Thiết kế nhà máy sản xuất bia vàng với năng suất 5 triệu lítnăm

Được sản xuất từ các loại nguyên liệu chính là malt đại mạch, hoa houblon, nước và men đã tạo ra cho bia một hương vị đặc trưng mà các loại đồ uống khác không có được.. Nguyên liệu chính

Bia là loại nước giải khát có từ lâu đời được rất nhiều người ưa chuộng Đây là sản phẩm khởi nguồn từ những năm trước công nguyên Người ta cho rằng Osiris (vị thần nông nghiệp của Ai Cập) là người hướng dẫn con người làm bia từ lúa mạch Bia là một sản phẩm điển hình của công nghệ lên men Ban đầu, cách đây hơn 5000 năm (TCN), người ta làm bia bằng cách lên men những loại ngũ cốc Quá trình làm bia phát triển dần dần theo thời gian Đến thế kỉ thứ VIII, hoa houblon đã được sử dụng trong làm bia Ngành sản xuất bia thực sự được phát triển với sự ra đời của công trình “Nghiên cứu về Bia” của Louis Pasteur, ông đã đưa ra những nền tảng đầu tiên của một qui trình sản xuất hợp lí, và phương pháp thanh trùng Pasteur của ông vẫn được sử dụng cho đến ngày nay trong sản xuất bia Đến ngày nay, công nghệ sản xuất bia đã phát triển đến đỉnh cao, nhiều thương hiệu bia nổi tiếng cả thế giới như Heniken, Tiger, Halida… được cả thế giới ưa dùng Vì vậy, lượng bia sản xuất hàng năm không ngừng tăng lên

Được sản xuất từ các loại nguyên liệu chính là malt đại mạch, hoa houblon, nước và men đã tạo ra cho bia một hương vị đặc trưng mà các loại đồ uống khác không có được Bia có một hương thơm đặc trưng, vị đắng dịu, lớp bọt trắng mịn, với hàm lượng CO2 khá cao giúp cơ thể giải khát một cách triệt để Uống bia với một lượng thích hợp không những có lợi cho sức khỏe, ăn cơm ngon, dễ tiêu hóa

mà còn giảm được sự mệt mỏi sau ngày làm việc mệt nhọc

Đối với Việt Nam nói riêng, ngành công nghiệp bia hiện nay đang trên đà phát triển không ngừng và đang tạo cho mình một vị thế mới Nhiều loại bia ra đời

và đang chiếm lĩnh thị trường trong nước như bia Sài Gòn, bia Lager, bia HuDa, bia

Hà Nội, Mục tiêu nhắm đến của ngành công nghiệp bia hiện nay là sản xuất các loại bia có chất lượng cao, ổn định, đáp ứng thị hiếu cũng như nhu cầu của người tiêu dùng, tăng sức cạnh tranh với các sản phẩm khác

Để có thể tìm hiểu sâu và nắm bắt chi tiết hơn về dây chuyền công nghệ sản xuất bia, em đã chọn đề tài luận văn tốt nghiệp: “Thiết kế nhà máy sản xuất bia

vàng với năng suất 5 triệu lít/năm”

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Định nghĩa bia vàng

Bia là loại đồ uống có độ cồn thấp, giàu dinh dưỡng Ngoài việc cung cấp một

lượng calori khá lớn, trong bia còn chứa một hệ enzyme khá phong phú, đặc biệt là nhóm enzyme kích thích tiêu hoá amylaza Nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia

là malt đại mạch, hoa houblon, nước và sử dụng nguyên liệu thay thế là gạo, ngô, đường saccaraza với một quy trình khá đặc biệt, cho nên bia có tính chất cảm quan khá hấp dẫn đối với con người: hương thơm đặc trưng, vị đắng dịu, lớp bọt trắng mịn, với hàm lượng CO2 khá cao giúp con người giải khát một cách triệt để khi ta uống Lượng bia sản xuất ngày càng tăng và sản phẩm ngày càng được đa dạng hoá mẫu mã nhằm đáp ứng yêu cầu dinh dưỡng và cảm quan của người tiêu dùng

Hiện nay trên thị trường có nhiều loại bia, tùy theo từng loại nguyên liệu sản xuất mà ta có bia vàng và bia đen Trong đó, bia vàng là loại phổ biến và được sản xuất nhiều hơn cả Bia vàng có vị đắng dịu và mùi thơm đặc trưng được quyết định bởi nguyên liệu là malt vàng và hoa houblon

Hình 1.1 Một số sản phẩm của bia

1.1.1 Thành phần hóa học của bia

Thành phần hóa học của bia phụ thuộc vào thành phần của nguyên liệu, nồng

độ dịch lên men ban đầu và mức độ lên men

1.1.1.1 Các chất bay hơi [1, trang 74]

Ngoài rượu Etylic và CO2, trong bia còn chứa một lượng không nhiều các chất bay hơi khác như rượu bậc cao, andehyt, các axit hữu cơ, este và một số chất khác

Hàm lượng rượu etylic quyết định đến chất lượng của bia Hàm lượng rượu etylic từ 1,8–7,0% so với thể tích và hàm lượng CO2 khoảng 0,3 – 0,5% khí CO2 tính theo trọng lượng Khí CO2 là thành phần quan trọng của bia, nó đảm bảo chất lượng cũng như vị tươi mát cho bia Rượu bậc cao là các chất có mùi, vị và tham gia tạo este ảnh hưởng đến mùi vị của bia Hàm lượng của nó khoảng 40–80mg/lit Axetaldehyt

và andehyt chủ yếu có trong bia và nó chứa khoảng 5mg/lit đề thi thử đại học Trong bia còn có chứa diaxetyl và một số hợp chất chứa lưu huỳnh như SO2 khoảng 2-16 mg/lit, H2S khoảng 0,04 mg/lit, các mecaptan bay hơi khoảng 0,07 mg/lit

1.1.1.2 Các chất không bay hơi [1, trang 74]

Phụ thuộc vào nồng độ dịch lên men ban đầu và mức độ lên men, bia thành phẩm chứa 2,5-5% các chất không bay hơi Trong đó saccarit chiếm 80-85%, các chất Nito 6-9%, Glyxerin 5-7%, các chất khoáng 3-4%, các chất đắng tanin và các chất màu 2-3%, các axit hữu cơ không bay hơi 0,7-1% và một lượng nhỏ vitamin

1.2 Nguyên liệu sản xuất bia 1.2.1 Malt đại mạch

Malt là hạt hòa thảo nảy mầm trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm nhân tạo xác định Nó là sản phẩm rất giàu chất dinh dưỡng: đường đơn, các axit amin, các chất khoáng, các nhóm vitamin và có hệ enzyme phong phú – chủ yếu là proteaza và amylaza

