Thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang nho công suất 2 triệu lít/năm

MỤC LỤC

Các công nghệ sản xuất rượu vang nho

Phân loại rượu vang

• Căn cứ vào màu sắc của sản phẩm phân loại thành: Vang đỏ, vang trắng, vang hồng tương ứng với từng loại vang này mà có các chỉ tiêu về màu sắc, độ trong khác nhau. Nhưng xu hướng chung thì vang được phân thành hai nhóm chính là vang không có ga ( trong vang không có CO2 ) và vang có ga (trong vang thành phẩm có CO2), trong đó mỗi.

Bảng 2. Phân loại rượu vang
Bảng 2. Phân loại rượu vang

Tiêu chuẩn vi sinh vật

Điểm khác biệt lớn nhất giữa rượu vang với các rượu này là sau khi lên men dịch quả, người ta tiến hành chưng cất và được tàng trữ trong điều kiện đặc biệt. Rượu Liquor có điểm khác biệt là nó được pha chế từ cồn chưng cất và các loại dịch nước quả ngâm đường.

Thành phần cơ bản của rượu vang

Các chất khoáng như Ca, Mg, Mn, P, Na, K.mặc dù có hàm lượng rất nhỏ phụ thuộc vào từng loại nguyên liệu nhưng nó giữ vai trò quan trọng trong quá trình lên men rượu vang. Nước nho có nồng độ axit cao không thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, nấm men có tỷ lệ nhỏ trong dịch quả nhưng có khả năng phát triển tốt trong điều kiện thiếu O2.

Nấm men trong sản xuất rượu vang

Trong môi trường dịch quả trước lên men có chứa nhiều vi sinh vật, chúng sống chủ yếu ở vỏ quả, cành, cuống lá và môi trường xung quanh. Do đó khi sản xuất cần tiến hành tuyển chọn chủng phù hợp nhằm đạt được hiệu quả vao và chất lượng rượu tốt, để chọn chủng hoàn toàn thích hợp, người ta cấy chủng đó trên môi trường dịch quả định dùng và đánh giá các chỉ tiêu sau.

Vi khuẩn

Lên men malolactic đó là quá trình chuyển hoá axit L-malic ( loại axit có vị chua gắt ) thành axit L-lactic, axit xitric có trong dịch quả cũng được chuyển hoá thành các este bay hơi, etylaxetat, etyl lactat; 2,3 - butanediol và một số chất tạo hương thơm đặc trưng cho vang. Hương vị của rượu vang một phần bắt nguồn từ nguyên liệu và một phần bắt nguồn từ các sản phẩm hình thành trong quá trình lên men bởi nấm men và vi khuẩn mà quá trình tạo các este bay hơi, các rượu bậc cao.là quan trọng nhất.

Quá trình làm trong và ổn định rượu vang

Trong quá trình tàng trữ, có một số phản ứng làm các chất trong rượu vang thay đổi và đồng thời cũng làm cho rượu vang ổn định hơn như: Các phản ứng este hoá làm giảm các este không bay hơi đồng thời làm tăng lượng este bay hơi. Ở nhiều dịch nước quả nguồn nitơ đủ để nấm men phát triển, tuy nhiên ở giai đoạn nhân giống người ta vẫn bổ sung thêm nguồn nitơ như: lizin, arginin hoặc (NH4)2SO4 ở nồng độ 0,6% để kích thích sự phát triển của nấm men.

Các bệnh do vi sinh vật gây ra làm hỏng rượu vang

Vang như thế sẽ rơi vào tình trạng lên men phụ nhanh chóng và xuất hiện những cặn, cục nhỏ màu nâu trắng mà người ta thường gọi là hiện tượng đục nấm men, hiện tượng này sẽ phát triển và tạo thành những mảng bẩn nằm ở đáy chai đối với vang đã đóng chai. Các biện pháp khắc phục: trút vang ra khỏi chai và sử dụng phương pháp diệt nấm men bằng nhiệt đến khi lên men phụ kết thúc và cặn nấm men đã kết lắng hết, sau đó đưa tàng trữ và pha đấu với vang có chất lượng tốt.

Các lỗi của vang

Số lượng khuẩn ban đầu, do đó phải tìm cách lọc giữ vệ sinh để giảm khuẩn nhiễm tạp, đồng thời duy trì lượng SO2 tự do thích hợp trong rượu vang. Độ pH cũng ảnh hưởng lớn, rượu vang càng chua khuẩn giấm càng khó sinh sản, ví dụ dưới pH = 3,2 rất thấy ít xuất hiện khuẩn giấm.

Sơ lược lịch sử ngành sản xuất vang Việt Nam

Nếu vang tiếp xúc với các thiết bị bị mốc hoặc chứa trong các thùng gỗ vệ sinh chưa sạch thì có mùi mốc và mùi thùng gỗ. Lỗi này có thể xử lý bằng than hoạt tính sau đó pha đấu với rượu vang tốt.

Qui trình sản xuất rượu vang trong nước

• Dịch siro thu được thường có nồng độ chất khô từ 60 – 65oBx, cho nên có thể ức chế được các vi sinh vật và dịch siro này có thể bảo quản ở điều kiện bình thường trong thời gian dài mà không bị biến đổi chất lượng. • Lựa chọn chủng nấm men thuần khiết: phương pháp sản xuất vang từ chủng nấm men, vi khuẩn thuần khiết có rất nhiều triển vọng như: thời gian lên men nhanh, quá trình lên men không bị dừng ở giữa chừng, hàm lượng đường trong dịch quả được lên men triệt để, nồng độ cồn thu được trong vang cao hơn lên men tự nhiên 0,1 – 1o, vang sáng màu nhanh hơn, có thể cho hương vị thanh khiết hơn.

Bảng 5: so sánh thành phần nho sản xuất rượu vang trên thế giới và nho tỉnh  Ninh Thuận [1.5]
Bảng 5: so sánh thành phần nho sản xuất rượu vang trên thế giới và nho tỉnh Ninh Thuận [1.5]

Sử dụng chế phẩm enzym

Các enzym của nhóm này có tính đặc hiệu khác nhau (chẳng hạn polymetyl galacturonaza tác dụng chủ yếu lên các este metylic của các axit polygalacturonic). Các chế phẩm hay được sử dụng trong sản xuất rượu vang là Proteolytic và Petolytic, tên thương mại Pectinex – 3XL ( hãng NOVO – Đan Mạch ) với lượng dùng 0,08 g/l.

Sử dụng chất khử trùng

Hoạt động của pectinaza được nâng cao khi có mặt của Ca2+ và Mg2+.pectin có độ nhớt càng thấp thì hiệu quả tác dụng càng tăng.

Sử dụng nấm men và vi khuẩn lactic

• Saccharomyces Vini: giống này chiếm tỷ lệ cao trong nước quả lên men tự nhiên, tới 80 % tổng số các chủng thuộc giống Saccharomyces. Ở nước ta cũng như trên thế giới thường dùng chủng Leuconostoc oenos, nó có khả năng chuyển hoá axit malic ( vị chua gắt ) thành axit lactic ( vị hài hoà ) và chuyển hoá đường glucoza thành etanol, axit lactic, CO2 và axetat.

Các nguyên liệu khác

Mục tiêu chính của giai đoạn này là chế biến dịch quả và các nguyên liệu khác thành dịch để lên men vang, nên qui trình kỹ thuật của giai đoạn này được tiến hành như sau: chọn những quả nho chín, loại bỏ hết những quả dập nát, bị nhiễm nấm mốc và các loại vi khuẩn khác. Để cho vi khuẩn có thể thích nghi được với điều kiện nồng độ cồn cao ta chọn vi khuẩn có khả năng chịu được nồng độ cồn cao và dùng phương pháp cấy trước, tức là nuôi vi khuẩn trong các môi trường giàu chất dinh dưỡng có bổ sung cồn ở pH khoảng 4,5 trong 5 - 7 ngày để vi khuẩn thích ứng dần rồi sau đó mới đưa vào vang non.

Chọn lựa dây chuyền sản xuất 1. Chọn máy nghiền nho

Sau khi lên men rượu kết thúc tiến hành tách cặn và đưa vi khuẩn leuconostoc oenos (là một loại vi khuẩn sinh axit lactic được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp lên men rượu vang vì chúng có khả năng phân giải axit D,L – malic thành axit D,L – lactic cải thiện một cách đáng kể chất lượng của rượu vang) vào thực hiện lên men phụ. Để khắc phục được nhược điểm này chúng ta nên tuyển chọn những chủng vi khuẩn có khả năng chịu được nồng độ cồn cao và dùng phương pháp cấy trước ( tức là nuôi vi khuẩn trong môi trường nhân tạo ) giàu chất dinh dưỡng, có bổ sung thêm cồn qua đó có thể khắc phục được tình trạng chết của vi khuẩn một cách đáng kể.

Tính nguyên liệu dùng cho cả năm 1. Lượng nho dùng cho cả năm

Mỗi một chai có một bộ nhãn gồm nhãn lớn dán ở phía trước biểu thị sản phẩm, logo công ty., nhãn nhỏ phía sau dùng để ghi chú các yếu tố phụ như thành phần, độ cồn, nhà sản xuất. Sử dụng cuộn băng dính cỡ lớn chuyên dán thùng carton Giả sử 1 cuộn băng dính dán được 50 thùng.

Lập kế hoạch sản suất

Khi nho được chở đến nhà máy và được chuyển lên máy vận chuyển băng tải để phân loại quả, loại bỏ cuống, quả thối, quả hỏng.Trên thiết bị băng tải chúng ta bố trí 6 công nhân đứng đều ở hai bên để làm nhiệm vụ này. Bố trí 4 công nhân rửa quả, quả được đổ vào thùng rửa; sau đó nước bơm tràn thùng, loại bỏ rác, cành.rồi vớt nho sang thùng khác để ráo sau đó đưa đi nghiền.

Bảng tóm tắt cân bằng sản phẩm dùng cho 1 ngày
Bảng tóm tắt cân bằng sản phẩm dùng cho 1 ngày

Tính toán và chọn lựa thiết bị trong phân xưởng lên men 1. Tính toán và chọn lựa tank lên men

Để đảm bảo chất lượng của nấm men, chúng em chọn chu kỳ sử dụng là 7 lần, đồng thời luôn phải tiến hành kiểm tra nghiêm ngặt độ nhiễm tạp và hoạt tính của giống. •Bơm dịch từ khâu pha trộn đến chuyển vang vào thùng tàng trữ (cần 8 bơm) Để chọn bơm ta xét khâu cần bơm dịch nhiều nhất (chọn khâu bơm dịch vào tank lên men).

Những đánh giá chung về địa điểm xây dựng nhà máy

-Ninh Thuận có nhiều loại khoáng sản vật liệu xây dựng như: thạch anh tinh thể ở núi Chà Bang.; cát thuỷ tinh ở Thành Tín; sét gốm ở Vĩnh Thạch.; đá vôi ở Mỹ Tường. Trong sản xuất công nghiệp các nhà máy không tránh khỏi yếu tố thải các chất độc hại như: khí độc, nước bẩn khói bụi.hoặc các yếu tố bất lợi khác như các chất gây ô nhiễm môi trường.Để hạn chế tới mức tối đa ảnh hưởng xấu của môi trường công nghiệp tới khu dân cư, các khu vực có di tích lịch sử, danh lam thắng cảnh của địa phương thì nhà máy cần làm các biện pháp bảo vệ môi trường như sau:• Đảm bảo khoảng cách bảo vệ, vệ sinh thích hợp.

Tổng hạng mục các công trình của nhà máy 1. Phân xưởng tiếp nhận và xử lý quả

Kho nguyên liệu được chia làm 3 phân vùng chính là vùng chứa đường, vùng chứa axit tartaric và vùng chứa chất trợ lọc, chất sinh trưởng. -Tầng 1 gồm các phòng: phòng giám đốc, phòng phó giám đốc kinh doanh, phòng phó giám đốc kỹ thuật, phòng kế toán và phòng tiếp khách.

