Thiết kế nhà máy sản xuất bia công suất 150 000 lít

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA HÓA HỌC ====== ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾ KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BIA CÔNG SUẤT 150.000 LÍT/NGÀY TRONG ĐĨ BIA CHAI CĨ NỒNG ĐỘ 11.50BX, BIA HƠI CÓ NỒNG ĐỘ 100BX LƢỢNG BIA HƠI CHIẾM 20% Giáo viên hướng dẫn : K.S: Lê Đình Thạch Sinh viên thực : Hồ Bá Minh Lớp 47K : Công nghệ thực phẩm Vinh, tháng 12/ 2010 i LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tồn thể thầy giáo khoa Hoá Học trường Đại học Vinh tạo điều kiện cho em học tập nghiên cứu môi trường học tập khoa học, giúp cho em có kiến thức vững vàng trước bước vào đời Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn bảo tận tình thầy mơn hố thực phẩm Và thầy giáo – kỹ sư: Lê Đình Thạch người trực tiếp hướng dẫn, bảo cho em suốt q trình hồn thành đồ án tốt nghiệp Đồng thời em xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới bạn lớp, người đứng sau giúp đỡ, chia sẻ với em khó khăn thuận lợi thời gian qua Đề tài tốt nghiệp em “ Thiết kế nhà máy sản xuất bia cơng suất 150000 lít/ngày Trong sản phẩm bia chai có nồng độ 11,50 Bx, bia có nồng độ 100 Bx Lượng bia chiếm 20%” Đây đồ án có khối lượng công việc tương đối lớn, thời gian thực cịn hạn chế nên chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Vì em mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô giáo bạn bè để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Vinh, ngày 20 tháng 12 năm 2010 Sinh viên thực Hồ Bá Minh ii TÓM TẮT Đồ án em “Thiết kế nhà máy sản xuất bia công suất 150000 lít/ngày Trong sản phẩm bia chai có nồng độ 11,50 Bx, bia có nồng độ 100 Bx Lượng bia chiếm 20%” đồ án với khối công việc lớn, với nội dung sau: Nội dung đồ án gồm phần sau: Phần I : Lập luận kinh tế kỹ thuật Phần II : Chọn phương pháp sản xuất thuyết minh dây chuyền công nghệ Phần III : Lập kế hoạch sản xuất tính cân sản phẩm Phần IV : Tính chọn thiết bị Phần V : Tính tốn nhu cầu nhiên liệu, lượng, nhu cầu nước nhà máy Phần VI : Tính tổ chức Phần VII : Tính tốn thiết kế xây dựng Phần VIII: Tính tốn kinh tế Phần IX : An tồn lao động vệ sinh xí nghiệp Phần X : Kiểm tra sản xuất đành giá chất lượng sản phẩm Năm vẽ: Sơ đồ dây chuyền công nghệ (A0) Tổng mặt nhà máy (A0) Mặt bằng, mặt cắt nhà sản xuất (A0) Mặt bằng, mặt cắt khu tank lên men (A0) Mặt nhà hoàn thiện sản phẩm (A0) iii MỤC LỤC Đề mục Trang Trang bìa i Nhiệm vụ đồ án Lời cảm ơn ii Tóm tắt iii Mục lục iv Danh sách hình vẽ vii Danh sách bảng biểu viii MỞ ĐẦU PHẦN 1: LẬP LUẬN KINH TẾ VỀ XÂY DỰNG NHÀ MÁY BIA 1.1 Tình hình phát triển cơng nghiệp sản xuất bia 1.1.1 Tình hình sản xuất bia giới 1.1.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ bia Việt Nam 1.2 Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy 1.2.1 Nguồn nguyên liệu 1.2.2 Nguồn điện, nhiên liệu 1.2.3 Nguồn nước 1.2.4 Giao thông 1.2.5 Nguồn nhân lực 1.2.6 Thị trường tiêu thụ PHẦN 2: LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 2.1 Chọn nguyên liệu 2.1.1 Malt đại mạch 2.1.2 Hoa houblon 2.1.3 Nước 10 2.1.4 Nguyên liệu thay 10 2.1.5 Enzym 11 2.1.6 Các chất phụ gia 11 2.2 Chọn phương pháp nghiền nguyên liệu 11 2.2.1 Nghiền malt 11 iv 2.2.2 Nghiền gạo 12 2.3 Chọn phương pháp nấu 13 2.3.1 Hồ hoá đường hoá 13 2.3.2 Lọc dịch đường 13 2.3.3 Nấu hoa 14 2.3.4 Lắng làm lạnh dịch đường houblon hoá 15 2.4 Chọn chủng nấm men phương pháp lên men 16 2.4.1 Chọn chủng nấm men 16 2.4.2 Lên men sản phẩm bia chai 17 