thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu

Với một nước nhiệt đới ẩm như nước ta, có thể cung cấpnguyên liệu sản xuất rượu vang quả như: dâu, mơ, dứa, xoài, mận… cho chất lượng vàhương vị không thua kém gì vang nho truyền thống..

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU

Rượu vang là loại đồ uống có cồn được lên men từ quả nho hoặc các loại quả kháckhông qua chưng cất vang trái cây được xem là thức uống tự nhiên có lợi cho sứckhỏe, có thể dùng là thức uống hoặc pha chế Trái cây tươi không những là sản phẩm

có giá trị dinh dưỡng cao mà còn là thực phẩm tươi phục vụ trực tiếp trong đời sốnghàng ngày như cung cấp vitamin, khoáng, axit hữu cơ… cho con người Do nước ta cókhí hậu nhiệt đới ẩm nên việc bảo quả trái cây tươi là một vấn đề rất khó,dễ hư hỏngsau thu hoạch và vận chuyển làm giảm giá trị dinh dưỡng và cảm quan ban đầu Do đó,bên cạnh việc bảo quản trái cây tươi thì việc chế biến các loại trái cây tươi này cũng cógiá trị quan trọng nhằm nâng cao giá trị sử dụng của chúng cho phù hợp với nhu cầuthị hiếu của người tiêu dùng

Rượu vang lên men từ dịch quả nho đã trở thành loại rượu vang truyền thống, saunày người ta mở rộng sử dụng trái cây khác để lên men Từ đó khái niệm vang trái cây

ra đời và ngày càng phổ biến Với một nước nhiệt đới ẩm như nước ta, có thể cung cấpnguyên liệu sản xuất rượu vang quả như: dâu, mơ, dứa, xoài, mận… cho chất lượng vàhương vị không thua kém gì vang nho truyền thống Một trong số đó cũng đạt yêu cầu

về màu sắc bắt mắt, lượng đường khá cao, phổ biến, thơm ngon thích hợp để sản xuấtrượu vang là dâu

Trái dâu ta hình bầu dục, thịt quả có mùi vị thơm dịu, ngọt vừa phải Quả dâu takhông chỉ ngon, mát bổ mà còn mang lại nhiều giá trị dinh dưỡng Dâu ta có tác dụnggiảm huyết áp, giảm béo phì, nhuận tràng và giải nhiệt Dâu ta là một trong những loạitrái cây có thành phần dinh dưỡng phù hợp nhất cho việc giữ gìn vóc dáng và sắc đẹp

của phụ nữ Không những thế, nó còn đáp ứng cho nhu cầu ngày càng cao của xã hội

về mặt đa dạng hóa sản phẩm, tạo sản phẩm mới có hương vị đặc trưng

Hiện nay, nhu cầu của người tiêu dùng đối với sản phẩm rượu vang là rất cao, vìvậy việc làm phong phú thị trường sản phẩm này là tất yếu và rượu vang dâu là mộtsản phẩm như vậy.từ những yêu cầu thực tế đó,nhiệm vụ của bài đồ án này là “ Thiết

kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu theo công nghệ vang đỏ với năng suất

300 000lít/năm

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT

1 Tình hình phát triển của rượu vang.

1.1 Tình hình phát triển rượu vang trên thế giới.

Người ta biết làm rượu vang từ 3000 năm trước công nguyên Đến thời trungcổ,nhu cầu về thị trường rượu vang là150 lít/người/năm Trước đây,tuyệt đại đa sốnguyên liệu sản xuất rượu vang là nho quả chín, được thu hoạch và lựa chọn kỹ lưỡngdành riêng cho công nghệ sản xuất vang và được trồng ở 1 số vùng nhất định

Ngày nay do sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ sinh học và nhu cầu đa dạnghóa sản phẩm rượu vang nên nguyên liệu sản xuất vang cũng phong phú theo Có thểdùng các loại quả như: dâu, mơ,mận, dâu…để sản xuất rượu vang cho sản phẩm cóhương vị tốt không kém vang nho truyền thống

Sự phát triển của công nghệ sản xuất rượu vang tại một số quốc qua trên thế giớiđược thể hiện qua bảng sau:

Sản lượng rượu ở một số quốc gia trên thế giới

Trong vài năm gần đây, rượu vang của Ấn Độ và Trung Quốc đã ra nhập thịtrường quốc tế và sắp tới sản phẩm của họ sẽ được bày bán tại các quốc gia vốn nổitiếng về rượu vang như Pháp, Mỹ, Hiện nay, mỗi năm Ấn Độ xuất khẩu hơn 250.000chai vang hảo hạng Con số này đánh dấu một bước tiến trong ngành sản xuất rượuvang của Ấn Độ vì chỉ vài chục năm trước ở quốc gia này hầu như chẳng có chai vangnào có thể uống được.

