Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50000 tấnnăm.

LỜI MỞ ĐẦUMalt là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt ngũ cốc như: Đại mạch, tiểu mạch, ngô, thóc,… cho nảy mầm trong điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất định trong điều kiện thích hợp.Malt là một trong những nguyên liệu được dùng để sản xuất bia, được các doanh nghiệp nhập chủ yếu từ nước ngoài về với mức thuế cao. Trong khi đó nhu cầu tiêu thụ bia của nước ta tăng nhanh trong những năm gần đây, tương lai mức tiêu thụ sẽ còn tăng cao hơn nữa. Việc thiếu hụt nguồn nguyên liệu sẽ là điều không tránh khỏi.Nắm bắt được sự cần thiết đó, Chính phủ đã chỉ đạo xây dựng ngành Rượu Bia Nước giải khát Việt Nam thành một ngành kinh tế mạnh. Một trong những yêu cầu ra trước mắt là phải chủ động được nguồn nguyên liệu trong nước. Vì thế sản xuất malt vàng là một trong những hướng phát triển đầy tiềm năng của ngành công nghiệp Rượu Bia Nước giải khát của Việt Nam. Thực hiện được điều đó sẽ mang lại cho chúng ta những ngồn lợi rất to lớn.Xuất phát từ những điểm trên tôi chọn đề tài “Thiết kế nhà máy sản xuất malt vàng năng suất 50000 tấnnăm.”

LỜI MỞ ĐẦU

Malt là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt ngũ cốc như: Đại mạch, tiểu

mạch, ngô, thóc,… cho nảy mầm trong điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất

định trong điều kiện thích hợp

Malt là một trong những nguyên liệu được dùng để sản xuất bia, được các

doanh nghiệp nhập chủ yếu từ nước ngoài về với mức thuế cao Trong khi đó nhu

cầu tiêu thụ bia của nước ta tăng nhanh trong những năm gần đây, tương lai mức

tiêu thụ sẽ còn tăng cao hơn nữa Việc thiếu hụt nguồn nguyên liệu sẽ là điều

không tránh khỏi

Nắm bắt được sự cần thiết đó, Chính phủ đã chỉ đạo xây dựng ngành Rượu

-Bia - Nước giải khát Việt Nam thành một ngành kinh tế mạnh Một trong những

yêu cầu ra trước mắt là phải chủ động được nguồn nguyên liệu trong nước Vì

thế sản xuất malt vàng là một trong những hướng phát triển đầy tiềm năng của

ngành công nghiệp Rượu - Bia - Nước giải khát của Việt Nam Thực hiện được

điều đó sẽ mang lại cho chúng ta những ngồn lợi rất to lớn

Xuất phát từ những điểm trên tôi chọn đề tài “Thiết kế nhà máy sản xuất malt

vàng năng suất 50000 tấn/năm.”

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

1.1 Sự cần thiết của đầu tư

Ở Vệt Nam, ngành công nghiệp bia chỉ xuất hiện chưa đầy 100 năm

nhưng nhu cầu sử dụng bia ở nước ta ngày càng tăng Theo thống kê của Bộ Kế

hoạch - đầu tư, bốn tháng đầu năm 2011 các doanh nghiệp trong nước đã sản

xuất 714,6 triệu lít bia các loại và khoảng 350 cơ sở sản xuất bia có trụ sở ở hầu

khắp các tỉnh thành trên cả nước và tiếp tục tăng về số lượng Trong số này, có

hơn 20 nhà máy đạt công suất trên 20 triệu lít/năm, 15 nhà máy có công suất lớn

hơn 15 triệu lít/năm, và có tới 268 cơ sở có năng lực sản xuất dưới 1 triệu

lít/năm Sức tiêu thụ bia trong những năm qua chỉ thấy tăng chứ không hề giảm

Để đáp ứng nhu cầu sản xuất những nhà máy trên phải nhập hàng trăm

nghìn tấn nguyên liệu từ nước ngoài Do đó việc xây dựnng một nhà máy sản

xuất malt tại Việt Nam là rất cần thiết Nó giúp giải quyết được những vấn đề

sau:

- Tăng ngân sách cho nhà nước

- Giải quyết việc làm cho người lao động, giảm thiểu các tệ nạn xã hội

- Giảm giá thành thành sản xuất bia

Với việc khảo sát nghiên cứu khả năng cung cấp nguyên liệu đại mạch và

các yếu tố ảnh hưởng đến việc lắp đặt, thi công sự hoạt động của khả năng thu

hồi vốn, lãi thì đặt vị trí nhà máy tại khu công nghiệp Hòa Khánh thành phố Đà

Nẵng là thích hợp

1.2 Cơ sở thiết kế

1.2.1 Vị trí địa lí

Đà Nẵng là thành phố nằm ở trung độ của cả nước, là đầu mối giao thông

nối vùng Châu Á – Thái Bình Dương và Thế Giới Từ Đà Nẵng đến thủ đô Hà

Nội 765km về phía Bắc và Thành phố Hồ Chí Minh 964km về phía Nam

Thành phố Đà Nẵng giáp biển Đông với hệ thống Cảng biển Tiên Sa, Sông

Hàn, Liên Chiểu nên Đà Nẵng được coi như một thành phố Cảng biển

Các trung tâm kinh doanh thương mại quan trọng của các nước trong vùng

Đông Nam Á và Thái Bình Dương đều nằm trong phạm vi bán kính 2.000km mà

tâm là Thành phố Đà Nẵng Thành phố hội tụ đủ những điều kiện về truyền

thống lịch sử, quy mô dân số, vị trí địa lý, hạ tầng kỹ thuật giao thông như sân

bay quốc tế, cảng nước sâu (cảng Tiên Sa,…) để trở thành một trong những trung

tâm sản xuất công nghiệp, thương mại và du lịch quan trọng tại Việt Nam và

Đông Nam Á Đà Nẵng là thành phố trực thuộc Trung ương và là một trong

những trung tâm kinh tế - văn hóa - khoa học công nghệ của cả Miền Trung Việt

Nam Lợi thế so sánh của thành phố tại khu vực ngày càng rõ nét từ khi hầm

đường bộ Hải vân và tuyến đường 14B đi vào hoạt động Đà Nẵng đang trở thành

đầu cầu thuận lợi, điểm đến lý tưởng của tuyến “Hành lang Đông - Tây” nối Việt

Nam với Lào – Thái Lan – Mianma

Bên cạnh việc lựa chọn vị trí thích hợp sẽ ảnh hưởng đến hoạt động sau này

của nhà máy Địa điểm xây dựng nhà máy phải gần đường giao thông, nơi nhập

nguyên liệu như cảng, sân bay để thuận lợi vận chuyển, lưu thông Nhà máy đặt

tại khu công nghiệp Hoà Khánh có nhiều ưu thế cho việc xuất malt đi các nơi

khác

Khu công nghiệp Hòa Khánh có diện tích là 423,5 ha, thuộc phường Hòa

Khánh, Hòa Hiệp quận Liên Chiểu và xã Hòa Liên, huyện Hòa Vang, thành phố

Đà Nẵng Cách sân bay quốc tế Đà Nẵng 10 Km, cách cảng biển Tiên Sa 20 Km,

cảng Sông Hàn 13 Km, cảng biển Liên Chiểu đang xây dựng 5 Km

1.2.2 Nguồn cung cấp nguyên liệu

Nguồn nguyên liệu cung cấp cho nhà máy là nhập đại mạch từ các nước

Tây Âu

1.2.3 Nguồn cung cấp điện

Nguồn điện cung cấp cho nhà máy lấy từ lưới điện quốc gia thông qua trạm

biến áp của khu vực

Ngoài ra để đảm bảo cho nhà máy hoạt động liên tục và chủ động, nhà máy

lắp đặt thêm một máy phát dự phòng

1.2.4 Nguồn cung cấp nhiên liệu

Nhà máy sử dụng hơi đốt cung cấp từ lò hơi riêng của nhà máy Lò hơi sử

dụng nhiên liệu là dầu FO, dầu DO, dầu diezel,

Các loại này được cung cấp từ các trạm xăng dầu của tỉnh.

