Tiểu luận phế phụ liệu trong sản xuất bia

Đi kèm với sự phát triển của ngành sản xuất bia, vấn đề cấp bách đặt ra chính là phế, phụ phẩm của ngành này. Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy rằng, phế phụ phẩm này mang nhiều giá trị dinh dưỡng, vẫn còn có thể tiếp tục tái chế để phục vụ các ngành khác như làm thức ăn gia súc, làm môi trường nuôi cấy một số nấm men, làm phân bón... Điều đó giúp giảm đi một lượng rác thải cho môi trường, giảm đi chi phí xử lý rác thải. Đồng thời còn là nguyên liệu đầu vào cho một số ngành khác.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM -o0o - TIỂU LUẬN XỬ LÝ PHẾ, PHỤ LIỆU TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM XỬ LÝ PHẾ, PHỤ LIỆU TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA GVHD: Lê Hương Thủy Nhóm Lớp: ĐHTP9ATT TP Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM -o0o - TIỂU LUẬN XỬ LÝ PHẾ, PHỤ LIỆU TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM XỬ LÝ PHẾ, PHỤ LIỆU TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA GVHD: Lê Hương Thủy Nhóm Lớp: ĐHTP9ATT Phan Thúy Diễm Bùi Thị Hòa Vũ Thị Huyền Văn Đăng Thành Nguyễn Thị Thùy Trang TP Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2016 MỤC LỤC MỞ ĐẦU NỘI DUNG Quy trình sản xuất bia .2 Phế phụ liệu công đoạn hướng xử lý, tận dụng chúng 2.1 Công đoạn sơ chế malt .3 2.1.1 Vỏ malt .3 2.1.2 Mầm malt 10 2.2 Công đoạn đường hóa, hồ hóa, lọc hèm 13 2.2.1 Bã malt 13 2.3 Công đoạn lắng cặng 20 2.3.1 Cặn protein 21 2.3.2 Cặn hoa houblon .22 2.4 Công đoạn lên men, xả men .24 2.4.1 Nấm men 25 Sản xuất men chiết xuất 28 2.4.2 CO2 33 2.5 Cơng đoạn đóng gói 34 2.5.1 Nước thải sản xuất bia .34 2.5.2 Bia không đạt tiêu chuẩn 38 2.5.3 Bao bì hỏng .38 KẾT LUẬN 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO .40 Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh GVHD: Lê Hương Thủy MỞ ĐẦU Trong tháng đầu năm 2016, bất chấp việc bị áp thuế tiêu thụ đặc biệt, sản lượng bia loại ước đạt 1.005 triệu lít, tăng 5,8% so với kỳ, riêng tháng 4/2016, sản lượng bia loại ước tính đạt 206,5 triệu lít, với kỳ 2015 Ngồi ra, suốt năm, từ 2010-2015, thị trường tiêu thụ bia Việt Nam ln có bước tăng trưởng, từ dẫn đến việc sản xuất bia với sản lượng ngày tăng Đi kèm với phát triển ngành sản xuất bia, vấn đề cấp bách đặt phế, phụ phẩm ngành Nhiều kết nghiên cứu cho thấy rằng, phế phụ phẩm mang nhiều giá trị dinh dưỡng, tiếp tục tái chế để phục vụ ngành khác làm thức ăn gia súc, làm môi trường ni cấy số nấm men, làm phân bón Điều giúp giảm lượng rác thải cho mơi trường, giảm chi phí xử lý rác thải Đồng thời nguyên liệu đầu vào cho số ngành khác Trên giới, việc xử lý, tận dụng phế phụ liệu ngành sản xuất bia đầu tư phát triển sớm nước ta ý đến, vậy, công nghệ xử lý phế, phụ liệu ngành sản xuất bia cịn nhiều hạn chế Từ đó, việc xử lý, tận dụng phế phụ liệu sản xuất bia quan tâm Chính vậy, tiểu luận nhóm trình bày vấn đề “Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia” Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Trang Trường ĐH Công nghiệp TP Hồ Chí Minh GVHD: Lê Hương Thủy NỘI DUNG Quy trình sản xuất bia Quy trình sản xuất bia nhà máy bia Sabeco Phế phụ liệu công đoạn hướng xử lý, tận dụng