2.4.3 Lên men sản phẩm bia 18 2.5 Thuyết minh dây chuyền sản xuất 18 2.5.1 Sơ đồ khối dây chuyền 18 2.5.2 Nghiền nguyên liệu 20 2.5.3 Hồ hóa 20 2.5.4 Đường hóa 21 2.5.5 Lọc dịch đường 23 2.5.6 Nấu hoa houblon 23 2.5.7 Lắng xoáy 24 2.5.8 Lạnh nhanh bổ sung khí O2 cho dịch lên men 25 2.5.9 Chuẩn bị men giống 25 2.5.10 Lên men 26 2.5.11 Lên men phụ 28 2.5.12 Hoàn thiện sản phẩm 29 PHẦN 3: TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM 33 3.1 Lập kế hoạch sản xuất 33 3.2 Tính cân sản phẩm 33 3.2.1.Thông số 34 3.2.2 Tính cân sản phẩm cho bia 34 3.2.3.Tính cân sản phẩm cho bia chai 41 PHẦN 4: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 47 4.1 Phân xưởng nấu 47 4.2 Phân xưởng lên men hoàn thiện sản phẩm 61 v PHẦN 5: TÍNH TỔ CHỨC 72 5.1 Sơ đồ hệ thống tổ chức nhà máy 72 5.2 T ổ chứa lao động nhà máy 72 PHẦN 6: TÍNH TỐN XÂY DỰNG 75 6.1 Tính tốn diện tích cơng trình 75 6.2 Tính khu đất xây dựng nhà máy 82 PHẦN 7:TÍNH ĐIỆN HƠI NƢỚC 84 7.1.Tính điện 84 7.2 Tính 91 7.3 Tính nước 103 7.4 Tính tốn lạnh cho nhà máy 105 PHẦN 8:TÍNH KINH TẾ 115 8.1 Vốn đầu tư xây dựng 115 8.2 Vốn đầu tư thiết bị 116 8.3 Chi phí trực tiếp 119 8.3.1.Tính tiền đầu tư nguyên liệu nhiên liệu 120 8.4 Chi phí gián tiếp 120 PHẦN 9:AN TOÀN LAO ÐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP 122 9.1 An toàn lao động 122 9.2 Vệ sinh công nghiệp 124 PHẦN 10 KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ ÐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG SẢN PHẨM 126 10.1 Kiểm tra nguyên liệu 126 10.2 Kiểm tra công đoạn sản xuất 127 10.3 Kiểm tra sản phẩm 129 KẾT LUẬN 134 TÀI LIỆU THAM KHẢO 135 PHỤ LỤC 136 DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 4.1: Nồi hồ hóa 52 Hình 4.2: Nồi đường hoá 53 Hình 4.3: Thùng lọc đáy 53 Hình 4.4: Thùng nấu hoa 56 Hình 4.5: Thùng chứa trung gian 57 Hình 4.6: Thùng Lắng xốy 58 Hình 4.7: Thùng nước nấu 60 Hình 4.8: Thùng lên men 61 DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Thống kê tình hình sản xuất bia giới Bảng 1.2: Tình hình tiêu thụ bia giới năm 2007 Bảng 1.3 : Tình hình tiêu thụ nước tiềm Bảng 1.4: Sản lượng bia qua năm sau Bảng 2.1 Thành phần hóa học (tính theo % chất khô) Bảng 2.2.Thành phần hóa học hoa Houblon ( tính theo % chất khơ) Bảng 3.1: Bảng kế hoạch sản xuất nhà máy 33 Bảng 3.2 Chỉ số ngun liệu cho qua trình sản xuất bia 34 Bảng 3.3: Tổn thất tính theo % cơng đoạn sản xuất 34 Bảng 3.4:Bảng tóm tắt cân sản phẩm bia 100Bx 40 Bảng 3.5: Bảng tóm tắt cân sản phẩm bia chai 11,50Bx 46 Bảng 5.1: Bảng phân phối lao động gián tiếp 73 Bảng 5.2: Bảng phân phối lao động trực tiếp 74 Bảng 6.1: Bảng tổng kết cơng trình 82 Bảng 7.1: Cơng suất chiếu sáng cơng trình 87 Bảng 7.2: tổng kết công suất động 88 Bảng 8.1:Chi phí xây dựng cơng trình 115 Bảng 8.2:Chi phí đầu tư thiết bị 116 Bảng 8.3:Chi phí sản xuất trực tiếp 119 MỞ ĐẦU Bia loại đồ uống có truyền thống lâu đời, có giá trị dinh dưỡng cao có độ cồn thấp, mùi vị thơm, ngon bổ dưỡng Uống bia với lượng thích hợp khơng có lợi cho sức khỏe, ăn cơm ngon, dễ tiêu hóa mà cịn giảm mệt mỏi sau ngày làm việc mệt nhọc Khi đời sống kinh tế xã hội phát triển nhu cầu tiêu thụ bia gười ngày tăng, chí ngày trở thành loại nước giải khát thiếu hàng ngày người dân phương Tây So với loại nước giải khát khác, bia có chứa lượng cồn thấp (3-8%), nhờ có CO2 giữ bia nên tạo nhiều bọt bia rót, bọt đặc tính ưu việt bia Về mặt dinh dưỡng, lít bia có chất lượng trung bình tương đương với 25g thịt bị 150g bánh mì loại một, tương đương với