1.2 Tình hình phát triển của rượu vang ở Việt Nam

Ngành sản xuất rượu vang mới thực sự bắt đầu ở Việt Nam từ những năm 80 củathế kỷ 20, được đánh dấu bằng sự xuất hiện của vang mang nhãn hiệu Thăng Long trênthị trường nội địa Nhu cầu sử dụng rượu vang của Việt Nam hiện nay có xu hướngtăng lên Trước đây rượu vang được coi là đồ uống sang trọng, chỉ dùng trong nhữngdịp đặc biệt quan trong Tuy nhiên trong những năm trở lại đây rượu vang không chỉ làmột đồ uống trong những bữa ăn hàng ngày mà còn sử dụng để cải thiện sức khỏa vàđược bày bán ở nhiều nơi

Việt Nam là một nước Đông Nam Á, có vùng nhiệt đới khí hậu ẩm nên nghềtrồng nho sản xuất rượu vang chỉ phát triển ở một số vùng khí hậu thích hợp như ởNinh Thuận.Tuy nhiên, nho là quả Việt Nam có độ chua cao, chất lượng nho còn thấp.Bên cạnh nguyên liệu là quả nho, các loại quả nhiệt đới như: mơ, dứa, dâu, táo mèo, …cũng rất thích hợp để sản xuất vang.Thế nhưng, vang của Việt Nam thường lên menbằng siro dịch quả nên chất lượng không cao (do mất đi hương, vị của quả tươi) Bêncạnh đó còn có phương pháp lên men bằng cả xác quả sẽ mang lại mùi hương và vị đặctrưng của từng quả sản xuất rượu vang

Tính đến năm 2002, trong nước hiện có khoảng 10 doanh nghiệp sản xuất rượuvang và ước tính tổng sản lượng vang sản xuất tại Việt Nam chỉ đạt 12,5 triệu lít Theo

số liệu từ hiệp hội Rượu bia và Nước giải khát của Việt Nam, hiện nay trong nước cótrên 15 doanh nghiệp chuyên về sản xuất và đóng chai rượu vang với sản lượng mỗinăm tăng khoảng 12-13 triệu lít Do còn nhiều khó khăn về vùng nguyên liệu cũng như

về mặt công nghệ sản xuất nước ta vẫn chưa thể tự cung cấp đủ cho thị trường tiêu thụtrong nước Theo số liệu của tổng cục Thống kê Việt Nam, nhập khẩu rượu vang của

nước ta từ 2010 trở lại đây gia tăng đều đặn, trung bình là 10% /năm Trong đó tốc độgia tăng nhập khẩu rượu vang Pháp và Ý là mạnh nhất Năm 2012 rượu vang Phápnhập khẩu chiếm 14,3% tổng sản lượng nhập khẩu và dự kiến con số này còn tăngthêm trong những năm tới Trên thị trường, ngoài các sản phẩm vang của người Việtnhư: vang Đà Lạt, vang Đông Đô, vang Thăng Long,… còn có rất nhiều sản phẩmvang nhập từ nước ngoài như: Pháp, Úc, Chile, Mỹ,….

2 Giới thiệu về rượu vang dâu

Từ xưa đến nay ai cũng biết đến dâu tằm như một loại thức uống để giải nhiệt vàomùa hè, và những công dụng của dâu tằm mang lại như:

Nước dâu không những mang đến cảm giác mát mẻ, sảng khoái cho những ngày

hè mà còn có nhiều tác dụng chữa bệnh Trong thời tiết nóng bức, có được một ly nướcdâu tằm để uống thì thật tuyệt vời, nước dâu tằm không những mang lại cảm giác sảngkhoái còn mang đến cho người dùng rất nhiều tác dụng chữa bệnh

Quả dâu có tác dụng: Bổ thận, dưỡng huyết; sáng mắt; giải rượu, lợi cho khítrong cơ thể Chữa váng đầu, mất ngủ, ù tai, tiêu khát, bệnh tràng nhạc, viêm khớpdạng thấp Tốt cho phụ nữ mãn kinh…

Vì thế rượu vang dâu ra đời không chỉ có tác dụng làm đồ uống trong bữa ăn màcòn có tác dụng tốt đối với sức khỏe con người

3 Lập luận kinh tế, kỹ thuật

Sau khi tìm hiểu các điều kiện tự nhiên và yêu cầu công nghệ sản xuất, em quyếtđịnh chọn địa điểm xây dựng nhà máy tại khu công nghiệp Phú Hội – Lâm Đồng Đây

là một khu công nghiệp tập trung đa ngành với tổng diện tích 173 ha phù hợp với điềukiện xây dựng, hợp tác và phát triển sản phẩm trong cả hiện tại và tương lai

Khu công nghiệp Phú Hội

3.1 Đặc điểm thiên nhiên

Khu công nghiệp Phú Hội nằm ở xã Phú Hội, huyện Đức Trọng, tỉnh Lâm Đồng,cách vùng nguyên liệu ở Đà Lạt khoảng 30km, thuận lợi cho việc thu mua cũng nhưvận chuyển nguyên liệu tới nhà máy mà vẫn giữ được chất lượng đầu nguyên liệu phục

vụ sản xuất

Khí hậu mang đặc tính chung là khí hậu nhiệt đới gió mùa, có nét đặc trưng riêngcủa vùng cao nguyên như nắng ẩm, mưa nhiều chia làm 2 mùa rõ rệt là mùa mưa vàmùa khô Nhiệt độ trung bình năm dao động từ 18-250C, thời tiết ôn hòa, mát mẻquanh năm, ít có biến động lớn Lương mưa trung bình trong năm 1750 – 3150mm/năm, độ ẩm tương đối trung bình cả năm 85-87% Chế độ gió cở bản chịu ảnh hưởngcủa gió Tây Nam, thích hợp với tập đoàn cây á nhiệt đới và nhiều loại cây trồng ôn đới,tiềm năng năng suất cao, chất lượng sản phẩm tốt

