thiết kế và bố trí các thiết bị trong phân xưởng nấu của nhà máy bia có năng suất 30 triệu lít/năm
Trng i hc Bỏch Khoa i hc Quc gia Tp H Chớ Minh Khoa K thut Húa hc B MễN CễNG NGH THC PHM Bỏo cỏo ỏn THIT K PHN XNG NU NNG SUT 30 TRIU LT/NM GVHD : PGS TS ng Th Anh o SVTH : MSSV : 60700152 Naờm hoùc : 2010 2011 i MC LC CHNG 1: TNG QUAN CHNG 2: QUY TRèNH CễNG NGH CHNG 3: CN BNG VT CHT 25 CHNG 4: CHN THIT B 31 CHNG 5: XY DNG PHN XNG NU .45 KT LUN 46 TI LIU THAM KHO 47 ii DANH MC HèNH Hỡnh 2-1: S quy trỡnh sn xut bia chai t 75% malt i mch v 25% go 10 Hỡnh 2-2: Gin nu dch nha 15 DANH MC BNG Bng 1-1: Thnh phn hoỏ hc ca malt i mch Bng 1-2: Thnh phn húa hc ca go Bng 1-3: Thnh phn hoỏ hc ca hoa houblon Bng 4-4: Thụng s cụng ngh ca gu ti nhp liu vo silo .32 Bng 4-5: Thụng s cụng ngh ca vớt ti nhp liu vo silo .32 Bng 4-6: Thụng s cụng ngh ca cõn t ng 32 Bng 4-7: Thụng s cụng ngh ca gu ti nhp malt cho quỏ trỡnh nu .34 Bng 4-8: Thụng s cụng ngh ca gu ti nhp go cho quỏ trỡnh nu 34 Bng 4-9: Thụng s cụng ngh ca vớt ti nhp malt cho quỏ trỡnh nu 34 Bng 4-10: Thụng s cụng ngh ca vớt ti nhp go cho quỏ trỡnh nu 35 Bng 4-11: Thụng s cụng ngh ca mỏy sng 35 Bng 4-12: Thụng s cụng ngh ca cõn t ng 35 Bng 4-13: Thụng s cụng ngh ca mỏy nghin trc 36 Bng 4-14: Thụng s cụng ngh ca mỏy nghin bỳa 36 Bng 4-15: Thụng s cụng ngh ca ni nu go 38 Bng 4-16: Thụng s cụng ngh ca ni nu malt .38 Bng 4-17: Thụng s cụng ngh ca ni lc 39 Bng 4-18: Thụng s cụng ngh ca bm (t ni go sang ni malt) 40 Bng 4-19: Thụng s cụng ngh ca bm (t ni malt sang ni lc) 40 Bng 4-20: Thụng s cụng ngh ca thựng cha dch nha sau lc .41 Bng 4-21: Thụng s cụng ngh ca thựng cha bó .42 Bng 4-22: Thụng s cụng ngh ca ni un hoa houblon 42 Bng 4-23: Thụng s cụng ngh ca bm (t ni un hoa sang thit b whirpool) .43 Bng 4-24: Thụng s cụng ngh ca thit b lng whirpool 43 Bng 4-25: Thụng s cụng ngh ca bm (t thit b whirpool sang thựng trung gian)44 Bng 4-26: Thụng s cụng ngh ca bm .44 Bng 4-27: Thụng s cụng ngh ca thựng cha trung gian 44 iii ỏn mụn hc cụng ngh thc phm Thit k phõn xng nu LI M U Bia l loi nc gii khỏt cú t lõu i v c mi ngi trờn th gii rt a chung Bia c ch bin t nhng ngun nguyờn liu chớnh nh malt i mch, hoa houblon v mt s nguyờn liu thay th khỏc Trong nhng nm gn õy, ngnh cụng nghip thc phm núi chung v ngnh cụng nghip sn xut bia núi riờng ca nc ta ó cú mt din mo mi ng thi, nhu cu s dng bia nc ta ngy cng tng Rt nhiu nh mỏy cng nh c s sn xut bia c thnh lp trờn khp c nc nhng cha ỏp ng c ht nhu cu th trng c v cht lng cng nh s lng Hn na bia l mt ngnh cụng nghip cú nhiu úng gúp to ln cho ngnh kinh t quc dõn vỡ nú l ngnh sn xut em li li nhun cao, kh nng thu hi nhanh, v l ngun thu quan trng cho ngõn sỏch quc gia Xut phỏt t nhu cu thc t, mc tiờu v li ớch ca vic phỏt trin cụng ngh sn xut bia nờn vic xõy dng thờm cỏc nh mỏy bia vi c cu t chc cht ch cựng cỏc thit b cụng ngh hin i cung cp cho ngi tiờu dựng cỏc loi bia cú cht lng cao, giỏ thnh phự hp l vụ cựng cn thit Trờn c s ú v phm vi bỏo cỏo ỏn, em xin trỡnh by khỏi quỏt v nguyờn liu, quy trỡnh sn xut bia, trỡnh by khỏ chi tit v vic thit k v b trớ cỏc thit b phõn xng nu ca nh mỏy bia cú nng sut 30 triu lớt/nm SVTH: Quan ng Biờu Trang ỏn mụn hc cụng ngh thc phm CHNG 1: Thit k phõn xng nu TNG QUAN 1.1 Gii thiu v bia Bia l mt loi nc gii khỏt cú gas, cú cn rt thp, giu cht dinh dng, v ng v hng thm rt c trng Bia l sn phm ca quỏ trỡnh lờn men ethanol t dch nha, khụng qua chng ct, dch nha c nu t malt i mch, cỏc ht giu tinh bt, protein (nh go, ngụ, i mch), hoa houblon v nc