nhiệt lượng 500kcal Vì bia mệnh danh bánh mì nước Ngồi bia cịn có vitamin B1, B2, nhiều vitamin PP axit amin cần cho thể Theo Hopkins, 100ml bia 10% chất khơ có: 2,5-5 mg vitamin B1, 35-36 mg vitamin B2, PP Chính từ lâu bia trở thành thứ đồ uống quen thuộc nhiều người ưa thích, đưa vào sản xuất với quy mô lớn Sản xuất bia đem lại lợi nhuận kinh tế cao có tiềm phát triển lớn Đặc biệt với quốc gia thuộc vùng nhiệt đới nước ta Lịch sử nghành bia nước ta phát triển chưa lâu đóng vai trị quan trọng kinh tế quốc dân Nghệ an tỉnh có dân số đơng, lượng bia tiêu thụ địa bàn hàng năm lớn, việc xây dựng thêm nhà máy bia có cơng suất lớn cần thiết Vì đồ án tốt nghiệp chọn đề tài: "Thiết kế nhà máy bia cơng suất 150000 lít/ngày Trong sản phẩm bia chai có nồng độ 11,50 Bx, bia có nồng độ 100 Bx Lƣợng bia chiếm 20%." PHẦN 1: LẬP LUẬN KINH TẾ VỀ XÂY DỰNG NHÀ MÁY BIA 1.1 Tình hình phát triển cơng nghiệp sản xuất bia 1.1.1 Tình hình sản xuất bia giới Sản xuất bia ngành công nghiệp thực phẩm có bước phát triển nhanh chóng Ngày nay, bia sản phẩm khơng cịn xa lạ với hầu hết người Ngành cơng nghiệp có vị trí quan trọng ngành cơng nghiệp đồ uống nói riêng cơng nghiệp thực phẩm nói chung, mang lại hiệu kinh tế cho nhà sản xuất kinh tế quốc dân Sản xuất bia ngày tăng mặt số lượng chất lượng Bảng 1.1: Thống kê tình hình sản xuất bia giới: Nă T T m 19 10 19 50 19 70 19 75 19 80 19 85 19 90 19 94 19 95 20 Sản lượng toàn giới (triệu lít) Tăng trưởng(%) 10 000 21 000 50 000 60 000 70 000 100 000 110 000 116 000 119 000 145000 210 238 120 116.7 142.9 110 105.5 102.6 121.8 PHẦN 9:AN TOÀN LAO ÐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP 9.1 An tồn lao động Trong nhà máy an toàn lao động vấn đề đặt lên hàng đầu Nó ảnh hưởng lớn đến trình sản xuất, sức khoẻ tính mạng cơng nhân tình trạng máy móc, thiết bị Do cần phải phổ biến rộng rãi cho cán công nhân viên nhà máy hiểu biết vận dụng cách có hiệu 9.1.1 Tai nạn xảy nguyên nhân sau - Tổ chức lao động liên hệ phận không chặt chẽ - Các thiết bị bảo hộ lao động thiếu khơng đảm bảo an tồn - Ý thức chấp hành kỷ luật công nhân chưa cao - Vận hành thiết bị, máy móc khơng quy trình kỹ thuật - Trình độ lành nghề nắm vững mặt kỹ thuật cơng nhân cịn yếu - Các thiết bị, máy móc trang bị khơng tốt chưa hợp lý 9.1.2 Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động - Tại phân xưởng phải có biển báo quy trình vận hành loại thiết bị - Bố trí lắp đặt thiết bị phù hợp với trình sản xuất Các loại thiết bị có động như: gàu tải, máy nghiền…phải có che chắn cẩn thận - Các đường ống nhiệt phải có lớp bảo ơn, có áp kế - Phải kiểm tra lại phận máy trước vận hành để xem có hư hỏng khơng, có phải sửa chữa kịp thời - Các thiết bị chứa CO2 lỏng, khí nén… phải đặt xa nơi đơng người, có áp kế, rơ le nhạy Trước nén khí thiết bị phải kiểm tra kỹ - Kho xăng, dầu, nguyên liệu… phải đặt xa nguồn nhiệt Trong kho phải có bình CO2 chống cháy vòi nước để chữa lửa Ngăn chặn người vô phận vào khu vực sản xuất kho tàng Không hút thuốc kho - Người công nhân vận hành máy phải thực chức mình, phải chịu hồn tồn trách nhiệm máy móc bị hư hỏng quy trình vận hành - Kỷ luật nhà máy phải thực nghiêm để xử lý kịp thời trường hợp vô nguyên tắc, làm ẩu 9.1.3 Những yêu cầu cụ thể an toàn lao động 9.1.3.1 Chiếu sáng đảm bảo ánh sáng làm việc 125 Phải đảm bảo độ sáng tối thiểu Emin nhà sản xuất Nếu chiếu sáng không tốt ảnh hưởng đến sức khoẻ công nhân, không đảm bảo vận hành máy móc - Ban ngày cần phải sử dụng nguồn ánh sáng tự nhiên - Ban đêm sử dụng nguồn ánh sáng nhân tạo phải đủ tiêu độ sáng 9.1.3.2 Thơng gió Nhà sản xuất làm việc phải thơng gió tốt Phân xưởng nấu thải nhiều nhiệt cần phải bố trí thêm quạt máy, tạo điều kiện thoải mái cho công nhân làm việc Phân xưởng chiết rót cần phải bố trí thêm quạt 9.1.3.3 An toàn điện: * Về điện chiếu sáng: Số bóng đèn, vị trí treo lắp đèn, cơng tắc, cầu dao phải phù hợp với thao tác Các mạch điện phải kín, đặt nơi khơ Thường xun kiểm tra độ sáng bóng đèn * Về thiết bị điện: - Phải có hệ thống báo động thiết bị có cố - Thiết bị điện phải có rơle đề phịng q tải, nối đất làm việc - Các phần cách điện thiết bị điện phải đảm bảo bền chặt, khơng bị ăn mịn - Khi sửa chữa thiết bị điện phải cách ly với người sữa chữa có bút thử điện - Khi cắt điện phải có biển báo mang dụng cụ bảo hiểm 9.1.3.4 An toàn sử dụng thiết bị - Thiết bị, máy móc phải sử dụng chức năng, công suất - Mỗi loại thiết bị phải có hồ sơ rõ ràng Sau ca làm việc phải có bàn giao máy móc, nêu rõ tình trạng để ca sau xử lý - Thường xuyên theo dõi chế độ làm việc máy móc, thiết bị - Có chế độ vệ sinh, sát trùng, vơ dầu mỡ cho thiết bị 9.1.3.5 Phòng chống cháy nổ - Nguyên nhân xảy cháy nổ tiếp xúc với lửa, tác động tia lửa điện, cạn nước lò hơi, ống bị co giãn, cong lại gây nổ - Ðề phòng cháy nổ cần phải tuyệt đối tuân theo thao tác thiết bị hướng dẫn - Không hút thuốc kho nguyên liệu, xăng dầu, gara ô tô… - Phải đủ nước, thiết bị chữa cháy - Thường xuyên kiểm tra định kỳ cơng tác phịng cháy nhà máy 126 9.1.3.6 An tồn với hố chất - Các hoá chất phải đặt nơi quy định Khi sử dụng phải tuân theo quy định đề để tránh gây độc hại, ăn mòn hư hỏng thiết bị 9.1.3.7 Chống sét: - Ðể đảm bảo an toàn cho cơng trình nhà máy, phải có cột thu lơi cho cơng trình vị trí cao 9.2 Vệ sinh công nghiệp Trong nhà máy bia vấn đề vệ sinh cơng nghiệp có ý nghĩa quan trọng Nếu tiêu chuẩn vệ sinh nhà máy không đảm bảo tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật gây bệnh phát triển, làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sức khoẻ người tiêu dùng công nhân 9.2.1 Vệ sinh cá nhân công nhân Với công nhân trực tiếp sản xuất vấn đề cần phải nghiêm ngặt: - Cơng nhân phải ăn mặc quần áo Khi vào sản xuất phải mặc đồng phục nhà máy, đội mũ, đeo trang, ủng mang găng tay - Không ăn uống khu vực sản xuất - Thực tốt chế độ khám sức khoẻ cho công nhân theo định kỳ tháng lần Không để người đau ốm vào khu vực sản xuất 9.2.2 Vệ sinh máy móc, thiết bị - Máy móc thiết bị định kỳ phải vệ sinh - Ðối với thùng lên men sau giải phóng hết lượng dịch lên men, cần phải vệ sinh sát trùng kỹ để chuẩn bị lên men 9.2.3 Vệ sinh xí nghiệp - Trong phân xưởng sản xuất, sau mẻ, ca cần phải làm vệ sinh khu làm việc - Thường xuyên kiểm tra vệ sinh phân xưởng 9.2.4 Xử lý phế liệu trình sản xuất Phế liệu trình sản xuất bã hèm, bã hoa, bã men… loại phế liệu dễ gây nhiễm bẩn Sau mẻ sản xuất cần phải chứa nơi quy định đưa phân xưởng để xử lý Những loại phế liệu bán cho nhà máy chế biến thức ăn gia súc phân bón Việc phải hợp đồng chặt chẽ giải kịp thời 127 để tránh ứ đọng phế liệu, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, sức khoẻ người môi trường 9.2.5 Xử lý nƣớc thải Nước thải xử lý phương pháp kết hợp hiếu khí kị khí Nước thải từ nhà máy bơm đến bể cân Sau bơm đến bể yếm khí, tạo điều kiện cho vi sinh vật phân giải chất hữu Tiếp theo bơm qua bể hiếu khí để chất cịn lại phân huỷ Cuối bơm đến bể lắng 9.2.6 Xử lý nƣớc dùng để sản xuất Nước trước đưa vào sản xuất phải qua hệ thống xử lí Nước từ nhà máy cho qua hệ thống lọc than Sau cho qua hệ thống xử lí tia cực tím đưa vào sử dụng 128 PHẦN 10 KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ ÐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG SẢN PHẨM Kiểm tra sản xuất việc quan trọng, đặc biệt ngành công nghệ thực phẩm Kiểm tra sản xuất nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm nhà máy, đảm bảo cho công nhân thao tác quy trình kỹ thuật, tránh ảnh hưởng xấu đến sản phẩm cố kỹ thuật hư hỏng máy móc, thiết bị Kiểm tra sản xuất giúp ta đánh giá tình hình hoạt động nhà máy đề biện pháp kế hoạch thực hợp lý Ðồng thời qua phát sai sót để điều chỉnh có biện pháp cải tiến kỹ thuật để nhà máy hoạt động tốt 10.1 Kiểm tra nguyên liệu 10.1.1 Kiểm tra chất lƣợng malt * Khi thu nhận: - Màu sắc: Malt phải có màu vàng sáng, bóng - Mùi: Thơm nhẹ, khơng khói, mốc, chua - Vị: Ngọt dịu - Trạng thái: Hạt khơ, rời, khơng bốc nóng hay trương nở, hạt có kích thước đều, khơng lẫn sạn đá, sâu mọt hay mầm rễ sót - Ðộ ẩm: Ðộ ẩm cho phép bảo quản phải nhỏ 6% Xác định phương pháp sấy đến khối lượng không đổi - Xác định khối lượng riêng - Kiểm tra lực đường hoá malt * Trước đưa vào sản xuất: Tiến hành kiểm tra trước lúc nhập kho Nếu có biến đổi rõ rệt tiêu chất lượng phải báo cho phòng kỹ thuật cơng nghệ để có biện pháp xử lý 10.1.2 Kiểm tra chất lƣợng hoa houblon Hoa houblon dạng cao hoa, hoa viên nhập phải có mùi thơm, vị đắng đặc trưng Hoa viên cịn tốt có màu xanh nhạt, bị biến đổi có màu vàng nâu khơng cịn mùi vị hoa houblon 10.1.3 Kiểm tra chất lƣợng gạo 129 Gạo thu nhập phải sạch, khơng có mùi vị lạ, khơng mốc, khơng bị sâu mọt kích thước hạt phải đồng Ðộ ẩm cho phép 10 - 14% 10.1.4 Kiểm tra men giống - Dùng tiêu giọt ép để quan sát chủng nấm men Saccharomyces carlsber -gensis Hansen Khi cịn trẻ tế bào có dạng hình trịn, hình bầu dục Khi phát triển có nhiều chồi, già có hình ovan dài - Ðể đánh giá chất lượng nấm men tiến hành nhuộm màu tế bào Nhuộm tế bào xác định trạng thái sinh lý hoạt lực chúng để định có đưa sản xuất hay khơng 10.1.5 Kiểm tra nƣớc dùng nấu bia - Kiểm tra độ trong, màu sắc vi sinh vật nước sau xử lý Nước sản xuất phải bảo đảm suốt, không màu mùi vị lạ, không chứa vi sinh vật gây bệnh - Kiểm tra độ cứng, độ pH độ oxy hoá nước + Ðộ cứng cho phép :  mg đương lượng/lit + Ðộ pH : 6,8  7,3 ( Ðo giấy quỳ ) + Ðộ oxy hoá :  mg ( Ðo phương pháp KMnO4 ) 10.2 Kiểm tra công đoạn sản xuất 10.2.1 Kiểm tra công đoạn nấu * Nghiền nguyên liệu: Khi nghiền nguyên liệu, phải kiểm tra mức độ nát nguyên liệu - Malt: Xác định kích thước bột nghiền, mức độ nát vỏ, tỷ lệ thô, mịn bột Nhà máy sử dụng thiết bị lọc khung nên tỷ lệ thành phần sau: + Tấm thô : 12  15% + Bột : 40  45% + Tấm mịn : 30  35% + Vỏ : 12% - gạo: Ðộ mịn bột gạo sau nghiền cao tốt * Nấu nguyên liệu, houblon hoá, lọc dịch đường: - Kiểm tra nhiệt độ nấu, tốc độ nâng nhiệt giữ nhiệt đồng hồ nhiệt kế - Kiểm tra mức độ đường hoá: Dùng dung dịch iod để kiểm tra khối dịch đường hoá hết chưa - Kiểm tra độ dịch lọc 130 - Kiểm tra trình rửa bã: Kiểm tra nồng độ chất tan nước rửa bã để kết thúc trình lọc Khi nồng độ chất tan có nước rửa bã nhỏ 1% trình rửa bã kết thúc - Kiểm tra nồng độ dịch đường chảy vào nồi houblon sau lọc * Lắng làm lạnh: - Kiểm tra mức độ suốt dịch đường thiết bị Whirlpool ống thuỷ thiết bị để điều chỉnh thời gian giữ dung dịch thiết bị - Kiểm tra nhiệt độ dịch đường sau làm lạnh nhiệt kế Nhiệt độ đường sau làm lạnh phải đạt 100C - Kiểm tra độ nồng độ dịch