- CIP từng mẻ: Sau mỗi lần nhận dịch đều phải CIP và cũng sử dụng hệ CIP nhà nấu.
3.2.2. Tính lượng nguyên liệu cho 100 lít bia chai 120S
Gọi lượng malt cần dùng là M kg.
+ Lượng chất chiết thu được từ M kg malt:
M x (1 – 0.05) x (1 – 0.01) x 0.75 = 0,71M.
+ Ta sử dụng 30% nguyên liệu thay thế là gạo. Vậy lượng gạo cần dùng: M x (0.3/0.6)
+ Lượng chất chiết thu được từ gạo:
M x (0.3/0.6) x (1 – 0.01) x (1 – 0.13) x 0.85 = 0.37M.
Ta sử dụng 10% nguyên liệu thay thế là đường. Vậy lượng đường cần dùng M x (0.1/0.6)
+ Lượng chất chiết thu được từ đường: M x (0.1/0.6) x (1 – 0.002) = 0.17M
+ Tổng lượng chất chiết thu được:
0.71M + 0.37M + 0.17M = 1.24M = 14.28 (kg). + Lượng malt cần dùng: M = 14.28 : 1.24 = 11.53 (kg). + Lượng gạo cần dùng: G = 11.53 x (0.3/0.6) = 5.77 (kg). + Lượng đường cần dùng: G = 11.53 x (0.1/0.6) = 1.92 (kg).
3.2.3. Tính lượng men giống
+ Lượng men giống nuôi cấy tiếp vào trước khi lên men chính (10% so với lượng dịch đưa vào lên men):
+ Lượng men sữa tiếp vào trước khi lên men chính (1% so với lượng dịch đưa vào lên men):
107.92 x 0.01 = 1.08 (lít).
3.2.4. Tính lượng bã Malt và Gạo3.2.4.1. Lượng bã malt và gạo 3.2.4.1. Lượng bã malt và gạo
Tổng lượng chất khô của malt và gạo là
11.53 x 0.95 x 0.99 + 5.77 x 0.87 x 0.99 = 15.81 kg Tổng lượng chất chiết của malt và gạo là
0.71M + 0.37M = 1.08M = 1.08 x 11.53 = 12.46 kg Vậy tổng lượng bã khô của 100 lít bia là :
15.81 – 12.46 = 3.36 kg
Độ ẩm của bã là 80% nên lượng bã ẩm là 3.36 : 0.2 = 16.79 kg
Lượng nước trong bã là 16.79 – 3.36 = 13.43 kg
3.2.5. Tính lượng nước dùng cho nấu và rửa bã3.2.5.1. Lượng nước dùng cho quá trình hồ hoá 3.2.5.1. Lượng nước dùng cho quá trình hồ hoá
+ Lượng malt lót dùng là 10% khối lượng, vậy khối lượng nguyên liệu đi vào nồi hồ hoá:
5.77 x 0.99 x (1 + 0.1) = 6.28 (kg).
+ Tỷ lệ nước và nguyên liệu: 3.8 : 1. Vậy lượng nước đưa vào nồi hồ hoá: 6.28 x 3.8 = 23.86 (kg).
+ Lượng nước mà nguyên liệu đem vào nồi hồ hoá:
5.77x 0.99 x 0.13 + 5.77x 0.1 x 0.99 x 0.05 = 0.77 (kg). Vậy tổng lượng nước trong nồi hồ hoá:
23.86 + 0.77 = 24.63 (kg). + Tổng lượng dịch đem hồ hoá:
Kết thúc quá trình hồ hoá, dịch hoá, đun sôi thì lượng nước ở nồi hồ hoá bay hơi 3% (so với tổng lượng dịch đem hồ hoá). Vậy lượng dịch trong nồi hồ hoá còn lại:
30.91 x 0.97 = 31.21 kg = 29.99 (lit).
3.2.5.2. Lượng nước dùng trong quá trình đường hoá
+ Lượng malt cho vào nồi malt (trừ 10% lượng malt lót): (11.53– 5.77 x 0,1) x 0.99 = 10.85 (kg).