1.2.5 Nguồn cung cấp nước

Nguồn nước là một trong những yếu tố quan trong nhất cho sản xuất thực

phẩm Đặc biệt là sản xuất malt cần có nguồn nước sạch, mới đảm bảo chất

lượng cho sản phẩm Để đáp ứng được điều đó nhà máy sử dụng nguồn nước từ

nhà máy nước của Thành phố qua hệ thống xử lý nước của nhà máy trước khi

đưa vào sản xuất

1.2.6 Nước thải

Nước thải của nhà máy chứa một hàm lượng COD và BOD cao do đó cần

phải được qua hệ thống xử lý nước thải trước khi thải ra hệ thống thoát nước

chung của khu công nghiệp

1.2.7 Nguồn nhân lực

Nhà máy sử dụng nguồn nhân công dồi dào ở địa phương có tay nghề cao,

các kỹ sư lành nghề được đào tạo ở Đà Nẵng và các tỉnh lân cận Đây chính là

nguồn nhân lực chủ yếu góp phần nâng cao năng suất, đem lại hiệu quả kinh tế

cho nhà máy

1.2.8 Tiêu thụ sản phẩm

Một số nhà máy bia gần nhà máy sản xuất malt này như các nhà máy bia ở

các tỉnh miền Trung đều có thể đăng kí mua sản phẩm của nhà máy như bia

Lager, Huda,…

1.2.9 Kết luận

Qua đó, việc quyết định chọn khu công nghiệp Hoà Khánh Thành phố Đà

Nẵng để xây dựng là thuận tiện và hợp lý Các điều kiện trên cho phép giảm bớt

chi phí đầu tư, đảm bảo sự hoạt động liên tục, giảm được giá thành sản phẩm,

mang lại hiệu quả kinh tế cao Như vậy, việc xây dựng nhà máy sản xuất malt

vàng với năng suất 50.triệu tấn đại mạch/năm tại Khu công nghiệp Hòa khánh

Thành phố Đà Nẵng là hoàn toàn có tính khả thi

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU2.1 Giới thiệu về sản phẩm malt

Malt: là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt hòa thảo như: đại mạch,

tiểu mạch, thóc, ngô… sau khi cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo và tiến hành

sấy đến độ ẩm nhất định

Malt là loại bán thành phẩm chứa 16÷18% các chất có trọng lượng phân tử

nhỏ dễ hòa tan như các loại đường đơn giản, dextrin bậc thấp, các axitamin, chất

khoáng, vitamin Đặc biệt malt có chứa một lượng lớn các enzyme rất phong phú

trong đó quan trọng nhất là nhóm enzyme amylaza, proteaza…Malt có thể dùng

để chế biến các loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao như bột dinh dưỡng cho

trẻ em, các loại đồ uống tổng hợp cho người già Dùng làm tác nhân dịch hoá

trong công nghệ sản xuất rượu cồn từ tinh bột, làm tác nhân đường hoá trong sản

xuất bánh kẹo, mạch nha Nhưng công dụng lớn nhất của malt là dùng để sản

xuất các loại nước uống có độ cồn thấp, đặc biệt là sản xuất bia

Malt vàng: Malt vàng là loại malt được chế biến từ hạt đại mạch, malt vàng

có màu vàng sáng, hương và vị ngọt nhẹ, thường được dùng để sản xuất các loại

bia có màu vàng, loại bia mà tính chất quan trọng nhất của chúng là vị đắng dịu

và mùi thơm đặc trưng, lại do hoa houblon quyết định Hiện nay trên thế giới có

loại bia pilzen rất nổi tiếng được sản xuất từ nguyên liệu malt vàng pilzen Malt

vàng được sản xuất bằng phương pháp ngâm theo dòng nước-không khí liên tục,

ươm theo nguyên tắc luống di động ở 12 – 180C và được sấy ở 800C, đồng thời

hàm ẩm của malt cũng được điều chỉnh về 3,6 % để đảm bảo trong quá trình bảo

quản và vận chuyển được thuận lợi

2.2 Nguyên liệu dùng trong sản xuất malt [1]

2.2.1 Đại mạch

Malt đại mạch là nguyên liệu chính để sản xuất các loại bia “malt là linh

hồn của bia” điều đó trở thành phương ngôn của người làm bia Chỉ có malt tốt

mới làm dịch đường có chất lượng cao và một sản phẩm bia với tất cả các đặc

tính hấp dẩn, đạt các chỉ tiêu về hoá lý, cảm quan củng như đảm bảo tính ổn định

về mặt sinh học

2.2.1.1 Cấu tạo hạt đại mạch

- Là lớp vỏ bao bọc bên ngoài đại

mạch, chiếm nhiều nhất trọng lượng của vỏ

- Hầu hết các loại hạt đại mạch đều có lớp vỏ này, chỉ một số ít không có sẽ

không được dùng trong sản xuất bia

- Vỏ trấu ở đại mạch là hai hàng mỏng và mềm còn ở đại mạch đa hàng thì

vỏ trấu dày và thô hơn

- Thành phần hóa học của vỏ trấu là xenlluloza kết chặt lại nhờ chất khoáng

và linhin

 Vỏ quả:

Nằm ngay dưới lớp vỏ trấu, cấu tạo gồm 3 lớp tế xếp xen kẻ nhau cứ một

lớp nằm ngang thì một lớp nằm dọc, giúp cho lớp vỏ quả dai và bền vững

 Vỏ hạt:

Nằm dưới lớp vỏ quả, gồm hai lớp tế bào Thành tế bào lớp ngoài dày, lớp

trong thì trong suốt

Vai trò giống một màng bán thấm, chỉ cho nước thấm vào trong hạt và giữ

cho các chất hòa tan bên trong hạt không đi ra ngoài

Vỏ quả và vỏ hạt thường liên kết với nhau rất chặt chẽ [4, trang 8]

b Nội nhủ

Là phần lớn nhất và có giá trị nhất, ngoài cùng của nội nhủ tiếp giáp với lớp vỏ

hạt là lớp aloron, lớp này rất giàu protein, chất béo, đường, xenlluloza, pentoza,

vitamin và tro

Nội nhủ gồm các tế bào lớn, thành mỏng chứa đầy các hạt tinh bột, một ít

protein, xenlluloza, chất béo, tro và đường [4, trang 10]

Hình 2.1: cấu tạo hạt đại mạch

c Phôi

Là phần sống của hạt, chiếm 2,5÷5% so với trọng lượng của hạt Phôi có vai trò

rất quan trọng trong sự sống của cây và ngay cả trong công nghệ sản xuất bia

Đại mạch nảy mầm tức là sự hoạt động phát triển của phôi để trở thành malt

Trong giai đoạn nảy mầm hệ enzyme trong hạt được hoạt hoá chúng sẻ cắt một

số hợp chất dinh dưỡng cao phân tử để trở thành các phân tử nhỏ hơn Một phần

các hợp chất thấp phân tử sẻ nuôi cây non, phần còn lại tồn tại trong hạt [4,

trang 11]

2.2.1.2 Thành phần hoá học của hạt đại mạch

Thành phần hoá học của chúng rất phức tạp, phụ thuộc vào giống, nguồn

đất đai, khí hậu, kỹ thuật canh tác và điều kiện bảo quản

Sau đây là một số thành phần quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất bia

a Nước (thuỷ phân)

Ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng và quá trình bảo quản hạt

Thủy phần cao, lằm tăng hô hấp và bốc nóng của hạt làm giảm thành phần

chất khô trong hạt, đồng thời tạo ra điều kiện thuận lợi cho các loại vi sinh vật

phát triển đặc biệt các loại vi sinh vật gây thối rữa

Do đó hàm ẩm tối đa cho phép đưa vào sản xuất là ≤14% [4, trang 12]

Trisacharid: đường rafinoza

Poly sacharid: chiếm nhiều nhất trong thành phần gluxit của hạt đại mạch,

chủ yếu là tinh bột, xenlluloza, hemixelluloza, pentoza, amilan và các hợp chất

dạng keo Trong đó tinh bột và hemixelluloza có vai trò quan trọng trong sản

xuất bia

c Tinh bột

Là cấu tử chiếm vị trí số một về khối lượng củng như ý nghĩa trong công nghệ

sản xuất bia, chiếm hơn một nữa khối lượng chất khô của hạt đại mạch, có chủng

giống lên đến 70%

- Trong công nghệ sản xuất bia tinh bột có 2 chức năng:

+ Là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi

+ Nguồn cung cấp chất hoà tan cho dịch đường trước lúc lên men

- Tinh bột được phân bố chủ yếu ở nội nhủ và một phần ít ở phôi, tồn tại dưới

dạng những khối lập thể, kích thước khá bé (hạt tinh bột) Hạt tinh bột của đại

mạch có 2 kích cỡ:

