PHẦN III: TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM
3.2 Tính cân bằng sản phẩm
Trong quá trình sản xuất, tổn thất ở các công đoạn là không thể tránh khỏi nên trong trong quá trình tính toán ta đều phải tính đến lượng tổn thất ở từng công đoạn.
Lượng tổn thất phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chất lượng nguyên liệu, chế độ công nghệ thiết bị.
Để đơn giản ta tính cân bằng sản phẩm cho 1000l bia. Giả thiết:
Malt có hàm ẩm 7%, hiệu suất hoà tan 78%.
Gạo có hàm ẩm 13%, hiệu suất hoà tan 87%.
Tổn thất trong các quá trình lần lượt là:
- Nghiền: 0,5%.
- Hồ hoá, đường hoá và lọc: 1,5% chất hoà tan.
- Nấu hoa: 8% lượng dịch do nước bay hơi.
- Lắng xoáy và lạnh nhanh: 2,5%.
- Lên men: 5%.
- Lọc bia: 1,5%.
- Bão hoà CO2: 0,5%.
- Chiết chai: 4%; chiết bock: 1%.
3.2.1 Tính cân bằng sản phẩm cho 1000l bia chai 3.2.1.1 Tính lượng gạo và lượng malt
Gọi lượng malt cần để sản xuất 1000l bia chai là M(kg) thì lượng gạo cần là 0,25M(kg).
Lượng chất chiết thu được từ M(kg) malt là:
M.(1 – 0,005).(1 – 0,07).0,78 = 0,72177M (kg) Lượng chất chiết thu được từ gạo là:
0,25M.(1 – 0,005).(1 – 0,13).0,87 = 0,18828M (kg)
Tổng lượng chất chiết thu được là:
0, 0,74506M + 0,18828M = 0,91005M(kg)
Lượng dịch qua các công đoạn ứng với 1000l bia chai thành phẩm:
Công đoạn chiết chai tổn thất 4%, lượng bia sau bão hoà CO2 là:
04 , 0 1
1000
= 1041,7(l)
Công đoạn bão hoà CO2 tổn thất 0,5%, lượng bia sau lọc là:
005 , 0 1
7 , 1041
= 1046,9(l)
Công đoạn lọc bia tổn thất 1,5%, lượng bia sau lên men là:
015 , 0 1
9 , 1046
= 1062,8(l)
Công đoạn lên men tổn thất 5%, lượng dịch đường đưa đi lên men là:
05 , 0 1
8 , 1062
= 1118,8(l)
Công đoạn lắng xoáy và lạnh nhanh tổn thất 2,5, lượng dịch sau đun hoa ở 20oC là:
025 . 0 1
8 , 1118
= 1147,5(l)
Do thể tích dịch ở 100oC chênh lệch với thể tích dịch ở 20oC là 4% lên thể tích dịch ở 100oC là:
04 . 0 1
5 , 1147
= 1195,3(l)
Dịch đường sau đun hoa có nồng độ chất khô là 12˚Bx có d20=1,048, khối lượng dịch đường sau đun hoa là: 1147,5.1,048 =1202,6(kg)
Khối lượng chất chiết có trong dịch đường sau đun hoa là:
6 , 100 1202
12 = 144,3(kg)
Công đoạn nấu, đường hoá, lọc tổn thất chất chiết là 1,5%, lượng chất chiết ban đầu là:
015 , 0 1
3 , 150
= 146,5(kg)
Ta có: 0,91005M = 146,5(kg) Suy ra: Lượng malt cần là M = 161,0(kg) Lượng gạo cần là 0,25M = 40,2(kg) 3.2.1.2 Lượng bã gạo và bã malt
Lượng malt đem nấu là 167,7 kg trong đó:
Lượng chất khô không hoà tan:
100% – 78% = 22%
Độ ẩm : 7%
Tổn thất khi nghiền: 0,5%
Suy ra lượng chất khô trong bã malt:
161,0.(1 – 0,005).(1 – 0,07).0,22 = 32,8(kg) Bã có hàm ẩm 80%, khối lượng bã malt ướt là:
8 , 0 1
8 , 32
= 164 (kg) Lượng gạo đem nấu là 40,2kg trong đó:
Lượng chất khô không hoà tan
100% – 87% = 13%
Độ ẩm: 13%
Tổn thất khi nghiền: 0,5%
Suy ra lượng chất khô trong bã gạo:
40,2.(1 – 0,005).(1 – 0,13).0,13 = 4,5(kg)
Bã có hàm ẩm 80%, khối lượng bã gạo ướt là:
8 , 0 1
5 , 4
= 22,6(kg)
