Phần III: Lập kế hoạch sản xuất và tính cân bằng sản phẩm
B. Tính cân bằng sản phẩm
I. Tính cân bằng sản phẩm cho 1000l bia chai
5. Các nguyên liệu khác
* Các hoá chất bổ sung trong quá trình nấu:
Ở nồi hồ hoá và nồi đường hoá bổ sung acid lactics để hạ pH của dịch xuống 5,4 – 5,5 thuận lợi cho hoạt động của hệ enzyme thuỷ phân. Lượng acid bổ sung vào nồi hồ hoá bằng khoảng 0,06% lượng gạo, và lượng acid bổ sung vào nồi malt bằng khoảng 0,04% lượng malt. Tổng lượng acid bổ sung là:
0,06% ì 41,6 + 0,04% ì 166,2 = 0,091(kg) = 91(g)
Ở nồi đường hoá còn được bổ sung một lượng muối ăn để tạo cho bia vị đậm đà, lượng muối tương ứng với 1000 lít bia là: 200g
* Các hoá chất bổ sung trong quá trình lọc dịch bia:
Bột trợ lọc: Bột trợ lọc sử dụng ở đây chủ yếu là diatomide (2 loại bột thô và mịn được sử dụng là Hyflosuppercell và Standarlsuppercell) ngoài ra còn có vinyl polypyriolidone. Để lọc 1000 lít bia cần sử dụng khoảng 0,8 kg diatomide mỗi loại và 250 g vinyl polypyriolidone.
Sản phẩm bia chai còn được bổ sung các hoá chất chống oxyhoá, chống đục là polyclarlc, vicant, collupulin cùng với đất trợ lọc lần 2. Lượng hoá chất bổ sung tương ứng với 1000 lít bia là: 180g polycarlc, 30g vicant, 22g collupulin.
* Lượng men giống sử dụng:
Men giống nuôi cấy trực tiếp cấp bằng 10% lượng dịch đưa vào lên men:
0,1.1118,8 ≈ 111,9(l)
Men sữa cấp bằng 1% lượng dịch đưa vào lên men:
0,01.1118,8 ≈ 11,2(l)
Men sữa tái sử dụng 7 lần thì trong 8 chu kì lên men chỉ cần nhân men giống cho chu kì đầu còn tái sử dụng men sữa cho 7 chu kì sau.
* Sữa men kết lắng:
Cứ 1000l bia cho 20l sữa men có độ ẩm 85%, trong đó có thể tái sử dụng khoảng 10l. Lượng men tái sử dụng của 1 tank có thể đủ để nhân men cho 2 tank do đó thực tế chỉ tái sử dụng 5l sữa men còn thải bỏ 15l sữa men kết lắng.
* Cặn lắng:
Lượng cặn lắng có độ ẩm 80% chiếm khoảng 1,75% so với nguyên liệu. Ứng với 1000l bia cần nấu 166,2kg malt và 41,6kg gạo tức tổng lượng nguyên liệu là: 166,2 + 41,6 = 207,8(kg).
Lượng cặn lắng tương ứng sẽ là: 207,8.0,0175 = 3,6(kg) Lượng cặn lắng khô: 0,2.3,6 = 0,72(kg)
* Lượng CO2:
Phương trình lên men:
C12H22O11 + H2O → 4C2H5OH + 4CO2 + Q 342g 18g 184g 176g
Lượng dịch trước lên men: 1118,8(l), có độ đường 12˚Bx có d20=1,048, khối lượng dịch đường trước lên men là: 1118,8.1,048 = 1172,5(kg)
Khối lượng chất chiết trong dịch đường trước lên men: 1172,5 140,7( )
100
12 ì = kg
Quy về đường maltose, trong giai đoạn lên men chính coi 55% lượng chất chiết được chuyển hoá, lượng CO2 tạo thành là: 0,55
342 7 176 ,
140 ì ì = 39,82(kg) Lên men chính tổn hao thể tích dịch lên men là 3% thì thể tích bia non ứng với 1000 lớt bia thành phẩm là: 1118,8 ì 0,97 = 1085,2(l)
Lượng CO2 hoà tan trong bia non là 2,5g/l, ứng với 1085,2lít bia non là:
2,5.1085,2 = 2713(g) ≈ 2,71(kg)
Lượng CO2 thoát ra là: 39,82 – 2,71 = 37,11(kg)
Ở 20˚C, 1atm, CO2 có khối lượng riêng 1,832kg/m3, thể tích của CO2 thoát ra là: 1,83237,11 = 20,26(m3)
Hiệu suất thu hồi CO2 là 70%, lượng CO2 có thể thu hồi được là:
0,7.20,26 = 14,18(m3)
Trong quá trình lên men phụ 15% chất chiết của dịch đường tiếp tục được chuyển hoá, lượng CO2 tạo thành tiếp tục được bão hoà trong bia do đó hàm lượng CO2 trong bia tươi vào khoảng 4g/l.
