Quy trình sản xuất rượu vang đỏ

MỤC LỤC1LỜI MỞ ĐẦU2CHƯƠNG 1. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ31.1. Quy trình công nghệ31.2. Thuyết minh quy trình công nghệ4CHƯƠNG 2. CÁC CÔNG ĐOẠN CHẾ BIẾN52.1. Tiếp nhận, phân loại52.2. Rửa72.3. Tách cuống82.4. Làm nghiền, dập92.5. Sunfit hóa102.6. Lên men chính112.7. Ép lọc, loại bỏ bã132.8. Lên men phụ và ủ152.9. Lọc thô162.10. Lọc tinh172.11. Chiết rót và đóng nút192.12. Dãn nhán, đóng thùng24CHƯƠNG 3. VỆ SINH AN TOÀN THỰC PHẨM253.1. Xử lý chất thải của quá trình sản xuất253.2. Tiêu chuẩn của nước dùng trong sản xuất263.3. Các chất tẩy rửa thiết bị27KẾT LUẬN28Tài liêu tham khảo29 MỤC LỤC HÌNHHình 1.1.1. Sơ đồ quy trình sản xuất rượu vang đỏ4Hình 2.1.1. Hệ thống thang máy, có băng tải lựa chọn nho6Hình 2.1.2. Băng tải7Hình 2.2.1. Máy rửa băng chuyền8Hình 2.3.1. Thiết bị tách cọng trục nằm9Hình 2.4.1. Bộ phận nghiền nho10Hình 2.6.1. Hệ thống bồn lên men vang nho liên tục13Hình 2.7.1. Thiết bị ép có hai đầu chuyển động15Hình 2.7.2. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của thiết bị ép có tấm ép ở hai đầu15Hình 2.8.1. Thiết bị lên men16Hình 2.9.1. Sơ đồ thiết bị lọc khung bản17Hình 2.10.1. Các loại máy lọc màng18Hình 2.10.2. Sơ đồ thiết bị lọc màng19Hình 2.11.1. Sơ đồ dây chuyền chiết và đóng chai20Hình 2.11.2. Máy rửa chai thủy tinh21Hình 2.11.3. Máy chiết rót kiểu đối lưu22Hình 2.11.4. Sơ đồ nguyên lý chiết đẳng áp23Hình 2.11.5. Thiết bị đóng nắp chai24Hình 2.12.1. Cấu tạo máy dán nhãn25 LỜI MỞ ĐẦURượu vang là một thức uống có cồn, được lên men từ nước ép quả. Nói một cách đơn giản, dưới tác động của nấm men, quá trình lên men đã chuyển hóa đường có trong nước quả thành cồn. Rượu vang có thể làm từ nhiều loại quả khác nhau, tuy nhiên nguyên liệu chủ yếu vẫn là nho.Rượu vang đã quá nổi tiếng trên thế giới, đặc biệt là các nước Châu Âu , rượu vang đã có từ rất lâu đời và phổ biến. Nhưng ở Việt Nam tuy đã có các nhà máy sản xuất rượu vang nhưng vẫn chưa được sự quan tâm từ người dùng trong nước. Một phần cũng là do các cơ sở sản xuất chủ yếu là ở dạng thủ công, lên men tự nhiên chưa có cơ sở hóa học cũng như chất lượng sản phẩm không cao.Tuy nhiên, những năm gần đây người dân đang có xu hướng dùng rượu vang ngày một tăng. Nguyên nhân là rượu vang tốt cho sức khỏe, xu hướng hội nhập quốc tế và rượu mạnh đang bị làm giả quá nhiều khiến tâm lý người tiêu dùng lo sợ. Mặt khác, rượu vang có thể dùng cho cả nam và nữ không như các loại rượu mạnh trong nước không thích hợp cho nữ uống vì nồng độ rượu cao.Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất rượu vang là nho. Nguyên nhân là vì nho chứa rất nhiều đường, khoảng 15 – 20%, đường lại còn ở dưới dạng dễ lên men, nhiều muối khoáng nhất là K, P, Mg, Ca, S,… Thích hợp cho quá trình lên men dễ dàng, tạo độ rượu cao, ức chế được hoạt động của các vi khuẩn có hại, rượu lại bảo quản được lâu.Rượu vang có rất nhiều loại khác nhau như vang trắng, vang nổ, vang pha cồn,.. Nhưng đề tài nghiên cứu chỉ tập chung tìm hiểu về loại vang đỏ loại vang được ưa thích nhất trên thế giới. Để tìm hiểu cũng như giải đáp các thắc mắc về quá trình cũng như các thiết bị làm vang đỏ, ta sẽ đi nghiên cứu sâu về từng giai đoạn trong quá trình làm vang đỏ.

BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠNG NGHỆ HĨA  - TIỂU LUẬN ĐỀ TÀI BÁO CÁO THU HOẠCH VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƢỢU VANG ĐỎ CBHD: Phan Thị Quyên Sinh viên thực hiện: Phạm Đình Hiếu MSV: 2019607606 Lớp, khóa: TP03-K14 Hà Nội, 15 tháng 11 năm 2021 Trƣờng Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 1.1 Quy trình công nghệ 1.