Quy trình thiết kế nhà máy nước giải khát lên men năng suất 32 triệu lít/năm
MỤC LỤC
Làm sạch 1. Mục đích
Tiến hành
Malt và ngô theo các đường vận chuyển khác nhau, được đưa đến 2 sàng làm sạch riêng biệt. Ở đây, các tạp chất được tách hết khỏi nguyên liệu. Sau đó, malt được vận chuyển đến máy nghiền, còn ngô thì được đưa sang nghiền sơ bộ và tách phôi. Phụi ngụ là bộ phận dễ bị phỏ hại nhất của hạt ngụ, được cắm sõu vào trong lừi ngô, có khả năng hút ẩm cao và đặc biệt hàm lượng béo rất cao. Cho nên phải tách phôi để tránh sự ảnh hưởng của chất béo đến hoạt động của nấm men. Nghiền sơ bộ hay còn gọi là quá trình đập vụn nhằm mục đích phá vỡ hạt thành mảnh để tách phôi dễ dàng, đồng thời thu được tỉ lệ bột cao hơn. Phôi ngô sau khi ngâm trở nên đàn hồi, liên kết với nội nhũ yếu đi và khi nghiền trong điều kiện nhất định phôi sẽ tách rời với các mảnh nội nhũ và không bị vụn nát. Để nghiền sơ bộ, ta dùng máy nghiền búa có kích thước lỗ sàng lớn hơn máy dùng để nghiền ngô cấp cho nồi nấu. • Cấu tạo của máy nghiền búa gồm:. 1- Phễu chứa nguyên liệu 2- Trục phân phối nguyên liệu 3- Máng trượt. Nguyên lý vận hành máy nghiền búa. Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT 9- Bột nghiền ra. • Nguyên lý hoạt động của máy nghiền búa:. Tại đây dưới tác động của lực va đập giữa ngô hạt với các búa, sẽ làm cho ngô bị vỡ ra làm nhiều mảnh và lọt qua lỗ sàng có kích thước lớn, đặc biệt là nó không làm nát vụn phôi. Sau đó, hỗn hợp gồm phôi và các mảnh ngô được đưa ra ngoài qua cửa tháo liệu và chuyển sang xiclon nước để tách phôi. Để tách phôi thường dùng xiclon nước dựa theo sự khác nhau về tỷ trọng giữa phôi và các mảnh nội nhũ. phôi khô) nên tỷ trọng của phôi nhỏ hơn tỷ trọng các mảnh nội nhũ.
Nghiền nguyên liệu 1. Mục đích
Nghiền malt
Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT 9- Bột nghiền ra. • Nguyên lý hoạt động của máy nghiền búa:. Tại đây dưới tác động của lực va đập giữa ngô hạt với các búa, sẽ làm cho ngô bị vỡ ra làm nhiều mảnh và lọt qua lỗ sàng có kích thước lớn, đặc biệt là nó không làm nát vụn phôi. Sau đó, hỗn hợp gồm phôi và các mảnh ngô được đưa ra ngoài qua cửa tháo liệu và chuyển sang xiclon nước để tách phôi. Để tách phôi thường dùng xiclon nước dựa theo sự khác nhau về tỷ trọng giữa phôi và các mảnh nội nhũ. phôi khô) nên tỷ trọng của phôi nhỏ hơn tỷ trọng các mảnh nội nhũ. Cơ cấu này cung cấp vật liệu đều đặn cho trục nghiền và luôn hướng vật liệu đi vào khe hở giữa hai trục nghiền.
Nghiền ngô
Ngô từ phễu chứa nguyên liệu (1) sẽ được trục phân phối nguyên liệu (2) điều chỉnh lượng nguyên liệu rơi lên máng trượt số (3) và đi qua cửa số (7) vào khoang nghiền bên trong. Tại đây, các búa (8) quay xung quanh trục roto số (4), tạo ra lực va đập giữa búa với nguyên liệu và giữa chính các hạt.
Nấu nguyên liệu
Tiến hành
Trong quá trình hoà trộn cánh khuấy (6) hoạt động liên tục, sau đó nâng nhiệt độ khối dịch lên 800C trong 20 phút nhờ hơi cấp qua ống dẫn hơi đốt (3) và giữ ở nhiệt độ này trong 20 phút để quá trình hồ hoá và dịch hoá tinh bột xảy ra. Tiếp theo nâng nhiệt độ của dịch lên 900C trong thời gian 40 phút, bổ sung 0,05 % Termamyl và giữ ở nhiệt độ này trong 30 phút để thực hiện quá trình đường hoá.
Lọc và rửa bã 1. Mục đích
Tiến hành
Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT Nước lọc được tập trung tại máng hứng và chuyển sang công đoạn khác. Quá trình rửa bã được tiến hành như sau: nước rửa bã được bơm vào theo chiều ngược lại với quá trình lọc (không thể vào theo đường dịch hèm vào) nếu không nước sẽ theo đường ngắn nhất qua đường phía trên vải lọc và chảy ra ngoài mà không rửa bã.
Phối chế dịch lên men 1. Chuẩn bị xirô
Phối chế dịch lên men
Nước rửa được bơm theo đường tạo thành phía dưới khung chảy qua vải lọc rồi qua bã trong khung và ra ngoài theo đường trên tấm bản sau đó. Dịch thủy phân tinh bột sau khi lọc nhờ bơm định lượng đưa vào thiết bị phối chế dịch lên men theo đường số (1).
