến quá trình nẩy mầm vì cường độ hô hấp và sự biến đổi của hạt đều phụ thuộc vào nhiệt độ. Khi tăng nhiệt độ lên 1 oC thì cường độ hô hấp tăng lên 10%. Cường độ hô hấp tăng kéo theo sự mất mát chất khô cũng tăng. Nhiệt độ thích hợp cho ươm mầm phụ thuộc vào loại hạt và đặc biệt phụ thuộc vào thành phần hóa học của nó. Đối với đại mạch thì thường ươm ở nhiệt độ 13÷17oC. -Độ ẩm: Độ ẩm này đạt được trong quá trình ngâm hạt ( đối với malt vàng là 43÷45%). Điều quan trọng là phải giữ ẩm hạt trong khi ươm mầm đạt mức thích hợp. Trong nẩy mầm, nếu hạt bị khô sẽ làm giảm hoạt tính của enzyme và làm chậm quá trình thủy phân các chất. Ngược lại, nếu hạt quá ẩm sẽ bị thối và chết. -Oxy: Cường độ hô hấp và cả các quá trình sinh hóa xảy ra khi ươm phụ thuộc vào mức độ thông khí, tức là phụ thuộc vào tỉ lệ giữa O2 và CO2 có trong khối hạt ươm. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -27- Trong thời kì đầu mọc mầm, khi xảy ra sự tích lũy enzyme lớn nhất thì sự thông khí rất cần thiết. Để thu được malt có chất lượng tốt cần phải giữ cho hàm lượng CO 2 trong không khí không vượt quá 20%. 3.2.3.4.Cách tiến hành [5] -Các phương pháp ươm mầm: +Ươm mầm thông gió trong ngăn (catset). +Ươm mầm thông gió trong thùng quay. +Ươm mầm trong ngăn có luống di động. Ở đây nhà máy sử dụng phương pháp ươm mầm trong ngăn có luống di động, đây là phương pháp ươm mầm có nhiều ưu điểm và tiến bộ nhất hiện nay, cho phép cơ giới hóa và tự động hóa hoàn toàn, chất lượng kỹ thuật của malt được kiểm soát chặt chẽ. Trong qua trình ươm mầm người ta tiến hành thổi không khí điều hòa về nhiệt độ và độ ẩm cho khối hạt đang ươm nhằm: +Cung cấp oxy cho khối hạt, giải phóng CO2 cho khối hạt. +Điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm cho khối hạt. Để cho hàm ẩm của malt không bị giảm, không khí thổi vào khối hạt phải có độ ẩm tương đối trên mức bão hòa. Nhiệt độ của không khí thổi vào phải thấp hơn nhiệt độ ở phòng ươm 1÷2oC. Công việc xử lý các thông số của không khí cho phù hợp với điều kiện ở phòng ươm gọi là “xử lý nước-nhiệt không khí” và được tiến hành trong một camera gọi là buồng xử lý nước nhiệt. Cấu tạo buồng xử lý rất đơn giản, một bằng nhỏ, có xây nhiều tầng lửng, phía trên lắp đường ống dẫn nước nén và vòi hoa sen phun. Buồng xử lý không khí được đặt trong phòng điều khiển ở phân xưởng rửa, ngâm ,ươm. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -28- Hình 3.1.Buồng xử lý không khí Nhiệt độ ươm mầm trong những ngày đầu khống chế ở khoảng 15÷17 0C, còn ở giai đoạn sau có thể tăng đến khoảng 20 0C. Thời gian ươm mầm thích hợp khoảng từ 6÷7 ngày. -Cách tiến hành Theo phương pháp ươm mầm trong ngăn có luống di động thì hạt được ươm trong một ngăn dài và được chia thành nhiều luống, số luống trong ngăn bằng số ngày ươm, kích thước của ngăn ươm phụ thuộc vào năng suất của nhà máy và kích thước của phòng ươm. Buồng không khí dưới sàn của các ngăn thường được chia thành nhiều ô nhỏ, không khí điều hòa từ buồng chung được đưa vào các ô này. Đầu tiên, hạt đã ngâm được đưa vào luống thứ nhất của ngăn. Sau một ngày, lô hạt này được chuyển sang luống thứ hai, còn luống thứ nhất lại đón lô hạt mới từ thiết bị ngâm chuyển sang và cứ chuyển như vậy cho đến khi đầy các luống. Trong quá trình ươm, cứ sau 12 giờ thì tiến hành đảo hạt một lần. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -29- Hình 7 3.3.Thiết bị ươm mầm trong ngăn có luống di động. +Cấu tạo: 1-Thiết bị ngâm hạt 2-Mặt bằng lấp đầy 3-Mặt bằng trống 4-Máy đảo malt 5-Vít tải để chuyển malt tươi đi 6-Không khí đã xử lý 7-Khoang thông khí 3.2.4.Sấy malt 3.2.4.1.Mục đích -Đưa malt về độ ẩm bảo quản được. -Làm thay đổi mùi, vị, màu sắc và thành phần hóa học của malt để thỏa mãn cho các yêu cầu sản xuất bia. 3.2.4.2.Các giai đoạn và các thời kì sấy malt Phụ thuộc vào các quá trình xảy ra trong malt khi sấy, chia quá trình sấy làm ba giai đoạn: sinh lý, sinh hóa và hóa học - Giai đoạn sinh lý: Thời kỳ này kéo dài từ lúc bắt đầu sấy cho đến khi nhiệt độ đạt 45oC và hàm ẩm đạt 30%. Đặc điểm của giai đoạn này là rễ và lá mầm vẫn phát triển, đồng thời một số enzyme thủy phân cũng bắt đầu hoạt hóa trở lại, tác động đến nội nhũ làm cho hạt mầm tăng thêm một ít đường và axit amin. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -30- -Giai đoạn sinh hóa: Giai đoạn này nằm trong khoảng 45 - 70 oC và hàm ẩm còn 10%. Giai đoạn này, các quá trình sống bị ngừng, mầm rễ không phát triển nữa và malt cũng ngừng hô hấp, do độ ẩm chỉ còn 10% nên hoạt động của enzyme thủy phân cũng yếu dần. -Giai đoạn hóa học: Giai đoạn này nằm trong thời điểm mà hàm ẩm của hạt giảm từ 10% xuống 4% và nhiệt độ tăng từ 75 ÷105oC. Khi nhiệt độ tăng quá 75 oC, các quá trình chịu tác động của enzyme sẽ đình chỉ hoạt động. Giai đoạn hóa học được đặc rưng bằng sự tạo thành các chất thơm, sự đông tụ protein, sự làm yếu và thủy phân từng phần các enzyme. Phản ứng hóa học điển hình ở giai đoạn này là phản ứng hình thành các sản phẩm melanoidin. 3.2.4.3.Cách tiến hành +Thiết bị sấy 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 sấy bán liên tục. Căn cứ vào hình dáng của thiết bị và tư thế “ nằm” của malt lúc sấy chúng được chia thành: * Thiết bị sấy đứng. * Thiết bị sấy nằm ngang. Để đáp ứng yêu cầu cảm quan của malt vàng ta chọn tháp sấy liên tục ЛCXA_5 để sấy. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -31- Hình 3.4 Tháp sấy liên tục Π CXA-5 + Cấu tạo 1- Cửa đổ malt tươi 12- Mương dẫn khí nóng 2- Camera sấy sơ bộ 13- Khoang chứa malt khô 3, 4- Mương thông gió 14- Trục cánh khế 5- Khoang chứa tạm 15- Máng chứa malt 6- Mương dẫn không khí bẩn 16- Vít tải 7, 8- Camera khí nóng 17- Calorifer 9- Lưới chứa malt 18, 19, 20- Quạt gió 10, 11- Mương dẫn khí bổ sung +Tiến hành Malt tươi được đổ vào lò sấy qua chóp (1) và được sấy sơ bộ ở camera (2). Sau đó nhờ bộ gạt tự động, malt được đổ xuống đều đặn và liên tục vào khoang chứa (5) và từ đây xuống hai camera (9). Camera (9) được chia thành bốn vùng sấy có nhiệt độ và chế độ thông gió khác nhau, được ký hiệu I, II, III, IV từ trên xuống. Không khí nhờ quạt (18) thổi qua calorife (17) để nhiệt độ được nâng lên thành tác nhân sấy. Qua cửa điều chỉnh (12) tác nhân sấy được thổi lên hai camera chứa malt SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -32- (9). Đường đi của không khí nóng là đường ziczăc. Mỗi lần qua vùng sấy khác, hướng đi của nó lại đổi chiều. Như vậy, để qua hết các vùng sấy, tác nhân sấy đổi chiều bốn lần. Ở dưới các vùng sấy, đường ống dẫn không khí lạnh từ ngoài vào, để điều chỉnh lại nhiệt độ của tác nhân sấy trước lúc thổi vào khu vực sấy đó. Khi không khí nóng đi hết vùng sấy I, chúng được đưa ra ngoài qua quạt hút (19). Còn malt sau khi đi hết vùng sấy IV thì được rơi xuống máng (15) và được đưa ra ngoài bằng vít tải (16). Quạt nén (20) dùng để thổi không khí có nhiệt độ thường vào khối malt ướt để sấy sơ bộ chúng. Phía dưới của các vùng sấy, có đường ống (10), (11) dẫn không khí lạnh từ ngoài vào để điều chỉnh lại nhiệt độ của tác nhân sấy trước lúc thổi vào khu vực sấy đó Nhiệt độ sấy ở vùng I là 50 oC, hàm ẩm của malt hạ xuống 24%. Ở vùng II nhiệt độ 60-70oC, vùng III, IV nhiệt độ của tác nhân sấy là 85oC, hàm ẩm giảm còn ≤ 3,5%. 3.2.5.Tách mầm rễ [7] 3.2.5.1.Mục đích - Loại bỏ phần hút ẩm mạnh nhất (mầm rễ), ngăn ngừa sự hút ẩm trở lại sau khi sấy. - Trong thành phần hoá học của rễ malt chứa nhiều hợp chất thuộc nhóm alkaloit, nếu những hợp chất này tồn tại trong bia sẽ gây vị đắng rất khó chịu. - Một số cấu tử trong thành phần hóa học của rễ malt là nguyên nhân tạo nhiều rượu bậc cao trong quá trình lên men bia. 3.2.5.2.Cách tiến hành -Thiết bị: chọn máy tách mầm rễ SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -33- Hình 3.6. Máy tách mầm rễ +Cấu tạo: 1- Malt còn rễ 5-Malt đã tách rễ 2- Tang quay mắt sàng 7-Vít tải 3- Xa quay 8-Rễ malt 4- Quạt gió +Nguyên tắc hoạt động: Bộ phận chính của máy đập rễ là một tang quay đục lỗ mắt sàn với kích thước lỗ sàn dài 25mm, rộng 1,5 mm. Phía trong tang quay, theo chiều dọc, lắp một trục quay được. Trên trục được gắn các mái chèo hình vát và cơ cấu này trông giống như một chiếc xa kéo sợi, vì vậy ta gọi hệ thống quay phía trong tang là xa quay. Chiều quay của xa ngược với chiều quay của tang ngoài và tốc độ quay cũng nhanh hơn. Khi malt khô được đổ vào tang quay (2) nhờ vít tải thì xa quay (3) và tang bắt đầu quay. Nhờ chuyển động ngược chiều và chuyển động quay của xa quay, cả khối hạt cũng quay theo. Khi khối hạt quay, chúng tạo ra ma sát và nhờ có bộ phận mái chèo gạt các lớp hạt cho nên rễ malt bị đứt khỏi hạt một cách dễ dàng. Rễ lọt qua mắt sàn của tang quay và rơi xuống máng hứng ở phía dưới và nhờ có vít tải (7), chúng được đẩy ra ngoài qua cửa (8). Còn malt sạch sẽ được dồn về cửa (5) và cũng đổ xuống máng và được chuyển ra ngoài nhờ cùng một hệ thống vít tải. Bụi và các loại vỏ cùng SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -34- tạp chất nhẹ phát sinh trong thời gian tách mầm rễ, được hút ra ngoài nhờ quạt hút (4) và đưa đến xyclon để lọc. 3.2.6.Bảo quản malt Malt vừa sấy xong không nên đem xử lý để nấu bia ngay vì lúc đó malt rất giòn nên đem nghiền sẽ nát nhiều và sau đó rất khó lọc. Đôi khi còn làm cho đường hóa khó, lên men kém và dễ làm cho bia đục. Để tránh hiện tượng này, malt trước khi đem vào sản xuất bia phải được bảo quản 3÷4 tuần. Hoạt lực hệ enzim thuỷ phân chưa ổn định, quá trình đường hoá diễn ra khó khăn, hiệu suất thu hồi sản phẩm chưa đạt giá trị cao nhất. Trong thời gian bảo quản, hạt sẽ hút nước đến hàm ẩm 5÷6%. Với hàm ẩm này, vỏ của hạt sẽ mềm và dẻo, lúc nghiền không bị nát, tạo lớp màng lọc lý tưởng cho quá trình lọc bã malt. Cũng do hạt hút thêm nước, thể tích của chúng sẽ tăng lên, đồng thời trong lúc này ở trong hạt xảy ra một số quá trình mà kết quả của chúng là: - Hoạt lực amylaza và proteaza tăng. - Hàm lượng đạm hoà tan tăng nhưng không đáng kể. - Chỉ số độ chua định phân tăng. Trước lúc bảo quản, nhiệt độ của malt cần hạ xuống 200C. Malt được bảo quản trong xilô. Sau đó được đóng bao để đưa đi tiêu thụ. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -35- Chương 4 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 4.1.Các thông số ban đầu 4.1.1.Năng suất của nhà máy Năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày. 4.1.2.Chọn các số liệu ban đầu của nguyên liệu -Độ ẩm ban đầu của đại mạch: W = 12%. -Dung trọng của đại mạch: ρ=650 kg/m3. -Dung trọng của malt sau khi sấy: ρ=550 kg/m3. -Độ ẩm của đại mạch sau khi rửa, ngâm: W = 44%. -Hệ số trương nở thể tích của đại mạch sau khi rửa và ngâm so với đại mạch trước khi ngâm: 1,45. -Độ ẩm của đại mạch sau khi nảy mầm: W = 43%. -Hệ số trương nở thể tích của đại mạch sau khi ươm so với đại mạch trước khi ngâm: 2,2. -Độ ẩm của malt sau khi sấy: W = 3,5%. -Hệ số trương nở thể tích của malt sau khi sấy so với đại mạch trước khi ngâm là 1,2. 4.1.3.Chọn tiêu hao nguyên liệu qua từng công đoạn Bảng 4.1.Mức tiêu hao chất khô qua từng công đoạn Công đoạn Làm sạch Hao phí 0,5 (%) Rửa và ngâm 1 Nẩy mầm Sấy Tách rễ 7,0 1,0 4,5 Mức tiêu hao nguyên liệu trong các quá trình trên tính theo phần trăm chất khô trước đó. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -36- 4.2.Cân bằng vật chất 4.2.1.Cân bằng vật chất cho 1000kg nguyên liệu 4.2.1.1.Khối lượng chất khô trong nguyên liệu × G 1 = G0 100 − W 100 (kg) Trong đó : G0 : Khối lượng của nguyên liệu tươi: G0 = 1000 kg W : Độ ẩm của đại mạch khi nhập: W = 12% × G1 = 1000 100 − 12 100 = 880 (kg) Thể tích nguyên liệu : V1 = 1000 650 = 1,54 (m3) 4.2.1.2.Lượng nguyên liệu sau khi làm sạch + Lượng chất khô sau khi làm sạch: msls = 880 × (100 − 0,5) = 875 ,6kg 100 + Lượng nguyên liệu sau khi làm sạch: M sls = 875 ,6 × 100 = 995kg (100 − 12) + Thể tích của nguyên liệu sau khi làm sạch: Vsls = 995 650 = 1,53 (m3) [Coi khối lượng riêng và độ ẩm của khối hạt sau khi làm sạch thay đổi là không đáng kể] 4.2.1.3.Lượng nguyên liệu sau khi rửa và ngâm + Lượng chất khô sau khi ngâm: SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp m sn = -37- 875 ,6 × (100 − 1) = 866 ,84 (kg) 100 + Lượng nguyên liệu sau khi rửa, ngâm: M sn = 866 ,84 × 100 = 1547,93(kg) 100 − 44 + Thể tích của nguyên liệu sau khi ngâm: Vsn = 1,53 × 1,45 = 2,22(m 3 ) 4.2.1.4.Lượng nguyên liệu sau khi nẩy mầm + Lượng chất khô sau khi nẩy mầm: m snm = 866 ,84 × (100 − 7 ) = 806 ,16( kg) 100 + Lượng nguyên liệu sau khi nẩy mầm: M snm = 806 ,16 × 100 = 1414., 32(kg) 100 − 43 + Thể tích nguyên liệu sau khi ươm: Vsnm = 2,2 × 1,53 = 3,37(m 3 ) 4.2.1.5.Lượng malt sau khi sấy + Lượng chất khô sau khi sấy: m ss = 806 ,16 × (100 − 1,0) = 798,1(kg) 100 . + Lượng malt sau khi sấy: M ss = 798,1 × 100 = 827,05(kg) 100 − 3,5 . + Thể tích malt sau sấy: Vss = 1,2 × 1,53 = 1,836 (m3). SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -38- 4.2.1.6.Lượng malt sau khi tách mầm rễ + Lượng chất khô còn lại : 798,1 × (100 − 4,5) = 762,2(kg) 100 m stm = . + Lượng malt thành phẩm: M stm = 762,2 × 100 = 789 ,84 (kg) 100 − 3,5 . + Thể tích malt thành phẩm: Vstm = 789 ,84 = 1,44(m 3 ) 550 . 4.2.1.7.Lượng rễ và mầm tách ra Khối lượng rễ và mầm: mmr = Mss – Mstm = 827,05 – 789,84 = 37,21 (kg). Thể tích mầm và rễ khi tách ra chiếm 15% thể tích của nguyên liệu ban đầu: Vmr = 15%Vhat = 15×1,54/100 = 0,23 (m3). 4.2.1.8.Lượng nước cần thiết cho quá trình rửa và ngâm đại mạch. Ngâm 1000 kg đại mạch khô thì thể tích hữu dụng của thùng sẽ là: V= 1,45 × 1000 = 2,23m 3 650 . 650 – Dung trọng của hạt đại mạch, kg/m3. 1000 kg đại mạch sẽ chiếm thể tích 0,74 m3 chặt tuyệt đối. Lúc đó lượng nước ngâm ban đầu chỉ cần: Vbđ = 2,23 – 0,74 = 1,49 (m3). Khi quá trình ngâm kết thúc hạt trương nở 1,45 lần, có nghĩa là khi đó lượng nước chỉ chiếm: SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -39- 2,23 – 0,74 × 1,45 = 1,16( m3). Giả thiết rằng thể tích của hạt tăng một cách đều đặn ở các lần thay nước thì lượng nước cần dùng cho mỗi lần thay sẽ giảm theo cấp số cộng. Khi đó, tổng lượng nước cần thiết cho cả quá trình ngâm sẽ được tính theo công thức: Q= ( a +c ) ×n 2 Trong đó a: là lượng nước ngâm ban đầu, a=1,49. c: lượng nước ngâm trước khi kết thúc quá trình ngâm hạt; c = 1,16. n: là số lần thay nước. Ngâm gián đoạn thì số lần thay nước là 4÷10 lần, lấy trung bình là 7. Q= Vậy: (1,49 + 1,16) × 7 = 9,3 2 ( m3). Lượng nước cần thiết để rửa 1000kg đại mạch là 2m 3. Do đó tổng lượng nước cần cho quá trình ngâm và rửa đại mạch là: 9,3 + 2 = 11,3m3. 4.2.1.9. Lượng formalin và gibberelin cần sử dụng Cứ 1000kg đại mạch cần 1,2kg formalin. Mf = Vậy lượng formalin cần dùng là: 995 × 1,2 = 1,194(kg ) 1000 . 1000kg đại mạch cần 200mg gibberelin. Vậy lượng gibberelin cần dùng là: Mgi= 995 × 200 1000 = 199 (mg). 4.2.1.10. Lượng khí nén Lượng khí nén dùng cho 1 tấn đại mạch là 6m 3/h, đây là lượng khí nén chỉ sử dụng cho quá trình hô hấp của hạt. Giả sử lượng không khí sử dụng cho quá trình hô hấp của hạt chiếm 20% lượng không khí cung cấp, vậy lượng khí thực tế: SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp L= -40- 6 × 100 995 × = 29,85 (m 3 / h) 20 1000 . 4.2.1.11. Lượng khí điều hòa cung cấp cho quá trình ươm mầm Sự thông khí tác động lên quá trình hô hấp và các quá trình sinh tổng hợp. Cường độ hô hấp và các quá trình sinh hóa xảy ra trong hạt khi ươm phụ thuộc vào tỷ lệ oxy và CO2 có trong khối hạt. Quá trình hô hấp và các quá trình sinh tổng hợp xảy ra mạnh nhất vào 4 ngày đầu của quá trình ươm (thời gian ươm mầm của một mẻ là 7 ngày). Việc tính toán lượng khí điều hòa cung cấp cho quá trình ươm mầm sẽ dựa vào lượng oxy cung cấp cho quá trình hô hấp của hạt đại mạch. Bảng 4.2: Sự biến thiên hệ số hô hấp ở giai đoạn ươm mầm đại mạch [1, tr95] Lượng oxy hấp thụ Thời điểm khảo sát (m3/1000kg chất khô) Ngày thứ 1 Ngày thứ 2 Ngày thứ 3 8,60 9,60 10,80 Ngày thứ 4 12,60 Ngày thứ 5 9,65 Từ bảng trên, ta chọn lượng O2 hấp thụ trong một ngày của 1000kg chất khô là 10,5 m3. Vậy lượng O2 cần thiết cho quá trình ươm 1000kg nguyên liệu là: V = 866 ,84 × 10,5 = 9,1 1000 ( m3). SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -41- Vì lượng O2 chiếm 1/5 thể tích không khí nên lượng không khí thực tế cần dùng là: V = 9,1 ×5 = 45,5 (m3). Lượng khí tổn thất trong quá trình sử dụng là 20%. Vậy lượng không khí thực tế cần dùng trong quá trình ươm là: V = 45,5 ×100/80 = 56.9 (m3). 4.2.2. Kế hoạch sản xuất của nhà máy Nhà máy làm việc một năm 12 tháng, một ngày 3 ca. Bảng 4.3.Biểu đồ sản xuất của nhà máy Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 cả năm 25 23 27 26 25 26 27 26 26 26 26 27 310 Số ca 75 69 81 78 4.2.3.Tính chi phí cho một ngày. 75 78 81 78 78 78 78 81 930 số ngày làm việc 4.2.3.1.Năng suất của nhà máy. 10 tấn sản phẩm/ngày. 4.2.3.2.Lượng nguyên liệu dùng để sản xuất. Đại mạch: M = 1000 × 10000 = 12660,8 789 ,84 (kg/ngày). V = 12660,8 = 19,5 650 Thể tích của nguyên liệu: 4.2.3.3. Lượng nguyên liệu sau khi làm sạch Lượng nguyên liệu sau khi làm sạch: M = 12660,8 × 995 = 12597,5 1000 (m3). (kg/ngày). V = Thể tích của nguyên liệu sau khi làm sạch: 12597,5 = 19,38 650 (m3). 4.2.3.4. Lượng nguyên liệu sau khi rửa và ngâm. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -42- Lượng nguyên liệu sau khi rửa và ngâm: M = 12660,8 × 1547,93 = 19598,03 1000 (kg/ngày). Thể tích của nguyên liệu sau khi rửa và ngâm: V= 19,38 × 1,45 = 28,1 (m3). 4.2.3.5. Lượng nguyên liệu sau khi nẩy mầm. Lượng nguyên liệu sau khi nẩy mầm: M = 12660,8 × 1414,32 = 17906,42 1000 (kg/ngày). Thể tích của nguyên liệu sau nảy mầm: V = 19,38 × 2,2 = 42,64(m3). 4.2.3.6. Lượng nguyên liệu sau khi sấy. Lượng malt sau khi sấy: M = 12660,8 × 827 ,05 = 10471,1 1000 (kg/ngày). Thể tích của malt sau khi sấy: V = 19,38 × 1,2 = 23,256(m3). 4.2.3.7. Lượng nguyên liệu sau khi tách rễ, mầm. Lượng malt thành phẩm. M = 12660,8 × 789 ,84 = 10000 1000 (kg/ngày). V = Thể tích của malt thành phẩm: 10000 = 18,2 550 (m3). 4.2.3.8.Lượng rễ và mầm tách ra. Khối lượng rễ và mầm: mmr = 10471,1 – 10000 = 471,1(kg). V = Thể tích của rễ và mầm: 19,38 × 15 = 2,91 100 (m3 ). SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -43- 4.2.3.9.Lượng nước cần thiết cho quá trình rửa và ngâm đại mạch. Q= 12660,8 × 11,3 = 143,07 1000 (m3/ngày). 4.2.3.10.Lượng formalin và gibberelin cần sử dụng. M f= Mg = 12660,8 × 1,194 = 15,12 1000 (kg/ngày). 12660,8 × 199 = 2,52 × 10 −3 6 1000 × 10 (kg/ngày). 4.2.3.11.Lượngkhí nén cần dùng. L= 12660,8 × 29,85 × 24 = 9070,2 1000 (m3/ ngày). 4.2.3.12.Lượng không khí điều hòa cần dùng trong qua trình ươm. V= 10975 × 56,9 = 720,4 866 ,84 ( m3/ngày). Bảng 4.4.Bảng tổng kết cân bằng vật chất SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp Stt -44- Tính cho 1 ngày Khối lượng Thể tích Công đoạn Tính cho 1 năm Khối lượng Thể tích (kg) (m3) (kg) (m3) 1 Nguyên liệu 12660,8 19,5 3924848 6045 2 Sau khi làm sạch 12597,5 19,37 3905225 6004,7 3 Sau khi rửa và ngâm 19598,03 28,1 6075389,3 8711 4 Sau khi ươm mầm 17906,42 42,67 5550990,2 13227,7 5 Sau khi sấy 10471,1 23,24 3246041 7204,4 6 Sau khi tách mầm rễ 10000 18,23 3100000 5651,3 7 Lượng mầm và rễ 471,1 2,9 146041 899 8 Lượng nước sử dụng 9 Formalin sử dụng 15,12 4687,2 10 Gibberelin sử dụng 2,52 × 10-3 0,78 11 Khí nén(m3/ngày) 12 143,07 Khí điều hòa(m3/ngày) Chương 5 44351,7 9070,2 2811762 720,4 223324 TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT 5.1.Cơ sở cân bằng nhiệt Giai đoạn cuối cùng của quá trình malt hóa đại mạch là sấy malt tươi. Ở giai đoạn này tính chất công nghệ của malt được định hình và ở chừng mực nào đó nó quyết định tính chất cảm quan của sản phẩm. Trong thời gian sấy malt tươi chịu tác động của một số quá trình vật lí, hóa sinh, hóa học và sinh lý. Một trong số những quá trình này là sự tiếp xúc của nó từ giai SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -45- đoạn ươm mầm, còn số khác là mới phát sinh do điều kiện mới được hình thành. Kết quả của những quá trình đó là làm cho sản phẩm có hương và vị đặc trưng mà chỉ ở malt mới có và cũng chỉ được hình thành trong quá trình sấy mà thôi. Do đó cần có một chế độ sấy thích hợp đảm bảo tính chất cảm quan và thành phần hóa học trong malt thành phẩm. Tác nhân sấy là không khí sạch được đốt nóng trong calorife tạo nguồn năng lượng và nhờ quạt đẩy vào bên trong tháp sấy. Nhà máy sử dụng lò hơi riêng dể cung cấp nhiệt cho Calorife. Tác nhân sấy đi ngược chiều với nguyên liệu sấy. Nguyên liệu vào tháp sấy mang một lượng ẩm lớn W = 43%, được tiếp xúc với tác nhân sấy có nhiệt độ t o = 80oC do đó cường độ bốc hơi lớn và càng về cuối quá trình sấy nhiệt độ của tác nhân sấy giảm dần đồng thời nhiệt độ của vật liệu sấy tăng lên, cường độ bốc hơi ẩm giảm dần. Chính vì vậy động lực của quá trình sấy sẽ giảm dần theo đường đi của vật liệu sấy và tác nhân sấy. Các thông số ban đầu: Nhiệt độ tác nhân sấy vào t1 = 85oC. Nhiệt độ tác nhân sấy ra t2 chọn theo nhiệt độ bầu ướt t2 = tư + (5 ÷ 10oC). Nhiệt độ nguyên liệu vào t’1 = 21oC. Nhiệt độ nguyên liệu ra t'2 = tS + (5 ÷ 10oC). Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu Độ ẩm cuối của nguyên liệu W1 = 43%. W2 = 3,5%. Nhiệt độ của môi trường to = 25,9oC. Độ ẩm của môi trường ở t0= 25,9oC là ϕo = 83,4%. [12] Áp suất khí quyển Pa = 1 at. 5.2.Xác định các thông số của không khí 5.2.1.Các thông số trạng thái của không khí SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -46- Trạng thái ban đầu của không khí trước khi qua calorife là điều kiện khí hậu tự nhiên có nhiệt độ và độ ẩm trung bình trong năm là: to = 25,9 oC ; ϕo = 83,4%. 5.2.2.Hàm ẩm của không khí Hàm ẩm của không khí được xác định theo công thức: xo = 0,622ϕ o Pb1 P − ϕ o Pb1 [12, tr95] Trong đó ϕo = 83,4% = 0,834. Ở nhiệt độ to = 25,9 oC, áp suất hơi nước bão hòa Pb1 = 0,03428 at. [11, tr312] xo = 0,622× 0,834 × 0,03428 1 − 0,834 × 0,03428 =0,0183 (kg ẩm / kg kkk).[4, tr156] 5.2.3.Hàm nhiệt của không khí ẩm Nhiệt lượng của không khí ẩm: Io = to + (2493 + 1,97 x to)× xo (kJ/kg kkk). [4, tr156] Io = 25,9 + (2493 + 1,97 × 25,9) × 0,0183 = 72,46 (kJ/kg kkk). 5.2.4.Hàm ẩm của không khí sau khi qua calorife Nhiệt độ của không khí sau khi qua calorife t1 = 850C. Hàm ẩm của không khí: x1 = x0 = 0,0183 kg ẩm/kg kkk. Độ ẩm của không khí ở nhiệt độ t1 = 850C. ϕ1 = Pkq × x1 Pb1 × ( x1 + 0,622) . Với Pb1 là áp suất hơi nước bão hòa ở nhiệt độ 850C, Pb1 = 0,590 at. Pkq = 1at: áp suất chung của khí quyển. ϕ1 = 1 × 0,0183 = 0,0484 0,590 × (0,0183 + 0,622) = 4,84%. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -47- 5.2.5.Hàm nhiệt của không khí nóng sau khi qua calorife I1 = t1 + (2493 + 1,97 × t1)× x1 (kg / kg kkk). [4, tr156] = 85 + (2493 + 1,97 × 85)× 0,0183 = 133,686 (kJ / kg kkk). 5.2.6.Nhiệt độ bầu ướt, nhiệt độ điểm sương của không khí Việc xác định nhiệt độ bầu ướt là cần thiết để nguyên liệu sau khi sấy ra khỏi thiết bị không bị ngưng tụ ẩm trên bề mặt. Hình 7.1.Đồ thị I-X - Trên đồ thị I-x, kéo dài đoạn thẳng x0 = x1 = 0,0183 kg ẩm/kg kkk sẽ cắt đường ϕ = 1 tại A ta sẽ xác định được nhiệt độ điểm sương, ts = 230C. - Trên đồ thị I-x, kéo dài đoạn thẳng I1 = I2 = 133,686kJ/kg kkk sẽ cắt đường ϕ = 1 tại B ta sẽ xác định được nhiệt độ bầu ướt, tư = 370C. Nhiệt độ tác nhân sấy sau khi ra khỏi máy sấy phải lớn hơn nhiệt độ bầu ướt khoảng 5÷100C. Chọn 70C. Vậy t2 = 37 + 5 = 420C. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -48- Nhiệt độ của nguyên liệu sau khi ra khỏi máy sấy phải lớn hơn nhiệt độ điểm sương khoảng 5 ÷ 100C. Chọn 70C. Vậy: t’2 = 23 + 7 = 300C. 5.2.7.Hàm nhiệt của không khí ra khỏi máy sấy Do chỉ tính cho quá trình sấy lý thuyết nên hàm nhiệt của không khí ra khỏi máy sấy I2 = I1 = 133,686 kJ/kg kkk. 5.2.8.Hàm ẩm của không khí sau khi sấy Từ phương trình: I2 = t2 + (2493 + 1,97 × t2) × x2. I2 − t 2 2493 + 1,97 × t 2 x2 = = . 133,686 − 42 2493 + 1,97 × 42 = 0,036 (kg ẩm/kg kkk). Ở nhiệt độ t2=42oC, áp suất hơi bão hoà Pbl=0,0842 at. [11, tr312] Độ ẩm của không khí sau khi ra khỏi máy sấy là: ϕ2 = ϕ2 = Pkq × x 2 Pbl × ( x 2 + 0,622) . 1 × 0,036 = 0,65 0,0842 × (0,036 + 0,622) = 65%. 5.2.9.Lượng không khí khô tiêu hao để bốc hơi 1kg ẩm l= 1 1 = = 56,5 x 2 − x0 0,036 − 0,0183 (kg kkk/kg ẩm). 5.2.10.Tổng lượng không khí khô cần thiết cho quá trình sấy L=W×l Trong đó: W là lượng ẩm thoát ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy. W = md × . Với: md là khối lượng vật liệu ẩm ban đầu, md = 17906,42 kg. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -49- W1 là độ ẩm đầu của vật liệu, W1 = 43%. W2 là độ ẩm cuối của vật liệu, W2 = 3,5%. Vậy W = 17906,42 × = 7329,571(kg). Lượng ẩm bốc hơi trong 1 giờ. W’ = = 305,4 (kg/h). Vậy lượng không khí khô cần thiết cho quá trình sấy trong 1 giờ là. L = W’ × l = 305,4 × 56,5 = 17255,1 (kgkkk/h). 5.3.Tính nhiệt cần cung cấp cho calorife 5.3.1.Lượng nhiệt cần thiết tiêu tốn trong một giờ Q1 = (I2 – I0) × L (kJ/h). = (133,686 – 72,46) × 17255,1 = 1056461 (kJ/h). 5.3.2.Lượng nhiệt cần cung cấp để đun nóng sản phẩm Q2 = md × Csp × (T1-t’1) [kJ/h]. Với, md: Khối lượng nguyên liệu đưa vào máy sấy. md = 17906,42 kg/ngày = 746,1 kg/h. Csp: Nhiệt dung riêng của nguyên liệu [kcal/kgoC]. Cck (100 − W1 ) + C n W1 100 Csp = . Ta chọn Cck = 0,34 kcal/kgoC. + W1 = 43%. + Cn =1 Kcal/KgoC =4,19 (KJ/KgoC). Csp= 0,34(100 − 43) + 1 × 43 100 =0,624 (kcal/kg0C) = 2,6 (kJ/kgoC). T1: Nhiệt độ đun nóng cho phép của nguyên liệu sấy, đây chính là nhiệt truyền từ tác nhân vào nguyên liệu qua bề mặt malt. Nhiệt độ này lấy bằng trung bình nhiệt độ của không khí sấy (oC). SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp t1 + t 2 T1= 2 = 85 + 42 2 -50- = 63,5oC. + t’1 = 21oC: Nhiệt độ ban đầu của nguyên liệu. Q2 =746,1 x 2,6 x (63,5 - 21) = 82444,05 (KJ/h) . 5.3.4.Nhiệt lượng tổn thất trong quá trình sấy Nhiệt lượng tổn thất trong quá trình sấy bao gồm nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh, đun nóng thiết bị sấy và các tổn thất khác. Theo nhiều tài liệu nghiên cứu, nếu thiết bị sấy không có bảo ôn bên ngoài có thể lấy bằng 8÷12% nhiệt lượng dùng để sấy theo lý thuyết, tức là Q1, ta chọn 10%. Vậy: Qtt = 0,1 × Q1 = 0,1 × 1056461= 105646,1 (kJ/h). 5.3.5.Nhiệt lượng của calorife cần cung cấp cho quá trình sấy Qcal =Q1 + Q2 + Qtt =1056461 + 82444,05 + 105646,1 = 1244551,15 (kJ/h). 5.4.Cân bằng nhiệt vào và ra thiết bị sấy 5.4.1.Nhiệt vào thiết bị sấy +Nhiệt lượng do không khí sấy mang vào. Qkksv = L × I0 = 17255,1 × 72,46 = 1250304,546(kJ/h). +Nhiệt lượng do ẩm của nguyên liệu sấy mang vào. Qav = W’ × t’1 ×Cn = 305,4 × 21 × 4,19 = 26872,15 (kJ/h). +Nhiệt lượng do sản phẩm sấy mang vào. Qspsv = mc × C1 × t’1. Với mc là lượng malt sau khi sấy, mc = 10471,1 kg/ngày = 436,3 kg/h. C1 là nhiệt dung riêng của sản phẩm sấy. C1 = = C ck × (100 − W2 ) + C n × W2 100 . 0,34 × (100 − 3,5) + 1 × 3,5 = 0,3631 100 (kcal/kg.0C) = 1,52 (kJ/kg.0C). SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -51- t'1 = 210C. Vậy: Qspsv = 436,3 × 1,52 × 21 = 13926,7 ( kJ/h). +Nhiệt lượng do không khí đốt nóng trong calorife mang vào. Qkkv = Qcal = 1244551,15 kJ/h. +Tổng nhiệt lượng vào thiết bị sấy. Qv = Qkksv + Qav + Qspsv + Qkkv. = 1250304,546+26872,15 + 13926,7 + 1244551,15 = 2535654,546 (kJ/h). 5.4.2.Nhiệt ra thiết bị sấy +Nhiệt do không khí sấy mang ra. Qkksr = L × I2 = 17255,1 × 133,686 = 2306765,3 (kJ/h). +Nhiệt do sản phẩm sấy mang ra. Qspsr = mc × C2 × t’2. Với: mc là lượng malt sau sấy, mc = 436,3 kg/h. C2 = C1 = 1,52 kJ/kg.0C. t’2 = 300C. Vậy Qspsr = 436,3 × 1,52 × 30 = 19895,28 (kJ/h). +Nhiệt lượng theo ẩm bay ra ở thể hơi. Qar =W’× i. Với i là hàm nhiệt của hơi nước ở nhiệt độ cuối t2. T2 = t 2 + t ' 2 42 + 30 = = 36 2 2 0 C. Dựa vào bảng [7, tr 314], với T2 = 360C xác định được i = 2562,415 × 10-6 kJ/kg. W’ = 305,4 kg/h. Vậy: Qar = 305,4× 2562,415 × 10-6 = 0,783 (kJ/h). +Nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -52- Qmt = 0,1 × Qkkv = 0,1 × 1244551,15 = 124455,115 (kJ/h) +Tổng lượng nhiệt ra khỏi thiết bị sấy. Qr = Qkksr + Qspsr + Qar + Qmt = 2306765,3 + 19895,28 + 0,783 +124455,115 = 2451116,478 (kJ/h). +Sai số ∆Q = QV − QR QV 2535654,546 − 2451116,478 2535654,546 x 100% = x100% = 3,33% Vì ∆Q = 3,33% < 5%, nằm trong sai số cho phép nên chấp nhận kết quả trên. 5.5.Tính nhiệt trị của nhiên liệu Ta sử dụng nhiên liệu đốt là dầu FO. Thành phần dầu FO dựa theo bảng sau: Bảng 5.1. Thành phần nguyên liệu trong dầu FO [17] Thành phần Đơn vị (%) C 82,98 H 12,38 O 0,74 S 2,77 W(ẩm) 0,01 N 1,12 5.5.1.Tính nhiệt trị cao của nhiên liệu Qc= 33858C + 125400H -10868 (O-S) (kJ/kg) [9,tr53] Qc= 33858×82,98% + 125400×12,38% -10868×(0,74% - 2,77%). Qc = 43840,5088 (kJ/kg). 5.5.2.Tính nhiệt trị thấp của nhiên liệu Trong nhiên liệu lỏng ngoài thành phần của nước A còn có nước do phản ứng cháy sinh ra. Từ phản ứng cháy hydro dễ dàng thấy rằng cứ 1kg hydro cháy hết cho ta 9 kg nước. Do đó, nếu lấy nhiệt ẩn của nước ở áp suất khí trời r = 2500 (kJ/kg) thì nhiệt trị thấp của nhiên liệu: Qt= Qc- 2500×(9H +W) (kJ/kg). Qt =43840,5088 - 2500×(9×12,38% +0,01%). Qt = 41054,7588 ( kJ/kg) SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -53- 5.5.3.Tính nhiệt trị trung bình của nhiên liệu = Qtb Qc + Qt 43840,5088 + 41054,7588 = = 42447,6338( KJ / kg ) 2 2 . Chương 6 SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -54- TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 6.1.Phân xưởng xử lý nguyên liệu 6.1.1.Tính xilô chứa nguyên liệu Xilô có dạng thân trụ, đáy côn, góc nghiêng ở đáy α = 60 o và được chế tạo bằng thép không gỉ. Với mục đích dự trữ nguyên liệu đủ để đảm bảo quá trình sản xuất không bị gián đoạn, ta tính xilô có kích thước chứa đủ nguyên liệu sản xuất trong thời gian 4 tuần. Theo bảng 4.4, thể tích nguyên liệu cần sử dụng trong một ngày là: 19,5 m3/ngày. Trong thời gian 4 tuần, thể tích nguyên liệu cần chứa là: 19,5 × 7 × 4 = 546 (m3) Ta sử dụng 4 xilô, hệ số chứa đầy ϕ = 0,9. Do đó, thể tích một xilô chứa nguyên liệu: V= m ρ.ϕ = 546 4 × 0,9 Thể tích xilô chứa được xác định: D H1 3 = 151,7 (m ) H α=60o H2 V= Vtr + VN Trong đó: Vtr: là thể tích phần hình trụ. Vn: là thể tích phần hình nón. Chọn D= 4m; d= 0,6m; H3= 0,5m. H3 d Hình 6.1:Xilô chứa nguyên liệu Chiều cao phần hình nón: lliêliêu liệu SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp ( D − d ) × tg 60 o 2 H2 = -55- = ( 4 − 0,6) × 2 3 = 2.94m . Thể tích phần hình nón: 1 D 2 + d 2 + D.d VN = .π .H 2 ( ) 3 4 VN = .  4 2 + 0,6 2 + 4 × 0,6  1  × 3,14 × 2,94 ×  3 4   = 14,43 (m3). Thể tích phần hình trụ: Vtr = V –VN = 151,7 – 14,43 = 137,27 (m3). Chiều cao phần hình trụ: Từ V × 4 137,27 × 4 π .D 2 H 1 = tr 2 = = 10,93(m) VTr = .H1 π ×D 3,14 × 4 2 ⇒ 4 . Chiều cao tổng cộng của xilô: H = H 1 + H2 + H3 = 10,93 + 2,94 + 0,5 = 14,37 (m). Vậy chọn 4 xilô, kích thước D = 4000mm, d = 600mm, H = 14370mm. 6.1.2.Thiết bị làm sạch Theo bảng 4.4, lượng đại mạch cần làm sạch và phân loại trong một ngày là 12660,8 kg/ngày = 0,53 tấn/h. Thiết bị làm sạch gồm quạt sàng, thiết bị làm sạch từ tính, thiết bị chọn và phân loại hạt. -Quạt sàng: SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -56- Hình 6.2.Quạt sàng [13] Quạt sàng dùng để quạt bụi, thóc lép, rơm, rạ, các tạp chất nhẹ, đá, sỏi và nhiều tạp chất khác có trong khối hạt. Bộ phận làm việc của quạt sàng bao gồm một hoặc hai quạt hút và hệ thống sàng rung gồm hai hoặc ba sàng. Ta chọn quạt sàng có các thông số kỹ thuật như sau: +Kích thước thiết bị: 1500×1200×2200mm. +Năng suất thiết bị: 2 tấn/h. +Số thiết bị: 1. -Máy phân loại. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -57- Hình 6.3.Máy phân loại hạt [14] Công dụng của thiết bị này là để phân khối hạt thành các lô có cùng độ lớn, tương ứng với các cấp chất lượng của hạt. Thông số kỹ thuật của thiết bị: +Kích thước thiết bị: 4000×1400×1350mm. +Năng suất thiết bị: 2 tấn/h. +Số thiết bị: 1. 6.2.Phân xưởng rửa, ngâm, ươm. 6.2.1.Tính bunke chứa nguyên liệu sau khi làm sạch Theo bảng 4.4, lượng đại mạch sau làm sạch là 12597,5kg, chiếm thể tích 19,37m3. D Ta sử dụng 2 bunke, với hệ số chứa đầy là 0,9. H1 Vậy thể tích một bunke chứa là: V= 19,37 = 10,8 2 × 0,9 60o H2 H 3 m. Chọn D = 3m, d = 0,5m, H3 = 0,3m. H3 SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B d Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Hình 6.4 Bunke chứa Đồ án tốt nghiệp -58- ( D − d ) × tg 60 o 2 H2 = = ( Vn = ( 3 − 0,5) × 2 3 = 2,2m . ) 1 × π × 33 − 0,5 3 × tg 60 o = 6,1m 3 24 Vtr = V-Vn= 10,8-6,1= 4,7m3 Suy ra: H1= Vtr × 4 π × D2 = 4,7 × 4 = 0,67 m 3,14 × 3 2 . Chiều cao tổng cộng của bunke: H= H1 + H2 +H3= 0,67 + 2,2 + 0,3= 3,17m. Do chu kì ngâm là 38÷42h, nên số bunke chứa đại mạch cần là 4 cái, thêm 2 bunke dự trữ. Vậy tổng số bunke chứa đại mạch cần là 6. 