Tổng lượng bã khô là: 32,8 + 4,5 = 37,3(kg) Tổng lượng bã ướt là: 164 + 22,6 = 186,6(kg) Lượng nước trong bã là: 186,6 – 37,3 = 149,3(kg) 3.2.1.3. Lượng nước dùng trong nấu và rửa bã a) Lượng nước trong quá trình hồ hoá:
Ở nồi hồ hoá có sử dụng lượng malt lót bằng 10% lượng gạo, tổng lượng bột cho vào nồi cháo là:
(40,2 + 0,1.40,2).(1 – 0,005) = 44 (kg) Tỷ lệ phối trộn nước:bột = 5:1, lượng nước cho vào nồi hồ hoá là:
5.44 = 220 (kg)
Tổng khối lượng dịch bột trong nồi hồ hoá là:
44 + 220 = 264(kg) Lượng nước có sẵn trong nguyên liệu:
40,2.(1 – 0,005).0,13 + 0,1.40,2.(1 – 0,005).0,07 = 5,5(kg) Tổng lượng nước có trong nồi hồ hoá:
220 + 5,5 = 225,5(kg)
Trong quá trình hồ hoá lượng nước bay hơi khoảng 5%:
235.0,05 = 11,3(kg) Khối lượng dịch cháo còn lại là:
264 – 11,3 = 252,7(kg)
b) Lượng nước trong quá trình đường hoá:
Lượng malt cho vào nồi đường hoá:
(161 – 0,1.40,2).(1 – 0,005) = 156,2(kg) Tỷ lệ phối trộn nước:malt = 4:1, lượng nước phối trộn với malt là:
156,2.4 = 624,8(kg) Lượng nước có sẵn trong malt là:
156,2.0,07 = 10,9(kg)
Khi chuyển toàn bộ dịch cháo sang nồi đường hoá tổng khối lượng dịch là:
156,2 + 624,8 + 252,7 = 1033,7(kg) Tổng lượng nước có trong nồi đường hoá là:
624,8 + 10,9 + (225,5– 11,3) = 849,9(kg) Trong quá trình đường hoá lượng nước bay hơi khoảng 4%:
0,04.849,9 = 34(kg) Lượng nước còn lại sau đường hoá:
849,9 – 34 = 815,9(kg) Khối lượng dịch đường còn lại là:
1033,7 – 34 = 999.7(kg)
c) Lượng nước rửa bã:
Lượng dịch đường sau đun hoa: 1202,6(kg) Lượng nước có trong dịch đường sau đun hoa:
6 , 1202 100)
1 12
( = 1058,3(kg)
Khi đun hoa tổn thất 8% thể tích dịch do nước bay hơi, lượng nước trong dịch đường trước đun hoa:
08 , 0 1
3 , 1058
= 1150,3(kg) Lượng nước trong bã là: 149,3(kg)
Lượng nước còn lại sau đường hoá là: 815,9(kg)
Suy ra lượng nước rửa bã:
1150,3 + 149,3 – 815,9 = 483,7(kg)
d) Dịch lọc:
Dịch lọc ban đầu: 999,7 – 186,6= 813,1(kg) Tổng lượng dịch sau lọc:
813,1 + 465,6 = 1296,8 (kg) 3.2.1.4 Lượng hoa houblon sử dụng
Bia chai nấu có độ đắng 22độ tức hàm lượng chất đắng là 22mg/l.
Lấy hiệu suất trích ly chất đắng trong quá trình nấu hoa là 30% thì lượng chất đắng ban đầu ứng với 1000l bia thành phẩm là:
3 1000 , 0
22 = 73,3.103(mg) = 73,3(g)
Sử dụng 80% hoa viên 6% α – axit đắng và 20% cao hoa 40% α – axit đắng. Gọi lượng hoa viên sử dụng là m(g) thì lượng cao hoa sử dụng là 0,25m(g). Lượng chất đắng trích ly được là:
m × 0,06 + 0,25m × 0,40 = 0,16m(g) Ta có: 0,16.m = 73,3(g)
Suy ra: Lượng hoa viên sử dụng là m = 458,1(g) Lượng cao hoa sử dụng là 0,25m = 114,5(g)
Bã hoa: coi lượng cao hoa hoà tan hoàn toàn, hoa viên hoà tan 40%, bã hoa viên có độ ẩm 85% thì lượng bã hoa viên là:
85 , 0 1
) 4 , 0 1 ( 1 , 458
= 1275,2(g) ≈ 1,8(kg)
3.2.1.5 Các nguyên liệu khác
a) 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% × 40,2 + 0,04% × 161 = 0,0885(kg) = 88,5(g) b) 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.
