thiết kế nhà máy sản xuất bia chai giành cho xuất khẩu

Mc Lc Mc Lc PHN I : M U CHNG I : TNG QUAN TI LIU 1.1 S lc v lch s phỏt trin v sn xut bia 1.2 Cỏc Loi Bia Ch Yu Hin Nay 1.3 S Chung V Cỏc Giai on Sn Xut Bia 1.4 Cỏc Yờu Cu i Vi Bia Chai Ginh Cho Xut Khu 2.1 Malt i mch 2.2 Hoa Houblon 10 2.3 Nc 12 2.4 Go 13 2.5 Nm Men Ging 13 2.6 Một S Cỏc Cht Ph Khỏc 14 II.Thuyt Minh Quy Trỡnh Sn Xut 18 B PHN XNG LấN MEN 27 PHN I : M U Bia l mt loi ung cú cn thp, giu cht dinh dng, to cm giỏc sng khoỏi, mỏt v b Nú c coi nh mt loi nc gii khỏt Ngoi ung bia cũn cung cp mt lng ln calo cho ngi ung, theo tớnh toỏn thỡ lớt bia cung cp t 400 - 800 kcal cho ngi s dng Trong bia cũn cha mt h enzim phong phỳ, c bit l h enzim tiờu húa, cỏc cht khoỏng vi lng, a lng, cỏc vitamin, c bit l cỏc vitamin khụng thay th c sn xut t loi nguyờn liu chớnh l malt i mch, hoa houblon v nc vi mt quy trỡnh cụng ngh khỏ c bit, cho nờn bia cú tớnh cht cm quan rt hp dn i vi mi ngi : hng thm c trng, v ng du, lớp bt trng mn, mu vng ti, hm lng CO (5g/l) giỳp c th ngi gii khỏt mt cỏch trit ta ung Vỡ vy m ngy bia l loi ung c dựng rt ph bin trờn th gii v cú xu th ngy cng tng Hn na bia l loi ung cú giỏ c rt r nờn ngy cng kớch thớch ngi tiờu dựng s dng nú Trong khong 10 nm tr li õy, nghnh cụng nghip thc phm núi chung v nghnh cụng nghip sn xut bia núi riờng nc ta ú cỳ din mo mi Nm 1997 sn lng bia c nc ta t 670 triu lt/nm Vi mc sn xut ny thỡ tiờu th bỡnh quõn u ngi ch t - lt/ngi/nm õy l mt t l cn kh thp so vi cỏc nc khu vc v trờn th gii Mt s nc phỏt trin trờn th gii s ny l khong 130 - 200 lớt/ ngi/nm nh M, Sộc, H Lan, Phỏp, c, ýsn lng bia sn xut hng nm ca nc ta khụng ngng gia tng vi tc cao nhng nm gn ừy ú gúp phn thu hp khong cỏch chờnh lch ny gúp phn vo vic xõy dng nhiu nh mỏy sn xut bia cú cht lng quc t gúp phn ỏp ng cho nhu cu nc v tin ti xut khu thỡ vic hc hi kinh nghim ca cỏc nc cú nn cụng ngh tiờn tin lnh vc ny kt hp vi vic chuyn giao cụng ngh v vic to s c trng cho loi bia ca nc ta l ht sc cn thit, nú ũi hi s c gng, n lc ht sc ca cỏc nh khoa hc nc v lnh vc ny v s u t tho ỏng ca cỏc c quan nh nc cú liờn quan Chớnh vỡ nhng yờu cu v s cn thit trờn m k tt nghip ny em c giao thit k nh mỏy sn xut bia chai ginh cho xut khu õy l mt nhim v rt mi i vi em, nú ũi hi em phi c gng nghiờn cu ti liu, tng hp kin thc t cỏc ln i thc va qua, cựng vi s hng dn, ch bo tn tỡnh ca cỏc thy cụ giỏo vin Cụng ngh sinh hc & cụng ngh thc phm Trng i hc Bỏch Khoa h ni c bit l thy giỏo Ts.Khut Hu Thanh, em tin l mỡnh s hon thnh c bn ỏn ny theo cc yu cu t Tuy nhiờn cng khụng trỏnh c cỏc thiu sút Kớnh mong s hng dn gúp ý ca cỏc thy cụ giỏo v bn bố em cú th thc hiờn tt hn bn ỏn ny CHNG I : TNG QUAN TI LIU 1.1 S lc v lch s phỏt trin v sn xut bia Theo cỏc du tớch tỡm c trn cc nh khoa hc ó chng minh c bia ó xut hin vo khong 