lên men 10.2.2 Kiểm tra công đoạn lên men * Kiểm tra công đoạn nuôi cấy nấm men sản xuất: - Cứ kiểm tra sinh trưởng, phát triển nấm men cách đo độ giảm chất chiết đếm số lượng tế bào có đơn vị thể tích dịch kính hiển vi Ðồng thời kiểm tra tính khiết men, quan sát kính có men dại hay khơng, vi khuẩn lạ dịch men giống - Kiểm tra nhiệt độ phịng ni cấy sản xuất: nhiệt độ phịng ni cấy từ 12  150C - Kiểm tra nhiệt độ môi trường nuôi men nhiệt kế thiết bị nhân giống * Kiểm tra q trình lên men chính: Thường kiểm tra lần /1 ca Kiểm tra nhiệt độ phòng lên men, nhiệt độ  100C - Kiểm tra nhiệt độ dịch lên men mức độ thay đổi nhiệt độ để điều chỉnh lượng nước vào thiết bị - Kiểm tra tốc độ giảm độ chiết qua thời kỳ lên men - Quan sát lớp bọt bề mặt dịch mức độ sủi bọt - Kiểm tra nhiễm khuẩn xác định giá trị PH dịch - Kiểm tra mức độ kết lắng huyền phù - Hàm lượng CO2 kết thúc q trình lên men - Kiểm tra độ lên men biểu kiến bia cách đo độ chiết dịch lên men ban đầu bia non * Kiểm tra trình lên men phụ tàng trữ bia: - Kiểm tra nhiệt độ phòng lên men phụ, nhiệt độ 120 C 131 - Kiểm tra nhiệt độ dịch lên men - Kiểm tra áp suất dư thùng lên men phụ áp kế gắn thiết bị - Kiểm tra nồng độ CO2 độ lên men biểu kiến bia trước lọc ổn định Hàm lượng CO2 > 0,3% - Kiểm tra mùi vị, độ bia trước lọc 10.2.3 Kiểm tra công đoạn thành phẩm - Kiểm tra chế độ nhiệt độ máy trùng - Kiểm tra mức độ rót đầy bia lon - Kiểm tra thời gian trùng 10.3 Kiểm tra sản phẩm Ðể kiểm tra, người ta lấy 0,5% lượng bia thành phẩm vị trí khác lô bia để kiểm tra, xác định tiêu Các chai đưa kiểm tra phải khơng hở nắp, nứt vỏ, xì 10.3.1 Các tiêu cảm quan - Ðộ trong: Khi bia bơm từ thiết bị ổn định bia qua tang chứa máy chiết ta phải tiến hành kiểm tra độ bia, có kết tủa, lắng cặn hay không Bia chai thành phẩm kiểm tra cách quan sát đáy chai có cặn hay khơng - Ðộ bọt: độ bọt bia đánh giá rót bia vào cốc thuỷ tinh quan sát chiều dày lớp bọt, độ mịn, độ trắng bọt, thời gian bọt tồn Bia chất lượng tốt phải có nhiều bọt, bọt trắng mịn, lâu tan - Mùi: Ðưa nhẹ cốc từ xa vào mũi ngửi Bia phải có mùi thơm đặc trưng hoa houblon, malt khơng có mùi men chua - Vị: Vị bia phải thơm ngon, có vị đắng nhẹ hoa houblon, nhẹ Bia không đắng, hay chua, lạt 10.3.2 Các tiêu hoá lý - Xác định tỷ trọng bia tỷ trọng kế: Tỷ trọng bia từ 1,005  1,02 - Ðộ màu: Ðược xác định cách so màu với dung dịch nước cất có pha thêm dung dịch iod 0,1N Ðộ màu số ml dung dịch iod 0,1N pha vào dung dịch nước cất để tạo thành dung dịch có màu tương đương với màu bia - Màu sắc bia màu vàng rơm Ðộ màu bia từ 0,5  0,65 ml - Ðộ pH bia: 4,1  4,8 10.3.3 Các tiêu hoá học 132 * Xác định độ khô: Lấy 10 ml bia loại CO2 cho vào cốc có dung tích 50 ml sấy khơ, đặt vào nồi cách thuỷ đun nóng, cạn bia cốc Lấy cốc đặt vào tủ sấy, sấy đến khối lượng không đổi nhiệt độ 100  1050C Ðộ khơ bia tính theo cơng thức: E Với: M  M1 , gam/lít 10 M2: khối lượng cốc đựng bia sau sấy, mg M1: khối lượng cốc ban đầu, mg 10: Số ml bia dùng để cô cạn sấy khô * Xác định độ tro: Lấy 10ml mẫu thử cho vào chén sứ sấy khô cân cân phân tích Sau khơ lửa, tiếp tục cho chén vào lò nung nung đến tạo tro có màu trắng sấy khối lượng khơng đổi Hàm lượng tro bia tính: X= Với (G2  G1 )1000 , g/l 10 x1000 G1: Khối lượng chén sứ sấy khô, mg G2: Khối lượng chén tro, mg * Xác định độ chua: Cách xác định: Lấy xác 10ml bia loại CO2, thêm 40ml nước cất giọt dung dịch phenolphtalein vào bình tam giác 100ml Sau chuẩn độ dung dịch NaOH 0,1N đến dung dịch thử có màu hồng nhạt bền vững Thể tích NaOH tiêu tốn chuẩn độ độ chua bia * Xác định độ rượu: Lấy 100 ml bia loại CO2 cho vào thiết bị chưng, chưng đến gần cạn Dịch chưng cất cho vào bình định mức dung tích 100 ml, cho thêm nước cất vào đủ 100 ml, lắc Lấy ml dịch chưng cho vào bình tam giác có nút mài dung tích 250 cho thêm ml nước cất 10 ml dung dịch nitrocromic Ðậy kín bình, phản ứng xảy 30 phút cho thêm 10 ml dung dịch KI 10%, 100 ml nước cất, lắc Sau phút dùng dung dịch Na2S2O3 0,1N chuẩn bị trước buret để chuẩn lượng iod giải phóng Chuẩn dung dịch chuyển sang màu vàng nhạt cho thêm  ml dung dịch tinh bột 1% để chuyển sang màu xanh đậm Tiếp tục chuẩn độ dung dịch 133 Na2S2O3 dung dịch bình chuyển từ màu xanh đậm sang màu xanh lục Ghi thể tích dung dịch Na2S2O3 dùng Song song với mẫu thí nghiệm, tiến hành làm mẫu trắng với 10 ml dung dịch nitrocromic 10 ml nước cất theo thời gian thao tác mẫu thử Ghi thể tích dung dịch Na2S2O3 dùng Hàm lượng rượu mẫu phân tích tính: A= Với: ( N  n)  1,15  1000 , g/l  1000 N: Số ml Na2S2O3 dùng để chuẩn mẫu trắng n: Số ml Na2S2O3 dùng để chuẩn mẫu phân tích 1,15: Số mg C2H5OH tương ứng với ml Na2S2O3 0,1N 5: Số ml bia dùng phân tích * Xác định hàm lượng CO2 có bia: Trước xác định, bia phải làm lạnh đến 40C để khỏi bị CO2 Chuẩn bị hai bình tam giác có nút mài dung tích 500 ml sơ đánh dấu mức thể tích khoảng 200 ml 250 ml Rót vào bình 20 ml dung dịch NaOH 2N Mở chai bia mẫu cẩn thận, nhẹ nhàng rót nhanh vào bình mức 200  250 ml Ðậy nút bình lắc  10 phút Ðể n lát rót tồn vào ống đong đọc xác kết (B) Tiến hành thí nghiệm: Dùng pipet hút xác 10 ml bia vừa chuẩn bị cho vào bình tam giác 250 ml, thêm 50 ml nước cất  giọt phenolphtalein, dung dịch có màu hồng Dùng dung dịch H2SO4 0,1N chuẩn độ lượng xút dư màu hồng khơng tính lượng axít tiêu tốn Thêm vào bình  giọt metyl da cam, dung dịch chuyển sang màu vàng Tiếp tục chuẩn độ H2SO4 dung dịch chuyển sang màu da cam Ghi thể tích H2SO4 tiêu tốn (V1) Song song với mẫu thí nghiệm phải tiến hành làm mẫu thí nghiệm trắng cách lấy 10 ml bia loại bỏ hết CO2 cho vào bình nón thêm ml NaOH 2N, 50 ml nước cất tiến hành phân tích tương tự mẫu Hàm lượng CO2 có bia (g/l) tính theo cơng thức sau: X= 0,0044  B(V1  V2 )  1000 , (g/l) 10  ( B  20) Trong đó: 134 0,0044: Số gam CO2 tương ứng với ml dung dịch H2SO4 0,1N B: Thể tích bia kiểm hố, ml V1,V2: Thể tích H2SO4 0,1N tiêu tốn để chuẩn độ mẫu thử mẫu trắng, ml 1000: Hệ số chuyển đổi ml 10: Thể tích bia mẫu lấy để kiểm tra, ml 20: Thể tích dung dịch NaOH 2N dùng để kiểm hoá bia mẫu, ml * Xác định diaxetil chất dixeton khác: + Nguyên tắc: Tách chất dixeton từ bia cách chưng cất Cho phần chưng cất phản ứng với dung dịch O-fenilendiamin tạo chất dẫn xuất quinoxalin Axít hố đo quang phổ thu từ phản ứng Tính nồng độ chất dixeton nhờ hệ số xác định qua chất chuẩn + Cách xác định: Tiến hành thử: Lấy 100 ml mẫu cho vào ống nghiệm định cỡ vạch đưa vào dụng cụ chưng cất Chưng cất mẫu cho thu 25 ml dịch cất ống nghiệm định cỡ vạch, thời gian chưng cất từ 8-10 phút Trộn đồng dịch cất Dùng pipet lấy 10 ml dịch cất cho vào ống nghiệm khô: 1) Thêm 0,5 ml dung dịch O-fenilendiamin vào ống thử 2) Hoà trộn hai dung dịch 3) Ðể yên chỗ tối khoảng 20-30 phút 4) Dùng pipet thêm ml axit clohydric (4M) vào hỗn hợp phản ứng 5) Ðem đo quang phổ kế bước sóng hấp thụ 335 nm so sánh với nước Xác định A335 Thử mẫu trắng: Thực phép thử song song với mẫu trắng cách thay dịch cất nước, tiến hành bước từ 1) đến 5) Xác định Ab1 Chuẩn bị chất chuẩn: Dùng