+ Hạt to: dạng hình cầu hay hình ovan, đường kính 20÷30µm

+ Hạt bé: hình cầu hay hình que, kích thước khoảng 2÷10µm

Chiếm 20% chất khô của vỏ, phân bố chủ yếu ở lớp vỏ trấu

Xenlluloza rất dai và khó phân tách trong môi trường bình thường, nó không tan

trong nước, không thay đổi cấu trúc trong suốt quá trình sản xuất bia Xenlluloza

có vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình lọc dịch đường, nhờ lớp vỏ trấu tạo

thành màng lọc phụ lý tưởng [4, trang 15]

e Hemixelluloza

- Là thành phần chủ yếu tạo nên tế bào và là một phức hệ gồm pentozan,

hexozan, và acid uronic

- Hemixelluloza bị thuỷ phân tạo thành hexoza và pentoza dưới tác dụng của

enzyme sitaza Các đường đơn trên sẽ hoà tan bền vững vào dịch đường tạo

thành chất chiết là nguồn dinh dưỡng quan trọng cho nấm men phát triển [4,

trang 15]

* Các hợp chất pectin và chất dạng keo

- Các hợp chất pectin được phân bố ở thành tế bào tạo ra màng trung gian chiếm

nhiều nhất là protein pectin

- Các chất dạng keo khi hoà tan vào nước nóng thì tạo thành dung dịch có độ

nhớt cao và vì chúng có bản chất là hydratcacbon nên khi bị thuỷ phân sẽ cho ra

các đường đơn như galactoza và xiloza

- Sự tồn tại của hai hợp chất này trong dịch đường một mặt chúng làm tăng vị

đậm và có khả năng tạo và giữ bọt của bia thành phẩm, mặc khác chúng sẽ làm

* Saccharid thấp phân tử

- Hay còn gọi là saccharid đơn giản chủ yếu gồm một số đường đơn và đường

kép, chiếm nhiều nhất trong nhóm này là saccharoza (108% chất khô của hạt)

được phân bố nhiều ở phôi: 5,5%

- Lượng glucoza và fructoza trong đại mạch là không đáng kể: 0,3÷0,4%

Các loại đường đơn giản tuy không nhiều nhưng chúng đóng vai trò quan trọng

trong sự phát triển của phôi đặc biệt giai đoạn ươm mầm [4, trang 16]

c Các hợp chất chứa Nitơ

Hàm lượng 9÷11% so với lượng chất khô của hạt Chúng có tác dụng đến

chất lượng sản phẩm cuối cùng

* Protit: Là chỉ số quan trọng thứ hai sau tinh bột để đáng giá xem lô hạt đó

có đủ tiêu chuẩn để sản xuất bia hay không Nếu hàm lượng cao bia đục khó bảo

quản, chất lượng cảm quan kém Ngược lại nếu quá thấp quá trình lên men không

triệt để, bia kém bọt, kém đậm và non nhiều chỉ số khác Hàm lượng protit tốt

nhất 8÷10%

Lớp aloron và phôi: Là khu vực phân bố nhiều protit nhất Sự thuỷ phân

protit là một trong những quá trính quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất

malt và bia, đặc biệt nó là sản phẩm tạo thành do quá trình tương tác giữa các sản

phẩm thuỷ phân của các hợp phần trong nội nhủ như tạo melenoid là yếu tố quyết

định đến hương và vị của bia đen

Khả năng tạo bọt và giữ bọt cũng như độ bền keo của bọt bia phụ thuộc

trước hết vào mức độ thuỷ phân của protit Chúng được chia ra làm 2 nhóm:

+ Protit đơn giản hay còn gọi là protein: Có các đại diện tiêu biểu là

levkozin, edestin hodein và gluten Trong suốt quá trình sản xuất malt và bia thì

levkozin, edestin và một phần nhỏ hodein hoà tan vào dịch đường và tồn tại trong

bia còn những cấu tử khác thì kết lắng và thải ra ngoài

+ Protit phức tạp: hay còn gọi là proteid là những hợp chất được tạo

thành từ một phân tử có bản chất là protein và một phân tử khác cơ bản chất phi

protein, đại diện tiêu biểu là nucleoproteid, lipoproteid và photphoproteid, chúng

kém hoà tan và hoà tan không bền vững song lại khó bỏ ra khỏi dịch đường

[4, trang 17]

* Phiprotit : Gồm albumoza, pepton, peptit, polypeptit, acid amin Trong

đó albumoza và peptone có vai trò lớn trong việc tạo và giữ bọt đồng thời làm

tăng thêm hương vị đậm đà của bia Song nếu hàm lượng albumoza và peptone

cao nó lại làm giảm độ bền keo vì chính chúng là tác nhân gây đục

- Peptit: Là hổn hợp nhiều chất, phân tử chúng được tạo thành từ các gốc

acid amin nhưng ít, chúng dể hoà tan vào dịch đường là một trong những thành

phần dinh dưỡng

- Acid ammin tự do: 0,1% so với lượng chất khô, tuy ít song tác dụng của

chúng là rất lớn, chúng cung cấp cho nấm men phát triển đồng thời là tác nhân

chính tạo melanoid tham gia vào việc giũ bọt và là thành phần dinh dưỡng trong

d Các hợp chất không chứa nitơ

Gồm các hợp chất hữu cơ và vô cơ nhưng không chứa nito và bị hoà tan

Khi được trích ly bằng nước, đại diện tiêu biểu của nhóm là polyphenol, chất

đắng, fitin, acid hữu cơ, vitamin và chất khoáng

* Polyphenol: Tập trung chủ yếu trong vỏ phần lớn những hợp chất hoà tan tồn

tại trong bia đều là những dẩn xuất catechin (nhóm flavor noid) các hợp chất này

kết hợp với protit cao phân tử tạo phức chất dể kết lắng làm tăng độ bền keo của

sản phẩm, đây là đặc tính có giá trị cao trong công nghệ sản xuất Nhưng cũng

chính hợp chất này là nhân tố làm xấu đi hương và vị đắng của bia

Polyphenol chủ yếu tập trung ở vỏ vì vậy chúng ta rất dể loại trừ: Ngâm hạt

* Chất đắng và chất chát: Phụ thuộc vào nhóm lipoid chính chúng gây ra vị

đắng khó chịu cho bia Cũng như polyphenol các chất đắng và chát tập trung chủ

yếu ở vỏ vì vậy bằng cách ngâm hạt trong môi trường kiềm nhẹ thì dể dàng loại

* Fitin : Là muối đồng thời của canxi và magie với axit inozit-phophoric

C6H6O6(H2PO3)6 tập trung chủ yếu ở vỏ : 0,9% chất khô của vỏ, khi bị thuỷ phân

sẽ tạo nên inozit và axit photphorit, đây là nguồn cung cấp photpho cho nấm

men, thêm vào đó chính fitin làm tăng độ chua cho dịch cháo ở giai đoạn đường

hoá Nó là biện pháp hữu hiệu để nâng cao hiệu suất thuỷ phân [4, trang 19]

* Vitamin: Chủ yếu là vitamin nhóm B (B1, B2, B6) và vitamin C, PP2, tiền

vitamin A,E, axit pantotenic, biotin, axit pholievic và nhiều dẩn xuất vitamin

khác

Hàm lượng vitamin trong đại mạch tuy ít nhưng chúng rất quan trọng trong

công nghệ sản xuất malt vì vitamin là nhân tố điều hoà sinh trưởng của nấm

* Chất khoáng: Đem phân tích thành phần tro của đại mạch, thu nhận được kết

quả như sau (tính theo % trọng lượng tro): P2O5: 35 ; SiO2: 26 ; K2O: 21 ; MgO:

9; CaO: 2,8 ; Na2O: 2,4 ; SO32- : 1,9 ; Fe2O3: 1,5 ; Cl :1

Các chất khoáng của đại mạch có vai trò rất quan trọng trong công nghệ sản

xuất malt và bia đặc biệt là photpho, là nguyên tố có vai trò thiết yếu trong việc

e Chất béo và lipoid

Hàm lượng chất béo và lipoid 2,5÷3% hàm lượng khô của hạt, tập trung

chủ yếu ở phôi và lớp aloron Những dầu béo này có màu vàng cafe nhạt và mùi

thơm nhẹ Các chỉ số của dầu béo:

+Chỉ số axit : 16

+Chỉ số xà phòng : 181

+ Chỉ số Iod : 125

Thành phần chủ yếu của chúng là este và glyxerin với các axit béo bậc

cao Trong giai đoạn ươm mầm với tác dụng của enzyme lipaza thì một phần dầu

béo sẻ bị thuỷ phân, các sản phẩm thuỷ phân này một phần nuôi cây con một

phần tồn tại trong dịch đường hoặc thải ra ngoài theo bả malt Chất béo và lipoid

là nguyên nhân làm giảm độ bền keo của sản phẩm [4, trang 20]

f Enzyme

* Perment (enzyme)