chúng Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Trang Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh GVHD: Lê Hương Thủy 2.1 Công đoạn sơ chế malt Malt làm đánh bóng để loại bỏ bụi bẩn, làm bóng hạt Bụi bẩn khơng thể tận dụng nên thải Sau malt làm sạch, malt xát để loại bỏ mầm, rễ đem nghiền Phế liệu ta thu làm mầm malt Để tăng diện tích bề mặt malt tiếp xúc với nước, đẩy nhanh trình đường hóa, malt nghiền mịn Vì vỏ malt chứa chủ yếu cellulose lighin, hai hợp chất không tan nước nên vỏ malt phải loại bỏ tối đa Chính vậy, phế liệu chủ yếu công đoạn vỏ malt 2.1.1 Vỏ malt 2.1.1.1 Thành phần vỏ malt Vỏ malt hay cịn có tên gọi khác trấu, lớp vỏ ngồi hạt malt Vỏ trấu hai gié lúa vảy mày hoa tạo thành Cả hai phần ghép liền với theo nếp dọc nếp gấp cài vào Hầu hết vỏ trấu chứa 75% chất hữu dễ bay cháy trình đốt khoảng 25% lại chuyển thành tro Bảng 1: Thành phần hữu vỏ trấu Thành phần hữu Tỷ lệ theo khối lượng (%) α-Cellulose 35-40 Lignin 25-30 Hemi-cellulose 20-30 Nito vô 10 Bảng 2: Thành phần hóa học vỏ trấu Thành phần hóa học Tỷ lệ theo khối lượng (%) Carbon 41,44 Hydro 4,94 Oxy 37,32 Nito 0,57 Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Trang Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh GVHD: Lê Hương Thủy Thành phần hóa học Tỷ lệ theo khối lượng (%) Tro 15,73 Bảng 3: Thành phần oxit có tro trấu Thành phần oxit Tỷ lệ theo khối lượng(%) SiO2 80-90 Al2O3 1-2,5 K2O 0,2 CaO 1-2 Na2O 0,2-0,5 Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Trang Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh GVHD: Lê Hương Thủy 2.1.1.2 Hướng xử lý, tận dụng Từ bảng thành phần trên, ta nhận thấy thành phần vỏ malt chứa nhiều o o o o α-Cellulose nên dùng làm phân bón Carbon sử dụng làm chất đốt, làm than hoạt tính Oxit SiO2 sản xuất Silica Sản xuất giấy Từ ta đề hướng tận dụng vỏ malt 2.1.1.2.1 Sản xuất Silica (SiO2 ) từ tro vỏ malt Tro đen Nung Dung dịch NaOH Hỗn hợp Bã lọc Dung dịch Silicat Module Dung dịch HCl 3M, pH =7 Xử lý Gel Sản phẩm thô Silica Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Quy trình sản xuất Silica (SiO2 ) từ tro vỏ trấu Trang Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh GVHD: Lê Hương Thủy Vỏ malt sau thu hồi đượng đem đốt thành tro ta thu tro đen, sau đem nung 800°C khoảng giờ, cho dung dịch NaOH vào khuấy gia nhiệt ta hỗn hợp Hỗn hợp sau lọc bỏ bã dung dịch Silica.Thêm dung dịch HCl 3M , cho dung dịch Silica có pH=7 để đạt hệ gel đồng Sau đem sấy thu sản phẩm thơ, lọc, rửa sấy khô thu Silica 2.1.1.2.2 Sản xuất chất đốt công nghiệp từ vỏ malt Vỏ malt sau xay xát có kích thước nhỏ mịn, thuận lợi cho việc đóng bao, tiết kiệm khơng gian lưu kho Thành phần vỏ malt nghiền chủ yếu chất xơ cao phân tử, khó cho vi sinh vật sử dụng nên việc bảo quản tồn trữ đơn giản Với đặc điểm lợi trên, vỏ malt nghiền sử dụng ngành chất đốt công nghiệp dạng chuẩn kích thước chính: Chuẩn kích thước 0,4 – 0,7 mm: Phun trực tiếp cho lò sử dụng bet phun sương nguyên liệu đốt Phun kết hợp với việc đốt nguyên liệu dạng kích thước lớn (củi cao su, củi điều,…): Nguyên liệu kích thước lớn đốt cách đưa trực tiếp vào cửa lò trấu nghiền phun vào để cháy kết hợp Chuẩn kích thước 1,2 – 1,8 mm: Trộn kết hợp với ngun liệu đốt khác có kích thước tương đương (vỏ trấu, mùn cưa, dăm bào,…) để qua hệ thống vít tải