So vi cỏc loi thc ung khỏc bia cú nhiu u im nh: So vi cỏc loi ru ung thỡ bia cú nng cn rt thp (5 6%) Do ú nu s dng bia ỳng mc s giỳp c th cm thy thoi mỏi, d chu v tng sc lc cho c th So vi tr, c phờ thỡ bia khụng cú cha cỏc kim loi cú hi Bia l ngun cung cp nng lng cho c th, lớt bia cú th cung cp 400 800 kcal Vi hm lng CO2 khỏ cao (5 6g/l), bia giỳp c th gim nhanh cn khỏt, kớch thớch quỏ trỡnh tiờu húa tt hn Khong 80% cht hũa tan bia l glucid, 10% l cỏc hp cht cha nit, 4% l cỏc cht khoỏng Ngoi bia cũn cú cht chỏt, cht ng, glycerin, acid hu c, mt s vitamin nh B1, B2, PP Ngoi ra, nhng nghiờn cu gn õy nhn thy rng nu ung mt lng bia va phi mi ngy thỡ s cú tỏc dng tt cho tim mch v nóo, giỳp c th hng phn hn v hiu qu lm vic cao hn Nh cú nhng u im ny m bia c sn xut khp ni trờn th gii vi sn lng v cht lng ngy cng c nõng cao 1.2 Malt i mch Malt i mch c xem l nguyờn liu chớnh sn xut bia i mch l mt loi ng cc vựng ụn i thuc nhúm thc vt cú ht, lp mt lỏ mm, h ho tho.i mch l loi thc vt mt nm Da vo v chỳng c chia thnh nhúm chớnh: i mch ụng (gieo ht ụng, thu hoch hố), i mch xuõn (gieo ht xuõn, thu hoch thu) Cn c vo s sp xp ht trờn cỏc bụng i mch m chia i mch thnh loi: SVTH: Quan ng Biờu Trang ỏn mụn hc cụng ngh thc phm Thit k phõn xng nu i mch hng: Ch cú mt ht phỏt trin mi t vỡ cỏc hoa nh mc bờn cnh khụng sinh sn, t trờn nhỡn xung ch cú mt ht cú th nhỡn thy bờn trỏi v bờn phi Ht i mch to, u n, v tru cú np nhn u, mng Cỏc ht rt ng u v hm lng cht ho tan tng i cao Ht i mch hng trng tt nht vo xuõn v chỳng cú tt c cỏc c im mong mun sn xut bia i mch hng: cú kớch c khụng ng nht, bi vỡ cỏc ht thiu khụng gian phỏt trin y , hm lng protease nhiu Nờn khụng thớch hp s dng sn xut bia Ht i mch tri qua quỏ trỡnh ngõm, m mm s tr thnh ht malt xanh, ht malt xanh li tip tc qua quỏ trỡnh sy khụ v tỏch mm s thu c cỏc ht malt dựng cho sn xut bia Sau qua quỏ trỡnh m mm, cỏc enzyme cú ht s c hot hoỏ, ng thi sn sinh mt s enzyme mi Bờn cnh ú, nhng c cht cú phõn t lng ln nh tinh bt, protein ht malt s b thu phõn mt phn, giỳp cho quỏ trỡnh nu sau ny d dng hn Bng 1-1: Thnh phn hoỏ hc ca malt i mch Thnh phn Tinh bt % cht khụ 58 60 ng sacharose 35 ng kh 34 Cỏc ng khỏc Hemicellulose 68 Cellulose Lipid 23 Protein 11 Acid amin v peptit 34 Cỏc hp cht khỏc 67 Tro 2,2 Mt s ch tiờu cht lng i vi malt i mch: Mu sc : mu vng nht Mựi : mựi c trng sch : ht góy < 0.5% cht < 1% C ht : > 85% ht cú kớch thc > 2.5 mm xp : 82% SVTH: Quan ng Biờu Trang ỏn mụn hc cụng ngh thc phm m : 5% Thi gian ng húa : 10 15 phỳt Hm lng cht chit : 78% Hot lc amylase : > 2500oWK Ch s Kolbach : > 41% nht ca dch ng : 1,3 1,5 cP pH ca dch ng : 5,5 Thit k phõn xng nu 1.3 Th liu 1.3.1 Mc ớch Gim giỏ thnh sn phm Ci thin mt vi tớnh cht ca sn phm To cỏc sn phm bia cú cỏc mc cht lng khỏc Theo n t hng ca ngi tiờu dựng 1.3.2 Yờu cu k thut ca th liu Th liu phi di ngun glucid Vỡ vy cỏc loi ng cc thng c chn lm th liu sn xut bia Khi s dng th liu, cht lng ca th liu s nh hng trc tip n mu sc, mựi v ca bia Vỡ vy phi quan tõm n thnh phn húa hc ca th liu 1.3.3 Chn th liu Th liu l go cú nhng u im sau: Cú sn th trng nc vi giỏ r, cht lng cao Vi hm lng tinh bt khỏ cao, protein mc va phi cũn cht bộo v cellulose mc thp, kh nng hũa tan tt cú th n 90% cht khụ Trong nguyờn liu thay th khụng cú cỏc enzyme thy phõn hoc cú rt ớt v khụng hon chnh Do ú s dng t l nguyờn liu thay th ln thỡ phi b sung thờm ch phm enzyme nhm nõng cao hiu sut thy phõn nu 1.3.4 Ch tiờu cht lng go dựng sn xut bia ng nht v kớch thc Khụng cú ht mc, mựi hụi Mu sc ng nht Tp cht 