Hình 1.2 Malt Hình 1.3 Đại mạch

1.2.1.1 Vai trò

Malt đại mạch vừa là tác nhân đường hóa, vừa là nguyên liệu đặc trưng dùng

để sản xuất bia Bia sản xuất từ malt đại mạch có mùi vị và các tính chất công nghệ hơn hẳn so với bia được sản xuất từ malt của các hạt hòa thảo khác

1.2.1.2 Cấu tạo

Hạt malt gồm 3 bộ phân chính: Vỏ hạt, phôi và nội nhủ

Vỏ hạt (Hull): Vỏ hạt chia thành ba bộ phận chính: vỏ trấu, vỏ

lụa và vỏ alơron Phần này thường chiếm từ 8 ÷ 15% trọng lượng hạt

 Phôi: Là cơ quan sống, hô hấp của hạt Phôi thường chiếm từ

2,5 ÷ 5% trọng lượng hạt Trong phôi có từ 37 ÷ 50% chất khô là thành phần nitơ, khoảng 7% chất béo, 5 ÷ 6% đường saccharose, 7 ÷ 7,5% pentose, 6 ÷ 6,5% chất tro và một số ít thành phần khác Riêng tinh bột hầu như rất ít

Nội nhũ (Endosperm): Chiếm từ 45 ÷ 68% trọng lượng hạt

Phần này của hạt đại mạch giữ vai trò quyết định chất lượng của đại mạch trong sản xuất bia Thành phần chính trong nội nhũ là hạt tinh bột hình tròn, có kích thước rất lớn (từ 20 ÷ 30μ) hoặc rất bé (từ 2 ÷ 10μ) Rất ít những hạt có kích thước trung bình Nếu hàm lượng protein trong đại mạch càng cao thì càng nhiều hạt tinh bột kích thước nhỏ

Hình 1.4 Cấu tạo hạt đại mạch

1.2.1.3 Thành phần hóa học [1, trang 32]

Thành phần hóa học trung bình của malt bia tính theo phần trăm chất khô là:

tinh bột 58 %, đường khử 4 %, saccaroza 5 %, pentozan hòa tan 1 %, pentozan không hòa tan và hexozan 9 %, xenluloza 6 %, chất chứa Nito 10 %, chất béo 2 %, chất khoáng 2,5 % Ngoài ra còn một số chất như inozit, các chất màu, các tanin và chất đắng Trong malt còn chứa các enzym thủy phân cần thiết cho sản xuất bia như:

α-amylaza, β-amylaza, proteinaza, peptidaza, fitaza, xitaza, amylofotfataza…

1.2.1.4 Yêu cầu đối với malt dùng trong sản xuất bia [1, trang 32]

Malt dùng để sản xuất bia phải sạch, có mùi thơm đặc trưng của malt, có vị ngọt, có màu vàng sáng đều Không được có mùi vị lạ, không được mốc và không hôi khói Yêu cầu kích thước của các hạt malt phải đều Kích thước hạt malt đạt yêu cầu nếu như hạt malt trên sàn 2,8 mm và 2,5 mm chiếm 94 %, hạt dưới sàn 2,2 mm không quá 0,5% Khối lượng riêng của malt trong khoảng 520-600g/l Độ ẩm của malt không quá 6% Độ chiết của malt: 75-82% Thời gian đường hoá: 20-35 phút, hoạt lực amylaza đạt 100-300 đơn vị, hàm lượng tinh bột càng cao càng tốt nhưng hàm lượng protein phải nằm trong khoảng 9-12%, nếu cao hơn bia sẽ đục, rất khó bảo quản, còn nếu thấp hơn thì bia kém bọt, vị kém đậm đà

1.2.2 Hoa Houblon

1.2.2.1 Vai trò

Hoa houblon là nguyên liệu không thể thiếu trong sản xuất bia và hiện nay chưa một loại nguyên liệu nào có thể thay thế được Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm Thành phần hóa học của hoa gồm nhiều chất khác nhau, những chất có giá trị cho bia là nhựa houblon, các chất tanin và tinh dầu

 Các chất tanin của hoa houblon là các polyphenol, dễ hoà tan trong nước, dễ bị oxy hoá nên nó bảo vệ nhựa houblon Trong quá trình nấu bia, hầu hết tanin của hoa houblon liên kết với protein của malt, do đó hàm lượng polyphenol ở trong bia chủ yếu là của malt và chỉ khoảng 1020% là polyphenol của hoa houblon

 Tinh dầu hoa houblon là một hỗn hợp phức tạp của các hydrat cacbon và nhiều hợp chất chứa oxy dạng tecpen Tinh dầu houblon không hoà tan trong nước nhưng dễ bay theo hơi nước Trong quá trình sản xuất khoảng 98% lượng tinh dầu bị bay hơi chỉ còn khoảng 2% tồn tại trong bia tạo hương thơm cho bia Trong quá trình bảo quản, tinh dầu sẽ mất dần do

Hình 1.5 Hoa Houblon

bay hơi và bị ôxy hoá Do đó không dùng hoa cũ để sản xuất bia vì các sản phẩm chuyển hoá của tinh dầu nếu đưa vào bia sẽ làm giảm chất lượng của bia

1.1.2.3 Phương pháp bảo quản và nâng cao hiệu quả sử dụng hoa[1,trang35]

Để giữ chất lượng cho hoa thì nên bảo quản hoa trong các điều kiện sau:

 Ngăn chăn sự xâm nhập của không khí vào hoa bằng cách bảo quản trong thùng kín, môi trường chân không hoặc môi trường khí trơ

 Xông SO2 để hạn chế sự oxy hoá và phát triển của vi sinh vật

 Bảo quản ở nhiệt độ thấp, gần 0oC vì ở nhiệt độ thấp có tác dụng kìm hãm các quá trình hoá học, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật

 Cách ẩm tốt

Nếu bảo quản được trong các điều kiện trên thì hoa có thể bảo quản trong 2 năm mà chất lượng không thay đổi Hiệu quả sử dụng các chất đắng còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khi đun sôi hoa với dịch đường, quan trọng nhất là thời gian và cường độ đun sôi, lượng và chất của hoa sử dụng và pH của dịch đường Nếu tiến hành houblon hoá trong điều kiện tối ưu thì lượng chất đắng sử dụng được trong giai đoạn này khoảng 8085%, còn 1520% ở lại trong bã hoa

