2. LẬP LUẬN KINH TẾ[13]
3.1.1. Tớnh toỏn với nguyờn liệu là nho
3.1.1.1. Phõn loại
Hao hụt ở khõu này là 0,5%
1000 x 0,5 = 5 ( kg ) Lượng quả cũn lại sau khõu phõn loại là: 1000 – 5 = 995 ( kg )
3.1.1.2. Làm dập quả
Hao hụt khõu này là 0,3%:
995 x 0,3% =3 ( kg ) Lượng quả cũn lại là:
995 – 3 = 992 ( kg )
3.1.1.3. ẫp quả
Cứ 1000 ( kg ) quả mang ộp lần 1 ta thu được 650 lớt dịch. Vậy khi ộp 992 ( kg ) nho ta thu được lượng dịch là:
Thành phần nước nho ộp : 11% đường, 7 ( g/lớt ) axớt D2020 = 1,0434
Vậy trọng lượng nước nho ộp là:
Lượng bó nho:
992 – 672,78 = 319,22 (kg)
Nho ộp lần 2: Nho ộp lần 1 được đem đi ộp lần 2. Cứ 1kg bó nho sau khi ộp lần 2 thu được 0,1 lớt dịch. Vậy dịch thu được sau khi ộp lần 2 là:
319,22 x 0,1 = 31,92 (l) Trọng lượng nho ộp lần 2 là:
31,92 x 1,0434 = 33,31 (kg) Lượng bó cũn lại sau khi ộp lần 2:
319,22 – 33,31 =285,91 (kg) Tổng lượng dịch thu được sau hai lần ộp là: 644,8 + 31,92 = 676,72 (l)
Tổng trọng lượng dịch nho thu được sau hai lần ộp là: 672,78 + 33,31 = 706,09 (kg)
Trong dõy chuyền cụng nghệ này sản phẩm là vang trắng, ta lờn men cả vỏ quả nhờ quỏ trỡnh lờn men.
Vậy lượng dịch và trọng lượng của dịch khi ộp là: 992 (kg) Lượng bó nho chiếm thể tớch là
285,91 x 1,02 = 291,62 (l) Tổng thể tớch của dịch quả sau khi ộp là: 676,72 + 291,63 = 968,35 (l)
3.1.2. Tớnh toỏn nguyờn liệu dứa3.1.2.1. Phõn loại 3.1.2.1. Phõn loại
Hao hụt ở khõu này là 0,5%
1000 x 0,5% = 5 (kg) Lượng quả cũn lại sau khõu này là: 1000 – 5 =995 (kg)
3.1.2.2. Gọt vỏ đột lừi
Hao hụt ở khõu này là 15%
Lượng quả cũn lại sau khi gọt vỏ đột lừi là: 995 – 143,25 = 851,75 (kg)
3.1.2.2. Làm dập
Hao hụt khõu này 0,2%
851,75 x 0,2% = 1,70 (kg) Lượng quả cũn lại là:
851,75 – 2 = 850,05 (kg)
3.1.2.3. ẫp dứa
Cứ 1000 kg quả dứa ộp được 730 lớt dịch quả. Khi ộp 850,05 kg dứa thỡ thu được lượng dịch quả là:
Thành phần dịch quả dứa: 8% đường, 10 g/l axớt; d2020 =1,04808 Vậy trọng lượng quả dứa ộp được là:
620,53 x 1,04808 = 650,37 (kg) Lượng bó cũn lại sau khi ộp
851,75– 650,37 = 201,38 (kg) Lượng bó chiếm thể tớch là:
201,38 x 1,012 = 203,8 (l)
Tổng lượng dịch dứa thu được ( dịch quả và phần thịt quả) sau khi ộp là: 620,53 + 203,8 = 824,33 (l)
3.1.3. Pha chế dịch quả từ hai dạng nguyờn liệu
Nước quả trước khi lờn men phải pha chế để cú thành phần đỳng chỉ tiờu quy định. Dịch quả đưa đi lờn men là hỗn hợp của dịch nho và dịch quả dứa, vậy để pha chế được dịch quả hỗn hợp này ta cần phải lập một bảng thành phần của dịch qua như sau:
Bảng 3-1 Thành phần dịch quả Dịch quả Số lượng Số lượng Độ
