Thiết kế nhà máy bia năng suất 30 triêu lít 1 năm

Luận văn : Thiết kế nhà máy bia năng suất 30 triêu lít 1 năm

Mục lục

Mục lục 1

Phần mở đầu 5

Phần i: Lập luận kinh tế và lựa chọn địa điểm 6

Phần II : Lựa chọn nguyên liệu 10

Bảng 4 : Chỉ tiêu nớc dùng sản xuất bia 13

Chế phẩm enzyme Cereflo : 14

Chế phẩm enzyme Fungamy : 14

Phần III : Chọn dây chuyền sản xuất 15

a Nghiền gạo : 15

Lên men cổ điển: 19

Lên men hiện đại : 20

Thiết bị lên men : 20

Phần IV: Quy trình sản xuất bia 24

Mục đích: 24

Tiến hành: 24

(Bột & tấm mịn  2  3 lần tấm thô) 24

Mục đích: 24

Mục đích : 24

Tiến hành : 24

Tiến hành: 26

Mục đích : 26

Tiến hành : 26

Mục đích : 27

Tiến hành : 27

Mục đích: 28

Tiến hành: 28

Mục đích : 28

Tiến hành : 28

a, Lên men chính : 28

Mục đích : 28

Tiến hành : 29

b, Lên men phụ & tàng trữ : 29

Mục đích : 29

Tiến hành : 29

Mục đích : 30

Tiến hành lọc : 30

Phần V : Tính cân bằng sản phẩm 32

Bảng 6 : bảng tóm tắt cân bằng sản phẩm bia hơi 42

Bảng 7: bảng tóm tắt cân bằng sản phẩm bia chai 44

Phần vi : tính và chọn thiết bị 45

Chọn cân : 45

Máy nghiền malt : 45

Máy nghiền gạo : 45

c Tính diện tích truyền nhiệt : 47

Tính Q: 48

Tính K: 48

Tính Δt: 49

Tính F: 50

f Đặc tính kỹ thuật của nồi hồ hoá: 50

c Tính diện tích truyền nhiệt : 52

Tính Q: 52

Tính Δt: 54

Tính F: 54

d Đặc tính kỹ thuật của nồi đờng hoá: 55

c Tính diện tích truyền nhiệt 59

Tính Q: 60

Tính Δt: 61

Tính F: 62

d Đặc tính kỹ thuật của nồi nấu hoa: 62

a Tính kích thớc nồi 62

e Tính diện tích truyền nhiệt : 64

Tính Q: 64

Tính Δt: 65

Tính F: 66

f Đặc tính kỹ thuật của thiết bị : 66

a Tính kích thớc thùng : 66

b Đặc tính kỹ thuật của thiết bị : 67

a Đặc tính kỹ thuật của thiết bị : 69

b Tính diện tích truyền nhiệt : 69

Tính Q: 69

Tính Δt: 71

Tính F: 71

d Tính số thùng lên men: 74

e Đặc tính kỹ thuật của thiết bị : 74

a Tính kích thớc thùng : 75

b Đặc tính kỹ thuật của thiết bị : 76

a Tính kích thớc thùng: 77

b Đặc tính kỹ thuật của thiết bị: 77

a Tính kích thớc thùng : 78

b Đặc tính kỹ thuật của thiết bị: 79

a Máy rửa khí : 81

b Bộ xử lý CO 2 : 81

c Máy nén khí : 82

d Bình cầu chứa khí 82

a Tính máy lọc bản 82

b Tính thùng hoà bột trợ lọc 83

a Chọn thùng chứa 84

b Đặc tính kỹ thuật của thùng 84

Các bơm sử dụng cho nhà nấu: 87

Bơm sử dụng cho xởng lên men: 89

Bơm sử dụng cho nhà hoàn thiện sản phẩm: 90

Bơm sử dụng cho bơm nớc vệ sinh 91

Bảng 8: bảng tổng hợp thiết bị 93

Phần VII : tính xây dựng 96

a Về quy hoạch: 96

b Điều kiện tổ chức sản xuất: 96

c Điều kiện hạ tâng kỹ thuật: 96

d Vê điều kiện xây lắp và vận hành nhà máy 96

2 Các yêu cầu về xây dựng 96

a Địa hình: 96

b Địa chất : 97

c Yêu cầu về môi trờng vệ sinh công nghiệp : 97

a Kho chứa nguyên liệu : 97

b Phân xởng nấu: 98

Khu vực để các thùng chứa nớc nóng và nớc lạnh: 99

d Nhà hoàn thiện sản phẩm: 100

e Kho chứa thành phẩm ( bia hơi) : 100

f Kho chứa thành phẩm ( bia chai) : 100

g Các nhà phụ trợ trong nhà máy: 101

Nhà nấu hơi: 101

Xởng cơ điện: 101

Nhà nén khí và thu hồi CO2: 101

Khu xử lý nớc cấp: 101

Khu xử lý nớc thải: 102

Nhà hành chính: 102

Nhà giới thiệu sản phẩm: 102

Nhà ăn ca và căng tin: 103

Gara ô tô: 103

Nhà để xe: 103

Nhà bảo vệ: 103

Nhà vệ sinh: 103

b hệ số sử dụng : 105

phần viiI: Tính hơi - lạnh - điện- nớc 108

1 Tính hơi cho nồi hồ hoá 108

6 Chọn nồi hơi 118

2 Tính lạnh cho thiết bị lên men chính 120

a Nhiệt lạnh để bù vào nhiệt lợng sinh ra do lên men: 120

b Tổn hao qua lớp cách nhiệt: 120

c Tổn hao lạnh khi rửa men: 121

3 Tính lạnh cho lên men phụ 121

Tính nhiệt lạnh để hạ nhiệt độ bia non xuống nhiệt độ lên men phụ: 121

Tính lạnh cho quá trình lên men phụ: 122

a Tính số đèn cho phân xởng sản xuất chính: 127

d Tính số đèn cho nhà lên men: 128

e Tính số đèn cho kho chứa sản phẩm: 129

e Tính số đèn cho các nhà phụ trợ trong nhà máy: 129

a Điện năng thắp sáng hàng năm: 135

b Điện năng sản xuất hàng năm: 135

Tổng công suất tiêu thụ điện cả năm: 136

Phần IX : Tính toán kinh tế 137

a Vốn đầu t chuẩn bị: 137

b Vốn đầu t xây dựng: 138

Nguyên liệu 144

Nguyên liệu 144

Chi phí nguyên nhiên vật liệu = 77402035200 + 1359024000 x 0.7 146

Phần X: Vệ sinh và an toàn lao động 151

I Vệ sinh 151

1 Vệ sinh cá nhân 151

2 Vệ sinh thiết bị nhà xởng 151

II An toàn lao động 152

1 Chống khí độc trong nhà máy 152

2 Chống ồn và rung động 152

3 An toàn khi vận hành thiết bị 152

4 An toàn về điện 152

Kết luận 153

Tài liệu tham khảo 154

Phần mở đầu

Bia là loại nớc giải khát có truyền thống lâu đời, có giá trị dinh dỡng cao và có

độ cồn thấp, mùi vị thơm, ngon và bổ dỡng Uống bia với một lợng thích hợp không những có lợi cho sức khoẻ, ăn cơm ngon, dễ tiêu hoá mà còn giảm đợc sự mệt mỏi sau những ngày làm việc mệt nhọc Khi đời sống kinh tế - xã hội phát triển nhu cầu tiêu thụ bia đối với con ngời ngày càng nhiều, thậm chí đó là loại nớc giải khát không thể thiếu đợc hàng ngày đối với mỗi ngời dân phơng Tây.

Khác với những loại nớc giải khát khác, bia có chứa một lợng cồn thấp (3% 5%), và nhờ có CO 2 giữ đợc trong bia nên tạo nhiều bọt khi rót, bọt là đặc tính u việt của bia.

-Về mặt dinh dỡng, một lít bia có chất lợng trung bình tơng đơng với 25 gam thịt bò hoặc 150 gam bánh mì loại1, hoặc tơng đơng với nhiệt lợng là 500 kcal Vì vậy bia đợc mệnh danh là bánh mì nớc.

Ngoài ra trong bia có vitamin B1, B2, nhiều vitamin PP và axit amin rất cần thiết cho cơ thể Theo Hopkins, trong 100 ml bia 10% chất khô có: 2,5 - 5 mg vitamin B1, 35 - 36 mg vitamin B2 và PP qua việc tiêu thụ 2,5 lít bia/ngày.

Chính vì vậy, từ lâu nay bia đã trở thành nhu cầu và là thứ đồ uống đợc rất nhiều ngời a thích.

Phần i: Lập luận kinh tế và lựa chọn địa điểm

I Lập luân kinh tế

1.Hiện trạng công nghiệp bia trên thế giới :

a Sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới :

Đối với các nớc có nền công nghiệp phát triển, đời sống kinh tế cao thì bia đợc sửdụng nh một thứ nớc giải khát thông dụng

Hiện nay trên thế giới có trên 25 nớc sản xuất bia với sản lợng trên 100 tỷ lít/năm,trong đó: Mỹ, CHLB Đức mỗi nớc sản xuất trên dới 10 tỷ lít/năm, Trung Quốc 7 tỷlít/năm

Thống kê bình quân mức tiêu thụ bia hiện nay ở một số nớc công nghiệp tiên tiến

nh sau: Cộng hoà Czech - Slovakia 150 lít/ngời/năm, CHLB Đức 147 lít/ngời/năm, ĐanMạch 125 lít/ngời/năm Các nớc xung quanh ta nh Singapore đạt 18 lít/ngời/năm,Philippin đạt 20 lít/ngời/năm,

b Sản xuất và tiêu thụ bia ở Châu á:

Châu á là một trong những khu vực tiêu dùng bia đang tăng nhanh; các nhà nghiêncứu thị trờng bia của thế giới nhận định rằng Châu á đang ngày càng giữ vị trí dẫn đầutrên thị trờng bia trên thế giới

Trong khi sản xuất bia ở Châu âu suy giảm, từ năm 1989 - 1993 tăng bình quân4,4 %/năm, thì ở Châu á, trớc kia, nhiều nớc có mức tiêu thụ bia trên đầu ngời thấp, đếnnay đã tăng bình quân 6,5 %/năm Thái Lan có mức tăng bình quân cao nhất 26,5%/năm,tiếp đến là Philippin 22,2%/năm, Malaysia 21,7%/năm, Indonesia 17,7%/năm Đây lànhững nớc có tốc độ tăng nhanh trong khu vực

Thị trờng bia Nhật Bản chiếm 66% thị trờng bia khu vực với 30,9 tỷ USD Năm

1939 sản lợng bia của Nhật là 30 triệu lít và mức tiêu thụ đầu ngời tơng đơng ở Việt Namhiện nay, năm 1960 sản lợng bia vợt quá 100 triệu lít, đến năm 1991 mức tiêu thụ bìnhquân đầu ngời là 55,6 lít/ngời/năm