1.2.3 Nước 1.2.3.1 Vai trò

Hàm lượng nước trong bia thành phẩm chiếm trung bình khoảng 90% Trong nhà máy bia, nước được dùng với nhiều mục đích khác nhau: xử lý nguyên liệu, nấu nguyên liệu, làm nguội bán thành phẩm, thanh trùng, vệ sinh sát trùng thiết bị, vệ sinh xí nghiệp,… Do đó lượng nước dùng trong nhà máy rất lớn Nước có ảnh hưởng lớn đến tiến trình công nghệ và chất lượng sản phẩm Vì vậy, nước dùng để nấu bia không những đòi hỏi phải có đầy đủ tiêu chuẩn của nước uống mà còn có

những yêu cầu riêng đáp ứng cho công nghệ sản xuất bia

1.2.3.2 Thành phần hoá học [1, trang 37]

Nước thực chất là một dung dịch loãng của các loại muối ở dạng ion

Nhóm cation chiếm nhiều nhất là: Ca2+, Mg2+, H+, Na+, K+, Fe2+,

Mn2+, Al3+

Nhóm anion chủ yếu là: OH

-, HCO3-, Cl-, SO42-, NO3-, NO2-, SiO32-,

PO43- Các muối của canxi và magie là nguyên nhân gây độ cứng của nước

1.2.3.3 Yêu cầu đối với nước dùng trong sản xuất bia [1, trang 36]

Nước dùng để nấu bia trước hết phải trong suốt, không màu, có mùi dễ chịu hoặc không mùi và không chứa các vi sinh vật gây bệnh

 Độ cứng trung bình của nước: 56 miligam đương lượng/lit

- Chuẩn độ coli không nhỏ hơn 300ml

- Chỉ số coli không lớn hơn 3

1.2.4 Nấm men

Để thực hiện quá trình lên men dịch đường houblon hoá, điều kiện tiên quyết

là phải có một lượng nhất định sinh khối nấm men bia thuần khiết

Nấm men được sử dụng trong sản xuất bia gồm 2 loại:

 Saccharomyces cerevisiae (giống nấm men nổi)

 Saccharomyces carlsbergensis (giống nấm men chìm)

Yêu cầu kỹ thuật đối với giống nấm men để sản xuất bia: [2, trang 405]

Hình 1.6 S.cerevisiae

Nấm men bia phải được nhân giống từ chủng thuần khiết và một chủng nấm men phù hợp có chất lượng tốt có thể tái sử dụng đến đời thứ 7 thứ 8

Giống nấm men phải thích ứng được với những điều kiện như: nhiệt

độ, pH, thành phần môi trường

Mật độ gieo cấy nấm men ban đầu càng nhiều thì hàm lượng diaxetyl càng thấp, chất lượng bia càng tốt, nhưng mật độ gieo cấy ban đầu vượt qua ngưỡng 70.106 tế bào/cm3 thì hiệu quả mang lại không được rõ nét

1.2.5 Nguyên liệu thay thế (Gạo)

Người ta sử dụng nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia nhằm mục đích giảm giá thành sản phẩm Nguyên liệu thay thế có thể sử dụng là nguyên liệu giàu tinh bột hoặc giàu đường Đối với nhà máy, nguyên liệu thay thế được sử dụng là gạo Về khả năng thay thế malt đại mạch thì gạo là loại cốc được dùng nhiều hơn cả, mà chất lượng bia không thua kém so với sử dụng toàn bộ malt đại mạch

Trong thành phần chất khô của gạo thì tinh bột chiếm 75 %, protein 8%, chất béo 1 – 1,5%, xenluloza 0,5 – 0,8%, chất khoáng 1 – 1,2% Trong quá trình nấu ta thu được nhiều chất hoà tan Gạo có chứa rất nhiều tinh bột, protein vừa phải, chất béo và xenlulo ở giới hạn thấp Do đó gạo là nguyên liệu thay thế khá lý tưởng [2, trang 25]

Yêu cầu về gạo sử dụng trong sản xuất bia phải sạch, không tạp chất, không mối mọt và lượng amylopectin thấp

Nước ta là một nước nông nghiệp nên gạo có thể thu mua ở trong nước Gạo được bảo quản trong các xilo chứa, thời gian bảo quản là một tháng

1.2.6 Các loại nguyên liệu phụ khác

Dùng như các phụ gia trong quá trình sản xuất bia, các hóa chất sử dụng trong các công đoạn tẩy rửa, các loại bột trợ lọc, các chất ổn định và đặc biệt là các enzym

sử dụng trong công đoạn sản xuất dịch đường lên men và lên men

1.3 Các phương pháp lên men trong sản xuất bia

Lên men truyền thống

Đây là phương pháp lên men có từ lâu đời, quá trình lên men chính và lên men phụ được thực hiện trong hai thiết bị riêng biệt, đặt trong phòng lạnh Thời gian lên men phụ thuộc vào nồng độ chất hòa tan ban đầu của dịch đường và chế độ nhiệt trong thời gian lên men đó Quá trình lên men chính được thực hiện ở áp suất thường, còn quá trình lên men phụ được thực hiện dưới áp suất dư 0,3-0,7 atm Tỷ

lệ nấm men giống được sử dụng khoảng 0,4-0,6 l/100l dịch đường

Thiết bị lên men được chế tạo từ nhiều loại vật liệu khác nhau và thường có dạng thân trụ, đáy côn hoặc chỏm cầu

Lên men hiện đại

Đặc trưng của phương pháp này là cả quá trình lên men chính và lên men phụ

được thực hiện trong cùng một thiết bị Thiết bị lên men không đặt trong phòng lạnh Gồm có phương pháp lên men một pha, lên men liên tục và lên men bán liên

CHƯƠNG II QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 2.1 Quy trình công nghệ

Làm sạch Làm sạch Nghiền

Nấu

Hội cháo

Nấu Nghiền

Dán nhãn

Đóng nắp Chiết chai

Thanh trùng

Nuôi cấy

Lên men phụ

và tàng trữ Lọc

Ổn định bia

Lên men chính Làm lạnh Lắng trong Houblon hóa

Nước Hơi

Chất tải lạnh

Cặn

Nấm men giống

Sữa men

Xử lý Hoạt hóa

CO2

Xử lý Nạp bình

Bã Rửa bã Bã hèm

Dịch Hoa houblon

Bia thành phẩm

Hình 2.1 Minh họa quy trình công nghệ[11]

2.2 Thuyết minh quy trình 2.2.1 Làm sạch nguyên liệu 2.2.1.1 Mục đích

Malt và gạo trước khi đem vào sản xuất bia cần phải có quá trình làm sạch để loại bỏ tạp chất Quá trình này đảm bảo cho nguyên liệu được sạch, kích thước hạt đồng đều, không ảnh hưởng đến chất lượng bia, thuận lợi cho quá trình nghiền

2.2.1.2 Tiến hành làm sạch

Nguyên liệu sau khi được định lượng thì qua máy làm sạch để loại bỏ bụi bẩn, các hạt bị gãy dập, chất lượng kém hoặc mầm rễ còn sót, các tạp chất lớn như lông chim, lá khô,…để đảm bảo không ảnh hưởng đến chất lượng của bia Sau đó, nguyên liệu được đưa qua bộ phận tách từ để loại bỏ các tạp chất có từ tính nhằm tránh gây ảnh hưởng đến quá trình nghiền phía sau