7000 nm trc cụng nguyờn, ngun gc ca bia l lờn men dch cho ng cc v rt c a chung Babilon, Sumeric, Ai cpVi cỏc tờn gi v bia khỏc cỏc a danh khỏc nh : Sikanu, Shekar hay ZythumK thut sn xut bia sau thi k ny c cỏc tng lớp giỏo s Chõu u tip thu vo th k XIII sau cụng nguyờn H ó a cụng ngh cựng s ci tin l s dng hoa houblon ci thin hng thm v mựi v thay th cho cỏc gia v khỏc to tớnh cht c trng ca bia m n tn ngy cha cú mt loi nguyờn liu no thay th c Nm 1875 nh bỏc hc ngi Phỏp Louis Pasteur ó khỏm phỏ v khng nh nm men l vi sinh vt nht m hot ng sng ca nú lm nờn quỏ trỡnh lờn men bia T ú cụng ngh, thit b sn xut bia luụn luụn c ci tin, ó cú nhiu cụng ngh mi i nh ng dng ca khoa hc k thut nh : s dng mỏy lm lnh, phõn lp v nuụi cy nm man thun khit, s dng cc ho cht, cỏc mỏy múc tng thi gian bo qun bia nh : acid ascorbic, H 2O, dietyl cacbonat, enzim hn hp glucooxydaza, catalaza Trong khong 10 nm tr li õy, nghnh cụng nghip thc phm núi chung v nghnh cụng nghip sn xut bia núi riờng nc ta ú cỳ din mo mi Nm 1997 sn lng bia c nc ta t 670 triu lt/nm Vi mc sn xut ny thỡ tiờu th bỡnh quõn u ngi ch t - lt/ngi/nm õy l mt t l cn kh thp so vi cỏc nc khu vc v trờn th gii Mt s nc phỏt trin trờn th gii s ny l khong 130 - 200 lớt/ ngi/nm nh M, Sộc, H Lan, Phỏp, c, ýsn lng bia sn xut hng nm ca nc ta khụng ngng gia tng vi tc cao nhng nm gn õy ó gúp phn thu hp khong cỏch chờnh lch ny gúp phn vo vic xõy dng nhiu nh mỏy sn xut bia cú cht lng quc t gúp phn ỏp ng cho nhu cu nc v tin ti xut khu thỡ vic hc hi kinh nghim ca cỏc nc cú nn cụng ngh tiờn tin lnh vc ny kt hp vi vic chuyn giao cụng ngh v vic to s c trng cho loi bia ca nc ta l ht sc cn thit, nú ũi hi s c gng, n lc ht sc ca cỏc nh khoa hc nc v lnh vc ny v s u t tho ỏng ca cỏc c quan nh nc cú liờn quan 1.2 Cỏc Loi Bia Ch Yu Hin Nay Hin trờn th gii sn xut rt nhiu loi bia t cỏc nguyờn liu khỏc Nhng phn ln bia hin c sn xut t malt sau ó qua giai oan m mm thng gi l malt i mch, thờm vo ú l hoa houblon to hng v v mu sc c trng cho bia v mt s cỏc ph gia khỏc Phõn loi then nguyờn liu sn xut: - Nu bia c sn xuất t malt vng thỡ gi l bia vng - Nu bia sn xut t malt en gi l bia en Phõn loi theo phng thc sn xut ta cú th chia cỏc loi bia nh : - Bia chai - Bia hi - Bia lon Ngoi cc vng khỏc nhau, cỏc quc gia khỏc sn xut bia ngi ta cú cho thờm vo ú mt s hng liu c bit cng thờm nhng cỏch thc lm bia riờng ca h nờn to mt s loi bia c trng v cú tờn gi theo cỏch ca nh sn xut 1.3 S Chung V Cỏc Giai on Sn Xut Bia Nguyên liệu Nấu Lọc bã Nấu hoa Làm lạnh Lên men Lọc Bão hoà CO2 Hoàn thiện sản phẩm Kho bảo quản Các đại lý Ngời tiêu dùng 1.4 Cỏc Yờu Cu i Vi Bia Chai Ginh Cho Xut Khu i vi bia chia ginh cho xut khu nh sn xut phi t c mt s cỏc yờu cu chớnh sau : - Bia sn xut phi t cht lng cao yờu cu ginh cho xut khu - Phi tỡm hiu s thớch v khu v ca ngi tiờu dựng