Công nghiệp bia của Trung Quốc phát triển là nguyên nhanh chủ yếu thúc đẩy sựtăng trởng của ngành công nghiệp bia Châu á Từ 1980 tới 1993 sản lợng bia tăng từ 69,8triệu lít lên 1.230 triệu lít, tức tăng 17 lần Thời kỳ từ 1981 đến 1987, mức tăng tr ởng trên30%/năm, từ năm 1988 tốc độ tăng trởng bình quân mỗi năm trên 20%

Tại Trung Quốc, khi cha chuyển sang cơ chế thị trờng, tất cả các nhà máy bia đều

là quốc doanh, 95% do Bộ Công nghiệp nhẹ quản lý, 4% do Bộ Nông nghiệp quản lý, cònlại thuộc các Bộ, ngành khác Hệ thống lu thông phân phối bia đều do Nhà nớc kiểm soát.Ngày nay, dù Nhà nớc thôi không kiểm soát hệ thống phân phối bia, nhng ở các tỉnh miềnBắc hầu nh toàn bộ hệ thống phân phối bia vẫn còn do các Cơ quan quốc doanh nắm giữ

d Quy mô sản xuất của nhà máy bia - chính sách thị trờng:

Đợc nhiều chuyên gia xem xét, một nhận xét có tính phổ biến là trong công nghiệpsản xuất bia, quy mô của sản xuất mang ý nghĩa kinh tế lớn Chính vì vậy, tại các thị trờng

mà các nhu cầu đã đợc thoả mãn nh Mỹ, Nhật, một số ít các hãng bia siêu lớn thống lĩnhthị trờng: Thị trờng Mỹ do 5 Công ty kiểm soát, còn tại Nhật 4 Công ty bia hàng đầuchiếm 40% thị phần, tại Canada 94% thị trờng do 2 Công ty kiểm soát

Nhìn rộng ra phạm vi thế giới, sau khi sản xuất ra một phần t sản lợng bia cả thếgiới vào năm 1980, 10 hãng bia lớn nhất tính toán để giành thị trờng thế giới vào năm

1995 với xu hớng tập trung cao hơn để phát huy tính kinh tế của quy mô sản xuất, giảm

đ-ợc chi phí

Tại Trung Quốc, trong số hơn 800 nhà máy bia thì 18 nhà máy lớn có công suấttrên 150 triệu lít/năm và đã sản xuất 2.500 triệu lít/năm, chiếm một phần t sản lợng biacủa cả nớc.

Do thị trờng bia trên thế giới đang phát triển một cách năng động, các hãng bia sửdụng các chiến lợc kinh doanh khác nhau:

Tại Mỹ và Châu âu, do thị trờng bia đã ổn định, chiến lợc kinh doanh bia là giànhthị phần, giảm chi phí sản xuất Ngợc lại, tại Trung Quốc là nơi thị trờng đang tăng trởng(nhất là đối với các loại bia chất lợng cao) Chiến lợc là phát triển sản xuất, tăng sản lợng

và nâng cao chất lợng

Vấn đề kiểm soát và mở rộng hệ thống phân phối càng trở nên quan trọng khinghiên cứu thị trờng, vì vậy, các công ty bia ngoại quốc có ý đồ kiểm soát đợc phân phốicàng nhiều càng tốt

Một hớng đi khác là xây dựng nhà máy bia phân tán ở nhiều vùng nhằm thu hútngời tiêu dùng

2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia tại Việt Nam :

Bia đợc đa vào Việt Nam từ năm 1890 cùng với sự xuất hiện của Nhà máy bia SàiGòn và Nhà máy bia Hà Nội, nh vậy bia Việt Nam đã có lịch sử trên 100 năm

Hiện nay do nhu cầu của thị trờng, chỉ trong một thời gian ngắn, ngành sản xuấtbia có những bớc phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu t và mở rộng các nhà máy bia có

từ trớc và xây dựng các nhà máy bia mới thuộc Trung ơng và địa phơng quản lý, các nhàmáy liên doanh với các hãng bia nớc ngoài Công nghiệp sản xuất bia phát triển kéo theo

sự phát triển các ngành sản xuất khác nh: Vỏ lon nhôm, két nhựa, vỏ chai thủy tinh, cácloại nút chai và bao bì khác

Ngành bia là một trong những ngành có mức thuế thu nhập cao nên hàng năm nộpvào Ngân sách Nhà nớc đáng kể

Về tốc độ tăng trởng:

+ Từ năm 1991 - 1992 tăng trởng bình quân 26,6%/năm

+ Từ năm 1993 - 1994 tăng trởng bình quân 44,3%/năm

+ Từ năm 1995 - 1997 tăng trởng bình quân 22%/năm

b Hiệu quả kinh tế:

Hiện nay công nghiệp sản xuất bia đang là ngành tạo ra nguồn thu lớn cho ngânsách nhà nớc và có hiệu quả kinh tế, vì vậy trong mấy năm qua ngành sản xuất bia đã cónhững bớc phát triển khá nhanh

Theo số liệu đã thu thập đợc, các nhà máy bia lớn nh Bia Sài Gòn, Bia Hà Nội cóhiệu quả kinh doanh rất cao: Bình quân 1 đồng vốn tạo ra 0,72 đồng tiền lãi, và 1 đồngtài sản cố định làm ra đợc 2,74 đồng doanh thu, nộp ngân sách đợc 1,56 đồng, hơn hẳnnhững cơ sở sản xuất có quy mô nhỏ (nh bia Thái Bình, Quảng Ninh, Thanh Hoá, ĐồngNai, ) bình quân 1 đồng tài sản cố định chỉ tạo ra đợc 1,31 đồng doanh thu và nộp ngânsách 0,52 đồng (tơng ứng bằng 47% so với các cơ sở bia lớn của Trung ơng)

Công ty Bia Sài Gòn và Công ty Bia Hà Nội cứ một triệu lít bia nộp ngân sách từ3,5 đến 4 tỷ đồng

Năm 1996:

Công ty bia Sài Gòn sản lợng tiêu thụ bia chai là chủ yếu chiếm 65%, còn bia lonchiếm 30,5% và bia hơi chiếm 3,5%.

Công ty bia Hà Nội sản lợng tiêu thụ chủ yếu là bia chai chiếm 60,4%, bia hơichiếm 39,6%

Các nhà máy bia địa phơng và các cơ sở bia t nhân hiện nay đang phát triển mạnhnhờ mặt hàng bia hơi

Trên thực tế bia hơi có giá thành rẻ, thích hợp với túi tiền của đông đảo tầng lớpdân c trong xã hội Bia hơi đáp ứng nhu cầu tiêu thụ tại chỗ, vì vậy thị tr ờng tiêu thụ biahơi vẫn còn rất lớn

3 Định hớng phát triển nền công nghiệp bia Việt Nam đến năm 2010:

Do mức sống ngày càng tăng, mức tiêu dùng bia ngày càng cao Không kể các nớcChâu Mỹ, Châu âu có mức tiêu thụ bia theo đầu ngời rất cao do có thói quen uống bia từlâu đời, các nớc Châu á tiêu dùng bình quân 17 lít/ngời/năm

Truyền thống văn hoá dân tộc và lối sống tác động mạnh đến mức tiêu thụ bia, rợu

ở các nớc có cộng đồng dân tộc theo đạo Hồi, không cho phép giáo dân uống bia - r ợu,nên tiêu thụ bình quân đầu ngời ở mức thấp Việt Nam không bị ảnh hởng của tôn giáotrong tiêu thụ bia, nên thi trờng còn phát triển

Theo một nghiên cứu của nớc ngoài, bia hiện nay chiếm khoảng từ 50% đến 96%tổng mức tiêu thụ các loại đồ uống có cồn trên thị trờng các nớc Đông Nam á

Năm 1995 dân số Việt Nam là 74 triệu ngời, năm 2000 là 81 triệu ngời và đếnnăm 2010 có thể là 90 triệu ngời Do vậy mức tiêu thụ bình quân theo đầu ngời vào năm

2010 đạt 20 lít/ngời/năm, sản lợng bia đạt khoảng 1.500 triệu lít, tức là tăng gấp 2 lần sovới năm 1999, bình quân tăng 20%/năm

Cùng với tốc độ tăng trởng vế kinh tế của đất nớc, mức sống của ngời dân ngàycàng đợc nâng cao và bia trở thành thứ đồ uống phổ biến và không thể thiếu đối với nhucầu giải khát của mọi ngời

Với những chính sách về đầu t và thu hút đầu t hợp lý nền kinh tế của nớc ta từ nay

đến năm 2010 hứa hẹn sẽ có những tăng trởng về mọi mặt trong đó có công nghiệp sảnxuất bia

II Lựa chọn địa điểm

Để thiết kế và xây dựng một nhà máy bia hoạt động có hiệu quả, việc đầu tiên làphải chọn đợc một địa điểm xây dựng thích hợp, thuận tiện về giao thông đờng thuỷ, đờng

bộ để dễ vận chuyển nguyên liệu, nhiên liệu, vật liệu và sản phẩm Phải gần nguồn cungcấp nớc, có hệ thống thoát nớc hợp lí không ảnh hởng đến vệ sinh môi trờng, đến sức khoẻcủa ngời dân trong vùng Phải gần nơi đông dân c để có nguồn nhân lực dồi dào, tiêu thụsản phảm thuận lợi Từ những yêu cầu trên thì NOMURA thuộc thành phố Hải phòng, làmột nơi có đầy đủ các tiêu chuẩn để có thể xây dựng một nhà máy bia

Thành phố Hải phòng là một thành phố trẻ nằm trong tam giác kinh tế Hà Nội –Hải Phòng – Quảng Ninh là những nơi có tốc độ tăng trởng kinh tế cao,thu hút đợc nhiều

sự đâuh t, về cơ bản thu nhập của ngời dân ở đây là ổn định dựa trên nền tảng của ngànhvận tải và giao thông đờng biển ,ngày càng đợc nâng cao cùng với sự phát triển của cácngành kinh tế khác.Hải phòng đã và đang dần trở thành khu đô thị tiềm năng của đất nớc.Thành phố Hải phòng nằm trên đờng quốc lộ 18 có hệ thống giao thông thuân tiện về cả đ-ờng bộ và đờng thuỷ Ngoài ra Thành phố Hải phòng còn có khu du lịch Đồ Sơn đợc thừanhận là một khu du lịch trong nớc và thế giới thu hút một lợng khá lớn khách du lịch trongnớc và quốc tế Bên cạnh đó khu công nghiệp NOMURA đang phát triển với một số lợnglớn lực lợng lao động, đây là nguồn tiêu thụ bia rất lớn

Nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt & hoa houblon đều đợc nhập từ nớc

từ các cảng biển theo đờng quốc lộ chuyển về nhà máy rất dễ dàng Nguyên liệu thay thế

đợc thu mua trong tỉnh và các tỉnh lân cận

Thành phố Hải phòng còn có 2 nhà máy nớc nên cung cấp đủ nớc sạch cho sảnxuất bia và phục vụ sinh hoạt Tuy nhiên trong sản xuất bia cần thiết phải có một l ợng nớcrất lớn và đạt yêu cầu kỹ thuật, để chủ động nhà máy có thể khoan giếng và lắp đạt hệthống lắng, lọc, xử lý độ cứng để ổn định sản xuất

Nhà máy sử dụng mạng lới điện quốc gia thông qua nguồn cung cấp điện thànhphố và qua trạm hạ áp của nhà máy Nhà máy có bộ phận chống cháy nổ, bình cứu hoả,cửa thoát hiểm, máy phát điện công suất vừa đủ để khắc phục vụ nhà máy không bị gián

đoạn sản xuất

Nhiệt sử dụng trong nhà máy phát đi từ lò hơi chạy bằng nhiên liệu than Vớinguồn cung cấp than cực kỳ ổn định từ tỉnh Quảng ninh bên cạnh

Phần II : Lựa chọn nguyên liệu

Nguyên liệu dùng cho sản xuất bia trong nhà máy là malt đại mạch, gạo ( đợc sửdụng làm nguyên liệu thay thế nhằm giảm giá thành sản phẩm với tỷ lệ là 35%), hoahoublon, nớc

1 Malt

Malt đại mạch là nguyên liệu chính để sản xuất bia, khoảng 1/3 sản lợng đại mạch

đợc trồng trên toàn thế giới là nhằm mục đích trên Đại mạch đợc trồng nhiếu nhất ở Nga,

Mỹ , Pháp…

Trong sản xuất bia, qua nhiếu năm nghiên cứu ngời ta thấy rằng bia sản xuất từmalt đại mạch hơn hẳn bia đợc sản xuất từ malt của các loại hoa thảo khác về mùi vị vàtính chất công nghệ Khi đa vào sản xuất malt phải đạt các yêu cầu sau:

a Chỉ tiêu cảm quan:

Màu sắc : màu vàng rơm, sáng óng ánh, màu chuẩn là màu của 0.3 ml iốt/ 100 mlnớc

Mùi vị: Đặc trng cho malt vàng là vị ngọt nhẹ hay ngọt dịu, không đợc có mùi lạ

Độ sạch: không đợc lẫn tạp chất quá 2% và không bị vỡ nhiều, hạt có kích thớc

đều, tỷ lệ vỡ tối đa cho phép là < 0.5 % và khoảng 1 % hạt có bệnh

b Chỉ số cơ học:

Trọng lợng khô tuyệt đối : 28- 38 g/ 1000 hạt

Dung trọng : 530- 560 g/l

Độ ẩm: W = 5 – 8%

Độ hoà tan: 65- 82% chất khô

Thời gian đờng hoá : 10 – 20 phút/ 700 C

10 Các chất chứa nitơ không đông tụ 2.5

Bảng 1: Thành phần hóa học của malt

2 Gạo

Ngoài đại mạch trong công nghệ sản xuất bia để giảm giá thành sản phẩm ngời ta

đa một số nguyên liệu khác nh gạo vào để thay thế Cụ thể trong đồ án này em chọn 30%gạo thay thế, vì gạo là nông sản rất phổ biến ở nớc ta , trong gạo chứa nhiều chất hoà tan

a Yêu cầu chung về gạo :

Do những tính năng đặc biệt nh vậy cho nên trải qua mấy thiên niên kỷ tồn tại và pháttriển của nghành bia hoa houblon vẫn giữ đợc vai trò độc tôn và là loại nguyên liệu “không thể thay thế”

a Yêu cầu của hoa houblon:

Màu sắc: hoa cánh màu vàng đục, hơi xanh, không có màu nâu hoặc xám đen

- Tạp chất: không chứa các tạp chất, không lẫn nhiều cuống hoa

- Mùi thơm đặc trng, không có mùi hắc

- Dùng tay nghiền hoa còn dính tay

- Chỉ sử dụng loại hoa cái cha thụ phấn

- Hoa viên: hoa cánh thu về đợc sấy khô,nghiền ép và đùn thành viên, đợcbảo quản trong giấy nhôm

- Cao hoa: hoa đợc trích ly bằng cồn hoặc CO2 rồi cô đặc dịch trích ly đếncao Cao hoa có màu vàng, đen sẫm, dẻo có thể bảo quản tốt từ 3 –4 năm, thuận lợi choquá trình chuyên chở mà vẫn đảm bảo đợc chất lợng hoa.

b Thành phần hoá học của hoa houblon:

Bảng 3: Thành phần hoá học của hoa houblon

4 Nấm men

Đặc điểm: nấm men thờng dùng để lên men hiện nay là chủng Saccharomyces carbergensis là loại nấm men chìm, tế bào nấm men chìm hình cầu hoặc hình oval,kích

thớc trung bình là 3 – 15 *10-6 m, sinh sản chủ yếu bằng phơng thức nảy chồi, lên men ở

điều kiện nhiệt độ thấp, nó có khả năng lên men các loại đờng nh raffinoza, maltoza,glucoza, fructoza…vào cuối quá trình lên men nó kết lắng xuống đáy do tính chất tạochùm của tế bào, thuận lợi cho việc tách men sau quá trình lên men để quay vòng sử dụngnấm men

Nguồn men giống: có thể lấy men giống từ nuôi cấy nấm men từ chủng thuần khiếthay tái sử dụng nấm men từ những lần lên men trớc

5 Nớc

Hàm lợng các chất hoà tan trong dịch đờng trớc khi lên men là 10 – 13% đối vớibia vàng Nh vậy, trong bia nớc chiếm khoảng 77 – 90% Do đó, có thể nói nớc là mộttrong những nguyên liệu chính để sản xuất bia

Nớc giữ vai trò quan trọng trong việc hình thành vị của sản phẩmcho nên nó phải

đáp ứng đầy đủ các chỉ tiêu hoá học , và sinh học

Nớc dùng trong sản xuất bia là nớc mềm, đảm bảo một số chỉ tiêu sau:

Nớc uống đợc, đảm bảo yêu cầu về vệ sinh an toàn thực phẩm

Bảng 4 : Chỉ tiêu nớc dùng sản xuất bia

6 Chế phẩm enzyme dịch hoá gạo

Trong công nghệ sản xuât bia ngời ta sử dụng chế phẩm enzyme nhằm mục đích:Tiết kiệm chi phí, có thể sử dụng lợng gạo thay thế nhiều hơn với chất lợng tốthơn

- Kiểm soát tốt hơn và cải tiến quá trình nấu, tăng hiệu suất thu hồi chất chiết

- Làm ổn định và nâng cao chất lợng của bia

- Linh động hơn trong vệc lựa chọn nguyên liệu

Ta chọn những chế phảm sau, vì:

Chế phẩm enzyme Termamyl:

Enzyme dùng trong dịch hoá gạo là chế phẩm Termamyl 120 L của hãng Novo

Đan Mạch Đây là chế phẩm enzyme dạng lỏng, thu đợc từ nuôi cấy vi sinh vật Bacillus licheniformis, có khả năng chịu đợc nhiệt độ cao Termamyl 120 L chứa chủ yếu là α-1,4

glucosidaza có tác dụng phân cắt các liên kết αα –1,4-glucosit trong chuỗi mạch amyloza

và amylopectin, làm giảm nhanh chóng độ nhớt của dịch cháo, tránh hiện tợng lão hoátinh bột Ưu điểm của việc sử dụng chế phẩm Termamyl làm enzyme dịch hoá:

- Có thể đạt đợc độ nhớt thấp của dịch bột đã hồ hoá, tránh hiện tợng lão hoá tinhbột

- Tăng hiệu suất thu hồi chất chiết

- Chịu đợc nhiệt độ cao, thích hợp với điều kiện công nghệ

Chế phẩm enzyme Cereflo :

Đây là tên thơng mại của enzyme  - glucanaza, hoạt động tối u ở pH = 5,5 – 6,0,nhiệt độ 50 - 60C, có tác dụng làm giảm độ nhớt dịch đờng, tăng hiệu suất lọc, tăng khảnăng trích ly các chất vào dịch đờng Vì vậy đa ngay chế phẩm này vào đầu quá trình đờnghoá, nồng độ 0,06% so với nguyên liệu thay thế

Chế phẩm enzyme Fungamy :

Đây là enzyme 1,4  D – glucan glucanohydrolaza, sản phẩm thuỷ phân chủ yếu

là đờng maltoza và làm tăng khả năng lên men của dịch đờng từ 2-5% Nó hỗ trợ đắc lựccho Termamyl trong vai trò đờng hoá tinh bột đã dịch hoá, nhất là khi tỷ lệ nguyện liệuthay thế lớn (từ 35-65%)

Nguyên liệu phụ trợ dùng trong sản xuất bia chủ yếu là: axit sunfuric, bột trợ lọc,chất tảy rửa, chất sát trùng…

Phần III : Chọn dây chuyền sản xuất

I Nghiền nguyên liệu

a Nghiền gạo :

Do gạo có cấu trúc hạt tinh bột cứng, cha bị tác động bởi enzyme, khó bị hồ hoánên cần chọn phơng pháp nghiền phá vỡ màng tinh bột, phá vỡ một phần cấu trúc hạt tinh

bột, bọt nghiền càng mịn càng tốt Chọn thiết bị là máy nghiền búa :

Cấu tạo của máy nghiền búa bao gồm một sàng phân loại hình trụ khuyết (có thểhình dạng khác), trong đó có một roto quay, trên rôto lắp nhiều đĩa, trên mỗi đĩa đợc gắnnhiều lỡi dao bằng thép Bằng lực cơ học, khi rôto quay (thông thờng 2940 vòng/phút) cáclỡi dao sẽ chém hạt nát vụn

Ưu điểm có độ mịn tốt hơn so với ngiền trục Kết quả nghiền gạo:

Nghiền ớt với các phơng pháp:

+ Nghiền ớt có ngâm

+ Nghiền ớt không ngâm

Ưu điểm của nghiền ớt là vỏ malt đợc giữ nguyên vẹn, hạn chế trích ly các chất

gây mùi vị lạ vào trong dịch đờng Chọn phơng pháp nghiền ớt

Thiết bị nghiền malt:

Chọn thiết bị nghiền malt là máy nghiền bốn trục, một sàng Máy nghiền bốn trục,

một sàng đợc dùng trong trờng hợp malt có độ nhuyễn tốt, hoặc sản xuất các loại bia phổthông Cấu tạo của máy nghiền trục có hai cặp trục phân bố trên và dới, ở giữa là sàngrung phân loại Malt sau khi đợc nghiền qua cặp rulô thứ nhất, bột nghiền đợc đổ xuốngsàng lọt qua lỗ sàng là bột và tấm bé Hai pha này đợc thu gom vào thùng chứa tạm, còn

vỏ và tấm lớn nằm lại trên sàng đợc đổ vào cặp rulô thứ hai để nghiền lại một lần nữa

Chiều dài của rulô rất khác nhau, dao động trong khoảng 350 - 1250 mm phụthuộc vào công suất của máy, còn đờng kính từ 200 – 300 mm Rulô nghiền đợc sắp xếptheo từng cặp Hai rulô trong một cặp chuyển động ngợc chiều nhau và chúng quay với tốc

độ góc khác nhau (để tạo ra lực xé), thông thờng là khoảng 250 – 300 vòng/phút Mức độnghiền malt đợc xác định bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữa hai rulô Khoảng cáchnày thông thờng là khoảng 0,0 – 2,5 mm Máy nghiền phải sử dụng rulô nhẵn vì sau nàydùng loại thùng lọc đáy bằng để lọc bã

Thiếu sót lớn nhất của máy nghiền trục kiểu này là ở cặp rulô thứ hai, tấm lớn và

vỏ đều đợc nghiền cùng một chế độ nh nhau mà đáng ra nếu chúng đợc nghiền với lực masát khác nhau thì kết quả sẽ tốt hơn

Yêu cầu của malt sau nghiền là:

+ Vỏ trấu: 15-18%

+ Tấm thô: 18-22%

+ Tấm mịn: 30-35%

+ Bột: 25-35%

II Chọn phơng pháp nấu cháo

Trong nấu gạo để tăng hiệu suất trích ly thì sử dụng enzyme hoặc sử dụng malt lót.Nếu sử dụng malt lót 10% thì enzyme trong malt lót không giữ đợc hoạt lực (bị vô hoạt)khi ở nhiệt độ hồ hoá của gạo là 86C Vì vậy, phải sử dụng kết hợp với enzyme có nhiệt

độ hoạt động cao hơn 86C Chế phẩm enzyme trên thị trờng thoả mãn điều kiện này làTermamyl

Thiết bị nấu cháo:

Nồi nấu cháo thân hinh trụ, đáy cầu và đỉnh cầu, đợc làm bằng thép không gỉ, cấutạo hai vỏ có bao hơi bên ngoài để nấu Nồi nấu có cánh khuấy để tăng cờng quá trìnhtruyền nhiệt và chống cháy cháo Có nhiệt kế để đo nhiệt độ, van an toàn áp lực, đồng hồ

đo áp suất, một đờng nớc lạnh vào, một đờng nớc nóng vào, một đờng cháo sang nồi malt,một đờng nớc thải, van xả nớc ngng

III Chọn phơng pháp đờng hoá

Đờng hoá có mục đích phân cắt các hợp chất có phân tử lợng lớn thành đờng cókhả năng lên men Nó trải qua 3 quá trình: hồ hoá, dịch hoá, đờng hoá, mỗi quá trình diễn

ra ở một nhiệt độ khác nhau trong một thời gian khác nhau

Có hai phơng pháp đờng hoá là:

- Phơng pháp đờng hoá toàn khối: tăng dần hoặc giảm dần nhiệt độ.

- Phơng pháp nấu từng phần: tam phân đoạn, nhị phân đoạn, nhất phân đoạn.

Cả hai phơng pháp trên đều có khả năng nâng cao đợc hiệu suất đờng hoá bằng cácbiện pháp:

- Hạ pH

- Làm mềm nớc

- Bổ sung chế phẩm enzyme.

Phơng pháp đờng hoá toàn khối:

- Ưu điểm: thời gian ngắn, thao tác đơn giản

- Nhợc điểm: cần điểm dừng ở các nhiệt độ trung gian Tuy nhiên, các hạttinh bột khó hoà tan vẫn không đợc thuỷ phân triệt để làm giảm hiệu suất đờng hoá

Phơng pháp đun sôi từng phần:

- Ưu điểm: tạo bớc nhảy nhiệt độ, tránh dừng ở nhiệt độ trung gian Đun sôimột phần dịch đờng để dịch hoá hoàn toàn tinh bột khó hoà tan, tăng hiệu suất hoàtan lên một đến hai lần, do đó làm tăng hiệu suất đờng hoá

- Nhợc điểm: thao tác phức tạp, thời gian kéo dài

Vì sử dụng nguyên liệu thay thế với tỷ lệ 30%-40% nên chọn phơng pháp đờnghoá đun sôi một lần có bổ sung chế phẩm enzyme Termamyl tỷ lệ 0,075% so với gạo đểdịch hoá, đờng hoá nguyên liệu, enzyme Cereflo tỷ lệ 0,06% so với gạo để tăng hiệu suấttrích ly các chất vào trong dịch đờng

Thiết bị đờng hoá:

Thiết bị đờng hoá là một nồi hình trụ, đáy lồi và đợc chế tạo bằng thép không gỉ.Nồi đờng hoá đợc trang bị vỏ áo hơi ở dới đáy nồi để cung cấp hơi cho quá trình đờng hoá.Mỗi mảnh có đờng hơi vào và đờng hơi ngng thoát ra riêng biệt áp suất hơi trên đờng ốngtrục có áp lực khoảng 4-5 Kg/cm2, còn áp suất hơi giữa hai lớp vỏ của áo hơi thờng phải

đạt khoảng 2,5-3 Kg/cm2 Có hệ thống chuyển động và cánh khuấy của nồi đờng hoá đợc

đặt ở dới Tất cả các thiết bị phụ kiện nh đờng ống nớc nóng, nớc lạnh, cửa quan sát, van

an toàn, nhiệt kế, áp kế, chuông báo thức đều đợc trang bị đầy đủ ở nồi đờng hoá

IV Chọn phơng pháp lọc bã malt

Có hai phơng pháp lọc dịch đờng là:

Lọc ép khung bản:

Ưu điểm:

+ Thời gian lọc nhanh

+ Hiệu suất thu hồi chất hoà tan cao

+ Dịch đờng trong hơn

+ Thể tích nớc rửa bã ít, diện tích chiếm chỗ nhỏ

+ Năng suất ổn định, không phụ thuộc độ nhuyễn của malt

+ Có khả năng tự động hoá lọc rửa bã và tháo bã

+ Dung tích làm việc của thùng lọc 220 kg/m3, tốc độ lọc nhanh

+ Dịch lọc không bị oxy hoá bởi oxy không khí

Nhợc điểm:

+ Thời gian lọc dài hơn

Xem xét về những u nhợc điểm của hai thiết bị lọc thì việc sử dụng phơng pháp lọcbằng thùng lọc đáy bằng là tiện lợi hơn.Chọn thiết bị lọc dịch đờng là thiết bị lọc đáybằng

Thiết bị lọc đáy bằng là một thùng hình trụ (chế tạo bằng đồng hoặc thép trắng) cóhai đáy: đáy thật và đáy giả Trên độ cao 10-15 cm từ đáy, thùng lọc đợc ghép một đáy giảthứ hai Đáy giả bao gồm nhiều mảnh kim loại đục lỗ mắt sàng ghép lại Hình dạng củacác mảnh ghép thông thờng là hình rẻ quạt Trên đáy giả có lỗ hở, đờng kính từ 200 - 300

mm dùng để tháo bã malt ra ngoài

V Chọn phơng pháp lắng trong

Sau quá trình nấu hoa, tách bã hoa, dịch đờng vẫn còn nhiều cặn nóng, cặn này gây

ảnh hởng không tốt đến quá trình lên men và tạo sản phẩm, cần phải tách cặn nóng và làmnguội đến nhiệt độ lên men Quá trình tách cặn ở đây là tách cặn nóng, lợng cặn nóng tạo

ra phụ thuộc vào:

- Phơng pháp nấu

- Phơng pháp đờng hoá

- Cờng độ đun sôi dịch đờng

- Loại và hàm lợng hoa houblon (loại hoa cánh cho cặn nhiều hơn cao hoa)

- Chất lợng lọc dịch hèm

- Độ nhuyễn malt

Mức độ tách cặn nóng càng nhiều càng tốt vì nếu để lâu thì thờng rất dễ dàng bịkết lắng, làm đục bia, cặn nóng còn tạo nhiều mùi vị không tốt cho bia nên cần tách triệt

để Tuy nhiên, cặn mịn thì dễ dàng bám vào thành thiết bị, loại bỏ cặn mịn kéo theo một

số chất khác nữa làm cho bia rất nhạt Cặn mịn làm cho khả năng đảo trộn bia tốt, gópphần giữ bọt nên ta cần tách một phần cặn mịn

Các phơng pháp tách cặn:

Phơng pháp cổ điển: Gồm hai bộ phận thiết bị là bể làm nguội đến 60C và

máy làm lạnh dịch đờng đến nhiệt độ lên men

- Ưu điểm: thao tác đơn giản, ở 60C là nhiệt độ mà hầu hết các cặn thô đãkết lắng

- Nhợc điểm: dịch đờng đợc bão hoà oxy nhng lại không tiếp xúc với khôngkhí vô trùng Vì để bể hở trong không khí nên dễ nhiễm tạp vi sinh vật

Phơng pháp hiện đại: làm nguội và tách cặn trong hệ thống kín.

- Ưu điểm: khắc phục đợc các nhợc điểm của phơng pháp cổ điển vì dịch ờng đợc bão hoà oxy trong không khí vô trùng, không bị nhiễm tạp vi sinh vật ởkhông khí

đ Nhợc điểm: thao tác phức tạp, hệ thống thiết bị nhiều hơn và cầu kì

Lắng trong hiện đại có ba phơng pháp:

- Tách cặn toàn bộ dịch đờng ở nhiệt độ cao 90C

- Tách cặn cục bộ dịch đờng ở nhiệt độ cao 60C

- Tách cặn toàn bộ dịch đờng ở nhiệt độ thấp

Nếu tách cặn toàn bộ, bớt đợc thao tác chuyển thùng, bớt thiết bị ly tâm mà hiệuqủa ly tâm vẫn đạt đợc tơng tự

Nếu tách cặn ở nhiệt độ thấp thì máy ly tâm và đờng ống có áo lạnh, máy làm lạnh

Thùng lắng xoắy :

Thùng đợc chế tạo bằng thép không gỉ, chiều cao từ đáy đến vai thùng bình thờng

là lớn gấp 1,2 – 1,3 lần đờng kính Đáy thùng có độ nghiêng 8-10% Trên thân thùng cócửa vệ sinh, có nhiệt kế, có ống thuỷ báo mức, còn trên vai thùng có cửa quan sát và đènbáo tín hiệu Nối tiếp cổ thùng là ống thoát hơi, cao từ 4-5m hoặc hơn nữa Bề mặt bay hơirộng, ống thoát hơi cao sẽ tạo ra sức hút rất mạnh Với độ cao nh vậy việc hạ nhiệt độ củadịch từ 100C xuống 90C chỉ xảy ra trong 15-20 phút

VI Máy lạnh nhanh tấm bản

Máy lạnh nhanh tấm bản có cấu tạo là những tấm bản gấp sóng, chế tạo từ thépkhông gỉ Các tấm bản có hình chữ nhật, có bốn tai ở bốn góc Trên mỗi tai đục thủng một

lỗ tròn Với cấu tạo của từng bản nh vậy, khi lắp chúng lên khung máy thì sẽ tạo thànhbốn mơng dẫn: dịch đờng vào máy, dịch đờng ra khỏi máy, tác nhân lạnh vào máy, tácnhân lạnh ra khỏi máy Thông thờng thì dịch đờng nóng đợc bơm vào một trong hai mơngdẫn phía trên, còn lúc đi ra khỏi máy thì theo mơng dẫn dới ngợc phía Tác nhân lạnh đivào mơng dẫn kia ở phía trên, ngợc chiều với dịch đờng và đi ra mơng dẫn ở phía dới Máylạnh nhanh tấm bản có thể là một cấp cũng có thể là hai cấp

VII Chọn phơng pháp lên men

Lên men cổ điển:

Lên men cổ điển là quá trình mà sản phẩm có phân tử lợng nhỏ hơn phân tử lợngcủa các chất trong nguyên liệu, thu đợc bằng các phản ứng dị hoá xảy ra trong quá trìnhlên men

Các phơng pháp lên men cổ điển gồm có:

- Lên men chìm, gián đoạn, trong thiết bị hở

- Lên men nổi

- Lên men trong thiết bị kín thu hồi CO2

Ưu điểm: bia có chất lợng cao, mùi vị hài hoà

Nhợc điểm:

- Chu kì lên men kéo dài

- Diện tích chiếm chỗ lớn, chi phí thiết bị và làm lạnh lớn

- Năng suất và hiệu quả không phù hợp vì tổn thất quá lớn

Lên men hiện đại :

Lên men hiện đại là những quá trình lên men mà sản phảm thu đợc phức tạp hơn,không thể thay thế bằng các phơng pháp hoá học, thực chất đó là các quá trình sinh tổnghợp

Các phơng pháp lên men hiện đại ra đời gồm có:

- Lên men gia tốc trong thiết bị thân trụ đáy côn

- Lên men một pha trong thiết bị có kích thớc lớn

- Lên men theo phơng pháp liên tục và bán liên tục

Ưu điểm:

- Chu kỳ lên men đợc rút ngắn 50 – 70%, tăng năng suất

- Chất lợng bia tiệm cận đợc với bia cổ điển

- Công nghệ không phức tạp, dễ tự động hoá

- Mặt bằng chiếm chỗ ít

- An toàn và vệ sinh tốt

Nhợc điểm: chất lợng sản phẩm không bằng chất lợng bia lên men cổ điển từ dịch

đờng

Điểm khác nhau giữa lên men một pha và lên men gia tốc:

- Lên men một pha diễn ra trong các thùng kích thớc lớn

- Chất lợng sản phảm sẽ tốt hơn

- Chế độ công nghệ khác nhau

Từ các đặc điểm của các phơng pháp lên men, cộng với điều kiện sản xuất thực tếthì việc lựa chọn phơng pháp lên men một pha là hợp lí Phơng thức lên men gián đoạn vớichủng Saccharomyces carlsbergensis, nhiệt độ lên men chính là 12C, lên men phụ 1C,thời gian lên men chính 6 ngày, thời gian lên men phụ 10 ngày

Thiết bị lên men :

Thiết bị lên men theo phơng pháp lên men một pha là thiết bị thân trụ đáy côn Lênmen chính và lên men phụ đợc thực hiện trong cùng một thiết bị

Thiết bị thân trụ đáy côn đợc đợc chế tạo từ thép không gỉ, phụ thuộc vào thể tích

số áo lạnh trên thân có thể là một hoặc nhiều hơn Phần côn thiết bị có thể trang bị áo lạnhhoặc không có áo lạnh Thiết bị đợc ốp bằng các vật liệu cách nhiệt: xốp hoặc thuỷ tinh,ngoài cùng đợc bọc bằng các lá kim loại Góc của đáy côn là 70, trên thiết bị có của quansát Dới đáy côn có đờng ống xả nấm men và đờng lấy dịch ra

VIII Chọn phơng pháp lọc bia non

Sau khi lên men, bia non thu đợc còn cặn lạnh là xác tế bào nấm men và một sốhợp chất không tan vào dịch đờng nhng cha đợc tách triệt để trớc khi lên men

Có các phơng pháp lọc sau:

Lọc có chất trợ lọc:

- Ưu điểm: lọc triệt để, hiệu quả

- Nhợc điểm: chi phí cao hơn, thiết bị cấu tạo phức tạp

Lọc không có chất trợ lọc:

- Ưu điểm: chi phí lọc thấp, thiết bị đơn giản

- Nhợc điểm: nhanh bị bít, chỉ dùng để lọc hoàn thiện

Máy lọc có chất trợ lọc lại có nhiều loại khác nhau:

Máy lọc đĩa:

- Ưu điểm: bia lọc bằng thiết bị này có thể đạt đến độ trong tinh thể

- Nhợc điểm: chu trình lọc ngắn, vệ sinh khó khăn, luôn phải bổ sung vậtliệu lọc sau mỗi lần tái sử dụng vì bị hao phí

Từ đặc điểm của các máy lọc trên cộng với thực tế sản xuất thì việc lựa chọn máylọc khung bản có sử dụng bột trợ lọc (diatomit) là hợp lí hơn cả

Thiết bị lọc:

Máy lọc bia dùng bột trợ lọc diatomit là máy lọc bản, có tấm lọc là vải lọc côngnghiệp Bộ phận chính của máy lọc ép là các khung và bản, chế tạo bằng gang hoặc cáckim loại khác

Khung là một hình hộp vuông, rỗng, phía trên mỗ khung có một lỗ tròn, phía trong

củ nó có một hoặc hai vách liên thông với khoảng không ở trong khung Các lỗ tròn, hổngcủa khung sẽ tạo thành một mơng kín khi các khung và bản đợc xếp khít vào nhau Mơngkín này đóng vai trò nh một đờng ống, và nời ta sử dụng đờng ống này để bơm dịch vàomáy lọc Dịch theo các vách liên thông sẽ tràn vào khoảng không của khung Nhờ đợc chekín bằng bằng hai bản ở hai bên cho nên khoảng không này trở thành một camera chứadịch

Bản của máy lọc cũng có kích thớc tơng ứng nh khung nhng bề dày bé hơn, phíatrong lòng của bản không rỗng nh khung mà đặc, trên đó đợc khía rãnh để tạo mơng chảycho dịch ở hai đỉnh của một đờng chéo có hai lỗ tròn Các lỗ tròn của bản có số thứ tự là

lẻ đợc liên thông với bề mặt của bản, còn bản có số thứ tự chẵn thì các lỗ tròn không cóvách liên thông Khi các bản đợc lắp khít với khung, các lỗ tròn này sẽ tạo thành hai đờngống kín gọi là đờng ống cạnh trên và dờng ống cạnh dới Hai đờng ống cạnh này dùng đểbơm nớc rửa vào máy lọc Phía góc dới của đời chéo kia có gắn rôbinê để tháo dịch đờng.Các rãnh trên hai mặt của bản có thể đợc bố trí rất khác nhau nhng các dòng chảy này phải

đợc tập trung về phía góc và có vách liên thông với rôbinê dẫn dịch

Toàn bộ khung và bản đợc xếp liên tục và xen kễ lên giàn máy nhờ có hai tai treo ởhai cạnh bên Giàn máy gồm hai vai dọc, thớt thủ và thớt đuôi Thớt thủ đợc lắp cố định,còn thớt đuôi có thể chuyển động tịnh tiến: tiến – lùi dọc theo hai vai của máy nhờ vitmetrung tâm, qua bộ phận tay quay hoặc bơm thuỷ lực Phía dới gầm máy có hai máng: một

để hứng dịch lọc và một hứng bã Dọc theo máng hứng bã có vít tải để đẩy bã ra ngoài.Khi tiến hành lọc bã, tất cả các bản đợc bọc kín hai mặt bằng vải lọc

Để thu hồi toàn bộ lợng khí CO2 d thừa trong quá trình lên men, sau đó làm sạchkhí CO2 để đến công đoạn cuối cùng khi đã lọc bia xong thì ngời ta kiểm tra lợng CO2trong bia cần thiết, nếu thiếu sẽ tiến hành sục khí CO2 vào

Nguyên lý hoạt động: CO2 sinh ra ở quá trình lên men tự động đi vào balon, khibalon đầy thì bộ phận cảm biến đo báo về trung tâm điều khiển máy hút CO2 qua hệ thốnglọc CO2 đợc đa qua một cột nớc rửa để giữ lại các tạp chất, sau đó đa qua hai cột than hoạttính để lọc sạch khí Sau đó khí sạch đợc đa vào téc chứa khí sạch để sử dụng

Sau quá trình lên men ta thu đợc bia, nhng nó có nồng độ cha đạt yêu cầu nên phảilọc để đạt yêu cầu nhất định theo yêu cầu của bia thành phẩm

Sơ đồ dây chuyền công nghệ

Phần IV: Quy trình sản xuất bia

I Nghiền nguyên liệu

Ngâm, dịch hóa, hồ hóa nấu chín

CO2Chai

Rửa, khử trùng

Kiểm tra

Chiết thùngNạp chai

1 Nghiền malt

Mục đích:

Để dập nát malt thành nhiều mảnh, làm tăng bề mặt tiếp xúc với nớc nhằm thúc

đẩy quá trình thuỷ phân và đờng hoá xảy ra nhanh & triệt để hơn

Tiến hành:

Malt đợc cân cho từng mẻ nấu, thờng đợc nghiền bằng máy nghiền trục Máy gồm

2 đôi trục quay ngợc chiều nhau, hạt malt cần nghiền nhỏ rơi vào khe giữa 2 trục Mức độnghiền nhỏ rất quan trọng vì hạt đợc nghiền nhỏ thì diện tích chịu ảnh hởng của enzim lớnhơn tạo điều kiện tăng tốc độ cho quá trình thuỷ phân và đờng hoá Nhng đối với malt taphải nghiền sao cho phần vỏ càng ít bị nát càng tốt, về phần bột cần phải nhỏ để tăng thuhồi chất chiết Nếu vỏ malt bị nghiền nát thì khi nấu các chất amin sẽ hoà tan vào nhiều sẽ

ảnh hởng tới chất lợng của bia Mặt khác nếu vỏ chấu nhỏ sẽ khó lọc vì lớp vỏ chấu làmàng lọc phụ Tuy nhiên mức độ nghiền còn phụ thuộc vào bản chất nguyên liệu và dạngthiết bị lọc

Yêu cầu về thành phần bột sau khi nghiền:

Malt và gạo sau khi nghiền đợc chuyển đến phân xởng nấu để tiến hành quá trình

bề dày lớp keo, tránh hiện tợng vón cục, làm sống tinh bột

Sau đó nâng nhiệt độ khối dịch lên 86C, giữ nhiệt độ này trong thời gian 30 phút

Đây là nhiệt độ hồ hoá, ở nhiệt độ này hầu hết tinh bột đợc hồ hoá

Tiếp theo cho thêm chế phẩm termamyl vào dịch trong 30 phút để thực hiện quátrình dịch hoá Chế phẩm enzyme này sẽ phân cắt nốt mạch tinh bột, làm giảm độ nhớtcho dịch

Tinh bột trong giai đoạn này tiếp tục đợc hoà hoá, độ nhớt giảm để đạt mục đích

đun sôi dễ dàng Sau đó tiếp tục nâng nhiệt độ khối dịch lên 100C & giữ ở nhiệt độ nàytrong thời gian 40 phút với mục đích để bột chín hết, tạo điều kiện tốt cho quá trình dịch

đờng hoá ở nồi malt Trong quá trình nấu cánh khuấy luôn hoạt động để tránh hiện tợngsinh nhiệt cục bộ gây cháy khét và tốc độ nâng nhiệt ở các giai đoạn là 1C/phút.

4 Quá trình dịch đờng hoá:

Sự đờng hoá :

Mục đích là chuyển các chất không tan có trong thành phần chính của malt và gạothành những chất hoà tan Trong hạt malt khô có 10% lợng chất khô là những hợp chấtphân tử dễ hoà tan sau khi đờng hoá, ở trong dịch đờng có (70  75)% lợng chất khô ởtrạng thái hoà tan Có nghĩa là có (50  60)% từ các hợp chất chuyển thành các chất thấpphân tử dễ hoà tan

Vậy quá trình đờng hoá là chuyển tất cả các chất cao phân tử ở trong nguyên liệuthành những chất phân tử thấp hơn dễ hoà tan vào trong nớc, các chất hoà tan nh các loạidịch đờng, axit amin Đờng hoá là một quá trình sinh hoá phức tạp xảy ra dới tác dụng củaenzim Quá trình này phụ thuộc nhiều vào các yếu tố nhiệt độ, pH, độ pha loãng của hỗnhợp thuỷ phân

- Nhiệt độ có ảnh hởng lớn, không chỉ đến tốc độ đờng hoá, hiệu suất dịch đờnghoá mà có ảnh hởng đến tỷ lệ các thành phần của sản phẩm đờng hoá Nếu tăng nhiệt độthuỷ phân lên một nhiệt độ nhất định thì tốc độ đờng hoá tăng lên rất nhanh Nhng nếutiếp tục tăng quá giới hạn thì các enzim sẽ bị giảm hoạt lực, quá trình dịch đờng hoá sẽ bịchậm lại hoặc ngừng Nhiệt độ tối u cho enzim  - amylaza là ở (63  65)C Nhiệt độ tối

u cho  - amylaza là (72  75)C, nhiệt độ giới hạn của  - amilaza là 78C Vì vậy điềuchỉnh nhiệt độ là yếu tố quan trọng cho quá trình dịch đờng hoá để khống chế quá trìnhlên men về sau

- Sự thuỷ phân tinh bột: tinh bột là nguồn cacbon chủ yếu để thu chất hoà tan trongquá trình dịch đờng hoá malt Sự thuỷ phân tinh bột xảy ra dới tác dụng của hệ thống menthuỷ phân ,  - amilaza tại khoảng nhiệt độ (60  78)C, sản phẩm tạo thành là glucoza,maltaza, dextrin

- Các enzim thuỷ phân protit là những enzim chịu nhiệt nếu nhiệt độ lớn hơn 60Cthì hoạt lực của chúng giảm xuống rất nhanh, pH tối thích của enzim này là 5,8  6,2.Nếu pH < 4,5 thì hoạt lực của chúng giảm đi 80%, nhiệt độ thích hợp cho enzim này là (50

 55)C

- Độ pH cũng có ảnh hởng đến hoạt động của enzim, mỗi enzim có pH tối thíchriêng, pH tối u đối với amylophosphataza là 5,5  5,7; với  - amylaza thì pH tối u là 5,5

 5,7; với  - amilaza thì pH tối u là 4,8  5,0 Độ pH của dịch đờng thấp hơn làm cản trở

sự hoạt động của nấm men là giảm hiệu suất hoà tan, dịch đờng bị đục, khó lọc, bia sẽ cómàu sẫm và vị đắng khó chịu Vậy phải điều chỉnh pH phù hợp để bia có chất lợng cao

- Nồng độ các chất: nồng độ các chất trong quá trình dịch đờng hoá cũng gây ảnhhởng không nhỏ tới quá trình đờng hoá Nồng độ dịch đờng có thể thay đổi nhờ sự tănggiảm giữa khối lợng nớc và bột malt

- Những quá trình thuỷ phân khác: ngoài những quá trình trên, trong quá trình ờng hoá còn xảy ra sự thuỷ phân các axit béo, các hợp chất phospho và các cao phân tử dớitác động của nhiệt độ và môi trờng còn có sự biến tính, keo tụ của protein nhờ đó lại đợcnhững pha protein có phân tử lợng lớn ra ngoài, tránh đợc sự kết tủa sau này làm đục bia

đ-Trong quá trình đờng hoá có sự tạo thành melanoid do đó làm tăng cờng độ màucủa dịch, tính cảm quan tăng, mùi thơm đặc trng

Tiến hành:

- Khi nồi đờng hoá bắt đầu sôi thì tiến h nh nghiền malt, đành nghiền malt, đ ợc sữa malt (450C)

- Mở cánh khuấy

- Bơm sữa malt sang nồi đờng hoá, giữ trong 10 phút

- Bổ sung CaSO4, Cereflo, H3PO4.pH nồi đờng hoá 5.5-5.6

- Nâng nhiệt độ khối dịch lên 620C gĩ ở nhiệt độ n y 20 phút để tạo điều kiệnành nghiền malt, đthuận lợi cho enzyme  - amylaza hoạt động

- Nâng nhiệt độ lên 660C giữ ở nhiệt độ n y 60 phút ành nghiền malt, đ

- Nâng nhiệt độ lên 760C l nhiệt độ thích hợp cho enzyme photphadaza vành nghiền malt, đ ành nghiền malt, đenzyme  - amilaza hoạt động, giữ ở nhiệt độ n y 10 phút.ành nghiền malt, đ

Để kiểm tra xem quá trình đờng hoá kết thúc cha thử bằng iot Nếu iot không l mành nghiền malt, đ

đổi m u dịch đành nghiền malt, đ ờng thì quá trình đờng hoá đã kết thúc

Bơm dịch hèm sang nồi lọc

4 Lọc dịch đờng

Mục đích :

Quá trình này nhằm tách dịch đờng ra khỏi bã malt và các tạp chất không tan khác

Đặc trng của dịch đờng hoà tan trong đó có chứa rất nhiều phân tử rắn nhỏ trong quá trìnhlọc các phân tử này sẽ tạo ra một lớp nguyên liệu lọc phụ làm cho dịch đờng trong hơn

Tiến hành :

Quá trình lọc đợc tiến hành theo 2 giai đoạn:

- Tách lọc dịch trong (chứa các chất hoà tan của malt) khỏi bã malt

- Dùng nớc nóng (75  78)C để thu hồi những phần tử hoà tan chủ yếu còn bám ởphần bã malt

Trớc khi lọc ta tiến hành bơm nớc lọc, nhiệt độ của nớc từ (75  78)C vào dới đáysao cho chiều cao của nớc cách mặt sàng là 1  1,5cm Nớc vào từ dới chiếm đầy các ốngdẫn và khoảng không gian giữa đáy chính và lới nên đẩy đợc không khí ra ngoài Sự cómặt của không khí trong đờng ống gây khó khăn cho quá trình lọc Sau khi đờng hoá songdịch đờng đợc nâng lên nhiệt độ 76C và đợc bơm sang thùng lọc, vừa bơm dịch đờng

đồng thời bật hệ thống cánh khuấy để cào và đảo trộn lớp bã lọc, phân bố đều bã trongthùng Sau đó ngừng khuấy và để thời gian lắng khoảng 20  30 phút, ta mở van dẫn dịchxuống bình trung gian Lúc đầu dịch vẫn còn đục đợc hồi lu về thùng lọc Khi dịch lọcsong thì đóng van hồi lu và mở van dẫn dịch sang nồi hoa

Sau khi lọc hết dịch đầu tiến hành rửa bã theo khối lợng dịch cần phải đạt tới Mởvan đáy và van xả cấp rửa bã, bơm nớc nóng nhiệt độ (75  78)C vào thùng lọc theo 2 đ-ờng cấp nớc (đờng CIP & sục đáy), cho hệ thống dao cào hoạt động 10 phút, ngừng hệthống dao cào 7 để lắng rửa tơng tự nh lọc dịch ban đầu

Dùng nớc cứng để rửa bã vì vỏ malt có tanin mà tanin thì tan nhiều trong nớc mềm

sẽ làm cho bia bị đắng Nếu dùng nớc có nhiệt độ thấp thì dẫn đến hiệu suất chiết đờngthấp Nếu nhiệt độ của nớc quá cao sẽ dẫn đến vô hoạt enzim amylaza và các tinh bột sót

đợc hồ hoá nhng không đợc đờng hoá và khó lọc Kết quả làm cho dịch lọc bị đục dẫn đếnbia bị đục

Trong quá trình rửa bã nhiệt độ của nớc rửa là (75  78)C để hạn chế sự xâmnhập của vi sinh vật, chú ý không để bã khô mới cấp tiếp nớc lọc, để bã khô sẽ gây chátbia và nhiều phản ứng phụ khác và để tránh hiện tợng oxy hoá chất tanin của vỏ malt tạomàu sẫm cho bia Thuỷ phân và thu hồi nốt lợng chất tan còn sót lại trong bã, đây là nhiệt

độ mà độ nhớt của dịch đờng thấp nhất không gây cản trở quá trình lọc

Tiến hành rửa bã đến khi nào đủ lợng dịch sang nồi hoa theo yêu cầu, đồng thờikiểm tra độ đờng sót ở bã đạt mức thấp nhất là (1  1,5)S thì sẽ kết thúc quá trình lọc

5 Đun sôi dịch đờng với hoa houblon

Mục đích :

Để trích ly các thành phàn chính của hoa houblon vào dịch đờng chủ yếu là chất

đắng, tinh dầu thơm và polyphenol Trong những sản phẩm thuỷ phân của protein cónhững chất cao phân tử, những chất này sớm hay muộn cũng sẽ bị thuỷ phân và gây đụccho bia

- Polyphenol trong hoa houblon có khả năng kết lắng với các cấu tử này để tạo rakết tủa, để loại chúng ra ngoài làm tăng độ bền keo cho sản phẩm sau này, lợng proteincao phân tử trong dịch đờng đợc loại trừ tốt thì chất lợng bia càng cao

- Trong quá trình nấu hoa có một vài sự biến đổi về thành phần và tính chất củadịch đờng

- Nồng độ dịch đờng: do bay hơi nớc khi đun sôi dịch đờng mà nồng độ dịch đờngtăng lên thích hợp với từng loại bia

- Độ màu của dịch đờng: làm cho màu sắc nớc thay đổi từ nhạt sang đậm vì hiện ợng caramen hoá các sự hình thành melanol và các chất màu của hoa houblon chuyển từ

t Do tanin và chất đắng hoà tan vào dịch đờng nên khi đun sôi các chất này kết hợpvới protid tạo thành kết tủa lắng xuống dới và kéo theo các chất khác làm cho dịch đờngtrong hơn.

Tiến hành :

Khi dịch đờng đợc bơm từ thùng lọc sang thùng đun hoa thì lập tức gia nhiệt độ,nâng nhiệt độ của dịch đờng lên (70  75)C cho amylaza kịp thuỷ phân hết các tinh bộtcòn sót lại đến khi kết thúc rửa bã thì dịch đờng ở trong mỗi nồi đun hoa cùng vừa sôi, khidịch đờng sôi ta phải tăng cờng hơi sao cho khối lợng dịch đờng sôi ở cờng độ mạnh nhất

đảm bảo lợng nớc bay hơi trong quá trình đun nấu từ (4  8)% Nồng độ dịch đờng saukhi rửa bã thờng thấp hơn nồng độ dịch đờng yêu cầu cho men từ (1,5  2)% thời gian

đun hoa còn phụ thuộc vào nồng độ dịch đờng đã đạt cha

Toàn bộ quá trình kết thúc là lúc nhiệt độ phải đạt (100  106)C một số protein

sẽ bị kết tủa ở nhiệt độ này do đó làm tăng độ trong và độ bền của bia Hoa đợc cho vào

d-ới dạng hoa viên tuỳ theo yêu cầu mà lợng hoa khác nhau, vì hoa này rất quý hiếm nênphải tiết kiệm khi sử dụng Thời gian nấu trung bình từ 1- 2 tiếng, gia nhiệt nhanh nhằm

đạt hiệu suất kết tủa protein không đông tụ cao nhất và nhằm cô đặc giảm thể tích dịch đ ờng

-Kết thúc quá trình nấu hoa dịch đờng trong hơn, sẫm màu hơn, có hơng đặc trng và

có vị đắng pha ngọt Dịch này sẽ đợc bơm vào thùng lắng xoáy nhằm loại bỏ bã hoa

7 Quá trình làm lạnh nhanh

Mục đích :

Quá trình làm lạnh nhanh là đa nhiệt độ dịch đờng về nhiệt độ thích hợp cho quátrình lên men bia theo yêu cầu kỹ thuật, làm lạnh nhanh để tránh các vi sinh vật trong môitrờng nhiễm vào dịch đờng lên men

Mặt khác tạo điều kiện cho việc kết lắng các hợp chất hữu cơ kém chịu nhiệt và tạo

điều kiện cho việc bão hoà oxy cần thiết cho quá trình lên men

Tiến hành :

Phần làm lạnh sơ bộ dùng nớc làm lạnh giảm nhiệt độ dịch đờng từ (65  73)Cxuống còn (25  30)C (nớc làm lạnh ở đây là 2C)

Phần làm lạnh thứ 2 lạnh nhanh dùng dung dịch glycol làm chất tải lạnh, hạ nhiệt

độ từ (25  30)C xuống còn (15  16)C Nhiệt độ dịch đờng sau khi qua thiết bị làmlạnh nhanh đạt đến nhiệt độ tối u cho nấm men phát triển rồi trộn với men giống (tỷ lệmen giống là 10% tổng lợng dịch lên men) rồi bơm vào tank lên men Trớc khi bơm vàotank lên men ngời ta bão hoà dịch đờng bằng oxy đã khử trùng

tra và khống chế ở nhiệt độ 12C Sau đó tốc độ lên men giảm dần đến độ đờng còn (2 3)% ta hạ nhiệt độ chuyển sang lên men phụ.

Men giống đợc đa vào yêu cầu phải là nấm men thuần khiết, không lẫn tế bào lạ.Truyền men giống vào nớc nha là cho giống men vào đờng để cho men cùng chảy vàothùng lên men, để cho tế bào nấm men phân bố đều trong toàn bộ khối dịch đờng ban đầutạo điều kiện cho men sinh trởng và phát triển

Một điều kiện cần lu ý là trong quá trình lên men nhiệt độ của dịch đờng tăng lên

do đó phải thờng xuyên làm lạnh thùng lên men Nếu nhiệt độ tăng sẽ gây ảnh hởng xấu

đến chất lợng bia vì vậy phải khống chế nhiệt độ trong một thời hạn nhất định

Trong quá trình lên men ngời ta thờng xuyên kiểm tra độ đờng, độ màu, sự tạo bọt,khi lên men chính đợc một ngày thì tiến hành thu hồi CO2, khi lên men đợc 24h thì kiểmtra độ đờng

Để kiểm tra xem quá trình lên men kết thúc hay cha ngời ta sử dụng phơng pháp:

- Quan sát độ bọt: khi quá trình lên men chính kết thúc thì trên bề mặt bia có mộtlớp bọt đều

- Nồng độ chất hoà tan: nếu sau 1 ngày nồng độ chất hoà tan trong bia giảm (0,1 0,2)% thì quá trình kết thúc

- Độ trong : nếu sau 24h bia trong hoàn toàn thì quá trình lên men chính kết thúc.Lên men chính kết thúc ta hạ nhiệt độ xuống 4C trong 24h rồi hạ nhiệt độ xuống2C để lên men phụ và tách men sữa ra

b, Lên men phụ & tàng trữ :

Mục đích :

Là quá trình lên men tiếp các loại đờng cao phân tử chủ yếu là maltoza, dextrin …ngoài ra nó có tác dụng sau:

- ổn định thành phần chất lợng của bia, tạo ra hơng vị bia và giữ bọt

- Khử rợu bậc cao và aldehyt đến mức cho phép

- Một số este đặc trng đợc tạo thành do axit tác dụng với rợu làm cho bia thơm

- Nhiệt độ và áp suất tơng đối cao làm cho bọt bia đợc tạo ra ở dạng liên kết bềnvững hơn, lâu tan và mịn

- Do tiến hành ở nhiệt độ thấp, thời gian kéo dài dẫn đến các chất hữu cơ, xác men,bã men lắng xuống làm cho bia trong, thuận tiện cho quá trình lọc bia

Tiến hành :

Quá trình lên men phụ đợc thực hiện ngay trong cùng một thiết bị lên men chính.Sau khi kết thúc quá trình lên men chính tiến hành hạ nhiệt độvà thu hồi nấm men Sau thuhồi nấm men tiến hành hạ nhiệt độ xuống 1 - 2C và quá trình lên men phụ bắt đầu Toàn

bộ quá trình lên men phụ đợc tiến hành khoảng 12 ngày, mỗi ngày đều xả cặn men do còntrong dịch bia non lắng xuống Với điều kiện nhiệt độ thấp, nồng độ chất hoà tan nhỏ đảmbảo cho CO2 hoà tan tốt trong bia Trong toàn bộ quá trình lợng chất hoà tan giảm (2 2,5)Bx

9 Quá trình lọc trong bia

Mục đích :

Trong quá trình lên men phụ và tàng trữ, bia đã đợc làm trong một cách tự nhiênnhng cha đạt đến mức độ cần thiết Nguyên nhân là trong bia còn có nấm men, các hạtphân tán cơ học, các hạt dạng keo, phức chất protein – polyphenol, nhựa đắng và nhiềuhạt ly ty khác Vì vậy làm trong bia để tăng giá trị cảm quan, ổn định thành phần cơ học,làm tăng độ bền sinh học và độ bền keo của bia

Nguyên tắc lọc trong bia đợc xây dựng trên hai quá trình:

- Giữ chặt bằng lực cơ học tất cả các hạt có kích thớc lớn hơn kích thớc lỗhổng của vật liệu

- Hấp phụ các hạt có kích thớc bé hơn, thậm chí các hạt hoà tan dạng keo vàcác hạt hoà tan dạng phân tử Hiệu quả của quá trình hấp phụ phụ thuộc trớc hết vào bảnchất của chất hấp phụ và chất bị hấp phụ, sau đó là thời điểm của quá trình lọc.

Tiến hành lọc :

Trớc khi lọc phải tiến hành vệ sinh máy lọc và chuẩn bị bằng cách: giấy lọc đợcgiặt sạch bằng nớc lã và luộc bằng nớc sôi, sấy khô, lắp vào máy ép chặt, lúc này cho nớc95C chạy trong 1 giờ để thử độ kín và khử trùng, sau đó cho nớc lạnh vô trung để làmgiảm nhiệt độ của máy lọc xuống

Khi lọc thì hoà trộn bia và bột diatomit vào thùng hoà trộn và đợc khuấy thànhhuyền phù, sau đó bơm quay vòng vào máy lọc nhiều lần để tạo màng trên l ới lọc Sau khitạo đợc màng rồi thì bắt đầu tiến hành lọc

10 Bão hoà CO 2

Trong quá trình lên men một lợng lớn CO2 thoát ra nhng vẫn còn nhiều CO2 hoàtan trong bia Quá trình lọc, CO2 thoát đi nhiều, để bia thành phẩm có lợng CO2 theo yêucầu cần thiết thì phải nạp thêm CO2 vào bia

Sau khi lọc xong nhiệt độ bia lên đến 7 - 8C, cho nên thùng nạp CO2 phải có hệthống nớc muối bao quanh nhằm hạ nhiệt độ bia non xuống 1 - 3C Bia đợc bơm vào theo

đờng ống từ dới lên để tránh sủi bọt, chiếm 80% thể tích thùng Khi đã bơm xong, đóngcác van lại, mở van nạp CO2 vào thùng CO2 trớc khi đa vào thùng đã đợc xử ly qua bìnhchứa KMnO4 0,1%, bình chứa bông và than hoạt tính, áp suất nạp CO2 là 4 – 5kG/cm3.Thời gian tăng áp lực là 15 – 30 phút, giữ ở áp suất này trong khoảng 12 giờ Để l ợng

CO2 hoà tan tối đa tiến hành nạp 2 – 3 lần, sau khi nạp lợng CO2 đạt 3,5 g/l

11 Chiết bock

Thùng bock là dụng cụ để chứa bia thành phẩm, có hình tang trống, đợc chế tạobằng gỗ hoặc kim loại Mục đích của việc đóng bia vào thùng bock là để vận chuyển đếncác cơ sở tiêu thụ ngay trong ngày Trong chiết bock thì bia không cần bổ sung CO2 màphải đảm bảo 3 yêu cầu:

- Rót đầy thể tích thùng bock

- Rót không sủi bọt

- Hao phí bia ít nhất

Chiết bia vào thùng bock theo nguyên tắc đẳng áp

12 Chiết chai

Chai Rửa chai Chiết chai Dập nút Thanh trùng Chai loại 0.5l m u xanh v m u nâu ,có khành nghiền malt, đ ành nghiền malt, đ ành nghiền malt, đ ả năng hấp thụ một số tia bức xạ ngo iành nghiền malt, đtrời để giữ độ trong lâu

Chai đem chiết phải đủ tiêu chuẩn : Vệ sinh sạch sẽ Bia đem chiết chai cũng đượcđược sản xuất khác so với bia hơi

Máy chiết l m viành nghiền malt, đ ệc theo nguyên tắc đẳng áp có ưu điểm:

- Hạn chế được bia tiếp xúc với không khí

- Bia không bị tr o bành nghiền malt, đ ọt, bớt tổn hao CO2

Chế độ thanh trïng: Dïng hơi ra nhiệt cho nước, sau đã dïng nước thanh trïngcho bia Nhiệt độ thanh trïng l 65-70ành nghiÒn malt, ® 0C.