đường
Độ đường tiờu chuẩn
Độ axớt Độ axớt tiờu chuẩn Đơn vị Kg Lớt Co (%) C1 (%) Ko (g/l) K1 (g/l) Nho 521,7 500 11 22 7 6 Dứa 524,04 500 8 22 10 6 Tổng 1045,44 1000
Sau khi trộn hai loại dịch quả theo tỷ lệ trờn ta thu được dịch quả cú nồng độ đường: 521, 7 11% 516, 6 8% 9,50% 1045, 44 x x Độ axớt là: 500 7 500 10 8, 5( / ) 1000 x x g l
Từ kết quả tớnh độ đường và độ axớt ta thấy độ axớt vượt quỏ chỉ tiờu quy định cũn độ đường thỡ lại thiếu. Vậy ta phải pha chế dịch quả cú thành phần đỳng chỉ tiờu quy định, trước tiờn ta cần bổ sung thờm nước để làm cho hàm lượng axớt đỳng với chỉ tiờu là 6 (g/l) và cỏch tớnh lượng nước bổ sung như sau:
Theo đỳng quy định thỡ trong 1000 lớt dịch quả chỉ cú là: 1000 x 6 = 6000 (g)
Trong thức tế lượng axớt cú trong 1000 lớt dịch là 1000 x 8,5 =8500 (g) Vậy lượng axớt dư:
8500 – 6000 = 2500 (g) Lượng nước bổ sung là:
2500 1 416, 67( ) 6 x l
Tổng lượng dịch sau khi bổ sung nước là: 1000 + 416,67 = 1416,67 (l)
Hàm lượng đường sau khi bổ sung nước là: 9,50 1045, 44 7%
1416, 67
x
Đường trước khi pha chế phải đun núng với nước để tạo Siro. Thể tớch của đường sacaroza là 62% ( hay lượng đường trong siro quả là 62%). Vậy muốn tăng hàm lượng đường trong dịch quả là 22% ta dựa theo nguyờn tắc “ chữ thập trộn lẫn ”.
7% 62% 22%
40 15 Theo thể tớch lượng siro pha thờm là:
1416, 67 15 212,5( ) 40 x kg
Lượng đường đem pha chế chiếm một thể tớch là: 212,5 x 62% = 131,75 (l)
Nước quả sau khi bổ sung thờm đường và nước là: 1416,67 + 131,75 = 1548,42 (l)
1045,44 + 416,67 + 212,5 =1674,61 (kg) Hao hụt trong quỏ trỡnh pha chế là 0,12%
1548,42 x 0,12% = 1,85 (l) 1674,61 x 0,12% = 2 (kg) Lượng nước cũn lại sau khi pha chế là:
1548,42 – 1,85 = 1546,57 (l) 1674,61- 2 = 1672,61 (kg)
3.1.3.1. Thanh trựng nước quả
Trong dõy chuyền cụng nghệ này ta dựng phương phỏp sulfite húa để thanh trựng dịch quả. Lượng SO2 được bổ sung là 0.08 g/lớt dịch quả, vậy lượng SO2 sử dụng để sulfite húa là: 1546,57 8 123, 73( ) 100 x g SO2
Lượng SO2 để sulfit húa được sử dụng dưới dạng dung dịch K2SO3 10% tức là cứ 1 lớt dung dịch cú 100 g K2S2O5 và tương đương với 50g SO2 vậy lượng dung dịch 10% K2S2O5 cần dựng là: 123,87 1 2, 47( ) 50 x l
Lượng dịch quả sau khi thanh trựng là: 1546,57 + 2,47 = 1549,04 (l) 1672,61+ 2,47 = 1675,08(kg)
3.1.3.2. Lờn men
Khi đưa dịch quả vào giai đoạn lờn men cần tiếp men giống với tỷ lệ là 10% lượng dịch quả, vậy lượng men giống cần dựng là:
1549,04 x 10% = 154,90 (l) 1675,08 x 10% = 167,508 (kg) Lượng dịch quả sau khi tiếp men giống là: 1549,04 + 154,90 = 1703,94(l) 1675,08 +167,508 = 1842,588 (kg) Hao hụt do sự bay hơi trong quỏ trỡnh lờn men là 0,4% 1703,94 x 0,4% = 6,82 (l)
1842,588 x 0,4% = 7,37 (kg)
Hao hụt do lượng CO2 bay ra: Theo Paster khi lờn men hoàn toàn 100 (g) đường glucoza được 46,6 (g) CO2. Trong dịch lờn men cú 22% lượng đường, sau khi lờn men độ đường cũn sút lại là 1%. Vậy lượng đường đó lờn men hoàn toàn là 21%. Vậy CO2 bay hơi trong quỏ trỡnh lờn men là:
1842,588 46, 6 14% 119, 69( ) 100
x x
kg
Hao hụt do cú thể tớch: Khi lờn men hoàn toàn 1% đường glucoza cho 0,52% V rượu. Vậy độ rượu sau khi lờn men là:
21% x 0,52 = 11% V
Khi tăng 1% V rượu thỡ hao hụt cú thể tớch là 0.08% V lượng giảm thể tớch của dịch lờn men là:
1703,94 x 11 x 0,08% = 14,99 (l) Lượng nước sau khi lờn men là:
1703,94 – 6,82 – 14,99 =1682,13 (l) 1842,588 – 7,37 -119,69 = 1715,528 (kg)
Sau quỏ trỡnh lờn men rượu vang non cần được bảo vệ bằng sulfite húa, lượng SO2 dựng sulfite húa là 5 g SO2/hl, vậy lượng SO2 cần dựng là:
1682,13 5 84,11( ) 100
x
g
Lượng dung dịch K2SO3 10% cần dựng để cung cấp 76,32 g SO2 là:
84,11
1, 68( ) 50 l
Tổng lượng dịch sau khi sulfit húa là: 1682,13 + 1,68 = 1683,81 (l) 1715,528 + 1,68 =1717,208 (kg)
3.1.3.3. Hóm cồn
Nước quả sau khi lờn men cú độ rượu 84% V, độ rượu này vẫn bị vi khuẩn và cỏc nấm mốc, nấm men phỏt triển, vỡ vậy cần phải hóm cồn ngay cho dịch quả sau khi lờn men. Để đảm bảo cho chất lượng rượu sau này ta cần hóm cồn cho rượu đạt tới nồng độ 15%, ở đõy ta dựng cồn tinh chế 96% V. Lượng cồn sử dụng để hóm cồn được tớnh theo cụng thức:
C = A- B Đ = B- D A: Nồng độ cồn đem pha B: Nồng độ rượu cần pha thờm C: Nồng độ rượu sau khi lờn men
11% 96% 15%
81 4 Áp dụng cụng thức này ta cú:
Cứ 81 (lớt) nước quả đưa đi lờn men cần phải pha thờm 4 ( lớt ) cồn 96%V →để pha thờm 1528,11 ( lớt ) dịch quả pha thờm lượng cồn là:
1682,81 4 83,15( ) 81 x l cồn 96%V Cồn 96% V cú d2020 = 0,80891 Trọng lượng cồn 96% đi pha là:
83,15 x 0,80891 = 67,26 (kg)
Lượng rượu bỏn thành phẩm sau khi hóm cồn là: 1683,81 + 83,15 = 1766,96 (l) 1717,208 + 67,26 = 1784,47 (kg) Hao hụt do co thể tớch là: 1766,96 x 0,08% x (15 – 11 ) = 5,65 (l) Thể tớch rượu bỏn thành phẩm cũn lại là: 1766,96 – 5,65 = 1761,31 (l) 3.1.3.4. Lắng cặn và thanh trựng
Quỏ trỡnh lắng cặn của rượu vang được đẩy nhanh bằng cỏch bổ sung chất bổ trợ lắng Bentonit với hàm lượng 50 (g/hl), Bentonit cần dựng là:
1761,31 50 870, 66( ) 0,87( ) 100
x
g kg
Lắng cặn men lấy ra khi lắng cặn và thay thựng là 2% 1761,31 x 2% = 35,23 (l)