c) Lượng men giống:
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.
d) Sữa men kết lắng:
Sữa men kết lắng chiếm 2% lượng dịch lên men, men sữa kết lắn là:
1118,8.2% = 22,4 lít
e) 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:
) ( 7 , 140 5
, 100 1172
12 kg
Quy về đường maltose, trong giai đoạn lên men chính coi 55% lượng chất chiết được chuyển hoá, lượng CO2 tạo thành là:
55 , 342 0 7 176 ,
140 = 39,82(kg)
Lên men chính tổn hao thể tích dịch lên men là 3% thì thể tích bia non ứng với 1000 lít bia thành phẩm là:
1118,8 × 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:
37,11
1,832 = 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:
832 , 1
62 ,
2 = 1,43(m3)
Bảng 3.2: Các nguyên liệu chính, bán thành phẩm tương ứng với bia chai
TT Tên nguyên liệu 1000 lít
20.000 lít/ 1 mẻ
120.000 lit/1 ngày
21.000.000 lít/1 năm
1 Malt 161 kg 3220 kg 19,3 tấn 3381
2 Gạo 40,2 kg 804 kg 4,8 tấn 844,2
3 Nước hồ hóa 220 lít 4400 lít 26,4 m3 4620,0 m3 4 Nước đường hoá 624,8 lít 12496 lít 75,0 m3 13120,8 m3 5 Nước rửa bã 483,7 lít 9674 lít 58,0 m3 10157,7 m3 6 Bã malt và gạo 186,6 kg 3732 kg 22,4 tấn 3918,6 tấn
7 Hoa viên 458,1 g 9162 g 55,0 kg 9,6 tấn
8 Cao hoa 114,5 g 2290 g 13,7 kg 2,4 tấn
9 Dịch hồ hóa 264 kg 5280 kg 31,7 tấn 5544,0 tấn 10 Dịch đường hóa 1033,7 kg 20674 kg 124,0 tấn 21707,7 tấn 11 Dịch lọc 999,7 kg 19994 kg 120,0 tấn 20993,7 tấn 12 Dịch nấu hoa 1195,3 lít 23906 lít 143,4 m3 25101,3 m3 13 Dịch sau nấu 1147,5 lít 22950 lít 137,7 m3 24097,5 m3 14 Dịch lên men 1118,8 lít 22376 lít 134,3 m3 23494,8 m3 15 Bia sau lên men 1062,8 lít 21256 lít 127,5 m3 22318,8 m3 16 Bia sau lọc 1046,9 lít 20938 lít 125,6 m3 21984,9 m3 17 Bia bão hòa CO2 1041,7 lít 20834 lít 125 m3 21875,7 m3 18 Men nhân trực tiếp 111,9 lít 2238 lít 13,4 m3 2349,9 m3
Men sữa 11,2 lít 224 lít 1,3 m3 235,2 m3
Bảng 3.3: Các nguyên liệu phụ, sản phẩm phụ tương ứng với bia chai
TT Tên nguyên liệu 1000 lít
20.000 lít/ 1 mẻ
120.000 lit/1 ngày
21.000.000 lít/1 năm 1 Acid lactics 88,5 g 1,8 kg 10,6 kg 1858,5 kg 2
Huflosuppercell 0,8 kg 16 kg 96 kg 16800 kg Standarlsuppercell 0,8 kg 16 kg 96 kg 16800 kg 3 Vinyl polypyriolidone 250 g 5 kg 30 kg 5250 kg 4 Men kết lắng 22,4 lít 448 lít 2,7 m3 470,4 m3
5 Polyclarlc 180 g 3,6 kg 21,6 kg 3780 kg
6 Vicant 30 g 600 g 3,6 kg 630 kg
7 Collupulin 22 g 440 g 2,6 kg 462 kg
8 CO2 có thể thu hồi 14,2 m3 284 m3 1704 m3 298200 m3 9 CO2 cần để bão hoà 1,4 m3 28,6 m3 171,6 m3 30030 m3
3.2.2. Tính cân bằng sản phẩm cho 1000l bia hơi 3.2.2.1 Tính lượng gạo và lượng malt
Gọi lượng malt cần để sản xuất 1000l bia hơi là M(kg) thì lượng gạo cần là 0,25M(kg).