Bản chất là những protein và chúng có hoạt tính sinh học rất cao, giữ vai trò

quan trọng trong công nghệ sản xuất malt và bia

Hoạt lực của enzyme ở giai đoạn hình thành hạt là rất cao và giảm dần đến

lúc hạt chín, ở trạng thái liên kết (tiềm ẩn), khi sấy 13% và đến khi ngâm hạt, hạt

hút nước và lượng nước của hạt 43÷44% thì hệ enzyme sẻ được giải phóng ở

trạng thái tự do Một số hệ enzyme trong đại mạch:

* Enzyme hydrolaza (enzyme thuỷ phân): Phụ thuộc vào bản chất thuỷ phân,

hệ enzyme này được chia làm 3 nhóm:

+ Cacbon hydroza: Chủ yếu thuỷ phân các gluxit cao phân tử thành các

dextrin bậc thấp Trong nhóm này phân làm 2 nhóm: polyaza và hexozidaza

- Hexozidaza: là những enzyme tham gia xúc tác thuỷ phân disaccharide,

trisaccharid và một số glucozit khác

- Polyaza: là hệ enzyme thuỷ phân những gluxit cao phân tử bao gồm 1 số

enzyme sau:

 Diastaza: phân cắt tinh bột thành dạng đường dextrin nó đóng vai

trò cực kì quan trọng trong công nghệ sản xuất bia Diataza gồm 2enzyme: α-amylaza và β- amylaza

 α-amylaza phân cắt tinh bột thành glucoza và dextrin nhờ vậy mà

trong giai đoạn dịch hoá độ nhớt của dịch cháo sẻ được giảmxuống α-amylaza được hoạt hoá trong giai đoạn ươm mầm, nhiệt

độ tối ưu 70oC và pH : 5,7

 β-amylaza: phân cắt tinh bột thành maltoza và dextrin, nhiệt độ

thích hợp là 63oC và pH: 4,7

- Sitaza: gồm 2 enzyme Sitoclactaza và sitolitaza Sitoclactaza: có tác

dụng hemixellutoza thành các sản phẩm trung gian, tiếp đó sitolitaza sẻ nhảy vào

và tiếp tục thực hiện phân cắt các sản phẩm trung gian này thành các sản phẩm

cuối như: pentoza và hexoza Nhờ quá trình phân cắt này làm cho thành tế bào bị

phá vở là điều kiện cho các enzyme khác xâm nhập và nâng cao hoạt lực Song

nó củng là vấn đề trong quá trình sấy vì khi thành tế bào bị phá vở, malt đem sấy

thì hạt trở thành xốp

- Hexozidaza: Phân cắt đường kép và đường bội ba thành các đường đơn ,

trong công nghệ sản xuất bia các enzyme maltaza (α-glucozida) và saccharoza

(β-fructozidaza) rất có ý nghĩa

+ Proteaza: Thuỷ phân protein thành các sản phẩm trung gian và sau đó

một số trong các hợp chất này tiếp tục bị phân cắt đến sản phẩm cuối cùng là axit

amin và NH3

Proteinaza: Thuỷ phân protein thành albumoza và peptone sau đó tiếp tục

thuỷ phân peptone thành peptit và polypeptit Proteinaza phân bố chủ yếu ở lớp

aloron và phôi, trong đại mạch chin proteinaza nằm ở trạng thái liên kết và chúng

hoạt động trong giai đoạn ngâm và ươm mầm, khi đó hoạt lực của chúng tăng

3÷5 lần Ở pH: 4,6÷5,0, nhiệt độ 50oC enzyme này hoạt động mạnh Trong điều

kiện sản xuất, lượng albumoza và peptone được tạo ra nhiều nhất ở 58oC

Peptidaza: gồm 2 enzyme là dipeptidaza và polypeptidaza, 2 enzyme này

sẽ tác động lên dipeptit và polypeptit phân cắt thành các axit amin Trong đại

mạch khô hoạt lực của enzyme này không đáng kể, hoạt lực của chúng tăng khi

ươm mầm Hoạt động mạnh nhất ở pH 7,5, to=50÷52 và vô hoạt khi pH <5

Amidaza: phân cắt nhóm amin ra khỏi nhóm axit amin để tạo thành axit

hữu cơ và giải phóng NH3.Chúng cũng có thể phá vở mối liên kết peptit của các

amin để phá huỷ chúng

+ Esteraza: Phân cắt các mối liên kết este giữa các hợp chất hữu cơ khác

nhau hoặc các hợp chất hữu cơ và vô cơ Trong nhóm này có 3 nhóm nhỏ:

- Lipaza: là nhóm phá vở liên kết este giữa rượu đơn hoặc đa chức với các

axit béo bậc cao, lipaza phân bố chủ yếu ớ lớp aloron và phôi, cũng như các

enzyme khác lipaza có hoạt lực mạnh trong quá trình ươm mầm và bị mất hoạt

tính trong quá trình sấy malt Ở nhiệt độ 35oC và pH là điều kiện tối ưu cho

lipaza hoạt động

- Amilophosphataza: tham gia hỗ trợ quá trình thuỷ phân tinh bột, chúng

cắt các mối liên kết este của axit phtphorit trong phân tử amilopectin nhờ vậy mà

tinh bột được hồ hoá dể dàng hơn, nhiệt độ to

pt= 35oC, pHopt= 5

- Fitaza: Phá vỡ mối liên kết este giữa axit photphoric và inozit (tham gia

thuỷ phân fitin) đóng vai trò quan trọng trong công nghệ sản xuất malt- bia vì

H3PO4 được giải phóng làm cho độ chua tăng lên và tăng cường độ lực đệm của

* Decmolaza: (enzym oxi hoá khử)

Xúc tác quá trình oxi hoá khử của quá trình hô hấp và quá trình phân giải

yếm khí gluxit (quá trình lên men rượu) nghĩa là tham gia trực tiếp vào quá trình

trao đổi chất của tế bào Nhóm enzyme này đóng vai trò quyết định trong việc

hoạt hoá và phát triển của phôi ở giai đoạn ươm mầm

Một số enzyme trong nhóm này như dehydaza và catalaza tham gia vào

phản ứng oxi hoá khử các hợp chất polyphhenol, protein và một số hợp chất

khác Bằng cách đó chúng đã gây ảnh hưởng gián tiếp đến các chỉ số chất lượng

của dịch đường và bia thành phẩm [4, trang 23]

2.3 Các chất hổ trợ kỹ thuật

2.3.1 Nước

2.3.1.1 Vai trò của nước

Trong công nghệ sản xuất malt, nước được sử dụng với nhiều mục đích

khác nhau: Nước dùng để rửa, ngâm đại mạch mạch, vệ sinh phân xưởng v.v

nên lượng nước dùng trong nhà máy rất nhiều

2.3.1.2 Yêu cầu về chất lượng nước

Nước phải trong suốt không mùi, không có vị lạ và không chứa sinh vật gây

bệnh Độ cứng của nước tốt nhất là 7 mg đương lượng/lít

3,5mg/l Trong đó sắt là nguyên tố ảnh hưởng rất lớn Sắt tồn tại trong nước chủ

yếu dưới dạng Fe(HCO3)2 Với hàm lượng cao chúng gây ảnh hưởng trực tiếp

đến chất lượng của malt Ở giai đoạn ngâm, trên vỏ hạt bị kết tủa một lớp mỏng

Fe(OH)2, lớp này sẽ cản trở đến tốc độ hút nước của hạt, cản trở sự tiếp xúc oxy

và giải phóng CO2 khi hạt hô hấp Ngoài ra Fe2+ còn có thể tham gia phản ứng

hoá học với các chất màu để tạo thành các phức chất làm biến đổi màu của hạt

đại mạch

2.3.1.3 Nguồn thu nhận

Nước được lấy từ nguồn nước đã xử lý của thành phố và hệ thống nước ngầm

thông qua giếng khoang Thành phần và tính chất của nước rất khó đáp ứng được

yêu cầu công nghệ do vậy phải tiến hành xử lý trước khi đưa vào sản xuất Quá

trình này bao gồm các công đoạn: lắng trong và lọc, làm mềm nước, bổ sung

thêm các thành phần cần thiết cho nước và cải tạo thành phần sinh học của nước

Lưu ý: CaO khi vào nước sẽ tạo thành Ca(OH)2, nó làm cho quá trình rửa hạt

nhanh hơn, sạch hơn, làm tăng pH của môi trường nên hòa tan được các hợp chất

polyphenol và chất đắng trong vỏ hạt vào nước Nhưng phải rửa lại hạt thật kỉ

nếu không nó sẽ bám lên bề mặt hạt gây cản trở đến quá trình hô hấp và ảnh

hưởng xấu đến quá trình ươm mầm

Yêu cầu: Khi sử dụng hóa chất và chất sát trùng cần chọn những hóa chất và

liều lượng sử dụng để không làm ảnh hưởng xấu đến quá trình ươm mầm cũng

như chất lượng malt thành phẩm [4, trang 23]

2.4 Các quá trình cơ bản trong công nghệ sản xuất malt

2.4.1 Các quá trình cơ bản xảy ra khi ngâm hạt

a Lý thuyết của sự ngâm hạt.