vào lị đốt Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Trang Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh GVHD: Lê Hương Thủy 2.1.1.2.2 Sản xuất thức ăn gia súc từ vỏ malt Nguyên liệu Phân loại,làm Trộn Nghiền Rỉ đường,chất kết dính Phối trộn Vỏ malt,vitamin, chất béo Ép viên Khơng khí Làm mát Khơng khí vào Làm vụn Sàng Sản phẩm Đóng gói Quy trình sản xuất thức ăn gia súc từ vỏ malt Vỏ malt nghiền mịn (kích thước < 0,4 mm) sử dụng chất độn với số thành phần định: vitamin,chất béo thô,chất đạm thô… Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Trang Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh GVHD: Lê Hương Thủy - Tiêu diệt vi khuẩn có hại Nấm men lỏng Pha lỏng Trộn Lọc Phân ly Xử lý Khuấy Phân ly Lọc Sấy Nghiền Đóng gói Rửa Thành phẩm Khuấy Quy trình sản xuất men bia khô Sản xuất men chiết xuất Men chiết xuất biết đến nhiều nhờ hương vị thơm ngon đặc biệt dùng số thực phẩm như: súp, loại nước chấm, sản phẩm cá, thịt Bản chất trình sản xuất men chiết xuất q trình thủy phân nấm men bánh Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Trang 27 Trường ĐH Công nghiệp TP Hồ Chí Minh GVHD: Lê Hương Thủy mì hay phế liệu nấm men bia thành hỗn hợp chất amino acid, nucleotide, chuỗi peptide, protein, đường, vitamin, hợp chất có hương vị thơm ngon Ngồi ra, người ta thủy phân loại nấm men khác thuộc loại Saccharomyces (Satake Kenji, 2002) Giai đoạn quan trọng trình sản xuất men chiết xuất giai đoạn phá vỡ vách tế bào nấm men Ngày tế bào nấm men phá vỡ phương pháp hóa học, phương pháp sử dụng enzyme hay cho nấm men tự phân môi trường nước Tuy nhiên người ta nhận thấy kết hợp nhiều phương pháp với đạt hiệu thủy phân cao Một số sản phẩm tiêu biểu men chiết suất:  Yeast extract: Food Chemical Codex định nghĩa: yeast extract sản phẩm chứa thành phần hòa tan nấm men, mà chủ yếu amino acid, đoạn peptide, carbonhydrate muối Yeast extract tạo trình thủy phân chuỗi peptide nhờ enzyme tế bào nấm men hay enzyme thực phẩm thêm vào (dẫn liệu từ Eurasyp) Hai ứng dụng yeast extract: Chất phụ gia cho thực phẩm: yeast extract sử dụng ngày nhiều nhờ hương vị độc đáo loại amino acid đoạn peptide ngắn sinh sau q trình tự phân Nó mang lại hương vị tự nhiên với mùi thịt, mùi phô mai làm tăng vị cho nhiều loại thực phẩm khác: súp, loại nước chấm, sản phẩm cá, thịt Thành phần bổ sung vào môi trường nuôi cấy vi sinh: yeast extract giàu đạm, vitamin, hợp chất kích thích sinh trưởng Do sử dụng thành phần môi trường nuôi cấy vi sinh, thường dùng cho nuôi cấy vi sinh vật sản xuất kháng sinh, dược phẩm, vitamin, acid hữu probiotic Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Trang 28 Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh GVHD: Lê Hương Thủy Nấm men Co nguyên sinh Tự phân Thanh trùng Lọc Cơ đặc Sản phẩm Quy trình chung sản xuất men chiết xuất Giai đoạn 1: Co nguyên sinh Đây phương pháp đơn giản để gây tác động lên tế bào nấm men Điều kiện thích hợp bao gồm: tăng nhiệt độ lên đến mức giết chết nấm men không làm bất hoạt enzyme thêm vào hợp chất hóa học muối, hay hợp chất hữu isopropanol Những tác nhân gây co nguyên sinh cịn có tác dụng diệt khuẩn nên cịn làm giảm sức tăng trưởng vi khuẩn tạp nhiễm vào dung dịch mà gây hậu tăng độ keo dung dịch gây cản trở trình