Bảng 3.5: Tỷ lệ sử dụng nguyên liệu để sản xuất bia chai
Malt Gạo
Tỷ lệ sử dụng 70% 30%
Độ ẩm 5% 12%
Độ chiết 80% 85%
M là lượng gạo cần dùng để sản xuất 1000 lít bia chai 11oBx 3M lượng malt cần dùng để sản xuất 1000 lít bia chai 11oBx Lượng chất chiết thu được từ 3M kg malt là:
3M (1- 0,001) 0,8 0,95 = 2,28M kg
Lượng chất chiết thu được từ M kg gạo:
M (1- 0,001) 0,85 0,88 = 0,75M kg
Tổn thất trong quá trình chiết chai là 1%, lượng bia đã được bão hoà CO2 : 1000 100
100
lít
Tổn thất trong quá trình sục CO2 là 0,1 %, lượng bia sau khi lọc:
1010,1 100 100
lít
Tổn thất trong quá trình lọc trong bia là 0,5%, lượng bia trước khi lọc trong:
1011,1 100 100
lít
Tổn thất trong quá trình lên men là 4%, lượng dịch đường đưa vào lên men: 100 1058,52 100 lít
Tổn thất trong quá trình lắng và làm lạnh nhanh là 0,3%, lượng dịch đường đưa vào lắng: 100 100 lít
Thể tích dịch đường ở 100oC so với ở 20o C chênh lệch 4% nên thể tích dịch đường ở 100oC trước khi lắng và làm lạnh nhanh là:
1061, 7 100 1105,94 100 4 lít
Ở 20oC khối lượng riêng của dịch đường 11oBx là d = 1,044 kg/l, khối lượng dịch đường sau đun hoa:
1105,94 1, 044 1154, 6 kg
Lượng chất chiết có trong dịch đường 11o Bx:
1154, 6 0,11 127 kg
Quá trình nấu, lọc tổn thất 2 %, lượng chất chiết là: 127 100 129, 59 100 2 kg Tổng lượng chất chiết: 2,28M + 0,75M = 3,03M = 129,59 kg (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Suy ra lượng gạo cần dùng là M = 42,77 kg
Lượng malt cần dùng: 128,31 kg
Lượng gạo sau khi nghiền là:
42,39 ( 1 – 0,001) = 42,35 kg
Lượng malt sau khi nghiền là:
128,31 ( 1 – 0,001) = 128,18 kg
3.3.2. Lượng bã malt và gạo
Lượng bã khô
Tổng lượng chất khô của malt và gạo:
(128,18 0,95 ) + (42,35 0,88 ) = 159,04 kg Tổng lượng bã khô của malt và gạo:
159,04 – 129,59 = 29,45 kg Tính lượng bã ẩm Độ ẩm của bã là 80%, lượng bã ẩm: 29, 45 147, 25 1 0,8 kg
Lượng nước trong bã:
3.3.3. Tính lượng nước dùng trong quá trình nấu và rửa bã
Lượng nước trong quá trình hồ hoá
Ở nồi hồ hoá có sử dụng malt lót bằng 20% lượng gạo, tổng lượng bột cho vào nồi cháo là:
42,35 + 0,242,35 = 50,82 kg
Tỷ lệ phối trộn bột gạo : nước = 1 : 5 , lượng nước cho vào nồi hồ hoá là: 50,82 5 = 254,1 kg
Tổng khối lượng dịch bột trong nồi hồ hoá: 50,82 + 254,1 = 304,92 kg
Lượng nước có sẵn trong nguyên liệu ở nồi gạo:
42,35 0,12 + (0,242,35) 0,05 = 5,51 kg
Tổng lượng nước có trong nồi hồ hoá: 254,1 + 5,51 = 259,61 kg
Trong quá trình hồ hoá lượng nước bay hơi 5% tức là: 259,61 5% = 12,98 kg
Khối lượng dịch cháo còn lại trong nồi là 304,92 – 12,98 = 291,94 kg
Lượng nước trong quá trình đường hoá
Lượng malt cho vào nồi đường hoá là:
128,18 – (0,242,35) = 119,71 kg
Tỷ lệ phối trộn malt : nước = 1: 4, lượng nước đưa vào phối trộn là: 4 119,71 = 478,84 kg
Lượng nước có sẵn trong malt:
119,71 5% = 5,99 kg
Lượng dịch có trong nồi đường hoá trước khi hội cháo là: 119,71 + 478,84 = 598,55 kg (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khi chuyển toàn bộ khối dịch cháo sang nồi đường hoá thì tổng khối dịch 291,94 + 598,55 = 890,49 kg
259,61 – 12,98 + 5,99 + 478,84 = 731,46 kg
Trong quá trình đường hoá lượng nước bay hơi khoảng 4% tức là: 4% 731,46 = 29,26 kg
Lượng nước còn lại sau đường hoá (trước khi đun hoa): 731,46 – 29,26 = 702,2 kg
Khối lượng dịch đường còn lại sau đường hoá: 890,94 – 29,26 = 861,68 kg
Lượng nước rửa bã:
Lượng dịch đường sau đun hoa là 1154,6 kg
Lượng nước có trong dịch đường (11oBx) sau đun hoa là: 1154,6 (1- 0,11) = 1027,59 kg
Khi đun hoa nước bay hơi 5% so với lượng dịch trước đun hoa nên lượng nước trong dịch đường trước khi đun hoa là:
1027,59 + 1154,6 0,05 = 1085,32 kg
Lượng nước trong bã là: 117,8 kg
Lượng nước còn lại sau đường hoá là 702,2 kg
Lượng nước rửa bã là:
117,8 + 1085,32 – 694 = 500,92 kg
3.3.4. Lượng hoa Houblon sử dụng
Hàm lượng chất đắng trong bia chai 11oBx là 2mg/l. Hiệu suất trích ly chất đắng trong quá trình nấu hoa là 30% thì lượng chất đắng ban đầu ứng với 1000 lít bia chai là:
1000 2/0,3 = 6666,67 mg = 6,67 g
Sử dụng 80% hoa viên 8% α-acid đắng và 20% cao hoa 50% α-acid đắng.
Giả sử lượng cao hoa sử dụng là m (g) thì lượng hoa viên sử dụng là 4m (g). Lượng chất đắng trích ly được là:
0,084m + m 0,5 = 0,82m (g) = 6,67 g Vậy m = 8,13 g
Lượng hoa viên sử dụng là 32,5 g
Coi lượng cao hoa hoà tan hoàn toàn, lượng hoa viên hoà tan 40%, độ ẩm 85% thì lượng bã hoa viên :
(32,5 0,5) / (1 – 0,85) = 108,45 g = 0,108 kg
3.3.5. Lượng men giống sử dụng
Men giống cấy trực tiếp bằng 10% luợng dịch đưa vào lên men tức là: 10% 1058,52 = 105,85 lít
Men sữa cấp bằng 1% lượng dịch đưa vào lên men tức là: 1% 1058,52 = 10,6 lít
3.3.6. Sữa men kết lắng
Cứ 100 lít bia cho 1,53 lít sữa men có độ ẩm 85% Nên 1000 lít bia cho 15,3 lít sữa men có độ ẩm 85%.
3.3.7. Cặn lắng
Cứ 100 kg nguyên liệu cho 1,75 kg cặn lắng có độ ẩm 80%. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nguyên liệu để sản xuất 1000 lít bia hơi là : 42,35 + 128,18 = 170,68 kg Lượng cặn lắng sẽ là: 170, 68 1, 75 3 100 kg 3.3.8. Các hoá chất sử dụng
Acid lactic: Ở nồi đường hoá bổ sung acid lactic để điều chỉnh pH do đó thường xuyên thay đổi. Luợng acid trung bình bổ sung vào nồi đường hoá trong 1 mẻ nấu thường = 0,003 % lượng malt. Nên lượng acid dùng để sản xuất 1000 lít bia hơi là:
128,180,003/100 = 0,0038g
CaCl2: Thường thì lượng CaCl2 cho vào nồi malt bằng 0,0075% lượng malt. Lượng CaCl2 cần bổ sung :
100 0075 , 0 18 , 128 = 0,0096kg
Bột trợ lọc Diatomit (gồm 2 loại bột thô và bột mịn được dùng là Hyflosuppercell và Standardsuppercell): để lọc 1000 lít bia cần 0,8 kg mỗi loại.
Enzym Malturex: cứ sản xuất 1000 lít bia cần tiếp vào 6 lít enzym Malturex.
3.3.9. Lượng CO2
Phương trình lên men: C12H22O11 + H2O = 4C2H5OH + 4CO2 + Q
342g 176g
Lượng dịch đường 11oBx đưa vào lên men là 1058,52 lít , ở 20oC có khối lượng riêng là 1,044 kg/l. Khối lượng dịch đường trước khi lên men là
1058,52 1,044 = 1105,1 kg
Khối lượng chất chiết trong dịch đường trước khi lên men là 11% 1105,1 = 121,56 kg
Coi toàn bộ lượng đường lên men là Maltose, hiệu suất lên men là 60 %.
Lượng CO2 tạo thành:
121,56 60% 176/342 = 37,53 kg
Lượng bia sau khi lên men : 1016,18 lít
Lượng CO2 hoà tan trong bia non là 2,5g/l, ứng với 1016,18 lít bia non là : 2,5 1016,18 = 2540,45 (g) = 2,54 kg
Lượng CO2 thoát ra:
37,53 – 2,54 = 34,99 kg
Ở 20oC , 1at, thì 1m3 CO2 có cân nặng 1,832 kg. Thể tích CO2 bay ra là: 34,99/1,832 = 19,1 m3
Hiệu suất thu hồi CO2 là 75% nên lượng CO2 có thể thu hồi là: 75% 19,1 = 14,33 m3
Trong quá trình lên men phụ khoảng 15% chất chiết của dịch đường tiếp tục lên men, lượng CO2 tạo thành tiếp tục được bão hoà trong bia do đó hàm lượng CO2 trong bia tươi khoảng 4g/l.
Trong quá trình lọc CO2 bị thất thoát 1 phần nên hàm lượng CO2 trong bia non sau lọc khoảng 2g/l. Cuối quá trình lọc cần cấp CO2 để ép nốt dịch lọc cuối đồng
thời để hàm lượng CO2 trong bia đạt 5g/l. Vậy lượng CO2 cần để bão hoà 1011,1 lít bia sau khi lọc là:
(5 – 2) 1011,1= 3033,3 g = 3,03 kg
Thể tích CO2 cần bão hoà thêm (ở 20oC ) 3,03/1,832 = 1,65 m3
3.3.10. Lượng vỏ chai
Nhà máy dùng chai có dung tích 450ml nên số chai cần dùng cho 1 ngày là:
260000 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
0, 45 = 577 777,78 chai
Dự kiến sau 1 tháng chai sẽ quay về. Vậy số chai cần dùng cho 1 tháng: 577 777,78 30 = 17 333 333,33 chai
Lượng chai hao phí trong 1 vòng quay là 4%. Vậy lượng chai dùng cho 1 vòng quay là:
17 333 333,33 x 1,04 =18 026 666,67 chai Cho là 18 026 667 chai
3.3.11. Số lượng nhãn
Năng suất của nhà máy là 65 triệu lít/ năm. Nhà máy dùng 2 nhãn cho 1 chai (nhãn thân và nhãn phoi) lượng nhãn mỗi loại hao hụt là 3%. Do đó số nhãn cần dùng cho 1 năm: Nhãn thân = nhãn phoi = 6 65 10 1, 03 0, 45 = 148 777 777,8 nhãn
Cho là 148 777 778 nhãn mỗi loại
3.3.12. Số nắp chai
Lượng nắp chai dùng trong 1 năm (hao hụt 5%):
6 65 10 1, 05 0, 45 = 151 666 666,7 nắp Cho là 151 666 667 nắp 3.3.13. Lượng két đựng chai
18 026 666,67 /20 = 901 333,33 két Lượng két hao hụt là 1%. Vậy lượng két cần trong 1 năm:
901 333,33 x 1,01 x 12 = 10 924 160 két
Bảng 3.6: Tóm tắt cân bằng sản phẩm cho bia chai 110Bx
Stt Danh mục Đơn vị 1000 lít bia 43.333 lít/mẻ 260.000 lít/ngày 32,5 triệu lít/năm 1 Malt kg 128,18 5554,4 33326,8 4165850 2 Gạo kg 42,35 1835,15 11011 1538875 3 Hoa viên kg 0,0322 1,4 8,37 1046,5 4 Cao hoa kg 0,00813 0,35 2,114 125
5 Nước cho vào nồi hồ
hóa Lít 254,1 11011 66066 8258250
6 Nước cho vào nồi
đường hóa Lít 478,84 20749,6 124497,6 15562300 7 Nước rửa bã Lít 500,92 21706,37 130238,2 16279900 8 Bột trợ lọc kg 0,8 24,67 208 26000 9 Bã malt và gạo kg 147,25 6380,78 38285 4785625 10 Bã hoa kg 0,108 4,7 28,08 3510 11 Cặn lắng kg 3 130 780 97500 12 Sữa men Lít 15,3 663 3978 497250 13 CO2 thoát ra m3 19,1 827,66 4966 620750 14 CO2 cần bổ sung m3 1,65 7,15 42,9 5362,13 15 Malturex lít 6 260 1560 195000 16 Acid lactic Kg 0,0038 0,16 0,988 123,5 17 CaCl2 kg 0,0096 0,042 0,25 312 18 Men giống Lít 105,85 4586,8 27521 3440125 19 Men sữa Lít 10,6 459,33 2756 344012,5
20 Dịch sau đun hoa Lít 1105,94 47923,7 287544,4 35943050
21 Dịch trước lên men Lít 1058,52 45868,85 275215,2 34401900
22 Dịch sau lên men Lít 1016,18 44034,13 264206,8 33025850
23 Bia sau khi lọc Lít 1011,1 43814 262886 32860750
Bảng 3.7: Phân bố thời gian sản xuất từng công đoạn
Công đoạn Thời gian (phút)
Làm sạch Nghiền Nấu Lọc bã malt Nấu hoa Lắng trong Làm lạnh Lên men, tàng trữ Lọc trong bia Rửa chai Thanh trùng 30 120 180 40 60 30 30 21 (ngày) 90 30 50
CHƯƠNG IV: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ
Theo kế hoạch sản xuất thì tháng sản xuất cao nhất là 6500000 lít. Mỗi ngày sản xuất 260000 lít, mỗi mẻ sản xuất 43333 lít. Nhà máy sản xuất cả bia chai và bia hơi nhưng do sản xuất bia chai cần lượng nguyên nhiên vật liệu nhiều hơn nên ta tính và chọn thiết bị theo công nghệ sản xuất bia chai.