nc m nh mỏy cú d nh xut sang t ú cỳ cc iu chnh v hng v, mu sc cho phự hp - Cn chn phng ỏn sn xut ỏp ng nhu cu cho khỏch hng ỳng thi hn v cht lng - Cn phi cú chớnh sỏch giỏ phự hp v cnh tranh vi cỏc loi bia ang c tiu th ti th trng ú - Ngoi nh sn xut cũn cn phi dú cỏc dch v khỏch hng nh : khuyn mói, qung cỏo, ti tr cho cỏc hot ng hoỏ, nhõn o ti quc gia ú t ú qung bỏ sn phm ca mỡnh CHNG II : CHN NGUYấN LIU TRONG SN XUT BIA Cỏc loi nguyờn liu chớnh sn xut bia bao gm : malt i mch ó c m mm, hoa hublon, nm men, nc Ngoi cn cỳ nguyờn liu thay th mt phn malt nh : go v mt s loi ngũ cc khỏc, cựng mt s ch phm enzim v cỏc cht ty v cht tr lc phc v quỏ trỡnh sn xut bia 2.1 Malt i mch Malt i mch l sn phm ca malt c tin hnh cho ny mm nhng iu kin thớch hp Thnh phn hoỏ hc ca malt i mch rt phc nú ph thuc vo ging malt, iu kin t ai, khớ hu, iu kin canh tc, thnh phn ch yu ca malt i mch gm : - Nc(thu phn) - Gluxit (tinh bột, xelluloza, hemixelluloza, cỏc hp cht pectin v cỏc cht dng keo, saccharid thp phõn t) - Cỏc hp cht cha nit (protit, cỏc cht cha nit phi protit) - Cỏc cht khụng cha nit (polyphenol v cht ng, fitin, vitamin, cht khoỏng) - Cht bộo v lipoid - Enzim (hydrolaza, decmolaza) Malt a vo sn xut bia phi t tiờu chun ca nh sn xut Ch tiờu cht lng ca malt nh sau: + Cm quan : - Mu sc : mu vng ti, vng sỏng - kớch thc ht : tng ng vi ht malt ban u - T l ht góy : 0,5% - T l ht góy : 1,0% - Ht cú vt ct trng t : 2,5 - 5% + Cỏc ch tiờu c hc : - Dung trng : 45 - 60 kg/ hl - Trng lng khụ tuyt i : trung bỡnh t : 28 - 38 g/1000 ht (theo trng lng) - T 25 - 37 g/1000 ht (theo cht khụ tuyt i) - cng, nhuyn : 50 000 g.cm/g + Cỏc ch tiờu hoỏ lý hc : - ẩm : w 7% - ho tan trung bỡnh : 75 - 80% (theo % cht khụ) - Cng mu: Malt vng t : 0,16 - 0,25ml iod 0,1N/100ml H20 - Hm lng maltoza : 75 - 80% cht ho tan - axớt : pH dung dich thớ nghim : 5,5 - 6,5 *Cỏc thnh phn chớnh ca malt (theo % cht khụ) : - Tinh bột : 58% - Pentoza : 10% - Xelluloza : 6% - ng kh : 4% - Cht bộo : 2,5% - Protein : - 10% - Hot lc diastaza: 200 - 250 0WK hay thi gian ng hoỏ malt vng t : 10 - 20 phút/700C 2.2 Hoa Houblon Hoa houblon l loi nguyờn liu quan th hai sn xut bia sau malt i mch Nú c ngi bit n v s dng khong 3000 nm trc cụng nguyờn Hoa houblon lm cho bia cú v ng du, hng thm rt c trng lm tng kh nng to v gi bt, lm tng bn keo v n nh thnh phn sinh hc ca bia, ng thi t hoa chit nhũng cht cú kh nng sỏt trựng Do nhng tớnh nng cc k nh vy ca hoa houblon cho nờn qua my thin niờn k tn ti ca nghnh sn xut bia hoa houblon gi c vai trũ c tụn v l loi nguyờn liu khụng th thay th ngnh cụng nghip sn xut bia hin Hoa houblon thng dựng sn xut bia cỳ cc ch tiờu sau: - Nc ( ẩm) : 11 - 13% - Cht ng : 15 - 21% 10 Sau quỏ trỡnh lờn men chớnh ta h nhit dch lờn men xung - 0C thu hi sa men Khi sa men kt lng gm lớp : - Lớp di cựng l lớp cn ta cn loi b - Lớp nm men tr tt, mu trng sa - Lớp trờn cựng l lớp men gi cht cn loi b Sau kim tra nu nm men khụng nhim khun thỡ ta ch cn tin hnh sa men bng nc lnh t - 0C khong - ln mi ln cỏch 3h l cú th em tỏi s dng c Nu cú nhim thỡ s dng hoỏ cht l H2SO4 1% hoc HNO3 1% vi lng 0.3lt/1lt sa men, pH > thi gian 40 phút, sau ú trung ho bng NaOH 1,8 N hoc NaHCO 1%vi lng 1lt/1lt sa men, sau 10 phút li bng nc lnh vụ trựng - 20C Trc s dng sa men ta tin hnh hot hoỏ li men Ngi ta thng hot hoỏ sa men bng dch ng v khụng khớ vụ trựng Khi kim tra thy cn t 0,3% thỡ cú th s dng li c T l t bo sa men rt ln thụng thng dựng 1% so vi dch ng Lng men ging v sa men cho vo dch ng cho phi m bo mt t bo nm men dch lờn men l t 20 - 30 triu t bo/ml dch lờn men Quỏ Trỡnh Lờn Men Mc ớch ca quỏ trỡnh lờn men l chuyn ho cc cht dch ng ch yu l ng v dextrin bc thp thnh ru etylic, cacbonic v cỏc sn phm ph khỏc Trong cụng ngh lờn men pha thỡ quỏ trỡnh lờn men chớnh 29 v lờn men ph c tin hnh mt thit b l tank lờn men Nờn hai quỏ trỡnh ny ch cú danh gii tng i Sau dch ng lm lnh xung 90C thỡ c bm vo tank lờn men Men ging cng c a vo vi th tớch bng 1/10 th tớch dch lờn men Quỏ trỡnh lờn men chớnh bt u din ra, quỏ trỡnh ny thỡ lng c cht dch ng tiờu hao mnh v thi mt lng nhit ln cng kh CO vy lm cho nhit ca dch lờn tng lờn S bin i c cht ca quỏ trỡnh ny ch yu theo phng trỡnh sau: C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + Q ng thi cỏc phn ng sinh hoỏ xy xúc tỏc sinh hc ca enzim c hỡnh thnh quỏ trỡnh lờn men, mt s sn phm ph c to thnh Tt c cỏc bin i ny dn n s thay i c cht v lng cỏc cht ho tan cú dch lờn men chuyn thnh bia Trong ngy lờn men u tiờn nhit ca dch tng lờn n 140C v trỡ nhit ny cho n t n nng biu kin ca lờn men cui cựng Trong thi gian lờn men nhit ca thựng lờn men c iu chnh qua cc lp ỏo lnh bao bờn ngoi ca tank lờn men vi cht ti lnh l nc mui Sau khong thi gian ngy thỡ quỏ trỡnh lờn men chớnh kt thỳc, lỳc ny nng ca cht ca cht ho tan ch cũn khong 2,5 - 3% Sau ú tin hnh h nhit ca bia non xung khong - 0C cho sa men kt lng v thỏo ỏy tank Duy trỡ nhit 0,50C, ỏp sut tank 0,5 - 0,7kg/cm2 thi gian - ngy, ừy chớnh l quỏ trỡnh lờn men ph Quỏ trỡnh ny cú mt ý ngha quan trng vic to hng v, bt, v kh cỏc cht khụng cn thit Trong quỏ trỡnh lờn men phụ CO tip tc c to v ho tan vo bia non, CO2 ch yu nm dng liờn kt v mt phn dng t Khi lờn men ph 30 hm lng cht hu c tng nhng khụng ỏng k, cỏc este to thnh, thc hin quỏ trỡnh kh diaxetyl n mc cho phộp, ru bc cao gim, to aldehyt Vỡ vy hng v ca bia c hon thin dn Trong quỏ trỡnh lờn men phụ cũn lm cho sa men cũn sút li bia v cỏc cn l lng bia kt lng nt to cho bia cú hn Vy mc ớch ca quỏ trỡnh lờn men ph l to hng, v, bt cng nh lm bia, gim lng diaxetyl Quỏ trỡnh lờn men s kt thỳc bia phi t c mt s ch tiờu sau õy: - cn bia : 4,0 - 4,5% - Diaxetyl :