2.2.2 Nghiền nguyên liệu 2.2.2.1 Mục đích

Nhằm để làm giảm kích thước hạt, phá vỡ cấu trúc tinh bột, làm cho nước xâm nhập vào nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy quá trình đường hoá, thuỷ phân tinh bột diễn

ra nhanh và triệt để hơn

2.2.2.2 Yêu cầu khi nghiền

 Malt

 Vỏ malt giữ được càng nguyên càng tốt Nếu giữ nguyên được

vỏ malt thì sẽ ngăn chặn được việc chuyển các chất không có lợi từ vỏ vào dịch đường và bia Mặt khác, vỏ malt càng nguyên càng tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lọc, nâng cao vận tốc và hiệu suất lọc

 Nội nhũ phải được nghiền nhỏ Tuy nhiên, nếu tỷ lệ bột và tấm mịn, nhất là bột quá cao thì lọc dịch đường sẽ khó khăn và giảm hiệu suất thu hồi Vì vậy, khi nghiền cần tạo tỷ lệ thích hợp giữa tấm thô, tấm mịn và bột phù hợp với từng loại thiết bị lọc

 Gạo

Nghiền càng nhỏ càng tốt, khi đó khả năng tiếp xúc giữa cơ chất và enzyme càng cao, hiệu quả thuỷ phân tinh bột càng triệt để

2.2.2.3 Phương pháp thực hiện

Có nhiều phương pháp nghiền: nghiền khô, nghiền ẩm và nghiền ướt Tuy nhiên, lựa chọn phương pháp nghiền khô cho cả hai loại nguyên liệu vì phương pháp này đơn giản, dễ thực hiện Malt được nghiền bằng thiết bị nghiền hai cặp trục

và gạo được nghiền bằng thiết bị nghiền búa

 Máy nghiền trục (nghiền malt)

 Cấu tạo

 Nguyên tắc hoạt động

Malt được đổ vào phễu và được nghiền sơ bộ ở cặp rulô thứ nhất Khoảng cách giữa 2 trục nghiền của cặp rulô thứ nhất lớn hơn so với khoảng cách giữa 2 trục nghiền của cặp rulô thứ 2 Sau khi nghiền sơ bộ, bột malt được đưa vào rulô thứ 2 để nghiền tiếp

 Máy nghiền búa (nghiền gạo)

Hình 2.2 Máy nghiền trục (nghiền malt)

Hình 2.3 Máy nghiền búa (nghiền gạo)

Nguyên liệu được đưa vào máy nghiền búa qua phễu nạp liệu (1) Gạo được nghiền nát nhờ vào lực va đập của búa nghiền (2) vào thành trong của máy nghiền búa Búa được lắp trên đĩa treo số (4), các búa được treo cách đều nhau Gạo sau khi được nghiền mịn sẽ đi qua lưới số (3) ra ngoài và được đưa vào bunke chứa

2.2.3 Nấu nguyên liệu 2.2.3.1 Mục đích

Chuyển các chất có trong nguyên liệu từ trạng thái không hoà tan sang trạng thái hoà tan nhờ tác động của các hệ enzyme thuỷ phân

1 Ống tháo hơi

2 Cửa nạp liệu

3 Cửa nạp hơi

4 Áo hơi

5 Cửa thoát nước ngưng

6 Cửa tháo liệu

7 Cánh khuấy

8.Cửa quan sát

2.2.3.2 Tiến hành nấu

Sau khi nghiền xong, nguyên liệu nên đem đi nấu ngay vì nếu để lâu bột sẽ

bị chua, làm ảnh hưởng đến chất lượng của bán thành phẩm và thành phẩm sau này

Tiến hành nấu theo phương pháp kết hợp với nguyên liệu thay thế chiếm 45% Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu và nước nấu là:

Malt : nước = 1 kg : 3 lít Gạo : nước = 1 kg : 4 lít

 Nồi gạo: Gạo đã nghiền mịn với 10% bột malt lót (so với tổng lượng gạo)

được đem vào phối trộn với nước ấm 370C theo đúng tỷ lệ trên Bổ sung lượng chế phẩm enzyme Termamyl cần dùng vào Khuấy trộn đều dịch bột trong vòng 10 phút Sau khi khuấy trộn xong nhiệt độ của nồi nấu hạ xuống còn khoảng 350C, bổ sung axit lactic để pH hạ xuống còn 5,6 và giảm độ nhớt của dịch Nâng nhiệt độ của khối nấu lên 660C với tốc độ khoảng 10C/phút và giữ ở nhiệt độ này 30 phút để

hồ hóa tinh bột Sau đó nâng nhiệt độ khối nấu đến nhiệt độ sôi (khoảng 1050C)

Hình 2.4 Nồi nấu nguyên liệu

trong 30 phút và giữ sôi 20 phút Trong suốt quá trình nấu gạo phải khuấy trộn liên

tục để tránh cháy ở đáy nồi, vận tốc cánh khuấy khoảng 30÷40 vòng/phút

 Nồi malt: Khi nồi gạo đã tiến hành nâng nhiệt đun sôi thì nồi malt cũng bắt

đầu cho nước 370

C vào Thời gian hòa bột malt và nước trong 10 phút Bổ sung CaCl2, lượng enzim Ultraflo và axit lactic vào Nhiệt độ của khối dịch khoảng 350C

và pH là 5,6 Nâng nhiệt khối nấu lên 520C trong vòng 20 phút và giữ ở nhiệt độ

này 30 phút để thực hiện quá trình đạm hóa

 Hội cháo: Khi nồi gạo đun sôi xong thì quá trình đạm hóa ở nồi malt cũng vừa

kết thúc Tiến hành bơm cháo gạo sang nồi malt để hội cháo, thời gian bơm là 10 phút Nhiệt độ toàn khối nấu lúc này đạt 630C, giữ ở nhiệt độ 630C trong 30 phút để tạo điều kiện cho enzim β-amylaza thuỷ phân tinh bột Sau đó, nâng nhiệt độ khối nấu lên 730C trong vòng 10 phút và giữ ở nhiệt độ này 30 phút để enzim α-amylaza tiếp tục thuỷ phân tinh bột Nâng nhiệt độ toàn khối dịch lên 780C trong vòng 5 phút

rồi sau đó bơm dịch đi lọc

2.2.4 Lọc dịch đường 2.2.4.1 Mục đích

Dịch đường hoá bao gồm các chất hoà tan và các chất không hoà tan nên cần phải lọc để tách các chất hoà tan ra khỏi các chất không hoà tan