1784,47x 2% = 35,68 (kg)
Lượng cặn lấy ra đưa vào mỏy lọc ly tõm để tỏch cặn và thu hồi rượu bỏn thành phẩm. Lượng rượu bỏn thành phẩm thu hồi được là 30%
35,53 x 30% = 10,66 (kg) Lượng cặn men thải ra:
35,23-10,57 = 24,66 (l) 35,68 – 10,66 = 25,03 (kg)
Lượng rượu bỏn thành phẩm sau khi lắng cặn và ly tõm là: 1761,31 – 24,66 =1736,65 (l)
1784,47– 25,03 = 1759,44 (kg)
3.1.3.5. Tàng trữ
Lượng rượu đưa vào tàng trữ 3 đến 6 thỏng với hao hụt trong khõu này là 0,2%:
1736,65 x 0,2% = 3,47 (l) 1759,44 x 0,2% = 3,5 (kg)
Lượng rượu bỏn thành phẩm sau tang trữ: 1736,65 – 3,47 = 1733,18 (l) 1759,44 – 3,5 = 1755,92 (kg)
3.2. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT LIỆU TỪ QUẢ RA RƯỢU BÁN
THÀNH PHẨM
3.2.1. Nguyờn liệu nho
Cứ 1000 kg quả ta rỳt ra được sau 2 lần ộp 682,2 lớt dịch nho, vậy lượng quả cần thiết để rỳt ra 500 lớt dịch nho là: 1000 500 733( ) 682, 2 x kg
Hao hụt khi phõn loại 0,5% 733x 0,5% =3,66 (kg)
Lượng quả cũn lại là:
733– 3,66 = 729,34 (kg) Hao hụt khi làm dập là 0,3% 729,34 x 0,3% = 2,2 (kg)
729,34 – 2,2 = 727,14 (kg)
3.2.2. Nguyờn liệu dứa
Cứ 1000 kg quả dứa thỡ được 730 lớt dịch quả dứa, vậy 500 lớt dịch cần lượng quả là ( dứa chiếm 50% ):
1000 500 685( ) 730
x
kg
Hao hụt khi phõn loại là 0,5% 685 x 0,5% =3,42 (kg)
Lượng quả cũn lại là:
685 – 3,42 =681,58 (kg) Hao hụt khi làm dập là 0,2% 681,58 x 0,2 = 1,36 (kg)
Lượng quả cũn lại sau khi làm dập là: 681,58 – 1,36 = 680,22 (kg)
3.3. TÍNH TOÁN HAO HỤT CỦA CÁC KHÂU KHÁC NHAU
Để chế biến 2000000dal ( 1dal =10 lớt ) rượu thành phẩm từ rượu dỏn thành phẩm phải trải qua một số cụng đoạn pha chế lại, lọc, tỏch cặn qua mỗi giai đoạn đều cú sự hao hụt. Vậy để tớnh toỏn lượng hao hụt đú ta dựa vào cụng thức sau:
( 100)( ) 100 Nx A dal m Y = A – N Trong đú:
A: Là lượng rượu ban đầu (dal)
N: Lượng rượu sau mỗi lần pha chế (dal) m: Tỷ lệ hao hụt (%)
Y: Lượng rượu hao hụt Hao hụt khõu đúng gúi là 0,4% A1 = 1000 100 1004, 02( ) 100 0, 4 x dal Y1 = 1004,02 – 1000 = 4,02 (dal)
Hao hụt khõu lọc rượu trước khi chiết chai là: 0,2% A2 = (1004,02 x 100): (100- 0,2) =1006,03 (dal) Y2 = 1006,03 -1004,02 = 2,01 (dal)
Trong quỏ trỡnh tàng trữ ở kho thành phẩm rượu hao hụt là 0,2%: A3 = 1006, 03 100 1008, 04( ) 100 0, 2 x dal Y3 = 1008,04 – 1006,03 = 2,01 (dal) Hao hụt ở khõu tỏch cặn là 0,1%: A4 =1008, 04 100 1009, 05( ) 100 0,1 x dal Y4 = 1009,05 – 1008,04 =1,01(dal)
Hao hụt khõu lắng trong bằng chất lắng trong: 0,15%: A5 = 1009, 05 100 1010,56( ) 100 0,15 x dal Y5 =1010,56– 1009,05 =1,01 (dal) Hao hụt khõu pha chế 0,15%:
A6 =1010, 56 100 1012,10( ) 100 0,15 x dal Y6 =1012,10 – 1008,05 = 4,05(dal) Ta cú : A =1012,10 (dal) Y = Y1 + Y2 + Y3 + Y4 + Y5 + Y6 Y = 2 + 1,51 +1,51 + 1,01 + 2,02 + 4,05 = 12,10 (dal)
Vậy muốn cú 1000 dal rượu thành phẩm cần phải cú 1012,10 dal rượu bỏn thành phẩm.
Hay muốn cú 2000000 dal rượu thành phẩm cần cú :
1012,10 2000000 2024200( ) 1000 x dal rượu bỏn thành phẩm.
3.4. TÍNH TOÁN VÀ CÂN BẰNG NGUYấN VẬT LIỆU CHO 2000000
DAL RƯỢU THÀNH PHẨM TỪ RƯỢU BÁN THÀNH PHẨM
Bảng 3-4 Chỉ tiờu chất lượng của rượu thành phẩm
Chỉ tiờu pha chế Độ rượu ( %V) Độ đường ( %V) Độ axớt ( g/l )
Rượu bỏn thành phẩm 15 1 6
Rượu thành phẩm 16 4 5
Căn cứ vào bảng chỉ tiờu ta tớnh toỏn tổng lượng đường, nước, axớt như sau: Lượng rượu bỏn thành phẩm cần dựng là:
V1 = Vo x
1
Ko
K
V1: Lượng rượu bỏn thành phẩm cần dựng (dal ) Vo: Lượng rượu cần pha (dal)
Ko: Hàm lượng axớt của rượu thành phẩm (g/l) K1: Hàm lượng axớt của rượu bỏn thành phẩm (g/l) V1 = 1012,10 x 5
6= 843,42( dal)
Lượng nguyờn liệu cần dựng để thu được 843,42(dal) rượu bỏn thành phẩm là: Lượng nguyờn liệu tươi cần dựng là:
Cứ 733(kg) nho tươi và 685 (kg) dứa tươi dựng làm nguyờn liệu thỡ thu được 157,2898 dal rượu bỏn thành phẩm. Vậy 843,42 dal rượu bỏn thành phẩm thỡ lượng nho và dứa tươi cần thiết là:
Nho: 843, 42 733 3930,5 157, 29 x (kg) Dứa: 843, 42 685 3673,1( ) 157, 29 x kg
Lượng rượu cần pha chế nước quả khi lờn men là: Cứ 157,29 dal rượu bỏn thành phẩm cần dựng là 212,5 (dal) đường sacaroza. Vậy 833,33 (dal) rượu bỏn thành phẩm cần lượng đường là: 843, 42 212,5 1139( ) 1,1 157, 29 x kg (tấn)
Lượng cồn 96% V dựng để hóm dịch quả sau khi lờn men là: Cứ 157,29 (dal) rượu bỏn thành phẩm cần 7,546 (dal) cồn. Vậy 843,42 (dal) rượu bỏn thành phẩm cần lượng cồn là: 843, 42 7,546 40( ) 157, 29 x dal
Lượng nước dựng để pha chế nước quả trước khi lờn men là: cứ 157,29 (dal) rượu bỏn thành phẩm cần 41,667 dal nước. Vậy 843,42(dal) rượu thành phẩm cần dung lượng nứơc để pha chế là:
843, 42 41, 667 223( ) 157, 29
x
dal
Lượng chất trợ lắng cần dựng là: Cứ 157,29 (dal) rượu bỏn thành phẩm cần dựng 0,87(kg) Bentonit. Vậy 843,42 (dal) rượu bỏn thành phẩm cần lượng trợ lắng là:
843, 42 0,87 5( ) 157, 29 kg
Lượng cồn 96% dựng để pha chế dịch quả sau khi lờn men được tớnh theo cụng thức: Vo ao V1 a1 C a Trong đú: C: Lượng cồn 96% V cần dựng (dal) ao: Nồng độ rượu cần pha (16% V ) a1: Nồng độ rượu bỏn thành phẩm ( 15% V) V1: Lượng rượu bỏn thành phẩm cần dựng. Vo: Lượng rượu cần pha.