+ Tỷ lệ nước và nguyên liệu là 3.8 : 1 nên lượng nước cần cho vào nồi đường hoá:
10.85 x 3.8 = 41.23 (lít).
Vậy lượng nước ban đầu trong nồi malt (gồm nước cho vào và nước có sẵn trong malt):
41.23 + 10.85 x 0.05 = 41.77 (kg).
+ Khi đường hoá thì cho toàn bộ lượng dịch trong nồi hồ hoá sang nồi malt để đường hoá do vậy tổng lượng dịch có trong nồi đường hoá:
29.99 + 41.77 + 10.85 = 82.61 (kg) = 82.61 (lít).
+ Quá trình đường hoá không đun sôi nên không có tổn thất nước, vậy lượng dịch còn lại trong nồi đường hoá: 82.61 (lít).
=> Lượng nước trước khi lọc:
Vnước trong dịch trước lọc= Dịch còn lại sau đường hoá - Tổng lượng chất khô của malt và gạo.
= 82.61 - 15.81 = 66.80 (lít).
3.2.5.3. Tính lượng nước rửa bã
+ Thể tích dịch đường khi kết thúc quá trình nấu hoa đi vào thiết bị lắng xoáy: 111.25 lít (bỏ qua lượng nước do hoa Houblon mang vào).
+ Lượng nước có trong dịch đường khi kết thúc nấu hoa (dịch đường120S): 111.25 x 0.88 = 97.90 lít.
+ Khi nấu hoa lượng nước bay hơi 10% (so với dịch trước khi nấu) nên lượng nước cần thiết trong dịch đường trước khi nấu hoa: Vnước trong dịch nấu hoa
97.90+ 0.1 x 111.25 = 109.03 lít. Theo cân bằng sản phẩm ta có:
Vnước trong dịch trước lọc + Vnước rửa bã = Vnước trong bã + Vnước trong dịch nấu hoa Vnước rửa bã = Vnước trong bã + Vnước trong dịch nấu hoa - Vnước trong dịch trước lọc
Vnước rửa bã = 13.43 + 109.03 – 66.80 = 55.66 lít.
3.2.5.4. Tính lượng nước nấu
+ Tổng lượng nước nấu để sản xuất ra 100 lít bia bao gồm nước cho đường hoá, hồ hoá, rửa bã, Vnấu:
Vnấu = 23.86 + 41.23 + 55.66 = 120.75 (lít.).
3.2.6. Tính lượng hoa Houblon
Chọn bia chai có độđắng là 24 BU.( 1BU= 1 mg α- axit đắng/ 1 lít bia) . Vậy 100 l bia có độ đắng là 24 BU có lượng chất đắng là:
100 x 24 = 2400 mg α- axit đắng
Gọi hiệu suất chiết chất đắng là 30% nên lượng chất đắng cần dùng là: 2400 : 0.3 = 8000 mg α- axit đắng
Tỷ lệ cao hoa : hoa viên = 20 : 80
• Chọn cao hoa 45 % α- axit đắng
• Hoa viên thơm 7% α- axit đắng
• Hoa viên đắng 8% α- axit đắng
Cao hoa chiếm 20%. Lượng chất đắng trong cao hoa cần có : 8000 x 0.2 = 1600 mg α- axit đắng
Khối lượng cao hoa 45% cần dùng là 1600 x 100 /45 = 3555.56 mg = 0.0036 kg
Hoa viên chiếm 80%. Lượng chất đắng trong hoa viên cần có: 8000 x 0.8 = 6400 mg α- axit đắng
Chọn tỷ lệ hoa viên đắng : thơm = 40 : 60 Chất đắng trong hoa viên đắng cần là 6400 x 0.4 = 2560 mg α- axit đắng
Lượng hoa viên đắng 8% α- axit đắng cần dùng 2560* 100/8 = 32000 mg = 0.032 kg
Chất đắng trong hoa viên thơm cần là 6400 * 0.6 = 3840 mg α- axit đắng
Lượng hoa viên thơm 7% α- axit đắng cần dùng 3840 * 100/7 = 54857.14mg = 0.055 kg
3.2.7. Tính lượng chế phẩm Enzym
Sử dụng Enzym Termamyl 120L với tỉ lệ 0.1% so với tổng khối lượng gạo. Vậy lượng Enzym Termamyl 120L cần dùng:
5.77 x 0.1% = 0.00577 (kg) = 5.77 (g).
Sử dụng Enzym Maturex bổ sung vào dịch đường với lượng 0.02 g/lit. Lượng dịch đường sau khi làm lạnh là 107.92 lit, vậy lượng emzym cần dùng:
107.92 x 0.02 = 2.16 g = 0.0022 (kg).
3.2.8. Tính các sản phẩm phụ
3.2.8.1. Tính lượng bã hoa Houblon
Ta giả thiết lượng cao hoa hoà tan hết vào dịch đường. Lượng bã hoa là do chất không hoà tan trong hoa viên:
Chất khô không hoà tan của hoa Houblon là 60%, độ ẩm của bã hoa là: W = 85%. Vậy khối lượng bã hoa:
(0.032 + 0.055 ) x 0.6 x (1 – 0.85)= 0.0078 (kg).
3.2.8.2. Tính lượng cặn
Chính là lượng chính tổn thất ở thùng lắng xoáy 111.25 x 2.5% = 2.78 lít
Độ ẩm cặn 80%
3.2.8.3. Tính lượng sữa men
Cứ 100 lít bia cho 2 lít sữa men, độ ẩm 85% (theo tài liệu hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp)
3.2.8.4. Tính lượng CO2
+ Theo phương trình lên men:
C12H22O11 + H20 = 4C2H5OH + 4CO2 Cứ 342 g maltoza tạo thành 176 g CO2 .
Dịch đường 120S có d = 1.048 kg/lít. Lượng dịch đường đưa vào lên men: 107.92 lít.
+ Vậy khối lượng dịch đưa vào lên men: 107.92 x 1.048 = 113.10 (kg).
+ Lượng chất chiết trong dịch lên men (nồng độ 120S): 113.10 x 0.12 = 13.57 (kg).
Coi toàn bộ lượng đường có trong dịch là maltoza và hiệu suất lên men là 60%. Lượng CO2 thu được:
13.57 x 0.6 x (176 : 342) = 4.19 (kg).
+ Lượng CO2 hoà tan trong bia (2.5g CO2/ 1lít bia non): 103.60 x 2.5 = 259 g = 0.26 (kg).
+ Lượng CO2 thoát ra: 4.19– 0.26 = 3.93 (kg).
+ Lượng CO2 thu hồi thường chỉ đạt 70% nên lượng CO2 thu được: 3.93 x 0.7 = 2.75 (kg).
+ Ở 200C, 1at thì 1m3 CO2 cân nặng 1.832 kg. Do đó thể tích CO2 thu được: 2.75 : 1.832 = 1.50 (m3).
Sau khi lọc bia hàm lượng CO2 không đủ ta có thể tiến hành bổ sung thêm. Lượng CO2 cần bão hòa thêm để đạt 4.5 g/l bia sau bão hòa là:
4.5 * 101.01 – 2.5 * 103.6 = 195.55 g = 0.2 kg Thể tích CO2 cần bão hòa thêm là: 0.2 : 1.832 = 0.11 m3
Bảng tóm tắt cân bằng sản phẩm bia hơi STT DANH MỤC Đ.VỊ TÍNH 100 LÍT 1 Malt kg 10.03 2 Gạo kg 5.02 4 Đường kg 1.67 5 Hoa viên đắng 8% kg 0.026
6 Hoa viên thơm 7% 0.045
7 Cao hoa kg 0.003
8 Nước cho vào nồi hồ hoá lít 21.86
9 Nước cho vào nồi đường hoá lít 37.75
10 Nước rửa bã lít 61.33 11 Bột trợ lọc kg 0.07 12 (Bã malt + gạo) ẩm kg 14.61 13 Bã hoa kg 0.0064 14 Cặn lắng kg 2.78 15 Sữa men lít 2,00 16 CO2 thoát ra m3 1.024 17 Maturex kg 0.0022 18 Termamyl 120L kg 0.005