T, phút

ts78 73 66 63

52 37

Hình 2.5 Sơ đồ nâng nhiệt quá trình nấu

2.2.4.2 Tiến hành lọc dịch đường

Để lọc dịch đường ta sử dụng thiết bị lọc khung bản Quá trình lọc dịch đường gồm 2 giai đoạn:

 Giai đoạn lọc

 Giai đoạn rửa bã

Trước khi lọc cần thiết phải bơm nước nóng vào khoảng không gian giữa khung, bản để làm nóng thiết bị Sau đó, tháo nước nóng và bơm dịch vào Trong khoảng thời gian đầu dịch đường chảy ra còn đục nên cần bơm hồi lưu về nồi đường hoá để lọc lại Khi dịch đường đã đạt được độ trong cần thiết thì cho chảy vào thiết bị houblon hoá Sau khi đã lọc hết dịch thì tiến hành rửa bã để thu hồi các chất hoà tan còn sót trong bã Để tăng cường quá trình khuyếch tán các chất hoà tan vào dung dịch rửa bã thì cần dùng nước nóng 75÷ 78oC để rửa Nước rửa bã cũng được chảy vào nồi houblon hoá Không nên dùng nước có nhiệt độ quá cao để rửa

bã và cũng không nên rửa bã quá kĩ Bởi vì, nếu rửa kĩ quá thì một số các chất đắng

và tanin sẽ trích ly vào làm cho dịch có mùi và vị không bình thường, đôi lúc còn làm loãng dịch đường nên phải mất thời gian và tốn kém năng lượng cho việc cô đặc đến nồng độ cần thiết

Dịch đường sau khi lọc xong phải đảm bảo về độ trong Khi đã rửa bã xong thì tiến hành tháo bã và vệ sinh sát trùng thiết bị

Hình 2.5 Máy lọc khung bản

2.2.5 Houblon hóa 2.2.5.1 Mục đích

+ Ổn định thành phần dịch đường

+ Làm cho dịch đường có nồng độ theo yêu cầu

+ Làm keo tụ các protit

+ Truyền cho bia mùi và vị của hoa houblon

+ Vô hoạt enzyme và thanh trùng dịch đường

2.2.5.2 Tiến hành Houblon hóa

 Kỹ thuật đun sôi: Dịch đường ban đầu và nước rửa bã được trộn lẫn vào

nhau trong thiết bị houblon hoá Yêu cầu phải giữ nhiệt độ của hỗn hợp này không nhỏ hơn 70oC Để giữ được dịch đường ở nhiệt độ cần phải cung cấp nhiệt cho nó

Trong quá trình cung cấp nhiệt phải tính toán như thế nào để khi quá trình rửa bã vừa kết thúc thì dịch đường cũng vừa sôi Không nên để dịch đường chưa sôi trong thời gian quá dài Vì như vậy sẽ tạo điều kiện cho oxi không khí tiếp xúc với dịch đường và dẫn tới các phản ứng oxi hoá làm giảm chất lượng của dịch đường

Thời gian houblon hoá trung bình là 2h và không nên ít hơn 1,5h và không quá 2,5h

Thiết bị houblon hóa cũng giống như thiết bị nấu

 Tiến hành: Dịch đường và nước rửa bã từ thiết bị lọc chuyển thẳng vào nồi

houblon hóa Khi dịch đường lấp đầy đáy nồi thì bắt đầu cung cấp nhiệt để nhiệt độ dịch đường luôn giữ ở 75oC Khi nước rửa bã chảy vào nồi gần kết thúc thì bắt đầu nâng nhiệt đến sôi và cho 1/3 lượng hoa vào nhằm lấy chất đắng Giữ sôi 30 phút rồi tiếp tục cho 1/3 lượng hoa vào Trước khi kết thúc quá trình houblon hóa khoảng

30 phút thì cho tiếp 1/3 lượng hoa còn lại nhằm tạo hương và kết lắng protein

Trong quá trình đun sôi thì chỉ số đầu tiên để kết thúc quá trình đun sôi là nồng độ dịch đường, những chỉ số khác là sự có mặt kết tủa của protein và độ trong của dịch đường, tổng thời gian đun sôi là 120 phút

2.2.6 Lắng trong và làm lạnh 2.2.6.1 Mục đích

- Lắng và tách cặn để làm trong dịch đường

- Hạ nhiệt độ của dịch đường đến nhiệt độ lên men

- Bão hòa oxy cho dịch lên men

2.2.6.2 Tiến hành

Tiến hành lắng trong trong thiết bị whirlpool và làm lạnh bằng thiết bị làm lạnh bản mỏng Thiết bị lắng whirlpool là một thùng được làm bằng thép không rỉ,

có dung tích rất khác nhau và thích hợp đối với công suất từng nhà máy, đáy thùng

có độ nghiêng 8-10% so với phương ngang độ cao 1/4 thân thùng kể từ dưới lên

là đường ống để bơm dịch vào thùng, hướng đi của dịch là theo phương tiếp tuyến với thân thùng, vận tốc dịch đường vào thùng phải đạt 10-14 m/s, tạo một sức đẩy mạnh, lực này tạo ra một xung lực theo phương tiếp tuyến với cột chất lỏng bên trong thùng và làm cho cả cột chất lỏng đó xoay tròn Nhờ có lực hướng tâm lớn, cặn lắng bị hút vào tâm thùng và lắng xuống đáy

Thiết bị whirlpool có ưu điểm là đảm bảo vô trùng vì dịch đường khi đưa vào thiết bị cũng như ra khỏi thiết bị ở nhiệt độ rất cao (khoảng 90˚C) và thời gian lắng chỉ khoảng 20 phút Để yên 20 phút rồi dịch đường trong được bơm sang thiết

bị là lạnh nhanh, ở đây dịch được làm lạnh đến nhiệt độ lên men là 10˚C, thời gian làm lạnh không vượt quá 1 giờ Sau khi làm lạnh xong dịch đường được chuyển vào thiết bị lên men, còn cặn ở đáy thùng được dội nước và cho xả ra ngoài

2.2.7 Lên men chính 2.2.7.1 Mục đích

Quá trình lên men chính là quá trình chuyển hoá các chất đường và dextrin thấp phân tử trong dịch lên men thành C2H5OH, CO2 và một số chất hữu cơ khác dưới tác dụng của nấm men:

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + Q Đồng thời, còn tạo các sản phẩm phụ như: este, axit hữu cơ, rượu bậc cao, aldehit, glyxerin,… hoà tan vào dịch lên men tạo thành bia non

2.2.7.2 Tiến hành

 Chuẩn bị giống

Phương pháp nuôi cấy men giống:

 Nuôi cấy men giống thuần khiết

Nấm men giống thuần khiết được nuôi cấy qua hai giai đoạn: giai đoạn nuôi cấy trong phòng thí nghiệm và giai đoạn nuôi cấy sản xuất Để bảo quản men giống, người ta nuôi cấy nó trong môi trường dịch đường 10% và giữ ở nhiệt độ 2÷40