Lượng chất chiết thu được từ M(kg) malt là:
M.(1 – 0,005).(1 – 0,07).0,78 = 0,72177M(kg) Lượng chất chiết thu được từ gạo là:
0,25M.(1 – 0,005).(1 – 0,13).0,87 = 0,18828M(kg) Tổng lượng chất chiết thu được là:
0,773M + 0,18828M = 0,91005M(kg)
Lượng dịch qua các công đoạn ứng với 1000l bia hơi thành phẩm:
Công đoạn chiết bock tổn thất 1%, lượng bia đưa vào chiết bock là:
01 , 0 1
1000
= 1010,1(l)
Giai đoạn tàng trữ và bão hoà CO2 trước khi chiết bock tổn thất 0,5%, lượng bia sau lọc là:
005 . 0 1
1 , 1010
= 1015,2(l)
Công đoạn lọc bia tổn thất 1,5%, lượng bia sau lên men là:
015 , 0 1
2 , 1015
= 1030,6(l)
Công đoạn lên men tổn thất 5%, lượng dịch đường trước lên men là:
05 , 0 1
6 , 1030
= 1084,9(l)
Công đoạn lắng xoáy và lạnh nhanh tổn thất 2,5, lượng dịch sau đun hoa ở 20oC là:
025 . 0 1
9 , 1084
= 1112,7(l)
Do thể tích dịch ở 100oC chênh lệch với thể tích dịch ở 20oC là 4% lên thể tích dịch ở 100oC là:
04 . 0 1
7 , 1112
= 1159,1(l)
Dịch đường sau đun hoa có nồng độ chất khô 10,5˚Bx có d20 = 1,042. Khối lượng dịch đường sau đun hoa là: 1112,7.1,042 = 1159,4(kg)
Lượng chất chiết có trong dịch đường sau đun hoa là:
) ( 7 , 121 4
, 100 1159
5 ,
10 kg
Ta có: 0, 91005M = 126,8(kg)
Suy ra: Lượng malt cần là: M = 133,8(kg) Lượng gạo cần là: 0,25M = 33,4(kg) 3.2.2.2 Lượng bã gạo và bã malt
Lượng malt đem nấu là 133,8kg.
Lượng chất khô không hoà tan:
100% – 78% = 22%
Độ ẩm: 7%
Tổn thất trong quá trình nghiền là: 0,5%
Lượng bã malt khô là:
133,8.(1 – 0,005).(1 – 0,07).0,22 = 27,2 (kg) Bã có hàm ẩm 80%, khối lượng bã malt ướt là:
8 , 0 1
4 , 28
= 136,2(kg) Lượng gạo đem nấu là 33,4kg.
Lượng chất khô không hoà tan là:
100% – 87% = 13%
Độ ẩm: 13%
Tổn thất trong quá trình nghiền là 0,5%
Lượng bã gạo khô là: 33,4.(1 – 0,005).(1 – 0,13).0,13 = 3,8(kg) Bã có hàm ẩm là 80%, khối lượng bã gạo ướt là:
) ( 8 , 8 18 , 0 1
8 ,
3 kg
Tổng lượng bã khô: 27,2+ 3,8 = 31(kg) Tổng lượng bã ướt là: 136,2 + 18,8 = 155 (kg) Tổng lượng nước có trong bã là:
155 – 31 = 124 (kg)
3.2.2.3 Lượng nước dùng trong nấu và rửa bã a) Lượng nước dùng trong quá trình hồ hoá:
Ở nồi cháo sử dụng lượng malt lót bằng 10% lượng gạo. Tổng lượng bột gạo và malt lót cho vào nồi cháo là:
(33,4 + 0,1.33,4).(1 – 0,005) = 36,6(kg) Tỷ lệ phối trộn bột:nước = 1:5, lượng nước cho vào nồi cháo là:
36,6.5 = 182,8(kg) Tổng khối lượng dịch bột trong nồi hồ hoá là:
36,6 + 182,8 = 219,4(kg) Lượng nước có sẵn trong bột gạo và malt lót là:
33,4.(1 – 0,005).0,13 + 0,1. 33,4. (1 – 0,005).0,07 = 4,6(kg) Tổng lượng nước có trong nồi hồ hoá là:
182,8 + 4,6 = 187,4(kg)