3.2 Vùng nguyên liệu

a Nguyên liệu chính

Quả dâu tằm là nguyên liệu chính và cần số lượng lớn phục vụ sản xuất rượu vangdâu Dâu tầm được trồng nhiều ở khu vực ngoại ô thành phố Đà Lạt, nơi có khí hậu hàihòa, không quá lạnh, có thể cho ra những quả dâu với chất lượng tốt nhất Hơn nữa,Lâm Đồng là tỉnh có diện tích trồng dâu chiếm tới 50% diện tích trồng dâu cả nước, vìvậy việc cung cấp đủ số lượng dâu nguyên liệu cho sản xuất không phải quá khó khăn.Men giống được lấy từ Viện công nghệ sinh học Việt Nam Sau đó được nuôi cấy

và nhân giống ngay tại nhà máy

Đường Saccharose: đường được mua tại Công ty Cổ phần mía đường 333 Daklak) Hai tỉnh Lâm Đồng và Daklak tiếp giáp nhau, việc thu mua vận chuyển kháthuận lợi

3.4 Giao thông vận tải

Khu công nghiệp Phú Hội thuộc địa bàn xã Phú Hội, huyện Đức Trọng, tỉnhLâm Đồng nằm sát Quốc lộ 20 giữa Đà Lạt và Dầu Giây đang được đầu tư xây dựngđường cao tốc, phương tiện xe conterner tải trọng lớn lưu thông dễ dàng nên việc vậnchuyển nguyên liệu cũng như sản phẩm không gặp khó khăn Hơn nữa còn nối tới cácthành phố lớn, cảng biển, sân bay

Cách thành phố Hồ Chì Minh 280km

Cách thành phố Đà Lạt 35km về phía Đông Bắc

Cách thành phố Bảo Lộc 80km về phía Tây- Tây Nam

Cách sân bay Liên Khương 3km

Cách cảng biển Bình Thuận 130km

3.5 Nguồn năng lượng

Nguồn điện: Hệ thống cấp điện được cung cấp bởi trạm biến áp 110kV ĐứcTrọng Bố trí trong khu công nghiệp một trạm biến áp 110/220kV Lăp đặt 3 trạm biến

áp 22/0.2kV đảm bảo cung cấp đủ cho sản xuất, không bị gián đoạn

Nhà máy có bộ phận chống cháy nổ, bình cứu hoả, cửa thoát hiểm và dự trữ máyphát điện công suất vừa đủ để phục vụ cho nhà máy không bị gián đoạn sản xuất khimất điện

Nhiệt sử dụng trong nhà máy phát đi từ nồi đun nước nóng chạy bằng than.Người vận hành nồi đun phải có chuyên môn, phải thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡngthiết bị, sửa chữa và thay thế phụ tùng khi cần thiết

3.6 Nguồn nước

Nước sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, chủ yếu là vệ sinh thiết bị, xử lýnguyên liệu, vệ sinh nhà xưởng

Khu công nghiệp Phú Hội sử dụng nguồn nước ngầm và nguồn nước mặt song

Đa Nhim, sau khi khác thác được xử lý để đạt tiêu chuẩn phù hợp với mục đích sửdụng

3.7 Nguồn nhân công

Tỉnh Lâm Đồng hiện có đủ các loại hình đào tạo trên cơ sở của hai trường đạihọc, 6 trường cao đẳng, 5 trường trung cấp và trên 60 cơ sở dạy nghề, thu hút họcsinhm sinh viên của mọi miền đất nước về học tập và nghiên cứu Hơn thế nữa ở cácthành phố lớn như thành phố Hồ Chí Minh, Đà Lạt cũng có những trường đại học lớn

có đào tạo đội ngũ kỹ sư công nghệ, cán bộ quản lý có trình độ chuyên môn

Với dân số trên 1,2 triệu người, tổng số lao động trong toàn tỉnh trên 650 ngàn,trong đó, tổng số người có trình độ cao đẳng, đại học trở lên là hơn 41 ngàn người.Đây là yếu tố thuận lợi và cơ bản nhằm phát triển kinh tế - xã hội một cách bềnvững Như vậy với nguồn nhân lực như trên khu công nghiệp Phú Hội – Lâm Đồng sẽ

là địa điểm thích hợp để xây dựng nhà máy

3.8 Xử lý chất thải

Hệ thống thoát nước: Nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt được thu gom và

xử lý tại trạm xử lý nước thải đặt trong nhà máy trước khi thải ra môi trường( sông ĐaNhim)

Chất thải rắn: Men thải và bã ép được bán cho các cơ sở sản xuất thức ăn chănnuôi Có thể bán cho các cơ sở sản xuất ngay trong khu công nghiệp như công ty Cổphần Hoàng Kì – Lâm Đồng, công ty TNHH TiNo – Lâm Đồng

Sau nữa là thị trường tiêu thụ rượu vang trên cả nước trải dài từ Bắc vào Nam.Rượu vang là dòng sản phẩm không còn xa lạ với Việt Nam, với màu sắc bắt mắt,hương vị thơm ngon hài hòa của rượu vang dâu, tin chắc rằng loại rượu vang mới này

có thể nhanh chóng đứng vững và phát triển mạnh, không kém các loại rượu truyềnthống