C

Sau thời gian 1÷2 tháng phải cấy chuyền một lần Trước khi đưa vào sản xuất, men giống được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm cho đến 10 lít Sau đó tiếp tục nhân giống trong các thiết bị chuyên dùng đặt trong phòng bên cạnh phân xưởng lên men

Mỗi lần nhân, thể tích men giống tăng từ 5÷7 lần

Thiết bị nuôi cấy men giống gồm các thùng hình trụ bằng thép không gỉ Trước khi tiến hành nuôi cấy yêu cầu thiết bị và môi trường phải vô trùng tuyệt đối Men thuần khiết thường phải tuyển chọn và bắt đầu nuôi cấy ở 250C Trong phòng thí nghiệm nó sinh sản ở nhiệt độ 18÷200C Khi đưa vào nuôi cấy sản xuất thì cho nó phát triển ở 12÷150C và tiếp tục giảm đến 8÷100C rồi đưa vào thiết bị lên men Để nấm men giống sinh sản nhanh, dịch men chuyển từ giai đoạn trước sang giai đoạn sau phải đang ở thời kỳ lên men mạnh

 Xử lý sữa men

Sữa men được thu vào các chậu chuyên dùng, sau đó trộn với nước vô trùng có cùng thể tích và cho qua rây có đường kính 0,4÷0,6 mm rồi ngâm trong nước lạnh

Hàng ngày phải thay nước cho men và giữ nhiệt độ nước trong thiết bị bảo quản gần

00C Trong nước lạnh, nấm men có thể bảo quản tốt từ 4÷6 ngày Để lên men trở lại

ta tiến hành như sau: men cái sau khi đã rửa và sát trùng thì cho trộn với dịch lên men theo tỷ lệ 2÷6 lít men/100 lít dịch đường, khuấy đều rồi để yên 1÷3 giờ Cho lên men ở nhiệt độ không vượt quá nhiệt độ lên men chính Khi nào nấm men nẩy chồi mạnh và rượu tạo thành khoảng 0,3% coi như được Men cái có thể tái sử dụng nhiều lần Tuy nhiên số lần tái sinh còn phụ thuộc vào hoạt lực và sự nhiễm tạp của

nó

 Tiến hành lên men

Với phương pháp lên men cổ điển, dịch đường sau khi làm lạnh được bổ sung không khí sạch (khoảng 8 mg O2/lít dịch đường) đã qua bình lọc bông gòn giữ bụi

cơ học và thiết bị khử trùng bằng tia cực tím Sau đó, cấy nấm men vào với lượng men khoảng 20×106 tế bào/1ml dịch lên men Việc cấy nấm men vào thẳng ống dẫn

dịch lên men có ưu điểm làm cho nấm men phân bố đều toàn khối dịch lên men ban đầu và tạo điều kiện cho chúng sinh trưởng nhanh hơn

Dịch lên men được bơm vào thùng lên men chính trong nhiều lần nhưng chỉ có lần đầu dịch lên men có hoà nấm men, còn những lần sau chỉ châm đầy nước, tạo thời gian cho nấm men hoạt động thích nghi với môi trường

Khi dịch lên men vào đầy thùng thì bắt đầu điều khiển quá trình lên men, theo dõi nhiệt độ, độ đường hằng ngày Lên men chính được tiến hành trong thiết bị hình trụ bằng thép không gỉ, đáy và nắp hình chỏm cầu, hệ số chứa đầy là 0,8÷0,85

Nhiệt độ lên men chính là 10oC, áp suất dư trong thiết bị lên men chính là 0,2÷0,4

at CO2 sinh ra trong quá trình lên men sẽ hoà tan vào bia non một phần Độ hoà tan của CO2 vào bia sẽ tăng khi nhiệt độ giảm, do đó để đảm bảo lượng CO2 hoà tan trong bia nhiều thì nhiệt độ thời kỳ cuối của quá trình lên men khoảng 5o

C, hàm lượng CO2 trong bia non phải đạt 0,2 % Lên men chính được xem là kết thúc khi chất chiết trong dịch lên men giảm đi từ 0,15-0,2%/ ngày đêm

Thời gian lên men chính là 9 ngày

2.2.8 Lên men phụ 2.2.8.1 Mục đích

+ Tiếp tục lên men phần đường còn lại sau lên men chính, bão hoà CO2 cho bia và tăng cường mùi vị cho bia

+ Thực hiện quá trình chín của bia (hoàn thiện chất lượng bia)

2.2.8.2 Tiến hành

Quá trình lên men phụ được tiến hành trong các thùng kín đặt trong phòng lạnh

từ 1-20C Nhiệt độ lên men phụ khoảng 10C áp suất dư 0,3-0,7at Trong quá trình lên men phụ cần theo dõi áp suất trong thiết bị lên men, mức độ trong của bia, nhiệt

độ trong phân xưởng

Bia non được chuyển vào từ đáy thiết bị nhằm giảm sự tạo bọt và giảm mất mát CO2 Đầu tiên có thể cho bia chảy nhanh nhưng về sau do có sự tạo bọt nên cho bia chảy gián đoạn Khi bia non đã đầy thùng bắt đầu thải không khí trên bề mặt bia non Để đảm bảo bia thành phẩm có chất lượng như nhau về màu sắc, mùi vị cũng như thành phần hóa học thì bia non từ một thùng lên men chính có thể chuyển vào nhiều thùng lên men phụ Quá trình chuyển bia non vào thiết bị lên men phụ có thể

tiến hành từ từ và kéo dài 1-2 ngày đêm Tuy nhiên sau 2 ngày đêm thì thùng lên men phụ cần phải chứa đầy bia non nếu không thì dễ bị nhiễm vi sinh vật và sự bão hòa CO2 khó do sự bốc hơi của nó Hệ số chứa đầy thùng lên men phụ vào khoảng 0,96-0,98 Khi bia chứa đầy thùng thì đóng van điều chỉnh áp suất, tiến hành thải không khí trên bề mặt bia và nâng áp suất đạt theo yêu cầu

Quá trình nâng cao áp suất kéo dài 1-3 ngày kể từ lúc chuyển xong bia non vào Nếu nâng áp suất quá nhanh thì không khí trên bề mặt bia non sẽ hòa tan vào bia và oxy trong không khí sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng bia thành phẩm Thời gian lên men phụ là 30 ngày Sau khi lên men phụ bia được chuyển vào thùng chứa và đem đi lọc

2.2.9 Lọc trong bia 2.2.9.1 Mục đích

Tách các hạt nhỏ bé như tế bào nấm men, protein, các chất huyền phù…làm cho bia đạt được độ trong sáng đúng yêu cầu chất lượng, ổn định và tăng độ bền sinh học, hoá lý cho bia