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ CHƢƠNG CÁC CÔNG ĐOẠN CHẾ BIẾN 2.1 Tiếp nhận, phân loại 2.2 Rửa 2.3 Tách cuống 2.4 Làm nghiền, dập 10 2.5 Sunfit hóa 11 2.6 Lên men 12 2.7 Ép lọc, loại bỏ bã 14 2.8 Lên men phụ ủ 16 2.9 Lọc thô 17 2.10 Lọc tinh 18 2.11 Chiết rót đóng nút 20 2.12 Dãn nhán, đóng thùng 25 CHƢƠNG VỆ SINH AN TOÀN THỰC PHẨM 26 3.1 Xử lý chất thải trình sản xuất 26 3.2 Tiêu chuẩn nƣớc dùng sản xuất 27 3.3 Các chất tẩy rửa thiết bị 28 KẾT LUẬN 29 Tài liêu tham khảo 30 Trƣờng Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa MỤC LỤC HÌNH Hình 1.1.1 Sơ đồ quy trình sản xuất rƣợu vang đỏ Hình 2.1.1 Hệ thống thang máy, có băng tải lựa chọn nho Hình 2.1.2 Băng tải Hình 2.2.1 Máy rửa băng chuyền Hình 2.3.1 Thiết bị tách cọng trục nằm Hình 2.4.1 Bộ phận nghiền nho 10 Hình 2.6.1 Hệ thống bồn lên men vang nho liên tục 13 Hình 2.7.1 Thiết bị ép có hai đầu chuyển động 15 Hình 2.7.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động thiết bị ép có ép hai đầu 15 Hình 2.8.1 Thiết bị lên men 16 Hình 2.9.1 Sơ đồ thiết bị lọc khung 17 Hình 2.10.1 Các loại máy lọc màng 18 Hình 2.10.2 Sơ đồ thiết bị lọc màng 19 Hình 2.11.1 Sơ đồ dây chuyền chiết đóng chai 20 Hình 2.11.2 Máy rửa chai thủy tinh 21 Hình 2.11.3 Máy chiết rót kiểu đối lƣu 22 Hình 2.11.4 Sơ đồ nguyên lý chiết đẳng áp 23 Hình 2.11.5 Thiết bị đóng nắp chai 24 Hình 2.12.1 Cấu tạo máy dán nhãn 25 Trƣờng Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa LỜI MỞ ĐẦU Rƣợu vang thức uống có cồn, đƣợc lên men từ nƣớc ép Nói cách đơn giản, dƣới tác động nấm men, trình lên men chuyển hóa đƣờng có nƣớc thành cồn Rƣợu vang làm từ nhiều loại khác nhau, nhiên nguyên liệu chủ yếu nho Rƣợu vang tiếng giới, đặc biệt nƣớc Châu Âu , rƣợu vang có từ lâu đời phổ biến Nhƣng Việt Nam có nhà máy sản xuất rƣợu vang nhƣng chƣa đƣợc quan tâm từ ngƣời dùng nƣớc Một phần sở sản xuất chủ yếu dạng thủ công, lên men tự nhiên chƣa có sở hóa học nhƣ chất lƣợng sản phẩm không cao Tuy nhiên, năm gần ngƣời dân có xu hƣớng dùng rƣợu vang ngày tăng Nguyên nhân rƣợu vang tốt cho sức khỏe, xu hƣớng hội nhập quốc tế rƣợu mạnh bị làm giả nhiều khiến tâm lý ngƣời tiêu dùng lo sợ Mặt khác, rƣợu vang dùng cho nam nữ khơng nhƣ loại rƣợu mạnh nƣớc khơng thích hợp cho nữ uống nồng độ rƣợu cao Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất rƣợu vang nho Nguyên nhân nho chứa nhiều đƣờng, khoảng 15 – 20%, đƣờng lại dƣới dạng dễ lên men, nhiều muối khoáng K, P, Mg, Ca, S,… Thích hợp cho q trình lên men dễ dàng, tạo độ rƣợu cao, ức chế đƣợc hoạt động vi khuẩn có hại, rƣợu lại bảo quản đƣợc lâu Rƣợu vang có nhiều loại khác nhƣ vang trắng, vang nổ, vang pha cồn, Nhƣng đề tài nghiên cứu tập chung tìm hiểu loại vang đỏ - loại vang đƣợc ƣa thích giới Để tìm hiểu nhƣ giải đáp thắc mắc trình nhƣ thiết bị làm vang đỏ, ta nghiên cứu sâu giai đoạn trình làm vang đỏ Trƣờng Đại học Cơng nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa CHƢƠNG SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ Đặc trƣng cơng nghệ sản xuất vang đỏ trình ngâm nho, nhằm chiết xuất chất từ vỏ nho, hạt phần cọng nho vào must Trong suốt thời gian ngâm nho, trình lên men khởi động diễn Ngồi có nơi sử dụng phƣơng pháp nhiệt để chiết xuất chất từ nho mà khơng cần áp dụng q trình ngâm nho Màu đỏ vang tập trung chủ yếu chất màu chiết xuất từ vỏ nho Ngồi q trình chiết xuất tạo nên hƣơng vị khác vang Các chất biến đổi theo thời gian tang trữ vang Vì vậy, hƣơng vị màu sắc must, vang non, vang chín vang tang trữ thời gian dài không giống Một đặc điểm cơng nghệ sản xuất vang trình lên men malolactic Sau lên men, vang có ổn định acid malic – loại chất dễ bị biến đổi theo thời gian Quá trình lên men malolatic đƣợc áp dụng cho tất kỹ thuật sản xuất vang đỏ, dù vùng có thời tiết nóng hay nho có lƣợng acid thấp 1.1 Quy trình cơng nghệ Hình 1.1.1 Sơ đồ quy trình sản xuất rượu vang đỏ Trƣờng Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa 1.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ Ngun liệu: Nho ngun liệu đƣợc thu mua từ ruộng vùng trông nho đƣợc tập kết, đƣa đến nơi sản xuất rƣợu vang Xử lý nguyên liệu: Nguyên liệu nho sau đƣợc đƣa đến nơi sản xuất đƣợc tiếp nhận đem phân loại Lựa chọn loại bỏ nho bị dập nát, thối hay xanh Sau tiến hành rửa loại bỏ cuống để rƣợu khơng bị đắng chat q Làm dập: Q trình làm dập, nghiền xé cho phép lấy phần ép khác theo quy định nghiêm ngặt quy trình cơng nghệ Giai đoạn cần thận trọng, không làm dập hạt nho, hạn chế gia tăng chất chát dịch nƣớc nho Phần thịt phải đƣợc xé nhuyễn Sunfit hóa: Sau làm nát ngun liệu, ngƣời ta khơng tiến hành đun sôi dung dịch lên men Để tiêu diệt vi sinh vật ngƣời ta thƣờng dùng Lƣợng dịch lên men khơng đƣợc q nhiều gây ức chế phát triển hoạt động chuyển hóa đƣờng thánh rƣợu, lƣợng sử dụng khoảng 30 – 120 mg/l Các nƣớc sản xuất rƣợu vang thƣờng dùng có tác dụng nhiều mặt: chống oxy hóa, làm giảm tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn có hại Tuy nhiên, dùng khơng liều lƣợng làm cho rƣợu vang có mùi khó chịu, tiêu diệt số vi sinh vật có lợi, đồng thời tác nhân gây ngộ độc rƣợu vang Ép, lọc thô: Ép xác với thiết bị không rỉ, thép inox khơng bị acid ăn mịn, khơng có vết sắt đồng Thu dịch chuẩn bị cho trình lên men Lọc bỏ phần xác vang trắng Lọc bỏ cuống hạt vang đỏ Ở giai đoạn thƣờng xảy trình lên men tự phát Một số kỹ thuật để ngăn ngừa tƣợng xử lý nƣớc nho với (sunfit hóa) kéo dài từ 12 – 24h, liều lƣợng 15 – 29g /100 lit nho Lên men, Ủ: Lên men rƣợu vang thƣờng chia thành giai đoạn: lên men nhiệt độ từ 20 – 30ºC khoảng 10 ngày dài Ở cuối giai đoạn lên men chính, dịch lên men dần protein pectin lắng xuống Lên men phụ nhiệt độ từ 15 - 18ºC Trƣờng Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa Để rƣợu vang đạt đƣợc hài hòa ổn định mùi vị chất lƣợng rƣợu phải đƣợc ủ nhằm cho khí oxy tác động thật chậm Rƣợu vang ủ bồn thép lớn phải ủ lâu rƣợu vang để bồn thùng gỗ sồi Ủ nhiệt độ - 10ºC để rƣợu vang hoàn thiện hƣơng vị đặc trƣng Thời gian ủ vài tháng, vài năm, chí hàng chục hàng trăm năm Lọc tinh: Sau thu đƣợc vang non, ngƣời ta bổ sung enzyme pectin 0,1 g/l bentonit 1,5 g/l, để thời gian tang trữ tách cặn thu đƣợc vang thô Lọc sơ vang thô sau dùng máy lọc màng để lọc tinh đem chiết rót, đóng chai CHƢƠNG CÁC CƠNG ĐOẠN CHẾ BIẾN 2.1 Tiếp nhận, phân loại Có nhiều dạng thiết bị tiếp nhận nho khác Nhƣng mục đích chung thiết bị tiếp nhận nho từ xe chuyên chở, từ thùng đựng nho vận chuyển vào thiết bị xử lý Các thiết bị phải đảm bảo việc di chuyển nho từ xe đến thiết bị xử lý đƣợc nhanh hạn chế làm dập nát nho Trong q trình di chuyển, số nho bị dập nát, nhiên thời gian di chuyển ngắn nên không gây tác động đáng kể đến quy trình Mặc dù vậy, cần ý đến việc vệ sinh thiết bị Tránh để tác nhân khác nhƣ vi sinh vật, chất bẩn tồn dƣ,… rơi vào nho Hình 2.1.1 Hệ thống thang máy, có băng tải lựa chọn nho Toa móc có hệ thống thang máy; Thiết bị làm dập nho – loại cọng nho; Bơm nho; Băng tải lựa nho Những nơi sản xuất thủ công, việc thu hoạch nho đƣợc thực tay, nho đƣợc đựng thùng nhỏ, khơng cần thiết phải có thiết bị tiếp nhận nho Trƣờng Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Công nghệ Hóa riêng biệt Có nơi cần có băng tải để lựa chọn nho cho dễ dàng Có nơi thực việc lựa chọn nho thu hoạch đƣa thẳng vào thùng chứa thiết bị đánh nát nho Tuy nhiên sở lớn hơn, có lƣợng nho thu hoạch sử dụng nhiều sản xuất vang, cần sử dụng thiết bị tiếp nhận vận chuyển nho, để giảm nhân cơng nhƣ giảm tác động khơng có lợi đến chất lƣợng nho Lúc nho đƣợc thu hoạch máy vận chuyển đến phân xƣởng xe chuyên dụng Sau đƣợc đƣa đến hệ thống tiếp nhận phân loại Nho sau đƣợc thu hoạch đƣợc vận chuyển loại xe vận chuyển có móc, loại xe dễ dàng chuyển nho từ xe vào hệ thống tiếp nhận nho Sau nho vào hệ thống tiếp nhận tiếp tục đƣợc vận chuyển tiếp đến khâu Khi nho băng tải, ngƣời ta thực trình phân loại nho: Hình 2.1.2 Băng tải Trục căng; Trục lăn; Bộ chuyển động; Động cơ; Khung; Trục dẫn Cơ cấu làm căng Nho đƣợc đƣa từ hệ thống tiếp nhận đƣợc đƣa lên bề mặt băng tải Khi động số đƣợc bật làm cho chuyển động số quay kéo theo trục dẫn số chuyển động theo Băng tải đƣợc trục căng số trục dẫn số đóng vai trị vừa phận kéo, vừa phận tải vật liệu Nho bề mặt băng tải chuyển động với băng tải, công nhân đứng cạnh băng tải để phân loại nho Những chùm nho chín đạt yêu cầu đƣợc tiếp tục chuyển động băng tải đến khâu Những loại nho nhƣ chƣa chín tới, chín hay hƣ thối đƣợc cơng nhân lấy khỏi băng truyền phân loại riêng Trƣờng Đại học Cơng nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa Ƣu điểm hệ thống băng tải có cấu tạo không phức tạp, vận hành dễ dàng an tồn, khả tự động hóa cao, suất lớn, thân thiện với môi trƣờng Tuy nhiên hệ thống chiếm diện tích lớn, khơng vận chuyển đƣợc độ dốc cao 2.2 Rửa Sau nho đƣợc phân loại đƣợc băng tải đƣa máy rửa để làm tạp chất, thuốc trừ sâu, vi sinh vật bám bề mặt nho Giai đoạn phải đƣợc thực nhanh tốt để tránh làm chất hịa tan có nho vào nƣớc rửa Hình 2.2.1 Máy rửa băng chuyền Máng dẫn nguyên liệu vào; Băng tải; Ống thổi khí; Vịi phun nƣớc áp lực cao Nho đƣợc đổ bề mặt băng chuyển động băng tải vào thùng chứa dung dịch rửa Tại nho chìm dung dịch rửa với băng tải, cặn bẩn bám nho hút nƣớc làm tơi, bở Đồng thời ngƣời ta thổi khí qua ống thổi khí làm xáo trộn dung dịch rửa với nho làm bung lớp cặn bẩn Sau nho lên băng tải chéo đƣợc xối nƣớc áp lực cao (2 – 3at) để rửa dung dịch rửa cặn bẩn cịn sót lên băng tải ngang, đƣợc làm khô tới quy trình tách cuống Cặn bẩn lắng xuống dƣới bồn đƣợc tháo qua vòi dƣới đáy Nƣớc bẩn đƣợc qua cửa chảy tràn, lƣợng nƣớc chảy với lƣợng nƣớc vòi phun nƣớc số Ƣu điểm máy rửa băng chuyền có cấu tạo đơn giản, dễ dàng bảo trì, sửa chữa Ngoài việc vận hành dễ dàng dẫn tới đỡ tốn chi phí đào tạo ngƣời vận hành Trƣờng Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Công nghệ Hóa Nhƣợc điểm suất máy rửa băng chuyền không đƣợc cao so với thiết bị rửa nguyên liệu khác Việc dùng nƣớc phun liên tục dẫn tới tốn nƣớc gây lãng phí 2.3 Tách cuống Nhiệm vụ trình tách cuống nho khỏi chùm để làm giảm lƣợng chứa tank chứa đến 30% Hiệu suất nén máy nén xác nho đƣợc tách cọng cao Tuy nhiên q trình lên men có cọng nho ln đảm bảo lƣợng khí định cho q trình lên men, hạn chế tăng nhiệt độ (do hấp thụ phần lƣợng) Cọng nho làm thay đổi thành phần vang Nƣớc với đƣờng cọng làm giảm độ cồn Tuy nhiên nhựa cọng nho lại chứa nhiều kali acid Loại bỏ cọng nho tăng độ acid must làm tăng độ cồn hình thành sau Tác động rõ rệt cọng nho tác động đến lƣợng tannin Theo nhiều khảo sát, 54% tổng lƣợng tannin chùm nho từ vỏ nho, 25% từ hạt 21% từ cọng Hình 2.3.1 Thiết bị tách cọng trục nằm Phễu nạp liệu Trục với cánh tay quay Cửa cọng Cửa nho loại cọng Thùng có đục lỗ Trƣờng Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Công nghệ Hóa ngƣợc chiều so với giai đoạn chờ nạp liệu để tiếp tục làm việc Các vành ép hệ thống quay đƣợc sử dụng để phá cấu trúc bánh xác nho, giúp việc làm vệ sinh thiết bị đƣợc dễ dang Ƣu điểm: Tính tự động hóa cao, hiệu suất ép tốt Nhƣợc điểm: Khơng thể làm việc liên tục sau mẻ phải dừng lại để lấy bã Giá thành cao khó sửa chữa có cấu tạo phức tạp 2.8 Lên men phụ ủ Mục đích q trình lên men phụ làm chín rƣợu vang, hình thành hƣơng vị, làm ổn định chất lƣợng rƣợu vang u cầu q trình lên men đảm bảo khơng bị nhiễm tạp vi sinh vật, khơng bị thất rƣợu, thực yêu cầu trình lão hố rƣợu Hình 2.8.1 Thiết bị lên men Sau lên men xong tiến hành chuyển lên men phụ điều kiện nhiệt độ ổn định từ 15 - 18 độ C, thời gian từ -3 tháng thiết bị thùng inox thùng gỗ Trong qúa trình lên men phụ rƣợu vang nấm men tiếp tục hoạt động thực q trình chuyển hố quan trọng làm tăng chất lƣợng hƣơng vị, độ khử chất khơng có lợi rƣợu nhƣ: Tiếp tục trình lên men rƣợu tốc độ chậm hơn; Bão hoà rƣợu (sản xuất vang nổ); Khử aldehit; Lắng cấu tử làm đục rƣợu; Tiếp tục tạo thành este hình thành hƣơng thơm cho sản phẩm 16 