lọc làm thay đổi hương vị sản phẩm Muối giúp tạo thêm hương vị cho Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Trang 29 Trường ĐH Công nghiệp TP Hồ Chí Minh GVHD: Lê Hương Thủy sản phẩm Nếu quy trình tăng nhiệt độ khơng bổ sung muối (chỉ bổ sung hợp chất hữu cơ) sản phẩm nhạt thích hợp sử dụng cho sản phẩm đặc biệt thức ăn cho người bệnh, trẻ sơ sinh trẻ nhỏ Khi gây co nguyên sinh nhiệt độ điều kiện thích hợp là: pH 5.5, 58 40 – 48h thu hiệu suất khoảng 56 % Ta thu kết tương tự với điều kiện bổ sung isopropanol với nồng độ 0,5 % v/v giữ nhiệt độ thấp đầu Giai đoạn 2: Tự phân Đây giai đoạn tự phá vỡ vách tế bào nhờ enzyme nội bào nấm men Trong giai đoạn bổ sung thêm enzyme protease để tăng hiệu suất Giai đoạn 3: Thanh trùng Giai đoạn nhằm giết chết vi khuẩn sống bất hoạt enzyme Trong giai đoạn diễn tương tác phân tử nhỏ amino acid đường, tạo nên hương vị cho sản phẩm Giai đoạn 4: Lọc Giai đoạn loại bỏ mảnh vỏ tế bào, glucan, mannan, số protein khác chưa bị thủy phân enzyme nấm men q trình tự phân Những chất khơng hịa tan sử dụng để bổ sung vào thức ăn gia súc chất tạo mùi Nhà sản xuất lọc thêm lần thu dung dịch yeast extract thật Lần lọc loại bỏ oligopeptide tan kết tủa nồng độ cao Giai đoạn 5: Cô đặc Giai đoạn gồm bước xen kẽ với giai đoạn lọc Dung dịch gia nhiệt để nước bốc đạt nồng độ cuối 70 – 75 % vật chất khô Suốt giai đoạn trình tạo hương tiếp tục diễn nhờ cô đặc chất nhiệt độ, cần lưu ý để nhiệt độ lên 55 gây mùi khét cho sản phẩm  Yeast extract chứa nucleotide tự nhiên: 1960, Kunikawa khám phá 5’GMP (Guanosine mono phosphate) có khả kích thích vị giác Vì nấm men chứa nhiều RNA, mà RNA lại giàu 5’GMP, nên nhà sản xuất yeast extract bắt đầu nghiên cứu cách cắt RNA nấm men thành đoạn nucleotide có chứa 5’GMP 1974, sản phẩm yeast extract chứa 5’GMP thương mại sản xuất với quy mô công nghiệp Ngày nay, yeast extract chứa loại nucleotide tạo mùi tự nhiên: 5’GMP, 5’IMP (Inosine mono phosphate) Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Trang 30 Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh GVHD: Lê Hương Thủy Yeast extract với nucleotide có nhiều ứng dụng thực phẩm, đặc biệt chất tạo hương vị súp, nước chấm, snack, thực phẩm ăn liền Với tính làm tăng mùi vị giúp làm giảm lượng muối cần thiết thực phẩm, điều phù hợp với xu hướng sản xuất thực phẩm tốt cho sức khỏe natri Hơn yeast extract chứa nucleotide tự nhiên cịn làm tăng hương vị kích thích vị dạng thực phẩm béo (Eurasyp) Quy trình sản xuất Trong trình tự phân bình thường enzyme nấm men cắt RNA thành đoạn nucleotide khơng có tính kích thích vị giác Do bước sản xuất yeast extract chứa nucleotide tự nhiên bao gồm trình bất hoạt enzyme nấm men xử lý nhiệt Sau RNA chiết xuất protease (phân giải vách tế bào) Bước sử dụng enzyme phosphodiesterase để phân cắt RNA thành đoạn nucleotide, kết yeast extract chứa đoạn 5’GMP, 5’CMP, 5’AMP 5’ UMP Bằng loại enzyme khác deaminase, 5’AMP chuyển hóa thành 5’IMP có tính kích thích vị giác Những giai đoạn sau giống giai đoạn sản xuất yeast extract bình thường (Eurasyp)  Yeast autolysate: Yeast autolysate sản phẩm chứa thành phần hịa tan khơng hịa tan tế bào nấm men Sản phẩm cô đặc thành phần lại không chiết xuất chúng, chất trình tạo yeast autolysate nhờ vào hoạt động