Tóm lại khu công nghiệp Phú Hội là địa điểm thuận lợi về cả nguyên liệu đầuvào, tiêu thụ sản phẩm đầu ra và cả quá trình sản xuất đảm bảo sản xuất và phát triển

4 Năng suất nhà máy

Năng suất đặt ra cho nhà máy sản xuất rượu vang dâu là 300.000 lít/ năm

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH

1 Công nghệ sản xuất rượu vang đỏ.

Rượu vang là thức uống thu được khi lên men dịch quả không qua chưng cất Khicho lên men dịch quả (không bao gồm xác quả) ta thu được rượu vang trắng Ngượclại, khi cho lên men nước quả đồng thời với xác quả (bao gồm cả vỏ, hạt và cuống…)rượu vang chế được là rượu vang đỏ

Ưu điểm của lên men có xác quả (rượu vang đỏ):

+ Trong vỏ quả có nhiều hợp chất màu, tannin, chất thơm.những chất này khi bịphân hủy làm chất hòa tan nhiều hơn, hương vị rượu phong phú hơn

+ Đa số nấm men tự nhiên đều bám trên vỏ quả, vì vậy khi lên men cùng với xácquả, quần thể men phức tạp hơn Ngoài ra vỏ quả và bã có thức ăn về đạm, về khoángchất giàu hơn nên dễ lên men hơn.

+ Vẫn giữ được các ưu điểm của rượu vang: màu sắc đẹp, thành phần dinh dưỡngcao

2 Nguyên liệu

2.1 Dâu tằm

Dâu tằm là loại cây được trồng với nhiều mục đích như: lấy lá nuôi tằm, lấy quảsản xuất nước giải khát…

Phân loại khoa học

Giới (Regnum) Plantae

Bộ (Ordor) Rosales

Họ (Famillia) Moraceae Tông (Tribus) Moreae Chi (Genus) Morus Đây là nguyên liệu chính để sản xuất rượu vang dâu

Chất lượng dâu quả có ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng rượu vang sau này, có thểnói khoảng 60% chất lượng của rượu vang do nguyên liệu quyết định

Ở Việt Nam dâu được trồng khá rộng rãi, đặc biệt là tỉnh Lâm Đồng Dâu đượcchọn là nguyên liệu chính cho sản xuất rượu vang dâu vì:

- Dâu chất lượng tốt cho hương vị đậm đà,màu tím đỏ bắt mắt

- Thành phần hóa học cho 100g dâu quả

Protit 0,36%

Chất xơ 1,7%

Vitamin C 34,6mgCholine 12,3mg

Những thành phần hóa học này góp phần làm nên chất lượng rượu vang, tạo môitrường tốt cho quá trình lên men, tham gia tạo nên giá trị dinh dưỡng cho rượu vangthành phẩm

2.2 Nấm men

Dùng chủng nấm men Saccharomyces Cerevisiae Đây là chủng được dùng nhiềutrong công nghiệp thực phẩm, đặc biệt là công nghệ sản xuất bánh mỳ, bia, rượuvang…

Nấm men Saccharomyces Cerevisiae phổ biến trong quá trình sản xuất nước quả,

nó chiếm khoảng 80% trong tổng số Saccharomyces trong nước quả khi lên men Các

tế bào nấm men này có hình trứng hoặc ovan, kích thước vào khoảng (3 – 7) x (4 –

12)µm Ưu điểm của chúng là:

- Lực lên men cao với nước quả, biến đường thành rượu nhanh và triệt để, rútngắn thời gian lên men, tránh lãng phí cơ chất trong dịch quả (ở điều kiện tối ưu,Saccharomyces Cerevisiae có thể lên men 18-20% Vetanol)

- Chịu được nồng độ cồn và độ đường cao Saccharomyces Cerevisiae có thể hoạtđộng trong môi trường có sẵn 8-12% Vetanol) và độ đường lớn hơn 30%

- Chịu được nhiệt độ thấp: Saccharomyces Cerevisiae có khả năng lên men ở nhiệt

độ 4-100C

- Có khả năng lên men dịch quả sau khi sunfit hóa

- Tạo hương vị tốt, đặc trưng cho sản phẩm

- Kết lắng tốt nên dễ tách sinh khối nấm men ra khỏi dịch lên men

đường thích hợp cho quá trình lên men Đường saccaroza là một trong những nguồn Ccho nấm men sinh trưởng và phát triển, lên men tạo rượu có nồng độ etylic đạt yêu cầu.