Trƣờng Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa 2.9 Lọc thơ Mục đích: Loại bỏ bã vang xác nấm men cịn sót lại Chuẩn bị cho q trình hồn thiện sản phẩm Sau trình lên men phụ ủ đạt yêu cầu, rƣợu vang đƣợc bơm vào thiết bị lọc khung để loại bỏ thành phần không cần thiết làm rƣợu nâng cao chất lƣợng cảm quan Hình 2.9.1 Sơ đồ thiết bị lọc khung Cấu tạo: thiết bị lọc khung thiết bị làm việc theo nguyên tắc nén áp suất Thiết bị lọc gồm phần chính, phần thứ phận lọc phần thứ hai phận bơm để hút nén dung dịch lọc qua vật liệu lọc Phần thứ thiết bị lọc bao gồm khung lọc (tấm vải lọc khung bản) đƣợc ép lại với nhờ đĩa quay tay Số lọc sử dụng tối đa đến 50 – 100 Tấm vải lọc khung hay gọi vải lọc khung đƣợc làm vật liệu polypropylene (PP), có độ bền, khả chịu mơi trƣờng hóa chất cao Phần thứ hai phận hút nén dung dịch lọc gồm bơm nén áp suất cao hai thùng chứa thép không rỉ Mỗi thùng có dung tích 200 lít, có thị mức dung dịch thùng Một thùng đựng dung dịch đục ( Rƣợu vang chƣa lọc), thùng đựng dịch lọc 17 Trƣờng Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Công nghệ Hóa Nguyên lý hoạt động: Làm việc gián đoạn nghĩa nhập liệu vào liên tục, nƣớc lọc lấy liên tục nhƣng bã đƣợc tháo theo chu kì Thiết bị lọc khung đƣợc cấu tạo chủ yếu khung bản, bảo gồm hệ thống lọc khung làm từ thép không rỉ đƣợc điều chỉnh kích thủy lực Khung giữ vai trị chứa bã lọc nới nhập huyền phù vào Bản tạo bề mặt lọc với rãnh dẫn nƣớc lọc Khung thƣờng đƣợc chế tạo có hình dạng vng phải có bịt kín tốt ghép khung Khung đƣợc xếp liên tiếp giá đỡ Giữa khung vách ngăn lọc Ép chặt khung nhờ có cấu đai vít xoắn nhờ tay quay Lỗ dẫn huyền phù nhập liệu khung đƣợc nối liền tạo thành ống dẫn nhô để ghép với hệ thống cấp liệu Nƣớc lọc chảy từ qua hệ thống đƣờng ống lấy Bã đƣợc giữ lại bề mặt vách ngăn lọc đƣợc chứa khung Khi bã khung đầy dừng trình lọc để tiến hành rửa tháo bã Quá trình lọc đƣợc vận hành bơm piston cao áp Cuối trình lọc, lực nén làm cạn dịch bã Ƣu điểm thiết bị bề lọc đơn vị diện tích lớn Có thể kiểm tra quy trình làm việc đƣợc Động lực trình lọc lớn Nhƣợc điểm: Thao tác tay nhiều, rửa bã chƣa đƣợc tốt, thƣờng phải thay vải lọc vải lọc nhanh bị rách 2.10 Lọc tinh Mục đích: Loại bỏ xác nấm men cịn sót lại, triệt tiêu vi khuẩn để chuẩn bị cho trình chiết rót, đóng chai u cầu: Q trình lọc nên đƣợc thực điều kiện kín tránh tiếp xúc với môi trƣờng để hạn chế xâm nhập vi sinh vật từ bên ngồi vào sản phẩm Hình 2.10.1 Các loại máy lọc màng 18 Trƣờng Đại học Cơng nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa Hình 2.10.2 Sơ đồ thiết bị lọc màng Nguyên lý hoạt động: Rƣợu vang sau đƣợc lọc thô để loại bỏ cặn thơ đƣợc bơm vào bồn chứa Sau rƣợu từ bồn đƣợc đƣa vào thiết bị lọc màng để loại bỏ hết cặn cịn sót lại Rƣợu đƣợc bơm đầy vào thiết bị, tiếp dịch lỏng vào màng lọc với kích thƣớc lỗ lọc từ 0,45μm – 0,65μm Khi rƣợu qua màng xác nấm men hay vi khuẩn bị giữ lại, rƣợu tiếp tục qua màng phía trung tâm thiết bị ngồi theo ống dẫn Để đảm bảo chất lƣợng vang nhƣ độ bền cho màng lọc nên sử dụng 1/2 công suất lọc Ƣu điểm: Hiệu lọc cao, lọc đƣợc cặn mà lọc thơ khơng lọc đƣợc Nhƣợc điểm: Giá thành thiết bị cao, màng lọc sử dụng đƣợc vài tuần đến vài tháng phải thay tùy theo phƣơng thức tuần suất hoạt động 19 Trƣờng Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa 2.11 Chiết rót đóng nút Mục đích: Đƣa rƣợu vào bao bì thủy tinh với kích thƣớc dung tích khác đáp ứng yêu cầu thị hiếu ngƣời tiêu dùng u cầu: q trình rót phải diễn mơi trƣờng kín để tránh lây nhiễm từ vi sinh vật bên ngồi Hình 2.11.1 Sơ đồ dây chuyền chiết đóng chai A Rửa chai; B Xếp chai; C Sục Nitơ; D Tank chứa vang; E Hệ thống lọc; F Chiết chai; G Đóng nút bần; H Phủ vỏ bọc nút; I Dán nhãn; J Xếp thùng; K Xếp pallet Vang từ bồn chứa sau lọc (D) đƣợc chiết rót vào chai (F) sau đƣợc đem đóng nút (G), phủ vỏ bọc nút (H), dán nhãn (I), đóng code Chai