enzyme thủy phân tự phân nấm men Yeast autolysate yeast extract dễ bị nhầm lẫn với nhau, nhiên chúng hai điểm khác biệt đáng kể: + Quá trình tự phân yeast autolysate ngắn q trình tự phân yeast extract, yeast autolysate thủy phân phần tế bào nấm men + Vách tế bào không tách khỏi yeast autolysate, yeast autolysate cịn chứa thành phần khơng hịa tan Yeast autolysate thường bổ sung vào snack, bánh biscuit, để làm tăng hương vị Ngồi ra, yeast autolysate cịn dùng thức ăn cho thú cưng làm môi trường nuôi cấy vi sinh Quy trình sản xuất: Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Trang 31 Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh GVHD: Lê Hương Thủy Quy trình sản xuất yeast autolysate tương tự yeast extract, khác thời gian tự phân khơng loại bỏ thành phần khơng hịa tan  Vách tế bào nấm men: Vách tế bào chiếm khoảng 26 – 32 % trọng lượng khô Saccharomyces loại nấm men khác Ứng dụng vách tế bào Vách tế bào nấm men chất kích thích miễn dịch khơng đặc hiệu với hệ thống miễn dịch người động vật Nhiều nhà nghiên cứu rằng: tiêu hóa Beta – Glucan nấm men – thành phần cấu tạo vách tế bào nấm men – giúp tăng cường hệ thống miễn dịch cho tế bào, giúp bảo vệ tế bào khỏi công vi khuẩn Mannan – Oligo – Saccharide (MOS), thành phần cấu tạo khác vách tế bào nấm men, chứng minh chữa bệnh tiêu chảy heo cai sữa MOS gắn kết với vi khuẩn gây bệnh ruột mang theo chúng khỏi ruột Ngồi MOS cịn nguồn cung cấp nitrogen cho tăng trưởng vi khuẩn Vách tế bào nấm men sử dụng công nghiệp bia có khả gắn kết với thành phần khơng mong muốn q trình lên men giúp ngăn chặn khắc phục yếu tố cản trở trình lên men Quy trình sản xuất Trong sản xuất quy mơ cơng nghiệp, quy trình sản xuất vách tế bào nấm men gắn liền với quy trình sản xuất yeast extract Sau nấm men tự phân, phần vách tế bào khơng hịa tan tách khỏi nhữnh thành phần hòa tan nhờ q trình ly tâm, sau sấy khô tạo vách tế bào nấm men 2.4.2 CO2 Trong thời kỳ lên men sản xuất bia tạo khí CO2 Q trình sản xuất bia tạo lượng CO phế liệu đáng kể, nhà máy bia người ta thường sử dụng lại lượng CO để làm tăng chất lượng bia nhờ tăng độ bão hòa CO2 giai đoạn đóng chai hay dùng sản xuất loại nước giải khát không cồn Tuy nhiên cần lưu ý, sản xuất cơng nghiệp CO lên men thích hợp nhà máy bia lớn có cơng suất 50 triệu lit/năm, điều kiện thùng lên men hồn tồn kín sản xuất bia theo quy trình kỹ thuật thơng thường Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Trang 32 Trường ĐH Công nghiệp TP Hồ Chí Minh GVHD: Lê Hương Thủy Ở Mỹ, việc thu hồi CO2 lên men thực hầu khắp nhà máy bia Để làm điều đó, tất thùng lên men phải làm kín trang bị van an tồn phận thu hồi bọt CO làm cách rửa với nước với KMnO4 Sau nén máy nén khí đưa làm khô silicagen làm lạnh làm lại lần Đơi người ta cịn cho thêm chất thơm Khí CO2 thành phẩm bảo quản at, cịn CO2 lỏng 20 at 2.5 Cơng đoạn đóng gói 2.5.1 Nước thải sản xuất bia 2.5.1.1 Phân tích Q trình sản xuất bia gồm công đoạn sau: Công đoạn nấu- đường hóa: Nấu bột trộn với bột malt, cho thủy phân dịch bột thành đường, lọc bỏ bã loại bột, bã hoa houblon Nước thải công đoạn giàu chất hidrocacbon, xenlulozo, hemixenlulozo, pentozo vỏ trấu, mảnh hạt bột, cục vón… với xác hoa, tanin, chất đắng, chất màu Cơng đoạn lên men lên men phụ: Nước thải giai