2.5 Nước

Nước được sử dụng trong sản xuất với nhiều mục đích khác nhau: Xử lí nguyênliệu, phối chế dịch len men, vệ sinh thiết bị, sinh hoạt, cung cấp cho nồi hơi… Nướcphải đạt tiêu chuẩn nước uống TCVN 5501 – 1991 Nước cung cấp cho lò hơi thì phảiđạt tiêu chuẩn TCVN 7704 – 2007 Nước sử dụng để phốichế vào dịch lên men ngoàiđạt tiêu chuẩn nước uống còn phải vô trùng vì xuất vang không có khâu đun dịch trướclên men, nếu nước nhiễm vi sinh vật thì rất khó kiểm soát chất lượng vang

Về cơ bản, nước trước hết phải trong suốt, không màu, không có vị lạ, không chứacác chất gây mùi khó chịu như H2S, Clo, NH3… Và không chứa các vi sinh vật gâybệnh, chỉ số E.Coli không quá 3 Nước dùng trong sản xuất phải là nước trung bìnhhoặc nước mềm, có độ cứng tạm thời nhỏ hơn 7mg đương lượng /lít, độ cứng vĩnh cửutrong khoảng 0,4-0,7mg đương lượng/lit Độ pH nằm trong khoảng 6.5-7.3

Nguồn nước có thể lấy từ hệ thống cấp nước của khu công nghiệp hoặc dùng nướcgiếng khoan của nhà máy Khi nước không đạt tiêu chuẩn để sản xuất rượu vang thìphải xử lý Xử lý nước bao gồm: Lắng trong và lọc, làm mềm nước và cải tạo thànhphần sinh học và hoá học của nước

2.6 Chất khử trùng.

Trong công nghệ sản xuất rượu vang, người ta thường dùng SO2 để ức chế sựphát triển của vi sinh vậtdại trong dịch quả hoạc bị nhiễm trong quá trình sản xuất.Trong dịch, nó tồn tại ở dạng axit sunfuro, axit này hòa tan vào phức chất protein-lipit của tế bào vi sinh vật và làm chết tế bào Ngoài ra, SO2 còn cản trở sự hô hấp của

vi sinh vật, phản ứng với các chất trung gian của các hoạt động sống của vi sinh vậtphá hoại quá trình trao đổi chất

Tuy nhiên nấm men có thể thích ứng và phát triển trong môi trường có SO2.Ngoài ra còn có tác dụng chống oxi hóa do kết hợp với oxi không khí tạo thành cácmuối sunfat

Em chọn NaSHO3 10% làm nguồn cung cấp SO2 với hàm lượng 24ml/lít

2.7 Các nguyên liệu khác

Các hoá chất vệ sinh tẩy rửa thiết bị, chai, thùng chứa, đường ống…thường dùngNaOH, HCl, cloramyl… và chúng được chứa trong các thùng của hệ thống

Đường, nước Chuẩn bị dịch trước

khi lên men

3.2 Thuyết minh sơ đồ

3.2.1 Nguyên liệu dâu tằm.

Yêu cầu nguyên liệu:

+ Dâu đạt độ chín kỹ thuật được thu hoạch và vận chuyển đúng quy trình vềnhà máy

+ Dâu đạt yêu cầu về thành phần hóa học, hàm lượng nước 79%, hàm lượngđường 9%, axit tổng số 1%

+ Nguyên liệu không còn tàn dư thuốc bảo vệ thực vật

+ Được thu hoạch và vận chuyển đúng cách, đảm bảo chất lượng cảm quan,giá trị dinh dưỡng của quả, giảm thiểu tối đa việc thất thoát nguyên liệu

3.2.2 Tiếp nhận, phân loại.

Bã khôS.cerevisiae Lên men chính

Ép

Bã ướtLọc - tách bã

Lên men phụ

Tàng trữ, lắng cặn

CặnVSV sótLọc trong

Men sótLọc tinh

Chiết chaiDán nhãn, xếp thùngChai, nút

Sản phẩm

Mục đích: Đảm bảo chất lượng đồng đều cho quả, loại bỏ những trái bị hư hỏng

do quá trình chín, dập nát trong quá trình vận chuyển,… từ đó, làm tăng hiệu suất thuhồi sản phẩm và đảmbảo chất lượng rượu

Tiến hành: Dâu quả sau khi thu hoạch được phân loại sơ bộ tại vườn, sau khi vậnchuyển về nhà máy nguyên liệu lại được công nhân tiến hành phân loại lại một lần nữaloại bỏ những quả bị hư hỏng, sâu bệnh, hoặc dập nát do quá trình vận chuyển, đồngthời dùng kéo cắt bỏ cuống quả tránh gây vị đắng cho rượu

3.2.3 Làm dập, nghiền.

Mục đích: Phá vỡ mô tế bào thịt quả, giải phóng dịch quả ra khỏi các mô tế bàolàm tăng diện tích tiếp xúc của nấm men với các chất tan trong dịch quả, đặc biệt làđường để chuyển hóa đường thành rượu Ngoài ra, nghiền còn làm tăng khả năng tiếpxúc của nước với vỏ quả giúp hòa tan hợp chất màu, tannin, chất mùi có trong vỏ quả.Biến đổi: Trong quá trình nghiền, nhiệt độ của dịch và bã dâu tăng lên do lực masát và một số vitamin bị thất thoát Kích thước nguyên liệu giảm, ngoài ra, các vi sinhvật tạp nhiễm cũng tăng lên