vang hoàn thiện đƣợc xép vào thùng (J) Các thùng vang xếp vào pallet (K) đƣa vào hầm chứa a Chuẩn bị cho chiết chai 20 Trƣờng Đại học Cơng nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa Hình 2.11.2 Máy rửa chai thủy tinh Ngâm nƣớc lạnh Phun rửa sơ Bồn chứa sút Bồn chứa sút phụ Nƣớc nóng Nƣớc lạnh Nƣớc Nƣớc nóng Nguyên lý hoạt động: Chai bẩn đƣợc đƣa vào vị trí tiếp nhận chai, sau đƣợc chuyển dần xuống dƣới đƣợc ngâm bể chứa nƣớc lạnh để làm ƣớt chai loại đƣợc phần cặn Tiếp chai đƣợc tới vịi phun rửa sơ nƣớc nóng đƣợc lấy từ bể số Tai dƣới áp lực vòi phun loại đƣợc phần lớn cặn thô nhãn chai Kế tiếp chai đƣợc đƣa sang bể ngâm dung dịch kiềm chính, chất bẩn cịn bám bề mặt bở tơi nhanh chóng Thời gian ngâm dung dịch kiềm phải đủ để tất chất bẩn mềm dễ dàng tách ra, kể nhãn cịn sót lại Sau đƣợc ngâm dung dịch kiềm, chai đƣợc đƣa lên trên, dốc ngƣợc đƣợc phun dung dịch sút từ bồn chứa vào tâm chai để làm bên Bên ngồi đƣợc phun rửa Sau chai đƣợc phun rửa nƣớc nóng tử bể chứa mục đích để làm hết dung dịch sút tồn đọng Chai đƣợc tiếp tục lến bể số để rửa nƣớc lạnh để làm hạ nhiệt độ chai Cuối đƣợc rửa lại nƣớc trƣớc Ƣu điểm: Tính tự động hóa cao, rửa đƣợc nhiều loại chai có dung tích khác nhau, rửa đƣợc nhiều loại cặn bẩn, suất lớn 21 Trƣờng Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa Nhƣợc điểm: Lãng phí nhiều nƣớc, giá thành cao, cấu tạo phức tạp, vệ sinh bảo trì thiết bị khó b Chiết chai Hình 2.11.3 Máy chiết rót kiểu đối lưu Máy chiết rót kiểu đối lƣu hay cịn gọi đẳng áp đƣợc thiết kế thuận tiện cho việc rót nƣớc khoáng hay rƣợu vang nƣớc ép trái Vang chiết vào chai phƣơng pháp trọng lực, đẳng áp, chân không Phƣơng pháp trọng lực: Vang rơi tự xuống chai theo lực hấp dẫn sau mở van dẫn vang vào chai Trong phân xƣởng lớn thƣờng không sử dụng phƣơng pháp này, vang dễ bị tác động mơi trƣờng bên ngồi Để đảm bảo chất lƣợng sản phẩm, tốn hao, bị không khí vi sinh vật xâm nhập, phƣơng pháp chiết rót tốt thƣờng đƣợc sử dụng nhiều phƣơng pháp chiết dựa nguyên tắc đẳng áp 22 Trƣờng Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa Hình 2.11.4 Sơ đồ ngun lý chiết đẳng áp Tank chứa vang; Chai; 3,4,5 Van Nguyên lý hoạt động: Đƣa chai (2) vào vị trí tiếp nhận dịch chiết Hệ thống bơm hút rút gần hết khơng khí chai (khoảng 90%) từ van (5), tạo môi trƣờng chân không chai Sau van (4) đƣợc mở, khí vào chai (2) Tiếp sau mở van (3), lúc hình thành cân áp suất (đẳng áp) dịch chiết rơi tự vào chai (2) Khi đầy theo quy định (nhờ thiết bị cảm ứng báo) van (4) tự động đóng lại, khí khơng quay trở thùng chứa (1) (phá đẳng áp), dịch chiết ngừng chảy xuống chai Các van (3) (4) lần lƣợt đƣợc đóng lại Q trình chiết rót kết thúc u cầu: Đậy đóng kín tuyệt đối, thời gian sản phẩm từ lúc rời khỏi vị trí chiết đến đóng nút xong tối đa là: – giây, tối đa giây Áp suất chiết rút trung bình 1,2 – 1,5 atm Nhiệt độ chiết rót trung bình – ºC tối ƣu – ºC Mức chiết – cm tính từ đáy nút bần xuống mặt dịch chiết 23 Trƣờng Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa Ƣu điểm: Tính tự động hóa cao, thiết kế thay đổi nhanh cho kích thức chai, q trình rót khơng bị tràn chất lỏng lên chai hay băng tải, bị vi sinh vật xâm nhập trình chiết suất cao Nhƣợc điểm: Giá thành cao, cấu tạo phức tạp khó khăn q trình bảo trì Cần phải có khí để thực q trình chiết c Đóng chai Hình 2.11.5 Thiết bị đóng nắp chai Chai sau đƣợc chiết rót đƣợc đƣa vào thiết bị đóng nắp Nắp đƣợc đƣa vào máy để chuẩn bị đóng nắp Khi chai vào buồng đóng, nút chai đƣợc thiết bị đóng vào dƣới tác dụng lực ép lắn quay để nắp chai khít lại Chai đứng yên lăn ghép chạy vòng quay lọ Dƣới tác dụng lực phía dễ làm vỡ miệng chai Các máy cải tiến thêm dùng tới lăn lúc, bố trí cân miệng chai cách 120º làm cho tỷ lệ chai bị võ ghép giảm nhiều Q trình đóng nút cần đƣợc theo dõi kỹ để đảm bảo khoảng cách mặt dƣới nắp với mặt rƣợu – cm Thiết bị đóng nắp