đoạn giàu xác men – chủ yếu protein, chất khoáng, vitamin với bia cặn Giai đoạn thành phẩm: Lọc, bão hòa CO2, chiết block, đóng chai, hấp chai Nước thải chứa bột trợ lọc lẫn xác men, lẫn bia chảy tràn ngoài… Nước thải nhà máy bia gấp khoảng lần so với bia thành phẩm, bao gồm: Nước lẫn bã malt bột sau lấy dịch đường Để bã sàng lưới, nước tách khỏi bã Nước rửa thiết bị lọc, nồi nấu, thùng nhân giống, lên men loại thiết bị khác Nước rửa chai téc chứa Nước rửa sàn, phòng lên men, phòng tàng trữ Nước thải từ nồi Nước vệ sinh sinh hoạt Nước thải từ hệ thống làm lạnh có chứa hàm lượng clorit cao (tới 500mg/l), cacbonat thấp [Trích từ “PGS.TS Lương Đức Phẩm- Cơng nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học- Trang 290,291- NXB Giáo dục] Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Trang 33 Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh GVHD: Lê Hương Thủy Nhìn chung, nước thải nhà máy bia có đặc điểm chứa hàm lượng chất hữu cao dễ phân hủy sinh học như: protein, amino acid, hydratcarbon, acid hữu cơ, rượu hữu cơ…Nước thải không xử lý mà xả trực tiếp vào nguồn tiếp nhận (sông, hồ…) ảnh hưởng lớn tới hệ sinh thái nơi Chúng tạo điều kiện cho vi khuẩn kị khí hoạt động sinh khí CH4 , CO2 , H2S ,… có mùi thối, độc hại Bảng 10 Thành phần tính chất nước thải số nhà máy bia Các tiêu ô nhiễm Nguồn thải từ Đơn vị tính Cơng ty bia sài Các nhà máy bia Gòn khác pH - 6,8 7,2-9,4 Độ màu Pt-Co 60 200-400 mg/l 265 95-650 COD mg/l 946 1800-2500 Phosphat (PO43-) mg/l 2,68 0,25-5,60 Chất rắn lơ lửng (SS) Do có hàm lượng chất hữu cao, cặn lơ lửng lớn, nước thải nhà máy bia Việt Nam cần xử lí trước xả thải mơi trường, tỉ lệ BOD5/COD khoảng 0,6 thích hợp cho q trình xử lí phương pháp sinh học Dùng cơng nghệ kị khí để xử lí lượng lớn chất hữu cơ, sau kết hợp với cơng nghệ xử lí hiếu khí để xử lí hồn tồn lượng chất hữu lại, đảm bảo nước thải sau xử lí đạt tiêu chuẩn loại B theo QCVN24:2011 BTNMT 2.5.1.2 Tận dụng nước thải nhà máy bia làm nước tưới xanh Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Trang 34 Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia GVHD: Lê Hương Thủy Trang 35 Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh GVHD: Lê Hương Thủy Nước thải Song chắn rác Rác Hố thu Bể điều hòa Nước dư Bể lắng I Bể UASB Sục khí Bùn HT Bể Aerotank Bể lắng II Bể nén bùn Bể khử trùng Máy ép bùn Hồ hồn thiện Bùn dư Chlorine Nguồn tiếp nhận Cơng ty thu gom xử lý Nước thải từ khu vực sản xuất bia tập trung vào đường ống, đường ống dẫn hố thu gom, trước vào hố thu gom, nước thải qua song chắn Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Trang 36 Trường ĐH Công nghiệp TP Hồ Chí Minh GVHD: Lê Hương Thủy rác để loại bỏ tạp chất Nước thải sau tập trung hố thu gom, bơm chìm đưa lên bể điều hịa Tại bể điều hịa có bố trí hệ thống phân phối khí nén để sục khí liên tục, mục đích bể điều hịa để ổn định lưu lượng, nồng độ, loại bỏ phần BOD, COD có nước thải nhà máy bia, đầu dò pH bể điều hòa cho giá trị pH nước thải, vào giá trị đó, bơm hóa chất bơm liều lượng hóa chất thích hợp vào đường ống để điều chỉnh pH nước thải trung tính Từ bể điều hòa nước thải nhà máy bia đưa đến bể lắng I loại bỏ tiếp chất rắn lơ lửng hữu lắng (hiệu lắng đạt 50-60%) nhằm giảm tải trọng hữu cho