Lên men 1. Mục đích
Nuôi cấy giống vi sinh vật
Từ lượng giống trong phòng thí nghiệm tiếp tục nhân giống trong các thiết bị chuyên dùng đặt trong phòng bên cạnh phân xưởng lên men. Tỷ lệ giống cho sản xuất là 3% so với thể tích dịch lên men và tỷ lệ dùng nấm men/vi khuẩn cho quá trình lên men là 4/1.
Tiến hành lên men
Trong quá trình lên men, để khống chế nhiệt độ lên men ta tiến hành vận hành ba vùng áo lạnh điều chỉnh nhiệt độ, còn CO2 tạo ra sẽ có hệ thống thu hồi riêng. Kết thúc quá trình lên men khi nồng độ chất khô đạt yêu cầu, thì ta tiến hành điều chỉnh nhiệt độ thích hợp để nấm men lắng xuống.
Làm lạnh và lọc trong
Dung dịch lên men cùng với giống vi sinh vật được chuyển vào thiết bị theo các đường ống riêng. Cuối cùng tháo dung dịch nước giải khát sau lên men chuyển sang công đoạn làm lạnh và lọc.
Ổn định nước giải khát sau khi lọc
Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT.
Chiết rót
Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT Trước khi rót chai phải được rửa và sát trùng bằng nước nóng 65 C và dung dịch NaOH 2% trong thời gian 10 phút, rồi đưa qua vòi phun nước lạnh để rửa sạch NaOH. Thùng chứa nước giải khát phải đặt cao hơn so với máy chiết rót, phải kín và chịu được áp lực 1 at, có áo lạnh để duy trì nhiệt độ 10C để không tổn thất CO2 và không nhiễm khuẩn.
Thanh trùng
Sau đó, chai được kiểm tra độ sạch và độ nguyên vẹn, rồi được băng chuyền chuyển đến máy chiết rót và máy đóng nắp. Máy đóng nắp được đặt gần máy chiết rót để thuận tiện cho công việc và hạn chế sự tiếp xúc với không khí và tổn thất CO2.
Kiểm tra và dán nhãn
Quá trình rót thực hiện trong điều kiện đẳng áp để tránh tạo bọt làm mất CO2. Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT Chương 4.
Tiêu hao nguyên liệu qua từng công đoạn
Công đoạn lên men
Tỉ lệ vi sinh vật giống cần bổ sung là 3% so với thể tích dịch lên men.
Tính lượng nguyên liệu nấu cho một ngày 1. Năng suất
Tính cần bằng vật chất cho một ngày 1. Công đoạn nấu xirô
Tính bao bì 1. Chai
- Máy nghiền
- Bunke chứa
Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT Cặp trục trên có rãnh rộng : 1 mm. Gàu tải dùng để vận chuyển nguyên liệu: ngô, malt, đường và nguyên liệu bột: ngô, malt lên bunke chứa sau khi nghiền.
Công đoạn chuẩn bị dịch lên men 1. Tính và chọn thiết bị thơm hoá
Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT Chọn hệ số chứa đầy :φ= 0,8. Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT Năng suất tối thiểu cần có của thiết bị: 60.
Công đoạn lên men
- Thiết bị nuôi cấy giống vi sinh vật
Chọn thiết bị nuôi cấy giống vi sinh vật có dạng thân hình trụ, đáy côn, nắp chỏm cầu, góc ở đáy bằng 600. Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT – Giai đoạn sản xuất: gồm 3 cấp.
Công đoạn hoàn thiện sản phẩm
Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT D.
Tính và chọn bơm 1. Bơm dịch đi hội cháo
Số lượng: 1 bơm để bơm dịch đi lọc và 1 bơm để bơm nước nóng đi rửa bã. Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT Chương 6.
Tính xây dựng
- Kích thước các công trình 1. Phân xưởng nấu
- Tính nhiệt cho nồi thơm hóa
- Tính nhiệt cho nồi đường hóa
- Tính nhiệt cho nồi nấu xirô
- Tính nhiệt cho nồi nấu nước nóng
Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT Lượng hơi đốt cần dùng là: D = xr. Trong đó η là hệ số tổn thất nhiệt độ, mất mát do bảo ôn, đường ống, các thiết bị phụ tải, tổn thất do trở lực trên đường ống và hiệu suất lò.
Tính nước
- Nước dùng cho phân xưởng nấu
- Nước dùng cho sinh hoạt
- Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động
Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT Phải có hệ thống báo động khi thiết bị có sự cố. Nguyên nhân xảy ra cháy nổ là do tiếp xúc với lửa, do tác động của tia lửa điện, do cạn nước trong lò hơi, các ống hơi bị co giãn, cong lại gây nổ.
Vệ sinh xí nghiệp
Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT Thực hiện tốt chế độ khám sức khỏe định kỳ cho công nhân 6 tháng/1 lần. Đối với thùng lên men sau khi giải phóng hết lượng dịch lên men, cần phải vệ sinh sát trùng kỹ để chuẩn bị lên men lượng dịch lên men tiếp theo.
Kiểm tra các công đoạn sản xuất 1. Kiểm tra công đoạn nấu
Kiểm tra công đoạn lên men
Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT Độ lên men biểu kiến. Kiểm tra nồng độ CO2 và độ lên men biểu kiến trước khi đi lọc và ổn định.
Kiểm tra thành phẩm
Do đó việc tiếp xúc với thực tế sản xuất bị hạn chế, trong quá trình làm đồ án các số liệu cũng như áp dụng vào thực tiễn có tính chính xác không cao. Để có kết quả này, em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn và giúp đỡ nhiệt tình của Cô Phan Thị Bích Ngọc trong suốt thời gian qua.