thƣờng có hệ thống chân không để giảm áp lực chai xuống dƣới 1atm Ƣu điểm: Hiệu suất làm việc cao, có tính tự động hóa cao, tuổi thọ thiết bị dài Nhƣợc điểm: Giá thành cao, cần ngƣời qua đào tạo để điều khiển 24 Trƣờng Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa 2.12 Dãn nhán, đóng thùng Mục đích: dán nhãn lên sản phẩm để tăng tính thẩm mỹ cơng bố thành phần liều lƣợng chất có sản phẩm Hình 2.12.1 Cấu tạo máy dán nhãn Cấu tạo máy dán nhãn có kích thƣớc tƣơng đối lớn Máy thƣờng đƣợc dùng khu cơng nghiệp, xí nghiệp để dán tem nhãn sản phẩm nhiều kích thƣớc với số lƣợng lớn Nguyên lý hoạt động: Chai sản phẩm di chuyển băng tải đồng thời đƣợc quay tròn nhờ cấu ma sát, băng ma sát đƣợc căng cuộn băng keo hai mặt Chai di chuyển trịn dính chặt tem nhãn dán Nhãn chai đƣợc dán cứng nhờ lực lăn ép băng ma sát Hoặc máy hoạt động cách nhận diện chai chuyển chai đến vị trí tem nhãn đƣợc chuyển bị sãn, dán lên chai chuyển Ƣu điểm: Phƣơng pháp có ƣu điểm độ xác cao Ít phế phẩm, sản phẩm đƣợc dán số lƣợng lớn nhanh chóng Nhƣợc điểm: Cấu tạo máy dãn nhãn phức tạp hơn, giá thành máy cao hơn, cần đảm bảo máy đƣợc vệ sinh thƣờng xuyên Vang sau đƣợc dán nhãn đƣợc đóng hộp xếp thùng bảo quản hầm rƣợu Thông thƣờng thùng vang trƣớc chuyển chứa 12 chai 750 mL, 56 thùng / pallet; 12 chai 350 mL, 100 thùng / pallet 25 Trƣờng Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa CHƢƠNG VỆ SINH AN TỒN THỰC PHẨM 3.1 Xử lý chất thải trình sản xuất Dòng thải 1: nƣớc ngƣng tụ, nƣớc làm lạnh thƣớng khơng nhiễm nên thải trực tiếp xử lý sơ để tái sử dụng nguồn nƣớc tƣơng đối chiếm khoảng 30% so với tổng lƣợng nƣớc thải Dòng thải 2: nƣớc thải chứa dầu mỡ dòng thải có lƣu lƣợng nhỏ xử lý cách nhập bể phân ly có kết cấu đặc biệt để tách dầu Dịng thải khơng cần xử lý trình tách dầu đảm bảo nƣớc thải thấp có hàm lƣợng dầu thấp tiêu chuẩn cho phép Dòng thải 3: nƣớc thải từ vệ sinh thiết bị, nấu, lên men, thùng chứa, máy lọc… chiếm lƣợng lớn nguồn ô nhiễm cần phải xử lý Nƣớc thải chƣa nhiều chất hữu dễ chuyển hóa sinh học Nếu không đƣợc xử lý, nƣớc thải loại mơi trƣờng thích hợp cho vi sinh vật phát triển, kể vi sinh vật gây bệnh Nƣớc thải loại cịn gây nhiễm thứ cấp lên men chất hữu sinh axit hữu cơ: butyric, pronionic, lactic… phân hủy protein tạo axitamin amin đặc trƣng thối rữa gây mùi khó chíu Các sản phẩm với chất khí , , gây nhiễm khơng khí Dịng thải 4: nƣớc thải sinh hoạt, nƣớc mƣa, nƣớc thải phận xử lý nƣớc ngầm Dòng khơng lớn, gây nhiễm, thải trực tiếp cống thải Nƣớc thải trình sản xuất rƣợu chủ yếu từ trình: Nguồn thải khâu rửa, sơ chế: khâu sử dụng nhiều nƣớc, mà lƣợng nƣớc thải khâu lớn Đặc điểm nƣớc thải khâu có nhiều cặn lắng, nhiều mảnh vụn vỏ, cuống quả, thành phần thịt Nguồn nƣớc thải khâu lọc: doanh nghiệp sử dụng lọc bơng để lọc rƣợu vang, mà sau ca lọc phải tiến hành giặt bơng Nƣớc sử dụng q trình rửa lớn Đặc điểm nƣớc thải khâu nông độ ô nhiễm chất hữu cao Nguồn nƣớc thải trình rửa chai: dụng dung dịch NaOH làm chất tẩy rửa nên nƣớc thải q trình rửa chai có pH lớn (mang tính kiềm) Ngồi nƣớc thải khâu cịn chứa nhiều vụn rác lƣợng nhãn mác có chai bẩn bị rửa trôi 26 Trƣờng Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa Ngồi cịn có chất thải khác nhƣ nho bị hƣ, thối trình phân loại bã trình ép Chúng đƣợc dùng làm thức ăn chăn ni làm phân bón để cải thiện đất 3.2 Tiêu chuẩn nƣớc dùng sản xuất Nƣớc có vai trị quan chất lƣợng rƣợu vang Nƣớc có nhiều chức nhƣ thành phần rƣợu vang, mơi trƣờng cho q trình lên men, dùng để xử lý nấm men, cấp lò hơi, cấp cho thiết bị trao đổi nhiệt, vệ sinh thiết bị, dụng cụ chứa rƣợu vang, vệ sinh nhà xƣởng, cấp cho sinh hoạt Nƣớc vào thành phần: gồm nƣớc cho vào công đoạn nhƣ rửa bã, pha chế phụ liệu,… yêu cầu phải đạt tiêu nƣớc uống, không chƣa mầm bệnh chất gây độc Nƣớc rửa nấm men, nhân men, pha loãng men… phải đạt tiêu chuẩn nƣớc uống khơng chứa vi sinh