Tiến hành: Sau khi rửa dâu nguyên liệu theo băng tải đi vào phễu nạp liệu củamáy nghiền xé bánh răng Tại đây, nguyên liệu được nghiền nhỏ Nguyên liệu càngđược nghiền nhỏ thì quá trình sau càng tốt Quá trình này cần tiến hành nhanh để tránh

sự oxi hóa sau khi nghiền xong

3.2.5 Sunfit hóa.

Mục đích: Hạn chế sự phát triển vi sinh vật không mong muốn trong nguyên liệu,làm chậm sự oxi hóa, axit nhẹ dịch dâu nghiền để hiệu chỉnh pH của dịch dâu nghiền

về pH tối ưu trong quá trình lên men

Biến đổi: Lượng vi sinh vật giảm, pH giảm nhẹ

Tiến hành: Dịch quả sau khi nghiền xong, lập tức được sunfit hóa vì quá trình oxyhoá giai đoạn này rất có hại cho vang quả Hơn nữa rượu vang dâu sau lên men khôngthanh trùng, nếu công tác sulfit hoá không tốt, rất có thể rượu vang sau này sẽ bị hỏng.Dịch dâu được bơm từ cửa tháo nguyên liệu thiết bị nghiền sang thùng sulfit hoá Tạiđây, dịch nghiền dâu được bổ sung NaHSO3 10% với tỷ lệ 2,4 ml/l dịch Trong thùng

có cánh khuấy làm việc để đảm bảo NaHSO3 phân tán đều trong dịch dâu nghiền.Lượng NaHSO3 vừa đủ, không được quá nhiều vì sẽ gây ức chế sự phát triển của nấmmen, kìm hãm sự chuyển hóa đường thành rượu, ngoài ra nếu dùng không đúng liềulượng có thể làm vang có mùi khó chịu, tiêu diệt một số vi khuẩn có lợi, đồng thờicũng là tác nhân gây ngộ độc cho rượu vang

3.2.6 Lên men chính

Dịch quả sau khi sunfit hóa được bổ sung đường kính và nước, phối trộn rồi bơmsang tank lên men nhằm bổ sung cơ chất cho nấm men hoạt động để đạt độ cồn mongmuốn

Mục đích: Chuyển hóa đường thành rượu dưới tác dụng của hệ enzim vi sinh vật Biến đổi: Phần lớn đường được chuyển hóa thành rượu và CO2, nhiệt độ khốidịch tăng dần do sự sinh nhiệt của quá trình lên men

Tiến hành: Dịch men giống được bổ sung vào tank lên men với tỷ lệ khoảng 3%

so với thể tích dịch quả Đưa nhiệt độ tank lên men tơi 20-250C Đầu giai đoạn lênmen, sục õi vô trùng vào nhằm tạo môi trường hiếu khí cho nấm men phát triển sinhkhối Ngay khi nấm men bắt đầu sử dụng cơ chất chuyển hóa thành etylic, CO2 sinh ranhanh chóng tạo môi trường yếm khí kiểm soát sự phát triển của vi sinh vật khác Nấmmen nhanh chóng chuyển hóa đường trong dịch quả thành etylic, CO2 cùng một lươngrất nhỏ các sản phẩm phụ khác như axit hữa cơ, rượu bậc cao… Quá trình lên menchính diễn ra trong khoảng 8 ngày

• Lượng CO2 được giải phóng ra ít hơn, xác men lắng xuống đáy

• Đặc biệt trong giai đoạn này xảy ra phản ứng lên men của vi khuẩn lactic, chuyển hoá axit malic có vị chua gắt thành axit lactic có vị chua dịu hơn,

chuyển hóa diacetyl, acetone và 2,3-butyl glycol thành những hợp chất tạo hương, làm giảm nồng độ các chất gây ngộ độc trong rượu vang thành phẩm

Sau giai đoạn lên men phụ, pH của rượu tăng lên một ít vì mức độ phân ly của acid lactic lớn hơn của acid malic ban đầu

• Cuối giai đoạn, rượu vang được hình thành, CO2 được bão hòa, các hạt lơ lửng trong vang, đồng thời rượu vang có hương vị hài hòa, đặc trưng và bớt chua.Tiến hành: Hạ nhiệt độ của tank lên men xuống 15-18oC và duy trì nhiệt độ này trong 15 ngày Cần kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ và pH của tank lên men (pH quá cao hoặc quá thấp có thể gây ức chế vi khuẩn lactic)

3.2.9 Tàng trữ - tách cặn

Mục đích: Nâng cao chất lượng, ổn định (màu sắc, độ trong, mùi, vị, độ bềnkeo, ) cho sản phẩm, chuyển hóa vang non thành vang có độ chín thuần thục được đặctrưng bởi hương thơm và vị của vang

Biến đổi: Trong quá trình tàng trữ, một số sản phẩm phụ như aldehyde, acetoin,2,3-buta-nediol, acid hữu cơ, este, hợp chất cao phân tử được hình thành Mặc khác,nhiệt độ rượu vang tăng lên, pH giảm xuống, sự kết tủa cặn làm giảm tỷ trọng rượuvang

Tiến hành: Dịch lên men được cho qua các bồn trữ để làm lắng các chất khônghòa tan, đặc biệt là xác nấm men Thùng trữ có thề làm bằng thép chống gỉ, hoặc thùng

gỗ thời gian kéo dài 25 ngày, nhiệt độ 12-150C Quá trình tàng trữ còn bổ sung enzymepectinaza và bột trợ lắng betonite Việc tách cặn ở đáy tank phải tiến hành 2-3 lần trongsuốt thời gian tàng trữ