1012,10 16 843, 42 15 37( ) 96
x x
C dal
Lượng đường pha thờm được tớnh theo cụng thức:
C -Vo 1 C1 ( ) C o V Q kg Trong đú:
C: Hàm lượng đường sacaroza (99,8%) Co: Hàm lượng đường trong rượu thành phẩm. C1: Hàm lượng đường trong rượu bỏn thành phẩm 1012,10 4 843, 42 1 72, 68( )
99,8
x x
Q kg
Lượng đường chiếm thể tớch là:
72,68 x 0,62 = 45,06 (l) = 4,506(dal) Thể tớch khi pha lượng cồn được tớnh theo cụng thức: Y = Vox ao V1 a1 x0, 008% Vo C Y = 1012,10 x 16 843, 42 15 0, 008% 0, 245( ) 1012,10 37 x x dal
Lượng nước cần pha vào được tớnh theo cụng thức:
W =Vo + Y - 1 0.62 72, 68 10 x C V W = 1012,10 + 0,245- 37 843, 42 0, 62 72, 68 127, 42( ) 10 x dal
3.5. TÍNH TOÁN TIấU HAO NGUYấN VẬT LIỆU CHO MỘT NĂM.
Cụng suất của nhà mỏy là 20 triệu lớt / năm, vậy lượng rượu vang sản xuất trong một năm là: 2000000 (dal).
Dựa vào số liệu tớnh toỏn ở trờn ta tớnh được tiờu hao nguyờn vật liệu cho một năm như sau:
Cứ 1000 dal rượu vang thành phẩm cần 843,42dal rượu vang bỏn thành phẩm, để sản xuất 2000000 (dal) rượu vang thành phẩm cần lượng rượu bỏn thành phẩm là: 2000000 843, 42 1686840( ) 1000 x dal
Lượng quả tươi cung cấp cho một năm: Cứ ( 733 kg nho + 685 kg dứa ) = 1418 (kg) quả tươi thỡ cho 157,29 (dal) rượu bỏn thành phẩm. Vậy lượng quả tươi cần dựng để cú 1686840 (dal) rượu thành phẩm là:
1418 1686840 15207, 2 157, 29 (tấn) Lượng nho cần dựng là: 15207,2 x 50% 7604 (tấn) Lượng dứa cần dựng là: 15207,2 x 50% 7604 (tấn)
Lượng cồn pha chế dựng cho cả năm: Cứ 157,29 (dal) rượu bỏn thành phẩm cần 7,546 (dal) cồn 96% V vậy 1686840 dal rượu bỏn thành phẩm cần dựng lượng cồn 96% là:
1686840 7, 546 80926,3( ) 157, 29 dal
Lượng cồn để pha chế rượu thành phẩm là: Cứ 1000 dal rượu thành phẩm cần 37 dal cồn 96% V để pha chế, vậy 2.000.000 dal rượu thành phẩm cần một lượng