2% SVTH: Quan ng Biờu Trang ỏn mụn hc cụng ngh thc phm Thit k phõn xng nu m: 12-14 % trớch ly: 75 85% Bng 1- 2: Thnh phn húa hc ca go Thnh phn Tinh bt Protein Cht bộo Cellulose Cht khoỏng % cht khụ 75 68 1,5 0,5 0,8 1,2 1.4 Houblon Hoa houblon l nguyờn liu c bn cú tm quan trng th hai sau malt sn xut bia, hin cha cú nguyờn liu no cú th thay th c Hoa houblon lm cho bia cú v ng du, hng thm rt c trng, lm tng kh nng to v gi bt, tng bn keo v n nh thnh phn sinh hc ca bia Cỏc hp cht cú giỏ tr hoa phi k n cht ng, polyphenol v tinh du thm ngoi cũn mt s hp phn khỏc Houblon l dng cõy leo (tờn khoa hc l Humulus Iupulus), cao 5-7 m, thng ch s dng hoa cỏi cha th phn sn xut bia Bng 1-3: Thnh phn hoỏ hc ca hoa houblon Thnh phn % cht khụ m 10 11 12 - acid 10 - acid Tinh du 0,5 Polyphenol 25 Protein 12 18 Lipide 24 Cellulose 40 50 Pectin 12 Tro 12 Trong cỏc cu t trờn thỡ cú giỏ tr nht i vi cụng ngh sn xut bia l cht ng ( -acid, -acid), tinh du thm v th ba l polyphenol Cht ng: L thnh phn cú giỏ tr nht ca hoa houblon Lm cho bia cú v ng du, to mt c tớnh cm quan rt c bit ca bia Khi hũa tan vo dch ng v tn ti bia, cht ng l nhng hp cht cú hot tớnh sinh hc cao to sc cng b mt giỳp cho bia cú kh nng gi bt lõu Vi nng thp cỏc cht ng cng cú kh nng c ch rt mnh cỏc vi sinh vt, vỡ chỳng cú tớnh khỏng khun rt cao v ú lm tng bn ca bia thnh phm SVTH: Quan ng Biờu Trang ỏn mụn hc cụng ngh thc phm - Thit k phõn xng nu -acid: gm humulone (35-70%), cohumulone (20-55%), adhumulone (1015%), prehumulone (1-10%) v posthumulone (1-5%) - -acid: gm lupulone (30-55%), colupulone (20-55%), adlupulone (5-10%), prelupulone (1-3%), postlupulone (7% ) - -acid cú ng thp hn -acid nhng ho tan li tt hn Do vy, trớch ly quan tõm n -acid nhiu hn Tinh du: hn 200 cht (terpen, ether, hp cht cha lu hunh) to cho bia cú mt mựi thm c trng, rt nh nhng v d chu Polyphenol: dựng kt lng v loi b cỏc hp cht protid cao phõn t dch ng, lm n nh thnh phn v tng bn keo ca bia thnh phm Cỏc dng sn phm hoa Houblon: Hoa ti: cú m cao(75 80%), khú bo qun nờn ớt s dng Hoa khụ: Hoa ti c sy khụ nhit nh hn 55 0C, n m 8-10% Thng c bo qun nhit 0oC, kho kớn hn ch mt mựi Bt hoa khụ: Hoa khụ c sy v m 6%, sau ú nghin, rõy (2- 8mm), cui cựng bao gúi bao bỡ chõn khụng hoc s dng CO2 hay N2 Hoa viờn: dựng bt hoa khụ tin hnh nh hỡnh to viờn Cao hoa: dựng mt s dung mụi hu c thớch hp (ethanol, chlorua methylene, hexane, CO2 lng) trớch ly cht ng hoa Sau ú dựng bin phỏp thớch hp tỏch dung mụi thu c dung dch m c cht ng em cụ c, ta c cao hoa Hm lng cht ng cao hoa nhiu hn, s dng thun tin hn v hiu qu hn Giỏ tr cht ng kg cao hoa bng kg hoa cỏnh hay hoa viờn Nhng hm lng tinh du thm cao hoa kộm, ú quỏ trỡnh nu thng s dng phi hp cao hoa vi hoa viờn 1.5 Nc Trong quỏ trỡnh sn xut bia, nc c s dng rng rói mi khõu, t cỏc cụng on chớnh nh nu, lc, pha loóng dch ng Trong thnh phn bia thnh phm, nc cng chim mt lng ln (80 90%) Bi vy, nc dựng sn xut bia phi cú cht lng tt, ỏp ng c cỏc ch tiờu quan trng Ch tiờu cm quan: sut, khụng mu, khụng mựi, khụng v Ch tiờu húa lý: - pH trung tớnh (6,5 7) SVTH: Quan ng Biờu Trang ỏn mụn hc cụng ngh thc phm Thit k phõn xng nu - cng: cng thp cng tt, thng t 4mg ng lng/l - kim < 50mg CaCO3/l - Cht khụ < 1500mg/l, ti u l 500mg/l - Sulfate < 500mg/l - Clorue < 250- 300mg/l - Nitrate < 30mg/l - Fe2+ : 0,3 mg/l Ch tiờu vi sinh: 100cfu/ml Nu nh nc khụng t tiờu chun, phi tin hnh x lý trc a vo sn xut 1.6 Nm men Nm men s dng lờn men bia l loi vi sinh vt n bo thuc ging Saccharomyces cú nhit sinh trng l 25 30 oC nhng cú th phỏt trin c 3oC Kớch thc trung bỡnh 9àm Nm men sinh sn di hỡnh thc ny chi v thuc loi hiu khớ khụng bt buc Trong iu kin cú oxy chỳng tin hnh quỏ trỡnh tng sinh l chớnh Trong iu kin khụng cú oxy chỳng tham gia quỏ trỡnh lờn men to C2H5OH, cỏc sn phm lờn men khỏc nh: ru bc cao, ester, aldehyde, acid hu c v CO2 S dng nm men chỡm Saccharomyces cerevisiae cú c im: Lờn men nhanh Quỏ trỡnh lờn men xy lũng mụi trng Nhit lờn men 10oC Lờn men c glucose, mannose, galactose, fructose, sacarose, maltose, melibiose Lờn men ụn hũa nhng trit Cú kh nng lờn men 100% ng rafinose T ging thun chng, nm men s c cho qua h thng nhõn ging ri a vo sn xut Nm men c thu hi cú th tỏi s dng n i th 7, th Cỏc t bo nm men cú kh nng kt chựm hoc chui v lng nhanh xung ỏy, giỳp quỏ trỡnh t lm ca bia nhanh hn, tt hn SVTH: Quan ng Biờu Trang ỏn mụn hc cụng ngh thc phm Thit k phõn xng nu 4.2.2.2 Go Chn vớt ti cú nng sut tng t nng sut ca gu ti: Bng 4- 10: Thụng s cụng ngh ca vớt ti nhp go cho quỏ trỡnh nu Hóng cung cp Sydney manufacturing Nng sut tn/h Bc vớt mm 200 ng kớnh vớt mm 200 vũng/phỳt 40 S vũng quay 4.2.3 Sng phõn loi: 4.2.3.1 Malt Lng malt dựng m: mm= 2929,844 (kg) Thi gian sng m l 60 phỳt mm Nng sut mỏy sng: Q sm = 60 = 2929,844( kg / h ) 60 4.2.3.2 Go Lng go dựng m: mg= 976,61 (kg) Thi gian sng m: 20 phỳt mm Nng sut mỏy sng: Q sg = 20 = 2929,844( kg / h ) 60 Chn mỏy sng go v sng malt cú thụng s k thut nh sau: Bng 4- 11: Thụng s cụng ngh ca mỏy sng Hóng cung cp Gusmer Nng sut tn/h Kớch thc ( D ì R ì C ) mm 1600 ì 800 ì 1200 Cụng sut ng c KW Trng lng mỏy kg 1800 4.2.4 Cõn Trc a nguyờn liu t mỏy sng vo mỏy nghin, nguyờn liu phi c cõn m bo lng cn thit Chn loi cõn t ng phự hp vi nng sut ca mỏy sng Bng 4-12: Thụng s cụng ngh ca cõn t ng Hóng cung cp Nng sut SVTH: Quan ng Biờu Olympia Conveyors tn/h Trang 35 ỏn mụn hc cụng ngh thc phm Thit k phõn xng nu Dung sai cho phộp % 0,1 Dung tớch gu m3 0,03 4.2.5 Mỏy nghin 4.2.5.1 Nghin malt Lng malt dựng m: mm= 2929,844 (kg) Thi gian nghin m: 40 phỳt mm 2929,844 = 4394,766( kg / h ) Nng sut mỏy nghin: Q ngm = 40 = 40 60 60 Bng 4-13: Thụng s cụng ngh ca mỏy nghin trc Hóng cung cp Kỹnzel Nng sut tn/h Cụng sut ng c Kớch thc mỏy ( D ì R ì C ) KW 10 mm 2535 x 1900 x 2130 S trc trc 4.2.5.2 Nghin go Lng go dựng cho m: mg= 976,61 (kg) Thi gian nghin m: 30 phỳt mg Nng sut mỏy nghin: Q ngg = 30 = 1953,229( kg / h ) 60 Bng 4-14: Thụng s cụng ngh ca mỏy nghin bỳa Mó hiu Nng sut CPR 150 tn/h Cụng sut ng c Hp 150 ng kớnh bung nghin mm 1400 Chiu cao bung nghin mm 1850 vũng/phỳt 3000 Vn tc quay roto 4.2.6 Thựng cha nguyờn liu sau nghin 4.2.6.1 Thựng cha bt malt Khi lng riờng ca malt = 530kg/m3 Khi lng malt s dng m = 2929,844kg Th tớch malt cho mt m nu: Vmalt = SVTH: Quan ng Biờu 2929,844 = 5,53 m3 530 Trang 36 ỏn mụn hc cụng ngh thc phm Thit k phõn xng nu Chn h s cha y l 0,9 Th tớch thựng cha malt: V = 5,53 = 6,14 m3 0,9 D D H+ h Chn thựng hỡnh tr, ỏy nún: V = 4 Vi H: Chiu cao phn hỡnh tr h: Chiu cao ỏy nún Chn D =H = 2h D = H = 1,9m; h = 0,95m Kớch thc thựng cha malt DxHxh = 1,9 x 1,9 x 0,95m 4.2.6.2 Thựng cha bt go Khi lng riờng ca go =700 kg/m3 Khi lng go s dng m mg = 976,61 kg Chn h s cha y l 0,9 Th tớch thựng cha go l: Vmalt = 976,61 = 1,55 m3 700 x 0,9 D D H+ h Chn thựng cha go hỡnh tr ỏy cụn: V = 4 Chn D=H=2h D=H=1,2m ; h=0,6m Kớch thc thựng cha go: DxHxh = 1,2 x 1,2 x 0,6 m 4.3 Quỏ trỡnh nu Lng nguyờn liu m nu: m1m = m m + m g = 3906,45 kg Chn h ni: ni malt, ni go 4.3.1 Ni nu go Lng go dựng m: mg= 976,61 (kg) Th tớch go chim ch: Vg= 