2.2.9.2 Tiến hành

Bia được lọc bằng thiết bị lọc khung bản với chất trợ lọc là bột diatomit

Ðầu tiên, bột diatomit được trộn cùng với nước vô trùng theo một tỷ lệ nhất định và tạo thành một dung dịch huyền phù, sau đó dung dịch huyền phù được bơm vào máy lọc ép để tạo thành một lớp lọc diatomit trên vải lọc Nếu bia đi ra còn đục thì phải bơm trở lại thùng phối liệu, bia trong được đưa vào thùng chứa Áp suất lọc của thiết bị là 1,2÷1,3 at Nếu vượt quá 3 at thì lớp vải lọc có thể bị rách

2.2.10 Ổn định bia

Sau khi lọc thì hàm lượng CO2 bị giảm Do đó để khôi phục lại sự bão hoà CO2trong bia thì sau khi lọc, bia được giữ trong thùng chứa ở nhiệt độ 0,5÷1oC dưới áp suất của CO2 là 0,5 at và thời gian tối thiểu là 4 giờ Hàm lượng CO2 trong bia thành phẩm phải đạt ít nhất là 0,3% khối lượng Nếu chưa đạt được hàm lượng CO2này phải bổ sung CO2 cho bia

2.2.11 Chiết chai

Để thuận tiện cho việc tiêu thụ, vận chuyển, bảo quản ta chiết bia vào chai thuỷ tinh màu nâu, có dung tích 0,45 lít

Hình 2.7 Máy chiết chai

Chai đưa vào rót phải có đủ tiêu chuẩn

về độ kín, độ nguyên vẹn, về kích thước, độ sạch

Trước khi rót, chai được rửa và sát trùng

kỹ bằng nước nóng 75oC và dung dịch NaOH 2% có bổ sung stabilon để làm chai bóng hơn, sau đó chai được làm nguội rồi rót bia vào Bia rót trong điều kiện đẳng áp để tránh tổn thất CO2 và tránh trào bọt gây tổn thất sản phẩm

Dây chuyền chiết bia được cơ giới hoá hoàn toàn và bao gồm các công đoạn:

rửa chai, chiết bia vào chai, đóng nắp chai, kiểm tra độ kín của chai thành phẩm, thanh trùng bia, hoàn thiện sản phẩm

2.2.12 Thanh trùng bia 2.2.12.1 Mục đích

Thanh trùng bia để tăng độ bền cho bia Trong điều kiện thanh trùng, phần lớn

vi sinh vật, nấm men bia sót lại bị tiêu diệt, các vi sinh vật chịu nhiệt bị yếu đi và mất khả năng sinh sản

Tổng thời gian thanh trùng là 90 phút

2.2.13 Dán nhãn 2.2.13.1 Mục đích

Nhãn mác của sản phẩm là một thành phần không thể thiếu khi sản phẩm lưu thông trên thị trường Không chỉ có thông tin về sản phẩm, nhãn mác có tác động rất lớn tới người tiêu dùng thông qua cách bố trí, màu sắc, số lượng của các nhãn mác…

Chai bia hoàn thiện được đem đi dán nhãn chai và phun hạn sử dụng lên bề mặt chai, gồm có nhãn thân chai và nhãn cổ chai

CHƯƠNG III CÂN BẰNG VẬT CHẤT 3.1 Chọn các số liệu ban đầu

- Độ bia của sản phẩm: 13,5˚

- Tỉ lệ nguyên liệu dùng: malt đại mạch/gạo = 55/45

- Năng suất nhà máy: 5×106 lít bia /năm

- Các thông số trạng thái ban đầu của nguyên liệu:

+ Độ ẩm của malt: 3,5% + Độ chiết của malt: 80%

+ Độ ẩm của gạo: 11% + Độ chiết của gạo: 80,5%

- Lượng hoa sử dụng: 3g/lít dịch đường đem đun sôi

- Mức tiêu hao nguyên liệu qua từng công đoạn:

Bảng 3.1: Bảng tiêu hao nguyên liệu qua các công đoạn

Công đoạn

Làm sạch Nghiền Nấu, lọc

Houblon hoá

Lắng trong Làm

lạnh

Lên men chính

Lên men phụ

Lọc bia

Chiết rót

và thanh trùng

Tiêu hao, (%)

1 0,5 3 1 1,5 0,5 1,5 0,5 1 3

Hao hụt ở các công đoạn làm sạch, nghiền, nấu, lọc, lắng trong và làm lạnh tính theo phần trăm chất khô của nguyên liệu trước đó Còn hao hụt trong các quá trình lên men, lọc bia và chiết rót được tính theo phần trăm thể tích trước đó

3.2 Kế hoạch sản xuất

Theo sơ đồ nấu ở mục 2.2.3.2, thời gian thực hiện một mẻ nấu là 205 phút

Do nồi malt và nồi gạo nấu song song nên thời gian nấu thực tế là 150 phút Vậy chọn số mẻ nấu trong ngày là 9 mẻ

Phân xưởng nấu và chiết rót làm việc 3 ca trong một ngày Riêng đối với phân xưởng lên men, do đặc thù của công nghệ nên làm việc liên tục Nhà máy làm việc 11 tháng trong một năm Công nhân được nghỉ ngày chủ nhật, các dịp lễ tết và nghỉ tháng 11 do ảnh hưởng không tốt của thời tiết và đầu vào nguyên liệu

Bảng 3.2: Biểu đồ sản xuất của nhà máy

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cả

năm

Số ngày làm việc 25 20 27 24 25 26 27 26 25 26 × 27 278

Số ca làm việc 75 60 81 72 75 78 81 78 75 78 × 81 834

55   (kg)

Gạo: M1gạo = 40 , 05

100

) 11 100 (

45   (kg)

3.3.2 Lƣợng nguyên liệu và chất khô còn lại sau khi làm sạch

+ Chất khô: - Malt: M2malt =   

100

)1100(

1malt

M

55 , 52 100

) 1 100 ( 08 ,

53    (kg)

- Gạo: M2gạo =   

100

)1100(

1gao

M

65 , 39 100

) 1 100 ( 05 ,

100

2malt

M

46,545,3100

10055,

100

2 gao

M

55 , 44 11 100

100 65 , 39







(kg)

3.3.3 Lƣợng nguyên liệu hạt còn lại sau khi nghiền

+ Chất khô: - Malt: M3malt =   

100

5 , 0 100

2malt

100

5 , 0 100 55 ,

52    (kg)

- Gạo: M3gạo =   

100

5 , 0 100

100

3malt

M

19,545,3100

10029,

1003gao

M

33 , 44 11 100

100 45 ,

+ Gạo: M4gạo =  

100

5 , 80

3gao

100

5 , 80 45 ,

4

100

3 100 59 ,

73    (kg)