Trong quá trình lọc CO2 bị thất thoát một phần nên hàm lượng CO2 trong bia sau lọc vào khoảng 2g/l. Cuối quá trình lọc cần cấp CO2 để ép nốt lượng dịch lọc cuối đồng thời trong quá trình tàng trữ cần tiếp tục bão hoà CO2 trong bia để hàm lượng CO2 đạt tới 4,5g/l. Lượng CO2 cần để bão hoà 1046,9 lít bia sau lọc là: (4,5 – 2).1046,9 = 2617,25(g) ≈ 2,62(kg)
Thể tích CO2 cần để bão hoà thêm là: 12,832,62 = 1,43(m3)
* Bảng tổng kết nguyên liệu chính, bán thành phẩm tương ứng với bia chai TT Tên nguyên liệu 1000 lít 1 mẻ 1 ngày 1 năm
1 Malt 166,2 kg 2775 kg 16,62 tấn 3324 tấn
2 Gạo 41,6 kg 695 kg 4,16 tấn 832 tấn
3 Nước nấu cháo 248,4 lít 41,5 hl 24,84 m3 4968 m3 4 Nước đường hoá 628,4 lít 104,9 hl 62,84 m3 12568 m3 5 Nước rửa bã 527,6 lít 88,1 hl 52,76 m3 10552 m3 6 Bã malt và gạo 182,5 kg 3,05 tấn 18,25 tấn 3650 tấn
7 Hoa viên 318,8 g 5,32 kg 32 kg 6400 kg
8 Cao hoa 79,7 g 1,33 kg 8,0 kg 1600 kg
9 Dịch bột gạo 298,1 kg 4,98 tấn 29,81 tấn 5962 tấn 10 Dịch cháo 285,4 kg 4,77 tấn 28,54 tấn 5708 tấn 11 Dịch malt 1070,9 kg 17,88 tấn 107,09tấn 21418 tấn 12 Dịch đường 1035,7 kg 17,30 tấn 103,57tấn 20714 tấn 13 Dịch sau lọc 1379,9 kg 23,04 tấn 137,99tấn 27598 tấn 14 Dịch đường
houblon hoá
1195,3 lít 199,6 hl 119,53m3 23906 m3 15 Dịch đường đem
lên men
1118,8 lít 186,8 hl 111,88m3 22376 m3 16 Bia tươi 1062,8 lít 177,5 hl 106,28m3 21256 m3 17 Bia sau lọc 1046,9 lít 174,8 hl 104,69m3 20938 m3 18 Bia trước chiết
chai
1041,7 lít 174,0 hl 104,17m3 20834 m3 19 Men nhân trực
tiếp
111,9 lít 1869 lít 11,21m3 280,3m3 Men tái sử dụng 11,2 lít 187 lít 1,12 m3 196 m3
* Bảng các nguyên liệu phụ, sản phẩm phụ tương ứng bia chai:
TT Tên nguyên liệu 1000 lít 1 mẻ 1 ngày 1 năm 1 Acid lactics 91 g 1,52 kg 9,12 kg 1824 kg
2 NaCl 200 g 3,34 kg 20 kg 4000 kg
3 Diatomide (mỗi loại)
0,8 kg 13,4 kg 80 kg 16000 kg 4 Vinyl
polypyriolidone
250 g 4,2 kg 25 kg 1250 kg 5 Men kết lắng 20 lít 334 lít 2000 lít 400 m3 6 Men tái sử dụng 5 lít 83,5 lít 500 lít 100 m3 7 Men thải bỏ 15 lít 250,5 lít 1500 lít 300 m3
8 Polyclarlc 180 g 3 kg 18 kg 3600 kg
9 Vicant 33 g 551 g 3,3 kg 660 kg
10 Collupulin 22 g 367 g 2,2 kg 440 kg
11 CO2 thoát ra 20,26 m3 338,3 m3 2026 m3 405200m3 12 CO2 có thể thu
hồi
14,18 m3 236,8 m3 1418 m3 283600m3 13 CO2 cần để bão
hoà
1,43 m3 23,9 m3 143 m3 28600 m3
II. Tính cân bằng sản phẩm cho 1000l bia hơi