Sau khi trung ho th× l m nguành nghiÒn malt, ® ành nghiÒn malt, ® ội chai đến nhiệt độ thường v ành nghiÒn malt, ® được x× kh« bằngkhÝ nÐn v tiành nghiÒn malt, ® ến h nh ho n thiành nghiÒn malt, ® ành nghiÒn malt, ® ện sản phẩm

14 D¸n nh½n vµ xÕp kÐt

Trước khi d¸n nh½n phải x× kh« v lau sành nghiÒn malt, ® ạch chai

Nh½n phải đạt tiªu chuẩn: Ghi tªn nh m¸y bia sành nghiÒn malt, ® ản xuất, đăng ký chất lượng,

ng y, th¸ng sành nghiÒn malt, ® ản xuất, thời hạn sử dụng do nh nành nghiÒn malt, ® ước cấp ĐÆc biệt hinh thức nh·n phảiđược trang trÝ đẹp, bắt mắt

Chai sau khi d¸n nh½n được xếp v o kÐt v xuành nghiÒn malt, ® ành nghiÒn malt, ® ất xưëng v ành nghiÒn malt, ® đưa đến nơi tiªu thụ

- Trong bia chai

- Trong bia hơi

0,5%

1%

ChiÕt chai 3%

II TÝnh c©n b»ng s¶n phÈm cho 100l bia h¬i

1 Tríc khi chiÕt bock, thÓ tÝch bia lµ:

2 Qu¸ tr×nh sôc CO2 tæn thÊt0,5%, thÓ tÝch bia tríc b·o hoµ CO2:

101 , 51 ( )

005 , 0 1

01 , 101

51 ,

543 , 102

81 , 106

89 , 107

21 , 11

kg



9 TÝnh khèi lîng malt & g¹o:

- M lµ khèi lîng malt cÇn dïng, lîng chÊt chiÕt cã trong malt lµ:

M  0,995  0,93  0,7 = 0,647M

- Lîng g¹o cÇn thiÕt lµ:

M

6 , 0

4 , 0

) ( 01 , 101 01 , 0 1





lợng chất chiết có trong gạo:

M

6 , 0

4 , 0

 0,995  0,93  0,8 = 0,493MTổng lợng chất chiết thu đợc từ malt & gạo là:

4 , 0

- Ta có: tổng lợng chất chiết từ gạo & malt là 11,41 kg

+ Lợng bã khô = tổng khô gạo & malt – tổng chiết gạo & malt

= 14,953– 11,41 =3,543 (kg)

+ Bã ẩm thuỷ phần 80%: 17 , 715 ( )

8 , 0 1

543 , 3

[(34,8 + 0,95)  0,95 + 48,1 + 0,673]  0,96 = 79,42 (l) Lợng nớc trong dịch sau đun hoa: 112,1  0,9 = 100,89 (l)

Lợng nớc trong dịch trớc đun hoa:

100,89 + 112,1  0,07 = 108,737 (l)

- Vnớc rửa bã + Vnớc trong dịch trớc lọc = Vnớc trong bã + Vnớc trong dịch nấu hoa

 Vnớc rửa bã = Vnớc trong bã + Vnớc trong dịch nấu hoa - Vnớc trong dịch trớc lọc

= 14,17 + 108,737 – 79,42 = 43,48 (l)

13 Tính các nguyên liệu khác

Lợng chế phẩm enzyme Termamyl bằng 0,1% nguyên liệu thay thế:

0,1%  6,66  1000 = 6,66 (g)

- Cho vào nồi hồ hoá: 6,66  0,25 = 1,665 (g)

- Cho vào nồi đờng hoá: 6,66  0,75 = 4,995 (g)

Lợng chế phẩm enzyme Cereflo bằng 0,06% nguyên liệu thay thế:

% 30

2 , 0

6 , 0 2 , 0

) 66 , 6 10 (

% 75 , 1

100

% 53 , 1

05 ,

- §é b·o hoµ CO2 trong bia lµ 3,5g/l bia non nªn lîng CO2 cÇn bæ sung lµ: 101,51  3,5 – 2  102,543 = 150,199 (g)

- ThÓ tÝch CO2 bæ sung lµ:

0 , 081 ( )

832 , 1

15 ,

III TÝnh c©n b»ng s¶n phÈm cho 100l bia chai

1 Tríc khi chiÕt chai, thÓ tÝch bia lµ:

2 Qu¸ tr×nh sôc CO2 tæn thÊt 0,5%, thÓ tÝch bia tríc b·o hoµ CO2:

104 , 44 ( )

005 , 0 - 1

92 , 103

44 , 104

5 , 105

89 ,

45 , 13

kg



9 TÝnh khèi lîng malt & g¹o:

- M lµ khèi lîng malt cÇn dïng, lîng chÊt chiÕt cã trong malt lµ:

M  0,995  0,93  0,7 = 0,647M

) ( 92 , 103 03

, 0 - 1

100

l



- Lợng gạo cần thiết là:

M

7 , 0

3 , 0

→ lợng chất chiết có trong gạo:

M

7 , 0

3 , 0

 0,995  0,93  0,8 = 0,317MTổng lợng chất chiết thu đợc từ malt & gạo là:

3 , 0

- Ta có: tổng lợng chất chiết từ gạo & malt là 13,67 kg

+ Lợng bã khô = tổng khô gạo & malt – tổng chiết gạo & malt

= 18,31 – 13,67 = 4,64 (kg)

+ Bã ẩm thuỷ phần 80%: 23 , 2 ( )

8 , 0 - 1

64 , 4

[(31,7 + 0,867)  0,95 + 69,03+ 0,966]  0,96 = 96,89 (l) Lợng nớc trong dịch sau đun hoa: 112,1  0,9 = 100,89 (l)

Lợng nớc trong dịch trớc đun hoa:

100,89 + 112,1  0,07 = 108,737 (l)

- Vnớc rửa bã + Vnớc trong dịch trớc lọc = Vnớc trong bã + Vnớc trong dịch nấu hoa

 Vnớc rửa bã = Vnớc trong bã + Vnớc trong dịch nấu hoa - Vnớc trong dịch trớc lọc

= 18,06 + 108,737 – 96,89 = 30,4 (l)

13 Tính các nguyên liệu khác

Lợng chế phẩm enzyme Termamyl bằng 0,1% nguyên liệu thay thế:

0,1%  6,07  1000 = 6,07 (g)

- Cho vào nồi hồ hoá: 6,07  0,25 = 1,52 (g)

- Cho vào nồi đờng hoá: 6,07  0,75 = 4,55 (g)

Lợng chế phẩm enzyme Cereflo bằng 0,06% nguyên liệu thay thế:

+ Lîng cao hoa lµ: 0 , 01 ( )

6

2 , 0

% 30

2 , 0

% 70

6 , 0 2 , 0

) 07 , 6 18 , 14 (

% 75 , 1

100

% 53 , 1

5 ,

- §é b·o hoµ CO2 trong bia lµ 3,5g/l bia non nªn lîng CO2 cÇn bæ sung lµ: 104,44  3,5 – 2  105,5 = 154,4 (g) = 0,15 (kg)

- Thể tích CO2 bổ sung là:

0 , 081 ( )

832 , 1

15 ,

IV Lập kế hoạch sản xuất

Giả thiết 1 năm nhà máy sản xuất 300 ngày, những ngày còn lại là thời gian nghỉ

để sửa chữa, bảo dỡng thiết bị, máy móc và vệ sinh nhà xởng

Mỗi năm chia ra là 4 quý, mỗi quí 3 tháng, mỗi tháng sản xuất 25 ngày, mỗi ngàysản xuất 4 mẻ, thời gian nấu xong 1 mẻ là 6 giờ.Bia sản xuất quanh năm nhng sản lợng bianhiều hay ít phụ thuộc vào thời tiết trong năm: mùa nóng hay mùa lạnh

Bảng 5 : bảng kế hoạch sản xuất theo năng suất 30 triệu lít / năm

Kế hoạch sản xuất theo các quý nh sau:

- Quý I, IV vào mùa lạnh, số ngày sản xuất là 75 ngày/quý: sản xuất 6 triệulít mỗi quý( 1,5 triệu lít bia hơi + 4,5 triệu lít bia chai)

- Quý II, III vào mùa nóng, số ngày sản xuất là 75 ngày/quý: sản xuất 9 triệulít mỗi quý( 3 triệu lít bia hơi + 6 triệu lít bia chai)

Lựa chọn phơng án sản xuất:

- Dùng 1 dây truyền làm việc trong phân xởng nấu, 1 ngày nấu bia hơi, 2ngày nấu bia chai với quí II và III( với quí I và IV 1 ngày nấu bia hơi 3 ngày nấu biachai)

- Sau 4 mẻ nấu của mỗi ngày đem lên men một lần vào một thùng lên men

- Dây truyền sản xuất đợc tính toán và lựa chọn theo dựa trên cơ sở năng suấthoạt động cao nhất của nhà máy: tính toán thiết bị theo mẻ làm việc của của quý II

và III

Bảng 6 : bảng tóm tắt cân bằng sản phẩm bia hơi

Hạng mục Đơn vị 100l bia 30000l/mẻ 120000l/ngày 9 triệu l/năm

- Lợng gạo lớn nhất trong 1 mẻ là: 2000 kg.

- Lợng gạo lớn nhất trong 1 ngày là: 8000 kg

Cân malt:

- Lợng malt lớn nhất nhất trong 1 mẻ là: 4254 kg

- Lợng malt lớn nhất trong 1 ngày là: 17016 kg

Chọn cân :

- Chọn cân điện tử chỉ thị số digital

- Khả năng cân 2 tấn, độ chính xác 0,1%

- Các thiết bị cảm biến của cân, hệ thống khuyếch đại tín hiệu đợc tính toán

đảm bảo chống nhiễu để cân hoạt động chính xác

2 Chọn máy nghiền nguyên liệu

Máy nghiền malt :

Loại máy nghiền 2 trục, công suất 4500 kg/h

Có một phễu chứa malt cha nghiền

Vật liệu chế tạo: thép CT3 dày 3mm

Công suất động cơ 4 kw

Số lợng: chọn 1 máy nghiền

Chọn năng suất nghiền 4,5 tấn/giờ, đợc nhập khẩu từ CHLB Đức

Máy nghiền gạo :

- Loại máy nghiền búa, công suất 2500 kg/h

- Có một phễu chứa gạo cha nghiền, có hệ thống tách lắng bụi

- Vật liệu chế tạo: thép không rỉ dày 3mm

- Chiều cao trụ H = 0,6D

- Đáy hình nón có góc nhọn 1 = 15C, chiều cao h1

- Nắp hình nón có góc nhọn 2 = 25C , chiều cao h2

, 1

m l

- HÖ sè chøa cña nåi lµ 0,75, vËy thÓ tÝch cña nåi lµ:

) ( 47 , 15 75 , 0

6 , 11 75 , 0

3

m V

- VËy thÓ tÝch nåi lµ:

  15 , 47 4

3

1

2 2

tg D tg

D h

D D

tg D tg

D h

233 , 0 466 , 0 2

25 2 2

134 , 0 268 , 0 2

15 2 2

2 2

1 1