 Khi hạt ngâm trong nước thì nước sẽ xâm nhập vào hạt theo ba hướng

chính

- Thấm trực tiếp qua vỏ

- Tràn vào phần hở ở cuối hạt, nơi có sợi râu

- Tràn vào phần đầu hạt, chổ tiếp giáp với mày và cuống hạt gọi là đế hạt

Trong đó con đường thấm trực tiếp qua vỏ là khó khăn nhất, do lớp aloron có cấu

tạo chủ yếu là những hợp chất dạng keo có tính hút nước kém và khó trương nở,

cho nên nước rất khó vượt qua lớp này

Nước thấm vào hạt là nhờ tính háo nước của hệ keo Trong hạt chín, màng tế

bào, nguyên sinh chất và các chất dự trữ là những hệ keo mạnh Các mixen của

chúng có lực hút nước lớn Khả năng hút nước của hạt xanh non kém hơn hạt

chín [4, trang 73]

 Tốc độ hút nước của hạt trong thời gian ngâm không đồng đều.

Quá trình hút nước của hạt diễn ra không đồng đều, lúc đầu thì nhanh và sau thì

chậm dần Khi độ ẩm của hạt đạt 40% thì sự hút nước của hạt bị chậm lại trông

thấy Hiện tượng này được giải thích do hai nguyên nhân sau:

- Nước được hút vào dưới lớp vỏ trấu và vỏ hạt nhanh hơn quá trình phân

tán nước từ lớp vỏ quả qua lớp vỏ hạt và lớp aloron để vào nội nhũ Nước bị ứ

đọng ở giữa hai lớp vỏ sẽ cản trở sự xâm nhập nước từ ngoài vào ở giai đoạn sau

của quá trình ngâm

- Áp suất thẩm thấu của hạt càng giảm khi lượng nước tự do hút vào càng

nhiều Lượng nước này làm tế bào trương nở, xuất hiện áp suất đối chiều bên

trong tế bào làm giảm áp suất thẩm thấu Áp suất thẩm thấu giảm thì tốc độ thẩm

thấu của nước vào bên trong cũng giảm theo [4, trang 75]

b Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ ngâm

- Nhiệt độ nước ngâm: Đây là yếu tố chính ảnh hưởng tới tốc độ ngâm Nhiệt

độ của nước càng cao thì nước ngấm vào hạt càng nhanh Nhiệt độ ngâm thích

hợp với hạt đại mạch là 120C-140C Ngâm ở nhiệt độ thấp hơn sẽ kìm hãm sự

nảy mầm của hạt, ngâm ở nhiệt độ cao hơn thì hệ vi sinh vật sẽ phát triển phong

phú Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng ngâm ấm không chỉ rút ngắn được chu kỳ

ngâm mà còn làm cho chất lượng của malt tốt hơn Tuy nhiên khi thực hiện

phương pháp này thì hạt phải được sát trùng bằng chất sát trùng mạnh và thông

khí tích cực [7, trang 13]

- Kích thước của hạt: cũng ảnh hưởng đến tốc độ ngâm Hạt to cần phải ngâm

lâu hơn hạt nhỏ Do đó cần phải phân loại hạt theo kích thước trước khi ngâm

Các loại hạt khác nhau có thời gian ngâm không giống nhau Như vậy khi sử

dụng nước ngâm có nhiệt độ từ 120C130C thì thời gian ngâm của đại mạch là 2

ngày [7, trang 14]

- Các chất hòa tan trong nước: Các chất khoáng trong nước ngâm cũng ảnh

hưởng đến tốc độ ngâm hạt Nước mềm thì ngâm hạt nhanh hơn Độ cứng của

nước ngâm tăng thì thời gian ngâm hạt cũng kéo dài Nên ngâm hạt ở trong nước

có độ cứng 7mg đương lượng/lít Muối hòa tan trong hạt dù ít hay nhiều cũng

đều ảnh hưởng đến sự phát triển của mầm non sau này Đặc biệt muối clorua cảu

canxi, magie và natri gây ảnh hưởng mạnh mẽ đến quá trình đó [7, trang 14]

c Các quá trình hóa lý, sinh hóa và sinh lý của đại mạch khi ngâm.

Trong quá trình ngâm hạt có nhiều quá trình xảy ra, tuy nhiên trong đó hô hấp

của hạt và sự hoạt hóa hệ enzyme thủy phân là hai quá trình quan trọng nhất

c Sự hô hấp của hạt

- Ở đại mạch khô hệ emzyme của hạt ở trạng thái liên kết, hạt hô hấp với cường

độ tối thiểu đủ để duy trì sự sống của tế bào Khi hạt bắt đầu hút nước, cường độ

hô hấp của hạt bắt đầu tăng nhanh

- Trong quá trình hạt hô hấp cần cung cấp đủ O2 để quá trình hô hấp hiếu khí xảy

ra tạo thành sản phẩm là khí cacbonic, nước và giải phóng năng lượng Ở giai

đoạn ngâm 1 kg hạt đại mạch tiêu thụ trong 1h hết 63 mg oxy và thải ra 86 mg

khí cacbonic Cần cung cấp O2 cho nước ngâm 10 phút 1 lần Nêu không cung

cấp đủ O2 hạt sẽ hô hấp yếm khí, tạo ra sản phẩm là khí cacbonic, rượu etylic và

giải phóng năng lượng Rượu sẽ kiềm hãm sự phát triển của mầm, với nồng độ

0.1% đã làm giảm nhiều khả năng lớn của mầm, nếu nồng độ 0.8% thì mầm sẽ

hoàn toàn không phát triển nữa

Nói chung, sản phẩm của hô hấp yếm khí rất độc đối với tế bào, nó kìm hãm

các quá trình sống bình thường có thể phá vỡ cấu trúc thành tế bào [4, trang 86]

d Sự hoạt động của hệ enzyme thủy phân

Hệ enzyme trong tế bào đang ở trạng thái ngủ yên sẽ hòa tan vào nước tự do để

trở về trạng thái hoạt động, tập trung về nội nhũ nhằm phân cách những hợp chất

cao phân tử thành những hợp chất thấp phân tử, các hợp chất thấp phân tử này sẽ

được chuyển dần về phôi Hệ enzyme hoạt động quan trọng nhất trong giai đoạn

này là sitaza, a amylaza, b amylaza, amylophosphataza và proteaza

2.4.2 Các quá trình cơ bản xảy ra khi ươm mầm

Thực tế quá trình nảy mầm có thể bắt đầu ở giai đoạn ngâm khi mức độ

ngâm đạt 25 – 30% Trong giai đoạn đầu của quá trình nảy mầm, trong hạt xảy ra

các biến đổi sinh hóa và sinh lý giống như khi nảy mầm ở tự nhiên Khi đủ ẩm,

đủ oxy và có nhiệt độ thích hợp mầm sẽ chuyển từ trạng thái nằm im sang trạng

thái hoạt động Các chất dự trữ của hạt tinh bột dưới tác dụng của nước nó sẽ

trương nở làm cho men dể tác dụng

a Sự biến đổi hình thái của hạt khi nảy mầm.

Quá trình nảy mầm bắt đầu bằng sự phát triển từ từ của mầm và rể Đầu tiên

rể phát triển dưới các lớp vỏ Sau đó vỏ nứt ra và rể mọc ra ngoài Sau đó rể tiếp

tục phát triển và tạo thành nhiều rể con Mầm phát triển và mọc theo hướng thẳng

đứng

Sự thay đổi hình thái học lớn nhất là xảy ra trong hạt tinh bột Enzyme có

sẵn trong hạt hoặc được tạo thành trong quá trình nảy mầm như xitaza,

proteinaza, pectinaza sẽ thủy phân thành tế bào làm cho nó hoà tan giúp các

enzim thuỷ phân có thể tiến vào các tế bào của hạt [7, trang 17]

b Sự hoạt hoá các enzim khi nảy mầm.