3.2.10 Lọc

Mục đích: Rượu sau khi lên men đã được làm trong tự nhiên (nhờ quá trình lắngkhi lên men phụ) nhưng chưa đạt mức độ cần thiết, cần lọc để bỏ hoàn toàn cặn, kếttủa nhằm tăng độ bền của rượu, tăng giá trị cảm quan, ổn định các thành phần cơ học.Biến đổi: Cặn cùng bột trợ lọc được loại bỏ hoàn toàn làm độ trong và độ bền củarượu tăng lên

Tiến hành: Do không thanh trùng rượu vang nên sau khi tách cặn nhiều lần vẫnphải tiến hành lọc tinh để loại bỏ hoàn toàn cặn để tăng giá trị cảm quan và loại bỏ hết

vi sinh vật trong rượu thành phẩm tránh gây hư hỏng trong quá trình bảo quản Rượuvang sau tàng trữ - tách cặn được bổ sung bột trợ lọc rồi đưa qua thiết bị lọc tinh

3.2.11 Chiết chai, dập nút

Mục đích: Hoàn thiện sản phẩm, tăng thời gian bảo quản, dễ dàng vận chuyển vàtiêu thụ

Tiến hành: Việc chiết rót và đóng nút hoàn toàn làm bằng hệ thống rửa, chiết chai

và dập nút tự động Chai trước khi đi vào chiết sẽ được đưa đến bộ phận rửa chai đểdiệt hết vi khuẩn, loại bỏ cặn bẩn Chai được rửa lần lượt ở nhiệt độ 350C, 650C, 350C,nước lạnh, được làm khô và khử trùng trước khi đưa sang bộ phận chiết chai Chaicũng được kiểm tra trước khi đi vào bộ phận chiết Sau khi chiết xong chai được đóngnút Sau giai đoạn dập nút là giai đoạn soi chai bằng máy soi tự động loại bỏ nhữngchai vơi, chai lệch nút, chai không trong hay chưa đạt bất kỳ một tiêu chuẩn nào.Những chai không đạt sẽ bị loại bỏ ra khỏi dây chuyền một cách tự động, những chainào đạt yêu cầu sẽ được vận chuyển sang máy dán nhãn bằng băng tải ngang

3.2.12 Dán nhãn, đóng thùng.

Mục đích: Hoàn thiện sản phẩm, cung cấp cho người tiêu dùng một số thông tin

về sản phẩm Tạo đơn vị cho sản phẩm, dễ dàng vận chuyển và phân phối

Tiến hành: Rượu thành phẩm ra khỏi thiết bị rửa – chiết – dập nút tự động sẽ đượcđưa sang thiết bị dán nhãn, in date trên các băng tải ngang Hai bên băng tải cuối cùng

là công nhân đứng làm việc có nhiệm vụ lấy chai rượu thành phẩm ra khỏi băng tải xếpvào pallet và đưa vào kho trữ thành phẩm bảo quản ở nhiệt độ 10oC, nếu chai nào bị lỗi

về hạn sử dụng, nhãn mác thì để riêng ra để tiến hành lại quá trình dán nhãn, in date.Trong kho trữ thành phẩm, các chai rượu được xếp trên giá theo phương ngang đảmbảo rượu luôn tiếp xúc với phần nút chai để tiếp tục được oxy hoá một cách từ từ, tạonên loại rượu vang chất lượng tốt Điều kiện vi khí hậu trong kho trữ thành phẩm là tối,thoáng mát, độ ẩm phải đạt 70 - 75% và nhiệt độ là 100C

Chương 3: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

1 Các thông số về nguyên liệu và sản phẩm

- Sản phẩm: Độ rượu: 11,5 độ

Độ chua: 1,2 g/l Hàm lượng đường sót: 0,8 g/l

- Nguyên liệu: Nước: 79%

Đường: 9%

Axit: 1%

Các chất hòa tan khác: 2%

- Tổn thất tính theo % của từng công đoạn sản xuất:

Công đoạn Tính theo Tổn thất, %

Rửa, phân loại Khối lượng 5

2 Tính cân bằng cho 1000 lít rượu vang thành phẩm

2.1 Tính tổn thất rượu vang qua từng công đoạn

- Tổn thất công đoạn chiết chai là 0,5%, lượng rượu vang trước khi chiết chai là:

2.2.1 Tính lượng nước bổ sung vào dịch quả nguyên chất

a Hàm lượng axit trong dịch quả nguyên chất

Trong dâu quả có 79% nước, 9% đường, 1% axit, 2% các chất hòa tan khác, vậy

từ 100g dâu quả thu được khối lượng dịch quả nguyên chất là:

79 + 9 + 1 + 2 = 91 (g)Hàm lượng đường có trong dịch dâu là:

x 100 = 9,9 %

Dịch dâu nguyên chất có hàm lượng đường là 9,9%, tra bảng I.86 “Khối lượngriêng của dịch đường (theo nồng độ) ở 200C” (Trang 58 – Sổ tay Quá trình và thiết bịcông nghệ hóa chất – Tập 1 – Nhà xuất bản khoa học – kỹ thuật) có khối lượng riêngcủa dịch quả nguyên chất là 1039,57 g/l.