Thiết kế tổng mặt bằng nhà máy

    • Đánh giá các điều kiện tự nhiên, nhân tạo của khu đất xây dựng nhà máy để bố trí sắp xếp các hạng mục công trình, các công trình kỹ thuật, biện pháp giải quyết các vấn đề vi khí hậu của nhà máy sao cho phù hợp tối đa yêu cầu dây truyền công nghệ của nhà máy cũng như các nhà máy lân cận trong khu công nghiệp. • Xác định cơ cấu mặt bằng, hình khối kiến trúc của các hạng mục công trình, định hướng nhà, tổ chức mạng lưới công trình phục vụ công cộng, trồng cây xanh, định hướng phân chia thời kỳ xây dựng, nghiên cứu khả năng mở rộng và phát triển nhà máy.

    Bảng tổng kết các hạng mục công trình xây dựng
    Bảng tổng kết các hạng mục công trình xây dựng

    Thiết kế nhà sản xuất chính (thiết kế phân xưởng lên men)

    Nền trong phân xưởng lên men làm bằng vật liệu tổng hợp chịu được axit, kiềm và rất sạch sẽ ( lớp trên cùng lát đá gracemic, tiếp đến lớp vữa bê tông dẻo VLTH, lớp chống thấm, vữa bằng mặt, đất dầm chặt ).

    Tính nước dùng cho toàn nhà máy

    • Tính toán kinh tế cho thấy tính khả thi chắc chắn của bản thiết kế để trình lên các cấp, cơ quan có thẩm quyền phê duyệt và các nhà đầu tư quan tâm từ đó nhà máy được cấp giấy phép, đủ vốn để thi công xây dựng, sản xuất và được cạnh tranh lành mạnh. • Khi tiến hành tính toán việc đầu tư vốn cho một xí nghiệp chúng ta cần phải tính thu hồi vốn đầu tư, xây dựng, mua sắm thiết bị, hệ số tiêu hao nguyên liệu, động lực, nhu cầu về lao động, bộ máy quản lý điều hành nhà máy sao cho đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất.[1.12].

    Nội dung tính toán

    Chi phí đầu tư cho công trình xây dựng được tính theo đơn vị m2 nhân với đơn giá lấy theo kinh nghiệm thực tế (ước tính cho từng hạng mục công trình). Ngoài ra còn có các công trình phục vụ gián tiếp cho sản xuất như đường xá, vườn hoa, thảm cỏ, kho lộ thiên.

    Bảng 11: Hạng mục công trình xây dựng và giá thành Stt Tên công trình Diện tích
    Bảng 11: Hạng mục công trình xây dựng và giá thành Stt Tên công trình Diện tích

    Tính giá thành sản phẩm và doanh thu của nhà máy

    Như vậy việc định giá sản phẩm của nhà máy là tương đối hợp lý, để chiếm lĩnh được lòng tin người tiêu dùng và thị trường thì việc làm quan trọng là phải nâng cao chất lượng của sản phẩm ngang tầm với các loại rượu vang trên thế giới. Tức là qui đổi các giá trị CFi về năm 0 rồi cộng lại cho đến khi bằng với giá trị K khi đó ta sẽ xác định được thời gian thu hồi vốn đầu tư có tính đến chiết khấu.

    Vệ sinh nhà máy

    Nhân viên phải có ý thức giữ gìn vệ sinh cá nhân và vệ sinh chung, không hút thuốc lá, khạc nhổ bừa bãi.

    An toàn lao động

    -Phải kiểm tra thường xuyên các thiết bị máy móc đặc biệt là các bộ phận an toàn như: ống thuỷ, áp kế, ống xi phông, các van an toàn, còi báo động, đường ống dẫn hơi. -Các máy nén khí thường đặt riêng biệt trong các toà nhà một tầng, được thiết kế theo các yêu cầu “ Tiêu chuẩn phòng cháy và tiêu chuần vệ sinh khi thiết kế các xí nghiệp công nghiệp “.

    Bảo vệ môi trường

    -Người vận hành nồi hơi phải được đào tạo theo các phương pháp hoạt động và đã qua hướng dẫn các luật kỹ thuật an toàn, mới được thao tác các thiết bị này. Nhiệt độ của khối ủ tăng nhanh làm tăng khả năng phân giải cellulozơ, tạo cho khối ủ mềm hơn và có mùi thơm của quá trình lên men lactic.