cơng trình sinh học phía sau Sau cơng trình xử lý học nước thải nhà máy bia đưa sang cơng trình xử lý sinh học: hệ thống bể UASB để thực trình xử lí sinh học kị khí Khí sinh học thu từ bể UASB thu hồi tái sử dụng cho mục đích khác Sau loại bỏ phần lớn BOD, COD bể UASB, nước thải theo ống thoát nước chảy qua bể trung gian để chuẩn bị cho q trình xử lí sinh học hiếu khí Tại bể trung gian, nước thải lưu lại nửa sau tự động chảy sang bể Aerotank Bể Aerotank có nhiệm vụ thực q trình xử lí sinh học hiếu khí, đây, bố trí hệ thống phân phối khí nén sục khí liên tục, cung cấp oxi cho trình sinh học hiếu khí xảy Vi sinh vật sử dụng BOD, COD chất dinh dưỡng để tạo sinh khối hay cịn gọi bùn hoạt tính Hỗn hợp nước thải bùn hoạt tính sau dẫn qua bể lắng II để thực trình lắng nhằm tách nước bùn Một phần bùn tuần hoàn lại bể Aerotank để đảm bảo lượng bùn hoạt tính bể, phần bùn dư cịn lại bơm bùn đưa bể nén bùn thực trình tách nước, giảm độ ẩm phần trước đưa vào máy ép bùn để ép thành bánh bùn Trong trình bùn đưa từ bể nén bùn máy ép bùn, polymer thêm vào bùn nhằm hỗ trợ cho trình ép bùn, tránh bánh bùn bị vỡ vụn Nước thải đầu sau lắng II theo đường ống đến bể khử trùng, clorua vôi châm vào nước thải trước nước thải nhà máy bia vào bể khử trùng Bể khử trùng thiết kế theo dạng ziczac nhằm hỗ trợ trình xáo trộn clorin nước thải, loại bỏ vi sinh vật gây bệnh Nước thải sau trình khử trùng đưa bể chứa nước, lưu từ đến ngày, sau có xe bồn đến chở dùng làm nước tưới Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Trang 37 Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh GVHD: Lê Hương Thủy 2.5.2 Bia khơng đạt tiêu chuẩn Bia có cặn: Trường hợp bia có cặn xảy Nếu bia sau soi xuất cặn đổ lọc lại trước giai đoạn rót chai Sau tiếp tục đem rót chai trùng Bia khơng đủ thể tích, khối lượng: Tùy vào chênh lệch thể tích, khối lượng so với tiêu chuẩn mà có hướng xử lý khác nhau, giữ nguyên, quay lại giai đoạn rót bia vào bao bì 2.5.3 Bao bì hỏng Bao bì phân loại từ công đoạn rửa Loại loại chai: chai bể mẻ, chai trầy xước, chai khác loại, chai dơ (chai có dị vật, có cặn bám, cát,…) có chai dơ quay vòng sản xuất, để riêng để rửa lại Các lon bia bị móp, méo bị loại công đoạn Chai thủy tinh bị vỡ q trình chiết rót, trùng, ghép mí Mí lon ghép khơng kỹ Miếng lót cao su Nắp chai bia Cách xử lý: Những chai đạt tiêu chuẩn, cần rửa lại nhà máy giữ lại Các trường hợp khác vỡ, móp méo… bán lại cho nhà máy chun dịng bao bì để xử lý lại KẾT LUẬN Như phân tích trên, phế phụ liệu sản xuất bia chứa nhiều thành phần có giá trị, tiếp tục tái chế để phục vụ ngành sản xuất khác làm thức ăn gia súc, làm môi trường nuôi cấy số nấm men, làm nước chấm, điều chế chất hoạt hóa lên men, điều chế phế phẩm enzyme… Tuy nhiên, nhà máy bia tiềm phế phụ liệu sản xuất tương đối lớn sử dụng dạng tươi phần lớn tận dụng làm thức Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Trang 38 Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh GVHD: Lê Hương Thủy ăn gia súc Một số nhà máy có tượng dư thừa, không sử dụng hết ảnh hưởng đến mơi trường Vì cần phải xây dựng thêm nhà máy xử lý phế phụ liệu công nghệ sản xuất bia nói riêng ngành cơng nghiệp khác nói chung để tận dụng tối đa chất lượng có phế phụ liệu, đem lại lợi nhuận cao, đặc biệt góp phần bảo vệ mơi trường, giúp cho đất nước ngày phát triển Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Trang 39 Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh GVHD: Lê Hương Thủy TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Hữu Tâm,Nghiên cứu trình đốt sinh khối từ trấu làm nhiên liệu đốt quy mô công nghiệp [2] Pgs,Pts Hồng Đình Hịa,Cơng nghệ sản xuất Malt Bia.Nhà xuất Khoa Học Kĩ Thuật Hà Nội [3] Lương Đức Phẩm, Nấm men công nghiệp, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2005, 331 trang [4] M T ĐENSIKOV, Tận dụng phế liệu công nghiệp thực phẩm, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1977, trang 249 [5] Nguyễn Đức Lượng, Vi sinh vật học công nghiệp, Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp.HCM, 2002, 371 trang [6] GS.TS Nguyễn Thị Hiền (chủ biên), “Khoa học - Công nghệ Malt Bia”, Nhà xuất Khoa Học Kĩ Thuật Hà Nội [7] Densikow M.T., 1963 Phế liệu sản xuất bia nước giải khát Tận dụng phế liệu công nghiệp thực phẩm (Nguyễn Văn Đạt – Bùi Huy Thanh dịch) Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, trang 195 – 212 [8] Min Ho Choi and Yun Hee Park Production of yeast biomass using waste Chinese cabbage Department of Molecular Science and Technology, Graduate School, Ajou University, Wonchon-dong, Suwon 442-749, South Korea, 2002 [9] Hidenori ABE Microbial Biomass Protein Production from Potato Waste by Solid State Fermentation of Koji Fungi and This Nutritive Value in Sheep Hokkaido Animal Research Center, 2002 [10] Zhan Ying Zhanga, Bo Jina, b, , , Zhi Hui Baia, c and Xiao Yi Wanga Production of fungal biomass protein using microfungi from winery wastewater treatment a School of Earth and Environmental Sciences, The University of Adelaide, Adelaide, SA 5005, Australia bAustralian Water Quality Centre, Bolivar, SA 5095, Australia Research Centre for Eco-Environmental Sciences, Beijing 100085, China 2006 [11] Procedure for obtaining a fertilizing product from beer production waste EP 2128114 A2 Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Trang 40 Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh GVHD: Lê Hương Thủy [12] http://hotieuvietnam.vn/index.php?option=com_content&view=article&id=230:trotru-dung-trong-nong-nghip&catid=48:qun-ly-dinh-dng&Itemid=54 [13] Phương pháp xử lý nước thải nhà máy bia, , [14] KS Nguyễn Thị Mỹ Xuân, Kỹ thuật Xenluloze Giấy, Trường CĐ Cơng Thương TP.HCM [15] Giáo trình Cơng nghệ đồ uống, Trường đại học công nghiệp TP.HCM, 2008 [16] Lê Hương Thủy, Slide giảng Xử lý phế phụ liệu công nghiệp thực phẩm Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Trang 41 ... dụng phế phụ liệu ngành sản xuất bia đầu tư phát triển sớm nước ta ý đến, vậy, công nghệ xử lý phế, phụ liệu ngành sản xuất bia cịn nhiều hạn chế Từ đó, việc xử lý, tận dụng phế phụ liệu sản xuất. .. Thủy NỘI DUNG Quy trình sản xuất bia Quy trình sản xuất bia nhà máy bia Sabeco Phế phụ liệu công đoạn hướng xử lý, tận dụng chúng Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Trang Trường ĐH Cơng... dụng phế phụ liệu sản xuất bia quan tâm Chính vậy, tiểu luận nhóm trình bày vấn đề “Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia? ?? Xử lý phế, phụ liệu quy trình sản xuất bia Trang Trường ĐH Cơng nghiệp