3.3.6 Thể tích của dịch đường khi đun sôi (V 6 )

Nồng độ chất khô của dịch đường sau khi lắng trong và làm lạnh là 13,5%

Trong quá trình houblon hoá có một lượng nước bay hơi làm nồng độ của dịch đường tăng khoảng 11,5%, ta chọn 1,2 % Còn quá trình lắng trong và làm lạnh, nồng độ của dịch đường tăng khoảng 0,41,2%, chọn 0,5%.[1, trang 52]

Do đó cần phải khống chế nồng độ dịch đường trước khi houblon hoá là:

C% = 13,5% - 1,2% - 0,5% = 11,8 % Khối lượng riêng của dịch đường 11,8% ở 20ºC là:

,11

10038,

71   (kg)

Thể tích của dịch đường trước khi đun sôi (quy về 20ºC):

V’6 =

6

m

= 10 577,51

47,047.1

92,

Vậy thể tích dịch đường khi đun sôi là:

6

10 77 , 000 1

10 43 , 043 1

V

13 , 602 10

77 , 000 1

10 43 , 043 1 51 , 577

3.3.7 Lượng chất khô còn lại sau khi houblon hóa (M 7 )

M7 =   

100

1 100

5

100

1 100 38 ,

71    (kg)

3.3.8 Thể tích dịch đường còn lại sau khi houblon hóa (M 8 )

+ Tính theo khối lượng: M8 =  

%

1007

C

M

62,5432

,18,11

10067,

62,543

51 , 538 10

10 77 , 000 1

10 43 , 043

7

100

5 , 1 100 67 ,

70    (kg)

3.3.10 Thể tích dịch đường sau quá trình lắng trong

Chọn nồng độ dịch đường sau quá trình lắng trong là 13,4 %

Khối lượng dịch đường sau làm lạnh :

M’9 =  

4 , 13

100

9

M

55,5194

,13

10062,

22,054.1

55,

Thể tích dịch đường sau quá trình lắng trong ở 90o

C là :

13 , 510 10

77 , 000 1

10 90 , 035 1 83 , 492

9

100

5 , 0 100 61 ,

69    (kg)

3.3.12 Khối lƣợng dịch lên men từ 100kg nguyên liệu ban đầu (M 11 )

M11 =  

5 , 13

100

10

M

04,5135

,13

10026,

69   (kg)

3.3.13 Thể tích của dịch lên men (V 12 )

Khối lượng riêng của dịch đường 13,5% ở 20o

64,054.1

04,

513  3  (lít)

Khi làm lạnh dịch đường đến nhiệt độ lên men (10oC) thì có sự giảm thể tích của dịch lên men và ta coi sự giảm này cũng là sự giảm thể tích riêng của nước theo nhiệt độ

Ta có: Thể tích riêng của nước ở 20oC là: 1000,77  10-6 (m³/kg),

10 27 , 000 1 46 , 486

93 , 478 100

5 , 1 100 22 ,

13

100

5 , 0 100 93 ,

14

100

1 100 54 ,

100

3 100 77 ,

3.3.18 Tính lƣợng hoa houblon cần dùng

Thể tích của dịch đường trước đun sôi đã tính ở trên là : 602,13 (lít)

Lượng hoa sử dụng là 3 g/ lít dịch đường

Vậy lượng hoa cần dùng: mhoa = 602,133 = 1.806,39 (g)

Trong đó 63% lượng hoa là dùng dưới dạng cao hoa Mà 1 gam cao hoa có thể thay thế cho 5 gam hoa nguyên cánh Như vậy lượng cao hoa cần dùng là:

227 , 61 ( ) 0 , 2276

100 5

63 39 , 1806

37 39 , 1806

Vậy lượng men giống cần dùng là:

mmen =  

100

6,012

V

92 , 2 100

6 , 0 22 ,

69   (kg) Phần lớn các chất lên men được trong dịch lên men là disacarit Nên quá trình lên men được biểu diễn bởi phương trình:

C12H22O11 + H2O  2 C6H12O6

342 2C6H12O6  4C2H5OH + 4CO2 + Q

176

Lượng CO2 sinh ra: 20 , 67

342

176 17 ,

40   (kg)Hàm lượng CO2 trong bia chiếm 0,4%, do đó hàm lượng CO2 trong bia là:

83 , 1 100

4 , 0 74 , 457





(kg)

Vậy lượng CO2 tự do thu hồi được: 20,67 – 1,83 = 18,84 (kg)

3.3.23 Lƣợng men thu hồi

Thường cứ 100 lít dịch lên men thì thu được 2 lít sữa men có độ ẩm 85%, trong đó chỉ có 0,8 lít dùng làm men giống, còn lại sử dụng mục đích khác [1, trang 59]

Lượng sữa men thu hồi được: 9 , 72

100

2 22 ,

486   (lít)

Lượng sữa men dùng làm giống: 3 , 89

100

8 , 0 22 ,

486   (lít)

Lượng sữa men dùng làm việc khác: 9,72 – 3,89 = 5,83 (lít)

3.4 Tính cân bằng sản phẩm cho một ngày

Theo mục (3.3.17), cứ 100 kg nguyên liệu ban đầu sản xuất được 457,62 lít bia thành phẩm Như vậy, với năng suất 5 triệu lít/năm thì lượng nguyên liệu dùng cho một năm là:

1092609 , 6

62 , 457

100 10

3930   (kg)

Gạo: 1768 , 61

100

45 25 ,

3930   (kg)

Gạo: 1742 , 28

100

33 44 25 ,

3930   (kg)

3.4.4 Lượng dịch đường đun sôi

21 , 23665 100

13 , 602 25 , 3930

51 , 538 25 ,

3930   (lít)

3.4.6 Thể tích dịch đường sau lắng trong

38 , 20049 100

13 , 510 25 ,

3930   (lít)

3.4.7 Lượng dịch lên men

66 , 19109 100

22 , 486 25 , 3930





(lít)

3.4.8 Lƣợng bia non sau khi lên men chính

15 , 18823 100

93 , 478 25 ,

3930   (lít)

3.4.9 Lƣợng bia sau lên men phụ

21 , 18729 100

54 , 476 25 ,

62 , 457 25 ,

, 0

04 , 0 25 ,

92 , 2 25 ,

3930   (lít)

3.4.16 Lƣợng CO 2 thu hồi

46 , 740 100

84 , 18 25 , 3930

72 , 9 25 , 3930





(lít)

3.5 Chi phí bao bì 3.5.1 Lƣợng vỏ chai

Lựa chọn loại chai có dung tích 450 ml để chứa bia

Lượng vỏ chai cần dùng trong một ngày là: