Phân tích quy trình công nghệ sản xuất bia với năng suất 30 triệu lít bia/năm

Phân xưởng nấu

- Các chất chống oxy hóa: axit ascorbic…. - Các chất trợ lọc: bột trợ lọc Diatomit…. Malt được làm sạch, phun ẩm vỏ tới 18% ẩm, nghiền bằng máy nghiền trục. + Hoạt lực enzym và hoạt lực sinh học không được kiểm trong thùng ngâm. Chi phí đầu tư lớn trên một máy nghiền cho một nồi nấu. + Vệ sinh thiết bị khó khăn. Từ những ưu, nhược điểm của 2 phương pháp trên, em chọn phương pháp nghiền khô. Nấu nguyên liệu. * Mục đích nấu : thu được tối đa các chất hòa tan có lợi để thu dịch đường lên men sau này. Có 2 phương pháp nấu nguyên liệu là : phương pháp ngâm và phương pháp đun sôi từng phần. Không có quá trình đun sôi, toàn bộ khối cháo-malt được đường hóa cùng một lúc từ điểm bắt đầu đến điểm cuối, t0 = 760C. - Ưu điểm : quá trình kỹ thuật đơn giản, dễ thao tác, rút ngắn thời gian vận hành thiết bị, không tốn nhiều hơi. - Nhược điểm : nếu sử dụng nguyên liệu thay thế sẽ gây lãng phí do nhiệt độ thấp không hòa tan triệt để. b) Phương pháp đun sôi từng phần. Malt được trộn lẫn với nước thành hồ malt, nồi malt được chia thành từng phần. Các phần này sẽ được đường hóa và đun sôi tiếp, sau đó hòa lẫn với khối cháo. - Ưu điểm : do dịch malt được đun sôi và duy trì tại nhiệt độ thích hợp cho các enzym hoạt động nên hiệu suất chiết tăng, tạo môi trường dinh dưỡng đầu đủ cho nấm men phát triển, tạo sự hài hòa giữa các thành phần trong bia. - Nhược điểm : đun sôi nhiều lần dẫn đến khả năng các chất không có lợi hòa tan vào dịch đường hoặc sinh ra những chất không mong muốn. Ngoài ra còn tốn hơi, chu kỳ nấu kéo dài. Dựa vào ưu, nhược điểm của 2 phương pháp trên, em chọn phương pháp nấu đun sôi từng phần, sử dụng nguyên liệu thay thế, dùng chế phẩm enzym SC cho nồi hồ hóa. 3.Lọc dịch đường. Mục đích : tách dịch đường khỏi các chất không hòa tan, giữ lại cùng bã những chất không mong muốn như : tannin, lipit,…. Dùng lực của bơm đẩy phần dịch qua lớp vải lọc, còn phần bã malt được giữ lại. - Ưu diểm : lọc nhanh, hiệu suất thu hồi chất chiết cao, năng suất lớn, ít tốn nước rửa bã, chiếm ít diện tích. - Nhược điểm : khó mở rộng năng suất, khi lọc dich đường dễ tiếp xúc với oxy, tanin bị oxy hóa làm bia bị đắng khó chịu, lớp vải lọc nhanh hỏng nên tốn chi phí thay thế, lao động vất vả. b) Lọc bằng thùng lọc đáy bằng. Ta sử dụng thùng lắng xoáy Whirlpool để lắng trong, là thùng có đáy hơi nghiêng so với mặt phẳng ngang 1,50, dịch bơm vào với vận tốc lớn, khoảng 12- 14m/s theo phương tiếp tuyến với thành thùng tại vị trí khoảng 1/3 chiều cao thùng tính từ đáy lên.

Phân xưởng lên men

• Chọn quy trình lọc bia

Nhờ quá trình đun sôi này mà loại bỏ được các chất keo không ổn định, các enzym hoạt động còn sót, nhờ đó làm ổn định thành phần hóa học của dịch đường, tạo điều kiện cho bia có thành phần và tính chất theo đúng yêu cầu kỹ thuật. Cho hoa vào làm 2 lần, lần đầu cho cao hoa vào trước với lượng 3/4 tổng lượng lúc dịch bắt đầu sôi để tạo vị đắng, lần 2 cho hoa viên với lượng 1/4 còn lại vào trước khi kết thúc quá trình đun sôi 10-15 phút để tạo hương thơm.

Phân xưởng hoàn thiện

• Hoàn thiện sản phẩm bia chai

Đây là nhiệt độ thích hợp cho enzym proteaza hoạt động, thủy phân protein thành các peptit, axit amin là nguồn dinh dưỡng cho nấm men và albumoza, pepton, polypeptit góp phần không nhỏ trong việc tạo vị đậm đà, tham gia vào quá trình tạo và giữ bọt cho bia. Trong thời gian lên men chính lượng CO2 tạo ra nhiều, nên nó được thu lại tại bộ phân gom của nhà máy và đựơc sử dụng hay bán tuỳ theo từng giai đoạn.Trong quá trình lên men giữ áp suất ở 0,8 at đối với bia hơi và 1 at đối với bia chai.

PHÂN XƯỞNG HOÀN THIỆN

• Chiết chai

- Giai đoạn 3 : Rót bia vào chai.Khi áp suất trong chai và bể chứa của máy chiết cân bằng nhau, bia được chảy nhẹ nhàng vào chai do sự chênh lệch chiều cao. Máy đóng nắp chai phải được gắn tuần hoàn với máy chiết, cùng một hệ dẫn động và điều chỉnh hợp lý để rút ngắn thời gian bia tiếp xúc không khí, tránh nhiễm vi sinh vật, tránh thoát CO2.

TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM CHO BIA HƠI 10Bx

• Tính lượng sản phẩm trung gian và các nguyên liệu khác (nước, nấm men, hoa houblon, …) cho bia hơi 10Bx
• Tính lượng sản phẩm trung gian và các nguyên liệu khác (nước, nấm men, hoa houblon, …) cho bia chai 12Bx

Tính lượng sản phẩm trung gian và các nguyên liệu khác (nước, nấm men, hoa houblon, …) cho bia hơi 10Bx. Giả sử khi đun sôi dịch đường với hoa houblon có khoảng 5% nước bay hơi. Lượng hoa houblon dùng trong quá trình sản xuất bia dao động trong một khoảng rất rộng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nồng độ dịch đường, chất lượng hoa houblon và thị hiếu người tiêu dùng.

Tính lượng sản phẩm trung gian và các nguyên liệu khác (nước, nấm men, hoa houblon, …) cho bia chai 12Bx.

Định lượng nguyên liệu nấu và chọn cân

Chọn hai gầu tải để vận chuyển nguyên liệu cho dây chuyền nấu, dùng vận chuyển malt và gạo.

Thiết bị hồ hóa, đường hóa

Thùng lọc có 2 đáy, một đáy giả làm lớp lưới lọc, có hệ thống dao cào đảo bã. Thùng lắng xoáy trong thực tế là thùng hình trụ rỗng với đáy có độ dốc khoảng 1,5o. Đường bơm dịch vào nằm ở độ cao khoảng 1/3 chiều cao khối dịch (tính từ dưới lên) để tạo dòng xoáy tối ưu.

Lượng nước nóng và lạnh thường vào khoảng 1,5 lần so với lượng dịch đường cần làm lạnh.

PHÂN XƯỞNG LÊN MEN

• Bia hơi

Chọn thùng lên men hình trụ , đáy côn , có khoang lạnh điều chỉnh nhiệt độ bằng glycol. Thùng làm bằng inox có lớp bảo ôn polythal , có hệ thống van, cảm biến nhiệt, kính quan sát. - Vhữu ích của thùng gây giống cấp 2 bằng 101 Vdịch lên men của thùng lên men chính.

Chọn thùng hình trụ , inox, đáy và nắp hình chỏm cầu, có trang bị hệ thống sục khí , van, nhiệt kế , kính quan sát.

Tính bơm 1. Bơm lọc

Phương pháp tính toán phụ tải theo công suất riêng, theo phương pháp này, nếu trên 1m2 sàn nhà có công suất chiếu sáng p thì toàn bộ sàn nhà S có công. Ngoài những thiết bị máy móc kể trong nhà máy còn có các loại phụ tải động lực khác như: quạt hút, quạt đẩy, trạm xử lý nước, xưởng cơ điện…. Mục đích của việc xác định phụ tải tính toán tức là xác định công suất thực tế của nhà máy nhằm tính toán và chọn máy biến áp và máy phát điện cho phù hợp.

Hệ số công suất Cosϕ dùng để xác định phụ tải làm việc thực tế là công suất đồng thời của các thiết bị mang tải, tức là rất hiếm hay không có chế độ làm việc của phụ tải theo mức tính toán ở trên.

TÍNH HƠI

Dịch đường sau khi lắng xoáy có nhiệt độ khoảng 950C được đưa vào máy làm lạnh nhanh 2 cấp. Trong quá trình lên men chính có sự tỏa nhiệt, do đó phải cấp lạnh để duy trì nhiệt độ theo yêu cầu công nghệ. - Lượng nhiệt lạnh tổn thất ra môi trường xung quanh khi lên men phụ thường chiếm 25% năng lượng tiêu tốn.

Nhưng thực tế, để tiết kiệm thì 80% hơi ngưng tụ được đưa trở lại nồi hơi, vì vậy lượng nước sử dụng cho nồi hơi bằng 20% lượng hơi cung cấp cho toàn nhà.

Chọn địa điểm xây dựng nhà máy

- Nhà máy không nằm trên các vùng có mỏ khoáng sản hoặc địa chất không ổn định. Các chất thải của nhà máy bia chủ yếu là nước bẩn và khói lò. - Nguồn nước thải được đưa qua bộ phận xử lý nước thải của nhà mày trước khi thải ra môi trường và được thải ra ở hạ lưu, cách nguồn nước của dân cư tối thiểu là 500 m.

Bố trí tổng mặt bằng nhà máy

• Tính chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật

Phân xưởng nấu gồm các thiết bị sau: máy nghiền malt và gạo, nồi hồ hoá, nồi đường hoá, thùng lọc đáy bằng, nồi nấu hoa, thùng lắng xoáy, thùng nước nóng và thùng nước lạnh, thiết bị lạnh nhanh, hệ thống CIP nhà nấu. Phân xưởng lên men được đặt sau phân xưởng nấu và cạnh phân xưởng hoàn thiện để tiện cho việc đưa dịch đường đi lên men và đưa bia trở lại để lọc, bão hòa CO2 và chiết bock, chiết chai, gồm 2 phần : khu nhà lên men và khu đặt tank lên men cách nhau 2m. - Phòng thí nghiệm, khu vực đặt CIP trung tâm, thùng chứa men và các thùng gây men giống được xây liền với khu vực để thùng lên men với kết cấu nhà khung thép, khung nhà xây dựng bằng khung thép, dầm mái dàn thép lắp ghép, sử dụng tôn lợp mái có hệ thống cửa mái để thông gió, tường bao dày 250 mm, bước cột: 6 m, nền nhà: bê tông.

Các công trình phục vụ sinh hoạt được xây dựng phía trước nhà máy (trừ nhà vệ sinh được đặt sau nhà máy và ở cuối hướng gió) để thuận lợi cho việc đi lại, làm việc của cán bộ công nhân viên và khách hàng, đồng thời tạo mỹ quan cho nhà máy.