1,4 (m3) Lng nc dựng nu go m: V2= 5,52(m3) Th tớch malt lút chim ch: Vml = 0,1ì m g m ( ) = 0,18 m Th tớch chỏo go: Vchaogao = Vg + Vml + V2 = 7,1(m3) SVTH: Quan ng Biờu Trang 37 ỏn mụn hc cụng ngh thc phm Thit k phõn xng nu H s s dng ca ni go l 65% Th tớch thc ca ni nu go: Vn = (V g + V2 + Vml ) 0,65 ( ) = 10,92 m Bng 4- 15: Thụng s cụng ngh ca ni nu go Hóng cung cp Huppmann Dung tớch ton phn 12,16 m3 B mt truyn nhit 7,8 m2 ng kớnh 2800 mm ng kớnh ngoi 3000 mm Chiu cao phn thõn tr 1800 mm Chiu cao phn ỏy cu 600 mm S vũng quay cỏnh khuy 25 vũng/phỳt Cụng sut ng c KW p sut hi 2,5 kg/cm2 ng kớnh ng dn hi vo 40 mm ng kớnh ng dn hi 500 mm ng kớnh ng dn nc vo 90 mm ng kớnh ng dn chỏo 120 mm Khi lng thit b 18 tn 4.3.2 Ni nu malt Lng malt dựng m nu: mm1= mm mmml = 2798,196 (kg) Th tớch malt chim ch: Vm = 5,28 (m3) Lng nc cn nu malt m: V1= 14,59 (m3) Th tớch chỏo malt: Vchaomalt = Vm + V1 = 19,87 (m3) H s s dng ca ni nu l 65% Th tớch thc ca ni nu l: Vnnm = ( ) Vchaomalt = 30,57 m 0,65 Chn ni nu cú cỏc thụng s k thut sau: Bng 4- 16: Thụng s cụng ngh ca ni nu malt Hóng cung cp Huppmann Dung tớch ton phn 16 m3 B mt truyn nhit 10,9 m2 ng kớnh 3100 mm ng kớnh ngoi 3300 mm SVTH: Quan ng Biờu Trang 38 ỏn mụn hc cụng ngh thc phm Thit k phõn xng nu Chiu cao phn thõn tr 1980 mm Chiu cao phn ỏy cu 660 mm S vũng quay cỏnh khuy 25 vũng/phỳt Cụng sut ng c KW p sut hi 2,5 kg/cm2 ng kớnh ng dn hi vo 40 mm ng kớnh ng dn hi 500 mm ng kớnh ng dn nc vo 90 mm ng kớnh ng dn chỏo 120 mm Khi lng thit b 22 tn 4.3.3 Thit b lc bó malt ( ) Th tớch chỏo malt cn lc mi m: Vchao = (Vnnm + Vnng ) * 0,65 = 27,21 m ( ) Vchao 1m Thi gian lc : 90 phỳt Nng sut thit b: Q loc1 = 90 = 18,14 m / h 60 H s s dng ca thit b lc bó malt l 80% Th tớch ca thit b lc bó malt: Vnoiloc = ( ) Vchao = 34,01 m 0,8 Chn thit b lc ỏy bng cú cỏc thụng s k thut sau: Bng 4-17: Thụng s cụng ngh ca ni lc Hóng cung cp Huppmannn Th tớch tng 18 m3 Nng sut thit b m3/h ng kớnh ca ni 4000 mm Chiu cao thõn tr 2400 mm Tc cỏnh khuy 14 Cụng sut ng c KW Din tớch lc 12,6 m2 Khi lng thit b 26,4 tn vũng/phỳt 4.3.4 Thựng cha nc bó Th tớch dch ng un sụi: Vs= 22,60 (m3) Th tớch chỏo malt cn lc: Vchao = 27,21 (m3) Khi lng riờng ca bó: b = 564,259 SVTH: Quan ng Biờu Trang 39 ỏn mụn hc cụng ngh thc phm Th tớch bó m: Vba1m = Thit k phõn xng nu ( ) G b1m 5498,34 = = 9,74 m b 564,259 ( ) ( ) 1m Th tớch nc bó lc: Vrua = Vs Vchao Vba = 5,13 m H s s dng ca thựng cha nc l 80% Th tớch thc ca thựng cha: Vthung = ( ) Vrua = 6,42 m 0,8 Chn thựng thõn tr: ng kớnh: 1900 (mm) Chiu cao: 2300 (mm) 4.3.5 Bm 4.3.5.1 Bm t ni nu go sang ni nu malt Lng chỏo go cn bm sang m: Vchaogao = 7,1(m3) Thi gian bm ht chỏo go l 15 phỳt Vchaogao = 28,39 m / h Nng sut bm: Q bom1 = 15 60 ( ) Bng 4-18: Thụng s cụng ngh ca bm (t ni go sang ni malt) Mó hiu HX - 4P m3/h 30 m 30 vũng/phỳt 1150 KW Nng sut p sut ton phn S vũng quay ca roto Cụng sut 4.3.5.2 Bm t ni nu sang thit b lc Lng chỏo malt v chỏo go mt m: Vchao = 27,21(m3) Thi gian bm ht lng chỏo l 60 phỳt ( ) Vchao Nng sut bm: Q bom = 60 = 27,21 m / h 60 Bng 4- 19: Thụng s cụng ngh ca bm (t ni malt sang ni lc) Mó hiu Nng sut p sut ton phn SVTH: Quan ng Biờu HX - 4P m /h 30 m 30 Trang 40 ỏn mụn hc cụng ngh thc phm S vũng quay ca roto Thit k phõn xng nu vũng/phỳt 1150 KW Cụng sut 4.3.6 Thựng cha dch nha sau lc Lng dch ng un sụi m: Vs = 22,6 (m3) H s s dng ca bn l 90% Th tớch thc ca bn cha trung gian: Vbtg = ( ) Vs = 25,11 m 0,9 Chn thựng cha hỡnh tr, ỏy cụn, gúc ỏy l 60o cú kớch thc nh sau: Bng 4-20: Thụng s cụng ngh ca thựng cha dch nha sau lc n v Giỏ tr ng kớnh mm 3000 Chiu cao thõn tr mm 2700 Chiu cao ỏy nún mm 2598 Th tớch tng m 25,19 4.3.7 Thựng cha bó Lng bó t cú m: G b1m = 5498,34 (kg) Khi lng riờng ca bó t sau lc: b = 564,259 (kg/m3) H s s dng ca thựng l 80% Th tớch thc ca thựng l: Vthungchuaba = ( ) Vba = 12,18 m 0,8. b Chn thựng cha bó hỡnh tr, ỏy cụn, gúc ỏy 45o, cú kớch thc nh sau: SVTH: Quan ng Biờu Trang 41 ỏn mụn hc cụng ngh thc phm Thit k phõn xng nu Bng 4-21: Thụng s cụng ngh ca thựng cha bó n v Giỏ tr ng kớnh mm 1800 Chiu cao thõn tr mm 2100 Chiu cao ỏy nún mm 900 Th tớch tng m 6,1 4.3.8 Ni un sụi vi hoa houblon ' Lng dch ng un sụi m: Vs = vs = 5,65 (m3) H s s dng ca ni l 80% Th tớch thc ca ni l : Vnnhoublon ( ) Vs' = = 7,06 m 0,8 Bng 4- 22: Thụng s cụng ngh ca ni un hoa houblon Hóng cung cp Huppmann m3 Th tớch tng Din tớch b mt truyn nhit m 5.6 ng kớnh mm 2400 ng kớnh ngoi mm 2500 Chiu cao thõn tr mm 1500 Chiu cao np mm 480 Cụng sut ng c KW S vũng quay ca cỏnh khuy Vũng/phỳt p lc hi lm vic kg/cm 25 2,5 ng kớnh ng dn hi mm 40 Khi lng thit b tn 12 4.3.9 Bm dch nha t ni hoa sang thit b lng whirpool Khi un sụi vi hoa s cú mt phn nc bay hi, khong 7% Th tớch dch ng sau un sụi vi hoa houblon m: ( ) Vs'' = (1 0.07 ) ì Vs' = 5,25 m Thi gian bm dch ng n thit b whirlpool l 10 phỳt ( ) Vs'' Q = Nng sut bm: bom 10 = 45,04 m / h 60 SVTH: Quan ng Biờu Trang 42 ỏn mụn hc cụng ngh thc phm Thit k phõn xng nu Bng 4- 23: Thụng s cụng ngh ca bm (t ni un hoa sang thit b whirpool) Mó hiu DWO m3/h 56.78 m 19,8 vũng/phỳt 1150 KW 2,98 Nng sut ti a p sut ton phn S vũng quay ca roto Cụng sut ti a 4.3.10 Thit b lng Whirpool Chn thựng lng Whirlpool cú ng dn dch ng i vo theo phng tip tuyn cỏch ỏy thựng theo chiu cao v cú ca thỏo dch ng sau lng '' Th tớch dch ng lng m: Vs = 5,25(m3) H s s dng ca thit b l 80% l thung Th tớch thc ca thựng l: V Vs'' = = 6,57 m 0,8 ( ) Thi gian lng l 10 phỳt ( ) V21"m l Q = Cụng sut ca thựng lng l: thung 10 = 42,03 m / h 60 Bng 4- 24: Thụng s cụng ngh ca thit b lng whirpool Hóng cung cp Thi gian lng Huppmann phỳt 10 m /h 45 Th tớch tng m3 6,69 ng kớnh mm 2200 ng kớnh ng dn dch vo on ln nht mm 120 ng kớnh ng dn dch vo on nht mm 40 Chiu cao thit b mm 2200 Khi lng thit b tn 1,8 Cụng sut 4.3.11 Bm dch nha n thựng trung gian chun b cho quỏ trỡnh lm lnh 4.3.11.1 Bm dch t thit b lng Whirpool '' Lng dch cn bm l: Vs = 5,25 (m3) Thi gian bm dch ng t thit b lng n thit b lm lnh l 10 phỳt SVTH: Quan ng Biờu Trang 43 ỏn mụn hc cụng ngh thc phm Thit k phõn xng nu ( ) Vs'' Q = Nng sut ca bm l: bom 10 = 31,53 m h 60 Bng 4- 25: Thụng s cụng ngh ca bm (t thit b whirpool sang thựng trung gian) Mó hiu Nng sut ti a PEDROLLO m3/h 40 m KW 5,5 p sut ton phn Cụng sut ti a 4.3.11.2 Bm phn dch nha cũn li vo thựng trung gian '' Lng dch cn bm l: Vs1 = 16,95 (m3) Thi gian bm dch ng t thit b lng n thit b lm lnh l 30 phỳt ( ) Vs'1' Q = Nng sut ca bm l: bom 30 = 99,9 m h 60 Bng 4- 26: Thụng s cụng ngh ca bm Mó hiu Nng sut ti a PEDROLLO m3/h 40 m KW 5,5 p sut ton phn Cụng sut ti a 4.3.12 Thựng cha trung gian chun b cho lm lnh '' '' Th tớch ca lng dch cn lm lnh: V = Vs + Vs1 = 22,2 m3 H s s dng l 90% Th tớch thc ca thựng: V = 24,67m3 Chn thựng cú thụng s nh sau: Bng 4- 27: Thụng s cụng ngh ca thựng cha trung gian n v Giỏ tr ng kớnh mm 3000 Chiu cao thõn tr mm 3000 Chiu cao ỏy nún mm 1500 Th tớch tng SVTH: Quan ng Biờu m 24,73 Trang 44 ỏn mụn hc cụng ngh thc phm CHNG 5: Thit k phõn xng nu XY DNG PHN XNG NU 5.1 Khu vc d tr malt v go Kớch thc: - Chiu di: 19 m - Chiu rng: 19 m - Din tớch: 361 m2 B trớ khu vc: 1: silo cha malt 2: silo cha go 5.2 Khu vc phõn xng nu Chn xõy dng phõn xng theo kiu nh tng v b trớ dõy chuyn sn xut theo chiu ng tit kim din tớch xõy dng v gim chiu di ng ng S tng : tng, din tớch mi tng : 16 ì 19 m (304 m2), chiu cao mi tng m, tit din ct 300 ì 300 mm, sn trung gian cú b dy 200 mm SVTH: Quan ng Biờu Trang 45 ỏn mụn hc cụng ngh thc phm Thit k phõn xng nu KT LUN Sau hon thnh ỏn cụng ngh v thit k phõn xng nu bia ny, giỳp em h thng húa nhng kin thc b ớch v nm sõu hn v cụng ngh sn xut bia ng thi õy cng l c hi v bc u giỳp em lm quen vi cụng vic thit k õy cng s l nn tng giỳp em tng bc tip cn vi nhng k thut thc t, l nhng kinh nghim u tiờn cho em bc vo mụi trng lm vic sau ny Do cha nm ht c nhng khú khn xõy dng mt phõn xng núi riờng, mt nh mỏy cụng nghip núi chung Vỡ th phn tớnh toỏn trờn õy ch yu ch tham kho lý thuyt m cha phự hp vi thc t sn xut, nờn khụng th trỏnh cũn nhiu sai sút, em rt mong quý thy cụ gúp ý v ch dy thờm Em xin chõn thnh cm n cụ ng Th Anh o v cỏc thy cụ B mụn Cụng ngh thc phm ó truyn t cho em nhng kin thc chuyờn ngnh hu ớch v ó tn tỡnh giỳp em hon thnh ti thit k ny Tp H Chớ Minh, thỏng nm 2011 Sinh viờn thc hin Quan ng Biờu SVTH: Quan ng Biờu Trang 46 ỏn mụn hc cụng ngh thc phm Thit k phõn xng nu TI LIU THAM KHO [1] Bựi i (2009) Cụng ngh lờn men ng dng cụng ngh thc phm Nh xut bn i hc Quc gia TPHCM [2] Nguyn Th Hin (2009) Khoa hc - Cụng ngh malt v bia Nh xut bn Khoa hc v K thut [3] Lờ Vn Vit Mn (2010) Cụng ngh ch bin thc phm Nh xut bn i hc Quc gia TPHCM [4] H Lờ Viờn (2006) Tớnh toỏn, thit k cỏc chi tit thit b húa cht v du khớ Nh xut bn Khoa hc v K thut [5] Dennis E Briggs (2004) Brewing - Science and practice CRC Press [6] www.alibaba.com/ [7] www.alfalaval.com/ [8] www.brewing-instrument.com/ [9] www.krones.com/ [10] www.steinecker.com/ SVTH: Quan ng Biờu Trang 47 ỏn mụn hc cụng ngh thc phm Thit k phõn xng nu PH LC Mt s hỡnh nh s dng phõn xng nu A: nhp liu C, D, E: Bt E: V tru Hỡnh 3: Cu to thit b nghin trc Hỡnh 4: Thit b lc nghin trc type E25 ca Kỹnzel Hỡnh 5: Cu to ni lc SVTH: Quan ng Biờu Trang 48 ỏn mụn hc cụng ngh thc phm Hỡnh 6: Nguyờn tc hot ng ca thit b nu hoa SVTH: Quan ng Biờu Thit k phõn xng nu Hỡnh 7: Cu to li lc Trang 49 [...]... men bị chết và tự phân bởi các enzyme protease có sẵn trong bản thân các tế bào nấm men Sản phẩm tự phân là các peptid, acid amin, và một vài thành phần của acid nucleid Các enzyme chủ yếu là SVTH: Quan Ứng Biêu Trang 21 Đồ án môn học công nghệ thực phẩm Thiết kế phân xưởng nấu nhóm enzyme peptidase và protease Chính các sản phẩm tự phân này có ảnh hưởng nhiều đến chất lượng của bia + Quá trình thủy phân. .. nhằm mục đích trích ly các chất chiết từ nguyên liệu vào nước và thủy phân những cơ chất có phân tử lượng cao (tinh bột, protein, β-glucan…) thành những chất có phân tử lượng thấp (đường, acid amin…) để nấm men bia sử dụng trong quá trình lên men tiếp theo • Các biến đổi của nguyên liệu: - Hóa lý: khi bắt đầu quá trình nấu, sự hòa tan và trích ly các chất có phân tử lượng thấp trong malt vào nước (đường,... 23 Đồ án môn học công nghệ thực phẩm Thiết kế phân xưởng nấu 2.2.16 Thanh trùng • Mục đích: kéo dài thời gian bảo quản và ổn định chất lượng của sản phẩm • Các biến đổi của nguyên liệu: các vi sinh vật và enzyme trong bia sẽ bị vô hoạt • Phương pháp thực hiện: thanh trùng trong bao bì bằng thiết bị thanh trùng liên tục tunel Chai bia được băng tải đưa vào thiết bị thanh trùng qua 5 vùng: vùng gia nhiệt... giảm xuống - Hóa sinh: các phân tử tinh bột bị thủy phân sơ bộ nhờ hoạt động của α - amylase làm giảm khối lượng phân tử - Hóa học: đường và acid amin tự do có trong nguyên liệu có thể bị phân hủy • Thiết bị và thông số công nghệ: - Tỷ lệ thế liệu gạo và malt sử dụng là 1:3 Do lượng gạo sử dụng 25% là khá cao nên enzyme có trong malt lót (chủ yếu là α - amylase có topt= 70 – 75oC và pHopt=5,3 – 5,8) không... lý: Các chất chiết được trích ly từ hoa houblon vào dịch nha, xảy ra quá trình đông tụ protein, sự tạo phức giữa protein trong malt đại mạch và polyphenol trong hoa houblon sẽ hình thành kết tủa, có sự bay hơi của nước và một số cấu tử dễ bay hơi trong dịch nha - Sinh học: hệ vi sinh vật trong dịch nha sẽ bị ức chế hoặc tiêu diệt • Thiết bị và thông số công nghệ - Thiết bị có dạng hình trụ đứng Bên trong. .. bột nên cần thiết bổ sung chế phẩm enzyme α - amylase (Termamyl 120L có topt= 90oC và pHopt=5,8 – 6,0), kết hợp dùng nước mềm và chỉnh pH thích hợp cho enzyme hoạt động ổn định - Thiết bị có hình trụ đứng, đáy cầu, xung quanh đáy có lớp vỏ áo để gia nhiệt, bên trong thiết bị có cánh khuấy • Phương pháp thực hiện: Cho thế liệu gạo và nước vào thiết bị với tỉ lệ 1:4 (w/w) có bổ sung malt lót và chế phẩm... rắn được loại bỏ ra khỏi bia • Thiết bị và thông số công nghệ: - Sử dụng thiết bị lọc dạng cột - Sử dụng chất trợ lọc diatomite để tách các cấu tử mịn hoặc polyphenol - Lọc bia trong điều kiện kín để hạn chế sự thâm nhập của vi sinh vật và oxy không khí vào bia • Cách tiến hành: trong thùng phối trộn, bia và diatomite được khuấy trộn thành huyền phù Sau đó huyền phù được bơm qua máy lọc nhiều lần để tạo... lên men bia • Các biến đổi của nguyên liệu: - Vật lý: dịch nha được làm lạnh từ 95oC về nhiệt độ lên men SVTH: Quan Ứng Biêu Trang 18 Đồ án môn học công nghệ thực phẩm - Thiết kế phân xưởng nấu Hóa lý: một số phân tử protein bị đông tụ trong quá trình làm lạnh và hình thành nên cặn mịn • Thiết bị: - Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng - Yêu cầu của quá trình phải thực hiện nhanh và kín để... tương tự như thiết bị xử lý thế liệu đã trình bày ở trên Có nhiều phương pháp nấu dịch nha, ở đây chọn phương pháp đun sôi một lần (phần thế liệu gạo sẽ được xử lý bằng cách đun sôi trong một thiết bị riêng) - Sau khi nồi nấu thế liệu hoạt động khoảng 60 phút, thì bắt đầu cho malt và nước vào thiết bị nấu với tỷ lệ 1:4 (w/w) Bổ sung thêm CaCl 2 vào nồi nấu nhằm giúp ổn định hoạt tính của enzyme α-amylase... nghệ thực phẩm Thiết kế phân xưởng nấu 2.2.7 Tách bã houblon • Mục đích: hoàn thiện - Các biến đổi của nguyên liệu: đây là quá trình phân riêng để tách bỏ những cấu tử không tan ra khỏi dịch nha • Thiết bị: - Sử dụng thiết bị lắng xoáy tâm có dạng hình trụ đứng, đáy côn - Dịch đường ra khỏi nồi hoa được bơm vào thùng lắng xoáy theo phương tiếp tuyến với tiết diện hình tròn của thiết bị với vận tốc ... bia, trình bày chi tiết việc thiết kế bố trí thiết bị phân xưởng nấu nhà máy bia có suất 30 triệu lít/năm SVTH: Quan Ứng Biêu Trang Đồ án môn học công nghệ thực phẩm CHƯƠNG 1: Thiết kế phân xưởng. .. cột 300 × 300 mm, sàn trung gian có bề dày 200 mm SVTH: Quan Ứng Biêu Trang 45 Đồ án môn học công nghệ thực phẩm Thiết kế phân xưởng nấu KẾT LUẬN Sau hoàn thành đồ án công nghệ thiết kế phân xưởng. .. • Thiết bị thông số công nghệ - Thiết bị nấu dịch nha có cấu tạo tương tự thiết bị xử lý liệu trình bày Có nhiều phương pháp nấu dịch nha, chọn phương pháp đun sôi lần (phần liệu gạo xử lý cách