vật Nƣớc cấp cho lị nƣớc mềm, có độ cứng tồn phần khơng để chống đóng cặn làm giảm hệ số trao đổi nhiệt Nƣớc dùng sản xuất vang đƣợc làm trong, khử chất hoàn tan khử vi sinh vật Một quy trình xử lý nƣớc thƣờng phối hợp q trình sau: - Bão hịa khơng khí: Tạo điều kiện để oxy xâm nhập vào nƣớc oxy hóa chất gây mùi, màu, số chất vô cơ… Đồng thời tạo điều kiện để chất gây mùi thoát khỏi nƣớc Thƣờng thực cách phun nƣớc qua “giàn mƣa” - Lắng trong: Triệt tiêu vận tốc chuyển động nƣớc nhằm lắng hạt phân tán Quá trình đƣợc thực bể nhân tạo tự nhiên, đƣợc tăng cƣờng cách bổ sung chất trợ đông kết nhƣ: vôi, phèn,… Lắng tách đƣợc khoảng 60 – 70% chất lơ lửng nƣớc - Lọc: Đây phƣơng pháp chủ yếu để loại bỏ chất lơ lửng nƣớc Vật liệu lọc thƣờng dùng cát bột diatomite - Chlorine hóa: Đƣa vào nƣớc chất có khả giải phóng Cl nguyên tử nhằm oxy hóa vật chất hữu khử trùng nƣớc - Xử lý than hoạt tính: Cho nƣớc qua tháp chứa than hoạt tính để hấp phụ chất mùi, khí, chất hữu cơ, chất màu - Khử khoáng: Thực với mức độ khác phƣơng pháp hóa học, cần khử khống triệt để dùng phƣơng pháp trao đổi ion thẩm thấu ngƣợc 27 Trƣờng Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Công nghệ Hóa 3.3 Các chất tẩy rửa thiết bị Các chất tẩy rửa sử dụng quy trình sản xuất rƣợu vang chủ yếu hóa chất dùng để tẩy rửa dụng cụ thiết bị Tác dụng làm sạch, khử trùng, loại bỏ vết cáu cặn lâu ngày bề mặt thiết bị Đa số loại hóa chất đƣợc kiểm định, dễ sử dụng, tuyệt đối an tồn, khơng gây ăn mịn dụng cụ thiết bị Cũng nhƣ an toàn rƣợu sử dụng thiết bị làm chất tẩy rửa Ƣu điểm tẩy dầu mỡ, vết ố, cặn canxi Dịch nho cờn bám thiết bị cách dễ dàng An toàn phù hợp với ngàng chế biến thực phẩm Không gây ăn mịn thiết bị Các loại hóa chất thƣờng sử dụng: Hóa chất tẩy rửa Cip gốc Acid – CB96: đƣợc sử dụng chủ yếu để tẩy rửa vết cáu cặn Vết rỉ xét thiết bị bồn chứa, bồn sản xuất ngành sản xuất bia, rƣợu vang, sữa,… Hóa chất khử trùng gốc Peracetic acid – Sani SF15: đƣợc sử dụng chủ yếu để diệt vi khuẩn: Các loại nấm mốc thiết bị lên men Hóa chất khử trùng dạng bọt – Sanifoam: dùng để tẩy vết dầu mỡ thiết bị kim loại nhƣ nhôm,… 28 Trƣờng Đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa KẾT LUẬN Để làm đƣợc loại rƣợu vang đỏ có chất lƣợng tốt phải trải nhiều giai đoạn phải có thiết bị trợ giúp nhƣ kỹ thuật sản xuất tốt Qua tiểu luận, hiểu rõ công nghệ sản xuất, nguyên lý hoạt động thiết bị, biến đổi trình sản xuất,…Chúng ta thấy nhiều yếu tố ảnh hƣởng đến đƣợc chất lƣợng rƣợu nhƣ nguyên liệu, nấm men, nhiệt độ, thiết bị,… Muốn rƣợu vang đạt đƣợc chất lƣợng cao phải tuân thủ nghiêm ngặt quy trình cơng nghệ nhƣ khâu phân loại phải loại bỏ nguyên liệu không đạt yêu cầu để không gây ảnh hƣởng xấu đến rƣợu vang Hay khâu lọc thô, lọc tinh giúp lọc hết thành phần gây ảnh hƣởng xấu, làm rƣợu, tăng tính cảm quan cho rƣợu vang,… Chúng ta thấy giai đoạn quy trình sản xuất rƣợu có thiết bị đƣợc giám sát chặt chẽ nên sản phẩm an toàn vệ sinh sản phẩm đƣợc làm thủ công 29 Trƣờng Đại học Cơng nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa TÀI LIÊU THAM KHẢO Mai, Đàm Sao Công nghệ sản xuất rượu vang TP HCM : Đại học quốc gia TPHCM, 2009 Phẩm, Lƣơng Đức Công nghệ lên men thực phẩm TP HCM : NXB Giáo dục Việt Nam, 2010 Giáo trình cơng nghệ đồ uống 2008 Thƣởng, Nguyễn Đình Hằng, Nguyễn Thanh Cơng nghệ sản xuất kiểm tra cồn etylic Hà Nội : NXB khoa học kỹ thuật, 2012 Thụy, Lê Ngọc Máy thiết bị sản xuất thực phẩm Hà Nội : NXB Bách khoa - Hà Nội, 2009 30 ... liên tục; Van điều chỉnh áp suất hệ thống ; Nhiệt kế theo dõi nhiệt độ lên men; 10 Van thử mẫu; 11-1 2 Bơm Các bồn lên men sau tiếp nhận hỗn hợp dịch nho đỏ gồm dịch nho bã đầy đến 4/5 thể tích... thực phẩm TP HCM : NXB Giáo dục Việt Nam, 2010 Giáo trình cơng nghệ đồ uống 2008 Thƣởng, Nguyễn Đình Hằng, Nguyễn Thanh Cơng nghệ sản xuất kiểm tra cồn etylic Hà Nội : NXB khoa học kỹ thuật, 2012