Trong quá trình hồ hoá lượng nước bay hơi khoảng 5% là:
0,05.187,4 = 9,4(kg)
Lượng nước còn lại trong dịch cháo sau hồ hoá là:
187,4 – 9,4 = 178(kg) Khối lượng dịch cháo còn lại là:
219,4 – 9,4 = 210 (kg)
b) Lượng nước dùng trong quá trình đường hoá:
Lượng malt cho vào nồi đường hoá là:
(133,8– 0,1.33,4).(1 – 0,005) = 129,8(kg) Tỉ lệ phối trộn malt:nước = 1:4, lượng nước hoà trộn với bột malt là:
4.129,8 = 519,2(kg) Lượng nước có sẵn trong malt là:
129,8.0,07 = 9,1(kg)
Khi bơm toàn bộ dịch cháo sang nồi đường hoá thì tổng khối lượng của dịch là:
(129,8 + 519,2) + 210 = 859(kg) Tổng lượng nước có trong nồi đường hoá là:
(519,2 + 9,1) + 178 = 706,3(kg)
Trong quá trình đường hoá lượng nước bay hơi khoảng 4% là:
0,04.706,3 = 28,3 (kg)
Sau quá trình đường hoá lượng nước còn lại trong dịch đường là:
706,3 – 28,3 = 678 (kg) Khối lượng dịch đường còn lại sau đường hoá:
859 – 28,3 = 830,7 (kg)
c) Lượng nước rửa bã:
Lượng dịch đường sau đun hoa: 1159,4kg
Lượng nước có trong dịch đường sau đun hoa là:
) ( 7 , 1037 4
, 100 1159
5 , 10
100 kg
Trong quá trình đun hoa thể tích dịch giảm 5% do nước bay hơi. Lượng nước trong dịch đường trước đun hoa là:
05 , 0 1
7 , 1037
= 1092,3(kg) Lượng nước trong bã là: 124 (kg)
Suy ra lượng nước rửa bã là:
1092,3 + 124– 678 = 538,3 (kg) d) Dịch lọc:
Dịch lọc ban đầu: 830,7 – 161,4 = 675,7(kg) Tổng lượng dịch lọc: 675,7 + 538,3 = 1214(kg) 3.2.2.4 Lượng hoa houblon sử dụng
Bia hơi nấu có độ đắng 18 độ tức hàm lượng chất đắng là 18mg/l.
Lấy hiệu suất trích ly chất đắng trong quá trình nấu hoa là 30% thì lượng chất đắng ban đầu ứng với 1000l bia thành phẩm là:
3 1000 , 0
18 = 60.103(mg) = 60(g)
Sử dụng 80% hoa viên 6% α – axit đắng và 20% cao hoa 40% α – axit đắng. Gọi lượng hoa viên sử dụng là m(g) thì lượng cao hoa sử dụng là 0,25m(g). Lượng chất đắng trích ly được là:
m × 0,06 + 0,25m × 0,40 = 0,16m(g) Ta có: 0,16m = 60(g)
Suy ra: Lượng hoa viên sử dụng là m = 375(g) Lượng cao hoa sử dụng là 0,25m = 93,8(g)
Bã hoa: coi lượng cao hoa hoà tan hoàn toàn, hoa viên hoà tan 40%, bã hoa viên có độ ẩm 85% thì lượng bã hoa viên là:
85 , 0 1
6 , 0 375
= 1500(g) ≈ 1,5(kg)
3.2.2.5 Các nguyên liệu khác
a) 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% × 33,4 + 0,04% × 133,8= 0,077(kg) = 73,6(g)
b) 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.
c) Lượng men giống sử dụng:
Men giống nuôi cấy trực tiếp cấp bằng 10% lượng dịch đưa vào lên men:
0,1.1084,9 ≈ 108,5(l)
Men sữa cấp bằng 1% lượng dịch đưa vào lên men:
0,01.1084,9 ≈ 10,8(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.