pipet cho 9,9 ml nước vào ống nghiệm khô, thêm 0,1 ml dung dịch chuẩn diaxetil lắc cho đồng ( tiến hành bước từ đến 5) Xác định Aet 135 Tính tốn kết quả: Tính hàm lượng chất dixeton, biểu thị mg/l diaxetil theo công thức sau: A335  Ab1  0,625 Aet  Ab1 A335, Ab1, Aet xác định 136 KẾT LUẬN Sau thời gian thực nhiệm vụ làm đồ án tốt nghiệp“Thiết kế nhà máy sản xuất bia công suất 150000 lít/ngày Trong sản phẩm bia chai có nồng độ 11,50 Bx, bia có nồng độ 100 Bx Lượng bia chiếm 20%” Cùng với giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo bạn bè, mang lại cho em hiểu biết sâu rộng không công nghệ sản xuất bia mà lĩnh vực khác xây dựng, kinh tế, khí Lịch sử ngành bia nước ta chưa lâu song với quy mô sức phát triển khẳng định công nghiệp sản xuất bia ngành kinh tế quan trọng có chỗ đứng vững kinh tế quốc dân cịn nhiều tiềm để phát triển Chính thiết kế nhà máy bia yêu cầu phù hợp với nhu cầu thực tiễn Nhà máy sản xuất bia theo công nghệ lên men đại bao gồm nhiều phân xưởng với máy móc, trang bị đại Do thiết kế nhà máy bia hoàn chỉnh với đầy đủ phận cơng việc phức tạp địi hỏi nhiều thời gian phải có kiến thức tổng hợp nhiều lĩnh vực Điều nói lên thiết kế nhà máy bia yêu cầu điêu kiện cần thiết để rèn luyện kỹ tiếp cận gần với công nghiệp sản xuất thực phẩm đặc biệt ngành công nghệ sản xuất sản phẩm lên men Để hoàn thiện đồ án trình nỗ lực thân giúp đỡ tận tình thầy giáo – kỹ sư: Lê Đình Thạch, bảo nhiệt tình thầy mơn hố thực phẩm, khoa Hố học trường Đại học Vinh Mặc dù có nhiều cố gắng song chắn đồ án em nhiều sai sót hạn chế, em mong nhận bảo nhiệt tình thầy cô giáo để em kịp sửa chữa, bổ sung thêm kiến thức cho thân Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn cô giáo Nguyễn Thị Hiền giúp đỡ em hoàn thành tốt đẹp đồ án Vinh, ngày 25 tháng 12 năm 2010 Sinh viên thiết kế Hồ Bá Minh 137 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hồng Đình Hồ (2000) Cơng nghệ sản xuất malt bia Nhà xuất Khoa học kỹ thuật [2] Nguyễn Đình Thưởng, Nguyễn Thanh Hằng ( 2000) Cơng nghệ sản xuất kiểm tra cồn etylic Nhà xuất khoa học kỹ thuật [3] Bùi Đức Hợi (chủ biên), (1985) Chế biến lương thực Nhà xuất khoa học kỹ thuật [4] Tập thể tác giả: Bộ mơn Q trình - thiết bị cơng nghệ hố chất thực phẩm( 19821992) Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hố chất (Tập 1,2) Nhà xuất khoa học kỹ thuật [5] Nguyễn Bin ( 2000) Tính tốn q trình, thiết bị cơng nghệ hố chất cơng nghệ thực phẩm Nhà xuất Khoa học kỹ thuật [6] Ngơ Bình ( 1997) Cơ sở xây dựng nhà công nghiệp Nhà xuất Khoa học kỹ thuật [7] Bùi Ái ( 2005) Công nghệ lên men ứng dụng công nghệ thực phẩm Nhà xuất Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh 138 PHỤ LỤC Phần phụ lục bao gồm vẽ sau: − Sơ đồ dây chuyền công nghệ − Tổng mặt nhà máy − Mặt bằng, mặt cắt phân xưởng nấu − Mặt bằng, mặt cắt phân xưởng lên men − Mặt bằng, mặt cắt phân xưởng hoàn thiện 139 ... 60000 0 lít Trong ngày sản lượng bia cần sản xuất là: 30000 x = 1500 00 lít Vậy ngày, ngày tơi sản xuất bia chai, ngày sản xuất: 60000 0 : = 1500 00 lít Và ngày thứ tơi sản xuất bia với suất 1500 00... Năng suất lớn ngày: 1500 00 (lít) Trong đó: 20% bia ( 30000 lít) 80% bia chai ( 1 20000 lít) Để thuận tiện sản xuất tơi lập kế hoạch sản xuất sau: Trong ngày sản lượng bia chai cần sản xuất là: 1 20000 ... 300 sở sản xuất bia với công suất thiết kế 1,7 tỷ lít/ năm Trong số nhà máy bia hoạt động có 19 nhà máy đạt sản lượng sản xuất thực tế 20 triệu lít, 15 nhà máy bia có cơng suất lớn 15 triệu lít,