Vậy từ 100g dâu quả ta có thể thu được thể tích dịch quả là:

= 0,0875 (lít)Hàm lượng axit trong dịch quả nguyên chất

= 11,42 (g/l)

b Lượng nước pha vào dịch quả nguyên chất để có dịch trước lên men thích hợp

Độ chua sản phẩm là 1,2 g/l, sau quá trình lên men, độ chua tăng 0,2 g/l Vậy hàmlượng axit cần có trong dịch đem đi lên men là:

1,2 – 0,2 = 1 (g/l)

Áp dụng quy tắc đường chéo

Dịch dâu 11,42 1 1

Nước 0 10,42Tổng số phần bằng nhau là:

1 + 10,42 = 11,42

Từ sơ đồ đường chéo ta có tỉ lệ pha dịch quả nguyên chất : nước là 1 : 10,42

Để sản xuất ra 1000 lít rượu vang thành phẩm cần có 1076,5 lít dịch quả phaloãng Vậy lượng nước cần bổ sung là:

= 982,2 (lít)

2.2.2 Tính lượng đường kính bổ sung vào dịch quả

So với thể tích dịch quả nguyên chất, lượng dịch sau khi pha loãng tăng số lần là:

= 11,42 lần

Vì khối lượng đường trong dịch quả sau khi pha nước là khôngđổi, thể tích dịch tăng lên 11,42 lần nên hàm lượng đường trong dịchsau khi pha loãng giảm 11,42 lần và đạt:

= 0,9%

Sau khi pha loãng có hàm lượng đường là 0,9%, tra bảng I.86 “Khối lượng riêngcủa dịch đường (theo nồng độ) ở 200C” (Trang 58 – Sổ tay Quá trình và thiết bị công

nghệ hóa chất – Tập 1 – Nhà xuất bản khoa học – kỹ thuật) ta có khối lượng riêng củadịch pha loãng là 1003,51 g/l.

x 1003,51 = 9,03 (g/l)Theo yêu cầu, sản phẩm rượu vang thu được có độ cồn là 11,5%V, khối lượng riêng của rượu là d = 789 g/l

Hàm lượng C2H5OH trong sản phẩm theo g/l là:

x 789 = 90,735 (g/l)Phương trình lên men đường thành rượu như sau:

C6H12O6 → 2C2H5OH + CO2 + Q

180 → 92 (g)

a ← 90,735 (g/l)

Hàm lượng đường C6H12O6 cần có trong dịch sau khi pha loãng (theo lý thuyết) là:

a = = 177,5 (g/l)Hàm lượng đường sót là 0,8 g/l

Trong thực tế, quá trình lên men có tính tới hiệu suất là 85% nên nồng độ đường cần có trong dịch lên men là:

0,8 + 177,525 x = 209,65 (g/l)Phương trình thuỷ phân đường saccaroza

C12H22O11 + H2O → 2 C6H12O

199,17 – 0,9 = 198,27 (g/l)

Để sản xuất 1000 lít rượu vang thành phẩm cần 1056,87 lít dịch pha loãng nên cần

bổ sung lượng đường saccaroza là:

198,27 x 1076,5 = 213 434,96 (g) = 213,434 kgĐường kính sử dụng có độ tinh khiết 99,5% nên lượng đường kính cần bổ sung là:

213,434 x = 214,5 kg

3 Tính lượng dâu quả tươi

Để sản xuất 1000 lít rượu vang thành phẩm cần 1076,5 lít dịch pha loãng nên lượng dịch quả nguyên chất là:

1076,5 x = 94,26 (lít)Tổn thất quá trình sulfit hoá là 0,3% nên lượng dâu nghiền trước khi sulfit hoá là:

94,26 x = 94,54 (lít)100g dâu quả sau khi nghiền sẽ thu được 0,0875 lít dâu nghiền, khối lượng dâu quả cần để có được 94,54 lít dịch dâu nghiền là:

94,54 x = 108 050 g = 108,05 kgTổn thất quá trình nghiền là 0,5% nên khối lượng dâu quả trước khi nghiền là:

108,05 x = 108,6(kg)Tổn thất quá trình rửa, phân loại là 5% nên khối lượng dâu quả cần để sản xuất

1000 lít rượu vang thành phẩm là:

108,6 x = 114,3(kg)

4 Tính nguyên liệu phụ

4.1 Tính lượng men giống

Tỷ lệ bổ sung men giống vào dịch quả pha loãng là 3% so với thể tích dịch, lượngmen giống cần bổ sung là:

1076,5 x = 32,3 (lít)

4.2 Tính lượng enzyme bổ sung

Bổ sung enzyme pectinase hàm lượng 0,2g/l vào dịch dâu trước khi lên men và0,1 g/l vào vang non ngay sau khi kết thúc lên men chính Vậy, tổng lượng enzymepectinase cần bổ sung là:

0,2 x 1076,5 + 0,1 x 1057,13 = 321,01 g = 0,321 kg

4.3 Lượng vi khuẩn Leuconostoc oenos

Bổ sung với hàm lượng 1% so với thể tích dịch lên men để chuyển hóa axit malic thành axit lactic

1025,41 x = 10,25 lít

4.4 Tính lượng NaHSO 3

Lượng NaHSO3 bổ sung vào dịch sau khi nghiền với hàm lượng 2,4ml/l, lượng NaHSO3 cần là:

Giả thiết 1 năm nhà máy sản xuất 300 ngày, những ngày còn lại là thời gian nghỉ

để sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị, máy móc và vệ sinh nhà xưởng, nghỉ lễ, Tết