6.2.2.Tính thiết bị rửa, ngâm đại mạch. Thiết bị là thùng dạng thân trụ, đáy côn có góc nghiêng ở đáy α=60o. Phần đáy có hệ thống ống ruột gà xếp đồng tâm được kết nối với đường ống dẫn khí nén. Ở giữa là đường ống trung tâm, nó cũng được kết nối với đường ống dẫn khí nén. Nước lạnh được dẫn vào thiết bị từ bể chứa nước làm lạnh. Theo bảng 4.4, thể tích của nguyên liệu cần chứa là 28,1m 3. Ta sử dụng 2 thùng rửa ngâm, với hệ số chứa đầy là 0,85 nên thể tích mỗi thùng là: V= 28,1 = 16,53m 3 2 × 0,85 . Chọn D = 3,5m, d = 0,5m, H3 = 0,3m. ( D − d ) × tg 60 o H2 = 2 ( Vn = = ( 3,5 − 0,5) × 2 3 = 2,6m ) 1 × π × 3,5 3 − 0,5 3 × tg 60 o = 9,7 m 3 24 SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Hình 6.5.Thiết bị ngâm Đồ án tốt nghiệp -59- Vtr = V-Vn= 16,53 - 9,7= 6,83m3. Suy ra: H1= Vtr × 4 π × D2 = 6,83 × 4 = 0,71m 3,14 × 3,5 2 . Vậy tổng chiều cao thiết bị là: H = H1 + H2 +H3= 0,71 + 2,6 + 0,3= 3,61m. Một chu kì ngâm, rửa được tiến hành trong 48h, nên ta cần 4 thiết bị rửa, ngâm và 2 thiết bị dự trữ. 6.2.3.Máy nén khí. Theo bảng 4.4, lưu lượng khí nén cần sử dụng là 377,925m 3/h. Chọn máy nén khí có các thông số kỹ thuật: -Lưu lượng: 200m3/h. -Kích thước: 2500×600×1000mm. -Công suất 60kw. Do chu kì ngâm là 38÷42h, nên ta chọn 4 máy nén khí. Hình 6.6.Máy nén khí [15] 6.2.4.Thùng chứa formalin Theo bảng 4.4, lượng formalin dùng cho một ngày sản xuất là 15,12kg. Thùng chứa formalin có hình dạng giống như xilô chứa. Thể tích của formalin được xác định: SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -60- V = 15,12 + 15,12 × 100 − 40 = 37,8 40 (lit) ≈ 0,038 (m3). Chọn thiết bị có thể tích chứa được một lượng formalin sử dụng trong 7 ngày, hệ số sử dụng của thiết bị là 0,8. Vậy thể tích của thiết bị là: V= D 0,038 × 7 = 0,34 0,8 H1 (m3). Chọn D = 0,8m, d = 0,1m, h = 0,2m. 60o Chiều cao phần nón cụt: H2 = d D−d × tg 60 o = 0,61m 2 H2 h Hình 6.7. Thùng chứa formalin Thể tích phần nón cụt: Vn =  D2 + d 2 + D × d  1 ×π × H2 ×  ÷ 3 4   = 0,12(m3). Thể tích phần trụ: VT = V – Vn = 0,34 - 0,12 = 0,22 (m3). H1 = Chiều cao phần trụ: VT × 4 = 0,22 × 4 = 0,44 2 π × D 2 3,14 × 0,8 (m). Chiều cao tổng cộng của thiết bị chứa formalin: H = 0,44 + 0,61 + 0,20 = 1,25 (m). Số lượng: 1 cái. 6.2.5.Thiết bị làm lạnh nước phục vụ cho quá trình ngâm, rửa. Theo bảng 4.4, lượng nước cần làm lạnh để phục vụ cho quá trình rửa, ngâm trong một ngày là 143,07m3 = 6m3/h. Tuy nhiên, chu kì rửa, ngâm hạt được thực hiện trong 48h, nên thực tế lượng nước lạnh cần cung cấp trong 1h là: SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp 6× -61- 48 = 12 24 m3/h. Chọn máy làm lạnh nước có các thông số kỹ thuật sau: -Kích thước máy: 1650×500×1300mm. -Lưu lượng nước: 15m3/h. -Số thiết bị: 1. Hình 6.9.Máy làm lạnh nước [16] 6.2.6.Bơm nước Theo bảng 4.4, lượng nước sử dụng trong một ngày là 143,07m 3 = 6m3/h. Chọn máy bơm nước ly tâm Ebara có các thông số kỹ thuật sau: -Năng suất: 2,5m3/h. -Kích thước thiết bị: 449.3 × 271.5 × 200mm. -Số thiết bị: 3. Hình 6.10.Máy bơm nước ly tâm Ebara 6.2.7. Thiết bị ươm mầm. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -62- Để ươm mầm ta chọn thiết bị thuộc hệ Ostertag, do hãng Seeger chế tạo. Thiết bị là một catset dài 40÷50m, rộng 3-4m, cao 2m. Ở giữa 2 catset có hành lang để công nhân đi lại thao tác, ở đây được đổ bê tông cao cách miệng luống ươm 0,5m. Trong mỗi ngăn ươm có đáy dạng lưới đục lỗ mắt sàng, làm bằng thép không gỉ. Ở phía trên đáy là malt, phía dưới là khoảng không để bố trí hệ thống ống dẫn khí điều hoà. Đáy các ngăn ươm có tráng xi măng với độ nghiêng 3% để thoát ẩm dễ dàng. Mỗi catset ươm được chia làm 7 ngăn ươm, và mỗi ngăn chia làm 2 vùng bán nhật, nghĩa là mỗi luống có 14 vùng bán nhật và khi hạt đổ vào sẽ đổ vào vùng Hình 6.11. Catset ươm bán nhật thứ nhất. Ta chọn 2 catset và 1 catset dự trữ. Các thông số của catset ươm là: -Chiều cao từ đáy ngăn đến lưới hạt là 0,5m. -Sàn lưới làm bằng thép tráng kẽm, dày 3mm. -Kích thước lỗ lưới 1,5x20mm. -Chiều cao tường ở phía trên lưới 1,3m. -Chiều ngang của luống là 4 m. Ta có chiều dày lớp hạt trong các ngăn từ 0,8÷1,2m, do đó ta có thể chọn chiều dày của lớp hạt trong các ngăn như sau: Bảng 6.1.Bề dày lớp hạt của các ngăn SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -63- Số thứ tự ngăn Bề dày lớp hạt(m) 1 0,8 2 0,85 3 0,9 4 0,95 5 1 6 1,05 7 1,1 *Tính chiều dài các ngăn Giả sử hệ số trương nở của malt trong quá trình ươm là như nhau. Vậy sau mỗi ngày ươm ta có độ tăng thể tích của hạt ở mỗi ngăn là: Vt = Vu − Vn 2×7 . Trong đó: Vu: thể tích của hạt sau khi ươm; Vu=42,67 m3 (theo bảng 4.4). Vn: thể tích của hạt sau khi ngâm; Vn=28,1 m3 (theo bảng 4.4). 2 : số catset ươm. 7 : số ngăn của mỗi catset. Vt = Vậy: 42,67 − 28,1 = 1,04(m 3 ) 2×7 . Thể tích của mỗi ngăn đầu chứa được: 28,1 = 14,05(m 3 ) 2 . Thể tích của một ngăn được xác định sau một ngày ươm là: 14,05 + a.Vt. Vậy chiều dài của các ngăn được tính theo công thức: da = 14,05 + a.Vt 4×b . Với : a: Ngăn chứa malt thứ a. b: chiều dày của lớp malt ở ngăn a. 4: chiều rộng của catset. Vậy ta được chiều dài (m) của các ngăn lần lượt là. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -64- Bảng 6.2.Chiều dài các ngăn ươm Ngăn 1 2 Chiều dài 4,72 4,75 Chiều dài của luống là: 3 4,77 4 4,79 5 4,81 6 4,83 7 4,85 L = 4,72 + 4,75 + 4,77 + 4,79 + 4,81 + 4,83 + 4,85 = 28,71m. 6.2.8.Thiết bị đảo malt Quá trình đảo malt được thực hiện nhờ máy đảo malt kiểu guồng quay. Bộ phận chính của thiết bị này là một xe goòng. Trên xe có gắn bộ khung có mắt xích, gàu xúc, bộ phận truyền động và cơ cấu nâng của máy đảo. Hình 6.12.Thiết bị đảo malt dạng guồng quay Chọn thiết bị đảo malt có các thông số kỹ thuật sau: -Năng suất: 2,5m3/h. -Kích thước: 4000×2000×1000mm. -Số lượng: 3. 6.3.Phân xưởng sấy, thành phẩm 6.3.1.Thiết bị sấy Theo bảng 4.4, lượng malt trước khi sấy của một ngày sản xuất là 17906,42kg . Chọn máy sấy liên tục ЛCXA – 5. Năng suất là 5000kg/ngày. Số lượng máy: 17906,42 = 3,6 5000 . Lấy thêm 1 máy dự phòng, như vậy số lượng máy sấy là 5. Kích thước máy: 5100×4340×15000mm. SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -65- Công suất của động cơ: 1,5 kw. Thời gian sấy: 10÷12h. Chất tải nhiệt là không khí nóng được đun nóng bằng calorife. 6.3.1.1.Tính và chọn calorife Calorife là một bộ phận quan trọng trong hệ thống sấy, là thiết bị dùng để nâng nhiệt cho tác nhân sấy đến nhiệt độ cho phép, ta chọn tác nhân sấy là không khí nóng, chất tải nhiệt là khói lò đi trong ống gia nhiệt bằng đồng, không khí đi ngoài ống. Ở đây ta chọn loại Calorife khí khói ( lò đốt ). a/ Chọn kích thước của ống truyền nhiệt Chọn kích thước ống truyền nhiệt sao cho: dn dt [...]... tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -16- Chương 3 CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 3.1.Dây chuyền công nghệ sản xuất malt vàng [7, tr11] Đại mạch ( w =11÷13 %) Nước Làm sạch Tạp chất Phân loại Loại III Loại I + II Rửa và sát trùng Khí nén Nước(12÷14oC) Ngâm(w = 43÷45 %) Ươm mầm(t=13÷17oC, T=7 ngày) Chất sát trùng Khí nén Khí điều hòa Sấy malt( w=... tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -36- 4.2.Cân bằng vật chất 4.2.1.Cân bằng vật chất cho 100 0kg nguyên liệu 4.2.1.1.Khối lượng chất khô trong nguyên liệu × G 1 = G0 100 − W 100 (kg) Trong đó : G0 : Khối lượng của nguyên liệu tươi: G0 = 100 0 kg W : Độ ẩm của đại mạch khi nhập: W = 12% × G1 = 100 0 100 − 12 100 = 880 (kg) Thể tích nguyên liệu : V1 = 100 0... Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -35- Chương 4 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 4.1.Các thông số ban đầu 4.1.1 .Năng suất của nhà máy Năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày 4.1.2.Chọn các số liệu ban đầu của nguyên liệu -Độ ẩm ban đầu của đại mạch: W = 12% -Dung trọng của đại mạch: ρ=650 kg/m3 -Dung trọng của malt sau khi sấy: ρ=550 kg/m3... hóa học của rễ malt là nguyên nhân tạo nhiều rượu bậc cao trong quá trình lên men bia 3.2.5.2.Cách tiến hành -Thiết bị: chọn máy tách mầm rễ SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -33- Hình 3.6 Máy tách mầm rễ +Cấu tạo: 1- Malt còn rễ 5 -Malt đã tách rễ 2- Tang quay mắt sàng 7-Vít tải 3- Xa quay 8-Rễ malt 4- Quạt gió... Còn malt sạch sẽ được dồn về cửa (5 ) và cũng đổ xuống máng và được chuyển ra ngoài nhờ cùng một hệ thống vít tải Bụi và các loại vỏ cùng SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -34- tạp chất nhẹ phát sinh trong thời gian tách mầm rễ, được hút ra ngoài nhờ quạt hút (4 ) và đưa đến xyclon để lọc 3.2.6.Bảo quản malt Malt... 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 tháo nước ra khỏi thiết bị mà không cần tháo hạt Còn hệ thống ống (3 ) dùng để cung cấp không khí cho hạt trong quá trình ngâm SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn. .. Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -29- Hình 7 3.3 .Thiết bị ươm mầm trong ngăn có luống di động +Cấu tạo: 1 -Thiết bị ngâm hạt 2-Mặt bằng lấp đầy 3-Mặt bằng trống 4 -Máy đảo malt 5-Vít tải để chuyển malt tươi đi 6-Không khí đã xử lý 7-Khoang thông khí 3.2.4.Sấy malt 3.2.4.1.Mục đích -Đưa malt về độ ẩm bảo quản được -Làm... Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -23- +Trạng thái cơ học và trạng thái sinh lý của hạt tốt, bảo đảm cường lực nảy mầm của hạt cao Bằng phương pháp này, nếu nước ngâm ở nhiệt độ thường (~ 20 oC) thì sau 38÷42h có thể đạt được Wcb của hạt, đồng thời rút ngắn được thời gian ươm mầm (chỉ còn từ 5÷6 ngày) mà malt vẫn đạt chất lượng tốt -Chọn thiết. .. 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 SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy. .. Không khí nhờ quạt (1 8) thổi qua calorife (1 7) để nhiệt độ được nâng lên thành tác nhân sấy Qua cửa điều chỉnh (1 2) tác nhân sấy được thổi lên hai camera chứa malt SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -32- (9 ) Đường đi của không khí nóng là đường ziczăc Mỗi lần qua vùng sấy khác, hướng đi của nó lại đổi chiều Như vậy, ... Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng suất 10 sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp m sn = -37- 875 ,6 × (1 00 − 1) = 866 ,84 (kg) 100 + Lượng nguyên liệu sau rửa, ngâm: M sn = 866 ,84 × 100 = 1547,93(kg)... lượng rễ mầm: mmr = 104 71,1 – 100 00 = 471,1(kg) V = Thể tích rễ mầm: 19,38 × 15 = 2,91 100 (m3 ) SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng suất 10 sản phẩm/ngày Đồ... Lượng malt sau sấy: M ss = 798,1 × 100 = 827,05(kg) 100 − 3,5 + Thể tích malt sau sấy: Vss = 1,2 × 1,53 = 1,836 (m 3) SVTH: Lê Thị Lệ Thủy Lớp: 09H2B Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng suất