d) Sữa men kết lắng:
Sữa men kết lắng chiếm 2% lượng dịch lên men, men sữa kết lắn là:
1084,9.2% = 21,7 lít e) Lượng CO2:
Phương trình lên men:
C12H22O11 + H2O = 4C2H5OH + 4CO2 + Q
342g 18g 184g 176g
Lượng dịch trước lên men: 1084,9(l), có độ đường 10,5˚Bx có d20=1,042. Khối lượng dịch đường trước lên men là:
1084,9.1,042 = 1130,5(kg) Khối lượng chất chiết trong dịch đường trước lên men:
) ( 7 , 118 5 , 100 1130
5 ,
10 kg
Quy về đường maltose, trong giai đoạn lên men chính coi 55% lượng chất chiết được chuyển hoá, lượng CO2 tạo thành là:
55 , 342 0 7 176 ,
118 = 33,6(kg)
Sau lên men chính thể tích dịch giảm 3%, thể tích bia non ứng với 1000 lít bia thành phẩm là: 1084,9 × 0,97 = 1052,4(l)
Lượng CO2 hoà tan trong bia non là 2,5g/l, ứng với 1052,4lít bia non là:
2,5.1052,4 = 2631(g) ≈ 2,63(kg) Lượng CO2 thoát ra là:
33,60 – 2,63 = 30,97(kg)
Ở 20˚C, 1atm, CO2 có khối lượng riêng 1,832kg/m3, thể tích của CO2 bay ra là:
30, 97
1,832 = 16,91(m3)
Hiệu suất thu hồi CO2 là 70%, lượng CO2 có thể thu hồi được là:
0,7.16,91 = 11,83(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 1015,2 lít bia sau lọc là:
(4,5 – 2).1015,2 = 2538(g) ≈ 2,54(kg) Thể tích CO2 cần để bão hoà thêm là:
) ( 39 , 832 1 , 1
54 ,
2 3
m
Bảng 3.4 Các nguyên liệu chính, bán thành phẩm tương ứng với bia hơi:
TT Tên nguyên liệu 1000 lít
20.000 lít/ 1 mẻ
120.000 lit/1 ngày
9.000.000 lít/1 năm
1 Malt 133,8 kg 2676 kg 16,1 tấn 1204,2 tấn
2 Gạo 33,4 kg 668 kg 4,0 tấn 300,6 tấn
3 Nước hồ hóa 182,8 lít 3656 lít 21,9 m3 1645,2 m3 4 Nước đường hoá 519,2 lít 10384 lít 62,3 m3 4672,8 m3 5 Nước rửa bã 538,3 lít 10766 lít 64,6 m3 4844,7 m3 6 Bã malt và gạo 155 kg 3100 kg 18,6 tấn 1395,0 tấn
7 Hoa viên 375 g 7500 g 45,0 kg 3375,0 kg
8 Cao hoa 93,8 g 1876 g 11,3 kg 844,2 kg
9 Dịch hồ hóa 219,4 kg 4388 kg 26,3 tấn 1974,6 tấn 10 Dịch đường hóa 859 kg 17180 kg 103,1 tấn 7731,0 tấn 11 Dịch lọc 830,7 kg 16614 kg 99,7 tấn 7476,3 tấn 12 Dịch nấu hoa 1159,1 lít 23182 lít 139,1 m3 10431,9 m3 13 Dịch sau nấu 1112,7 lít 22254 lít 133,5 m3 10014,3 m3 14 Dịch lên men 1084,9 lít 21698 lít 130,2 m3 9764,1 m3 15 Bia sau lên men 1030,6 lít 20612 lít 123,7 m3 9275,4 m3 16 Bia sau lọc 1015,2 lít 20304 lít 121,8 m3 9136,8 m3 17 Bia bão hòa CO2 1010,1 lít 20202 lít 121,2 m3 9090,9 m3 18 Men nhân trực tiếp 111,9 lít 2238 lít 13,4 m3 1007,1 m3 Men sữa 11,2 lít 224 lít 1,3 m3 100,8 m3
Bảng 3.5 các nguyên liệu phụ, sản phẩm phụ tương ứng bia hơi:
TT Tên nguyên liệu 1000 lít
20.000 lít/ 1 mẻ
120.000 lit/1 ngày
9.000.000 lít/1 năm
1 Acid lactics 73,6 g 1472g 8,8 kg 662,4 kg
2
Huflosuppercell 0,8 kg 16 kg 96 kg 7,2 tấn Standarlsuppercell 0,8 kg 16 kg 96 kg 7,2 tấn 3 Vinyl polypyriolidone 250 g 5,0 kg 30 kg 2,25 tấn 4 Men kết lắng 21,7 lít 434 lít 2,6 m3 195,3 m3
5 Polyclarlc 180 g 3,6 kg 21,6 kg 1,62 tấn
6 Vicant 30 g 600 g 3,6 kg 270 kg
7 Collupulin 22 g 440 g 2,6 kg 198 kg
8 CO2 có thể thu hồi 11,8 m3 236 m3 1416 m3 106200 m3 CO2 cần để bão hoà 1,39 m3 27,8 m3 166,8 m3 12510 m3