Trong các hạt chín và chưa nảy mầm, enzyme bị hấp phụ bởi cấu trúc

nguyên sinh chất của tế bào và nó ở trạng thái không hoạt động Trong quá trình

nảy mầm các enzyme được giải phóng và hoạt động, mặt khác có một số enzyme

mới được tạo thành Những enzyme có giá trị nhất của malt đối với công nghiệp

lên men là α-amylaza và β-amylaza

- α-amylaza một phần được giải phóng và một phần được tổng hợp nên

trong quá trình nảy mầm Trong các hạt bình thường, hoạt tính của α-amylaza

hầu như không được thể hiện Trong thời kỳ nảy mầm ở ngày thứ 3, thứ 4 hoạt

tính của α-amylaza tăng rất nhiều [7, trang 18]

- β-amylaza chuyển sang trạng thái hoạt động là nhờ tác động của enzim

proteaza đã giải phóng khỏi protein

Hoạt tính của các enzyme hô hấp tăng rất nhiều trong khi nảy mầm

nhưng mức độ tăng so với enzyme amylaza thì ít hơn Các enzyme hô hấp là

oxydaza hoạt hoá oxy phân tử, enzyme peroxydaza hoạt hoá oxy của hydroxit và

enzyme catalaza phân huỷ hydroperoxit tạo thành nước và oxy phân tử không

hoạt động.Cùng với enzyme oxydaza, malt còn chứa enzyme dehiraza Enzyme

này được sử dụng khi hô hấp yếm khí, nó có tác dụng lại hydro ở giai đoạn oxy

hoá các chất hữu cơ

Sự tạo thành các enzyme có quan hệ mật thiết với các qúa trình sinh lý

của sự nảy mầm Do đó những điều kiện để tạo enzyme cũng là những điều kiện

để hạt nảy mầm, tức là cần phải có nước, oxy và nhiệt độ thích hợp Sự hoạt hoá

và tạo thành enzyme được tiến hành song song với hoạt động sống của mầm

c Hô hấp của hạt khi ươm mầm.

Sự ươm mầm được đặc trưng bằng sự phát triển của rể và mầm Năng lượng

cung cấp cho hạt nảy mầm là do quá trình hô hấp sinh ra Khi hô hấp hạt đã sử

dụng các chất hữu cơ dự trữ và chủ yếu là hydratcacbon, một ít protein và chất

béo

Hô hấp trong sự nảy mầm có thể xảy ra yếm khí hoặc hiếu khí phụ thuộc vào các

điều kiện sống Trong điều kiện không đủ oxy thì hô hấp hiếu khí sẽ chuyển

thành hô hấp yếm khí

Người ta còn thấy rằng, trong những điều kiện nhất định, trong malt sẽ tạo thành

hệ enzyme zymaza và nó có khả năng chuyển đường thành rượu và CO2

[7, trang18]

d Sự thay đổi thành phần hoá học của hạt khi ươm mầm

Trong khi nảy mầm, dưới tác dụng của các enzyme thành phần hoá học bị

biến đổi nhiều Một trong những quá trình xảy ra đầu tiên khi hạt nảy mầm là

quá trình Xitoliza

Sự hoà tan thành tế bào nội nhủ tạo điều kiện thuận lợi cho sự hoạt động

tích cực của các enzyme khác Dưới sự tác dụng của ezyme amylaza tinh bột bị

thuỷ phân và tạo thành glucose, maltose, maltotriose, maltodextrin, một lượng

lớn sacarose và fructoza Sacarose và các hydrat cacbon khác mà trong thành

phần của nó có fructose được tổng hợp ở phôi Một phần lớn đường được tạo

thành nhanh chóng chi phí cho hô hấp hoặc sự tạo thành những tế bào mới

Phần đường còn lại nằm trong malt ở dạng tự do và làm cho malt có vị ngọt

Trong thời gian ươm mầm khoảng 5÷10% tinh bột bị thuỷ phân Những hạt

tinh bột không được thuỷ phân nó cũng bị hao mòn dần

Dưới tác dụng của enzyme proteaza dẫn đến sự thuỷ phân cả protein và

polypeptit để tạo thành các chất đơn giản như pepton, peptit và axit amin

Sự thuỷ phân protein được bắt đầu từ tác dụng của ezyme proteinaza để

chuyển các protein cao phân tử thành các hợp chất có phân tử lượng nhỏ Đầu

tiên tạo thành albumoza và pepton, sau đó thành axit amin

Sự thuỷ phân protein trong nảy mầm có thể đạt 50% Song cùng với qúa

trình thuỷ phân thì đồng thời cũng xảy ra quá trình tổng hợp và cuối thời kỳ nảy

mầm trong hạt chứa 35÷41% protein hoà tan

Một biến đổi quan trọng nữa trong nảy mầm là sự thuỷ phân phitin để tạo

thành rượu inozit và axit fotforic

Lượng chất béo trong quá trình nảy mầm bị giảm vì một phần của nó đã bị

thuỷ phân dưới tác dụng của enzim lipaza để tạo thành glixerin và axit béo

Độ axit của malt tăng nhiều là do sự tạo thành các axit hữu cơ, sự thuỷ phân

các chất nitơ và photphat Cơ bản độ axit của malt do các ion của axit photphoric

quyết định Giá trị pH trong khi ươm mầm thay đổi ít và đạt khoảng 6

[7, trang 19]

e Những yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến sự nảy mầm.

- Sự ảnh hưởng lớn nhất đến quá trình nảy mầm là nhiệt độ vì cường độ

hô hấp và sự biến đổi của hạt đều phụ thuộc vào nhiệt độ

- Độ ẩm thích hợp của các loại khác nhau thì khác nhau chút ít Điều quá

trình là phải giữ ẩm hạt trong khi ươm đạt đến mức thích hợp.Trong nảy mầm

nếu hạt bị khô sẽ làm giảm hoạt tính của enzim và làm chậm quá trình thuỷ phân

các chất.Ngược lại nếu hạt quá ẩm mầm sẽ bị thối và chết

- Cường độ hô hấp và cả các quá trình sinh hoá xảy ra khi ươm phụ thuộc

vào mức độ thông khí, tức là phụ thuộc vào tỉ lệ giữa oxy và CO2 có trong khối

hạt ươm Trong thời kì đầu mọc mầm, khi xảy ra sự tích luỹ enzim lớn nhất thì sự

thông khí rất cần thiết Khi các enzim đã tích luỹ đủ, các quá trình sinh hoá vẩn

tiếp tục, thậm chí nó tiếp tục trong điều kiện kìm hãm sự phát triển của mầm Để

thu dược malt có chất lượng tốt cần phải giữ cho lượng CO2 trong không khí

không vượt quá 20% Nếu hàm lượng CO2 cao hơn thì sự hô hấp bình thường của

hạt bị ngừng, hoạt động sống của mầm bị đình chỉ hoàn toàn và hạt bắt đầu tự

phân

2.4.3 Các giai đoạn và các thời kỳ sấy malt.

Quá trình sấy được chia làm ba thời kỳ

 Thời kỳ sinh lý

Nhiệt độ sấy cao nhất của thời kỳ này là 450C, rễ và mầm vẫn tiếp tục phát triển

Thời kỳ hóa học

Thời kỳ này nằm trong khoảng nhiệt độ 45 – 700C Các quá trình sống bị ngừng,

mầm rễ không phát triển nữa và hô hấp cũng ngừng Các quá trình thủy phân của

enzyme xảy ra mạnh mẽ [7, trang 26]

 Thời kỳ hóa học

Thời kỳ này nằm trong khoảng nhiệt độ 70 – 1050C Đặc trưng bởi sự tạo thành

các chất thơm, sự đông tụ protein, sự làm yếu và phá hủy từng phần các enzyme

[7, trang 27]

2.4.4 Các quá trình sinh hóa và hóa học xảy ra trong sấy malt.

- Các enzyme bị ảnh hưởng, một số bị tiêu diệt ở nhiệt độ cao, một số khác chỉ bị

giảm hoạt tính

- Tiếp tục quá trình thủy phân, dưới tác dụng của enzyme amylaza, một ít tinh

bột được đường hóa

- Xảy ra phản ứng melanoidin, một phản ứng quan trong làm tăng màu sắc, mùi

vị đặc trưng của bia

+ Hoạt tính của các aminoaxit tham gia vào phản ứng Melanoidin phụ thuộc vào

nhiệt độ, pH, lượng nước và một số yếu tố khác

+ Tham gia vào phản ứng này mạnh nhất là glixerin và alanin Sản phẩm

Melanoidin của chúng cho mùi rất đậm và mùi bia Nhưng cho mùi thơm mạnh

hơn valin và leuxin

+ Phenylalanin và valin có hoạt tính với phản ứng Melanoidin không mạnh và

sản phẩm của nó cho màu tối, có mùi thơm dễ chịu giống như mùi hoa hồng

+ Leuxin cho sản phẩm nhạt màu nhưng có mùi bánh mì rất rỏ

+ Các protein tham gia phản ứng với đường nhờ sự có mặt của nhóm –NH2 cách

nhóm –COOH càng xa thì axit đó tham gia càng mạnh vào phản ứng Melanoidin

Vận tốc sự tạo thành Melanoidin còn phụ thuộc vào bản chất của đường tham gia

phản ứng Hoạt tính của các đường theo chiều giảm dần: arabinose, glucose,

galaktose, frucose Đặc biệt tham gia mạnh vào phản ứng Melanoidin là các

pentose và mạnh nhất là kxilose Melanoidin là những chất tạo bọt tốt, nó cho

phản ứng axit rất rõ và có các tính khử [7, trang 27]

CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUI TRÌNH

3.1 Sơ đồ qui trình công nghệ

3.2 Thuyết minh qui trình

3.2.1 Hạt đại mạch

Hạt đại mạch nhập về phải có kích thước đồng đều, ít tạp chất và sạch,

có ,màu vàng đặc trưng của hạt, không bị mốc, sâu bọ, không có mùi lạ Độ ẩm

trung bình của hạt không vượt quá

14%

3.2.2 Làm sạch hạt đại mạch

3.2.2.1 Mục đích

Loại bỏ các tạp chất ( hạt của các loại

lúa khác, hạt gãy vỡ, sỏi đá, rác và các

tạp chất khác) và phân loại trước khi

đưa vào sản xuất để đảm bảo sự đồng

đều về chất lượng malt sau này

3.2.2.2 Thiết bị

Công việc làm sạch malt được thực

hiện lần lượt qua các thiết bị sau: Quạt

sàng, máy tách kim loại, máy chọn hạt,

máy phân loại

Tuy nhiên do ta chỉ nhập đại mạch loại

I và II nên không cần phân loại Công

việc làm sạch được thực hiện trong

thiết bị: quạt sàng và máy tách kim loạị

[4, trang 52]

a Quạt sàng:

 Mục đích:

Quạt sàng: dùng để quạt bụi, hạt lép , rơm rạ, các tạp chất nhẹ, đá sỏi và

nhiều tạp chất khác có trong khối hạt

Hình 3.1: Dây chuyền công nghệ

làm sạch và phân loại hạt

1-gàu tải; 2-máy từ tính; 3-nơi chứatạm đại mạch; 4-quạt sàng; 5-chọnhạt và phân loại hạt; 6-cân; 7-tách

bụi

Hình 3.2: Máy quạt sàng

Bộ phận làm việc của quạt sàng bao gồm một vít tải để chuyển hạt đến

quạt và hệ thống sàng rung gồm hai

hoặc ba sàng [4, trang 52]

Nguyên tắc hoạt động :

Đại mạch được vít tải đổ vào quạt

qua phễu Ở đây có con quay để điều

Sàng này giữ lại các tạp chất lớn như

đá , sỏi, que củi, sợi rơm, các cọng lá

v.v Đồng thời lúc này hệ thống

quạt hút làm việc Không khí bị hút

đi qua lớp hạt và sẽ cuốn theo bụi,

các tạp chất nhẹ như cỏ, lá, rơm rạ

bé Và sau đó chúng lắng xuống

phễu lắng, còn bụi theo đường ống

để đi vào xiclôn

Hạt đi qua sàng thứ nhất được đổ xuống sàng thứ hai có đục lỗ sàng hình

bầu dục với kích thước lỗ 25x 4,5 mm Sàng thứ hai sẽ giữ lại các tạp chất lớn

Qua sàng thứ hai hạt đổ xuống sàng thứ ba Sàng này có lỗ hình bầu dục kích

thước 20x2mm, sàng này sẽ giữ lại đại mạch và cho qua cát, sỏi và các tạp chất

có kích thước bé, các tạp chất và bụi được thu gom vào thùng chứa riêng, đại

mạch đã làm sạch được thu gom bằng một kênh riêng, ở đó chúng sẽ được thổi

bằng luồng không khí mạnh như vậy bụi và các rác nhỏ còn sót lại trong khối hạt

sẽ đựơc loại trừ nốt

b Thiết bị làm sạch bằng từ tính:

MMáy làm sạch bằng từ tính sẽ loại trừ các mạt sắt ra khỏi khối hạt Bộ

phận chủ yếu của thiết bị là thanh nam châm vĩnh cửu hoặc cuộn nam châm từ

tính (Hình 3.3a,b).Mặt phẳng mà hạt sẽ trượt qua ở máy làm sạch bằng nam

châm vĩnh cữu có độ nghiêng 450. Dòng của khối hạt đổ xuống mặt nghiêng được

điều chỉnh bằng một van hãm Khi đi qua mặt phẳng nghiêng tất cả các vật có từ

tính đều bị giữ lại, còn đại mạch rơi xuống phễu và chuyển ra ngoài Chiều dày

của lớp hạt trượt trên mặt phẳng nghiêng tối đa là 5mm và tốc độ dài của chúng

là 0,5m/s [4, trang 53]

3.2.3 Rửa và ngâm hạt

3.2.3.1 Rửa và sát trùng

a Mục đích: để tách các chất bẩn bám trên hạt, tiêu diệt côn trùng và vi

sinh vật tồn tại trong khối đại mạch

Hình 3.3: Nguyên tắc hoạt động của máy làm sạch từ tính

Khi rửa các chất bẩn có trên hạt sẽ hoà tan vào nước và các tạp chất nhẹ sẽ

nổi lên rồi được vớt ra ngoài

Trên lớp vỏ hạt có thể có nhiều loại vi sinh vật, côn trùng gây hư hỏng hạt

Vì vậy phải tiến hành sát trùng trước khi ngâm hạt Chất sát trùng được sử dụng

nhiều trong công nghệ sản xuất malt là formalin, cứ một tấn đại mạch thì cần 1 ÷

1,5 kg formalin

3.2.3.2 Ngâm hạt

a Mục đích:

Giúp hạt hút thêm 1 lượng nước tự do để đạt tổng hàm ẩm 43-45% đảm bảo

cho quá trình ươm mầm xảy ra bình thường

Nước tự do, là lượng nước bổ sung vào hạt trong quá trình ngâm Chúng có khả

năng di chuyển từ tế bào này qua tế bào khác, từ vị trí này qua vị trí kia, chúng sẽ

tham gia vào các quá trình chuyển khối và đóng vai trò thúc đẩy sự phát triển của

phôi

b Cấu tạo vào nguyên tắc hoạt động

của thiết bị rữa và ngâm

e Cấu tạo thiết bị:

Thiết bị có cấu tạo là thân trụ đáy

côn, được chế tạo bằng thép thông

thường, bằng inox hay thép trắng Phía

dưới gần sát đáy thiết bị có gắn tấm thép

trung tâm làm cho tỉ trọng của hỗn

1 Ống trung tâm, 2 Đường ống dẫn khínén, 3 Đường ống ruột gà sủi khí, 4 nước sạch, 5 Nước bẩn, 6 Ống phân phối hạt, 7 Cửa tháo hạt lép, 8 Cửa thào hạt, 9 Lưới chắn

Hình 3.4 Thiết bị ngâm

hợp hạt-nước trong ống nhỏ hơn ngoài ống Do đó hỗn hợp hạt nước trong

ống (1) đi lên phía trên rồi theo 2 ống (6) phân phối trên bề mặt thiết bị

Hỗn hợp hạt-nước ngoài ống đi xuống phía dưới rồi lại theo ống (1) đi lên

phía trên Cứ như thế hạt sẽ được đảo trộn và rữa sạch Lưới chắn (9) dùng

giữ hạt khi muốn tháo nước ra khỏi thiết bị mà không cần tháo hạt Còn hệ

thống ống (3) dùng để cung cấp không khí cho hạt trong quá trình ngâm

Nước ngâm trong thùng được thay đổi theo chu kì (gián đoạn hoặc liên

tục)

Khi hạt đã ngâm và hàm ẩm của nó đạt đến mức cần thiết thì chúng sẽ được

chuyển đến sàn ươm mầm Từ thùng ngâm xuống sàn ươm mầm, hạt sẽ được di

chuyển bằng phương pháp tự chảy

Quá trình ngâm và sát trùng được thực hiện trong khoảng 40 ÷ 48 h, ở đây ta

chọn 40 h và nhiệt độ của nước ngâm dao động trong khoảng 12 ÷ 180C

Kết thúc quá trình ngâm nước được tháo ra ở đáy nhờ van khí nén Nguyên liệu

được vít tải chuyển qua thiết bị ươm [7, trang 16]

c Phương pháp ngâm

Có nhiều phương pháp ngâm hạt khác nhau, nhưng nó có mục đích chung là tăng

độ ẩm của hạt trong điều kiện cung cấp đủ oxy và thải hết khí CO2 và các sản

phẩm trao đổi khác kìm hãm sự phát triển của mầm Ở bài này ta thực hiện

phương pháp ngâm trong dòng liên tục nước – không khí

 Ưu điểm của phương pháp:

 Thời gian mà hạt hút nước đến hàm ẩm cần thiết là ngắn nhất

 Chế độ thông khí đầy đủ, hạt nguyên vẹn

 Trạng thái cơ học và trạng thái sinh lý của hạt tốt, bảo đảm cường lực

nảy mầm của hạt cao

 Phương pháp này có thể được thực hiện theo hai phương án

- Hai đường dòng nước và không khí tách biệt nhau

- Không khí bão hòa vào nước, sau đó đưa vào khối hạt

 Các thao tác ngâm theo phương pháp này được tiến hành như sau:

Cho nước vào đầy 1\2 thể tích thùng ngâm Đổ đại mạch vào và sục khí thật

mạnh để hạt được đảo trộn Sau đó ngừng thổi khí và khối hạt để yên trong 1h

Tách gom hạt lép và tạp chất nhẹ, sau đó xả nước bẩn, Mở van nước và van khí

nén, cho nước vào vừa phải và không khí cũng sục ở mức vừa phải Khi thùng

đầy nước ta lại điều chỉnh một lần nữa van nước và van khí sao cho trên bề mặt

nổi bong bóng và nước tràn thùng chảy ra ống thoát với tốc độ bé vừa phải Nhiệt

độ của nước chỉ dao động trong khoảng 120C – 170C Bằng phương pháp như vậy

hạt sẽ hút oxy một cách nhẹ nhang và với nhịp độ đều đặn Khí cacbonic tạo

thành được đẩy ra một cách liên tục, tạo điều kiện thuận lợi cho các hoạt động

sống của hạt Thời gian ngâm một mẻ ở hệ thống thiết bị này là từ 40 – 60h và

đại mạch đã ngâm ở đây, đến khi ươm mầm, quá trình tiến hành rất nhanh và bảo

đảm malt có chất lượng tốt Thời gian ươm mầm chỉ kéo dài 5 – 6 ngày đêm

3.2.4 Ươm mầm

a Mục đích

Kết quả đạt được của quá trình ươm mầm là tạo được malt giàu enzyme, chứa

các chất hòa tan tốt và mất mát hàm lượng tinh bột ít nhất, ở đây chọn phương

pháp ươm mầm thông gió theo nguyên tắc “luống di động”

b Nguyên lý

Nguyên lý của phương pháp này là hạt được ươm trong một luống dài và được

chia thành nhiều ngăn Số ngăn trong luống bằng số ngày ươm Không khí điều

hoà được đưa vào các ô trong ngăn Đầu tiên đại mạch ướt ở thùng ngâm cuối

được đưa xuống ngăn thứ nhất của luống với độ cao lớp nguyên liệu là 0,6÷0,8

m Sau một ngày ươm lô hạt này được chuyển sang ngăn thứ hai nhờ máy đảo,

còn ngăn thứ nhất lại đón lô hạt mới từ thiết bị ngâm chuyển sang và cứ chuyển

như vậy cho đến khi đầy các luống Trong quá trình ươm mầm ta dẫn không khí

điều hoà vào các luống không khí dưới sàn của các ngăn Nhiệt độ ươm mầm đối

với malt vàng tối đa là 180C Thời gian ươm mầm phụ thuộc vào nhiệt độ ươm và

đặc điểm của những giống đại mạch Bình thường thì chu kỳ ươm một mẻ là 7

ngày đêm Kết thúc quá trinh ươm mầm khi 75% số hạt có độ dài của rễ dài gấp

1,5 lần chiều dài của hạt, còn lá mầm 2/3-2/4 chiều dài hạt Lô đại mạch đầu tiên

biến thành malt được đưa qua thiết bị sấy nhờ vít tải [7, trang25]

c Thiết bị

- Thiết bị ươm mầm của hệ thống này có ưu điểm là dễ cơ khí hoá và tự

động hoá các thao tác công nghệ, giảm được sức lao động của công nhân, hệ số

sử dụng mặt bằng cao, chất lượng của malt đồng đều

- Để đảm bảo các yêu cầu trên thì không khí trước lúc thổi vào khối hạt

phải được bão hòa hơi nước và điều chỉnh nhiệt độ trong một camera gọi là

buồng xử lý nước nhiệt

Hình 3.5 Buồng xử lý nước nhiệt

 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của buồng xử lý nước nhiệt

Cấu tạo của buồng xử lí rất đơn giản: một mặt bằng nhỏ, có xây nhiều

tường lửng (để tăng chiều dài đường đi của không khí), phía trên lắp đường ống

dẫn nước nén và vòi hoa sen phun Để phun mù được đều khắp, các vòi phun nên

bố trí lệch theo kiểu bàn cờ Nước nén để phun mù có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ

phòng ươm -về mùa hè, và cao hơn về mùa đông

Để không khí sau khi đi ra khỏi buồng xử lí có các thông số như ta yêu cầu, lưu

lượng quạt thổi, đường đi của không khí, nhiệt độ và áp lực phun của nước, ta

phải tính toán cho phù hợp

Không khí sau khi xử lí được chuyển đến (bằng quạt nén hoặc quạt hút)

thiết bị ươm mầm bằng hệ thống mương dẫn Đường đi của không khí hay là độ

dài của mương dẫn phải phù hợp với tốc độ di chuyển của không khí Nếu độ dài

của mương dẫn quá lớn thì trên đường di chuyển, hơi nước của không khí sẽ

ngưng tụ lại trên thành mương Trong trường hợp như vậy, trong mương dẫn nên

lắp bổ sung các ống phun mù để tăng cường độ ẩm cho không khí Mương dẫn

không khí phải nhẵn ở phía trong và tránh gấp khúc quá nhiều và cũng không nên

có những gấp khúc kiểu “tay áo” (góc gấp khúc không được thấp hơn 90o)

Buồng xử lí không khí dùng chung một buồng xử lí trung tâm, sau đó

không khí được thổi đến các nơi cần sử dụng theo đường ống riêng [4, trang140]

 Cấu tạo và nguyên tắc làm việc của luống ươm

Phòng ươm bao gồm một dãy ngăn hở hình chữ nhật Các ngăn được cách với

nhau bằng các bức tường lửng bằng bê tông cốt Đáy chính của ngăn bằng xi

măng và hơi nghiêng để cho nước dễ thoát Thiết bị của hệ này có chiều dài từ

40÷50m, rộng 3÷4m Diện tích của mỗi luống được tính cho bảy ngày ươm và

được chia ra 14 đối tượng được gọi là “vùng bán nhật” Tất cả các luống ươm

đều có đáy dạng lưới hoặc đục lỗ mắt sàng, vật liệu chế tạo thường là thép không

rỉ, ở phía trên của đáy là lớp malt còn phía dưới là khoảng không có chiều cao

lớn hơn 0,7m thường dùng để bố trí hệ thống đường ống dẫn khí, không khí sạch

được dẫn vào khoang có thông số khác nhau chúng phải phù hợp với tiến trình

ươm của malt ở vùng bán nhật đó

Hình 3.6: Luống ươm

Việc đảo malt được thực hiện nhờ máy đảo theo kiểu guồng quay, các gàu

tải có hình chiếc máng dài và được liên kết với nhau theo kiểu gàu tải

Các thao tác thực hiện: Đại mạch ở thùng ngâm được chảy xuống vùng

bán nhật thứ nhất của ngăn ươm đầu tiên chúng được dàn đều thành lớp dày

0,8m, sau 12h ươm nhờ hệ thống máy đảo malt lô hạt được dịch chuyển đến

vùng bán nhật thứ hai ở phía sau, giải phóng vùng bán nhật thứ nhất và tại đây

hạt được tiếp tục đổ vào Sau 12h thì tiến hành đảo malt một lần và cứ thế lô đại

mạch ở phía trước được dịch chuyển thụt lùi sang vùng bán nhật phía sau, quá

trình được tiếp tục cho đến vùng bán nhật thứ 14 của ngăn 7 và đến ngày thứ 7

thì đại mạch sẽ chuyển thành malt và được hệ thống vít tải vận chuyển đến thiết

bị sấy

hoạt động nhằm xúc tác phân giải các hợp chất phức tạp thành đơn giản

- Tạo và duy trì điều kiện thuận lợi để hệ enzyme thuỷ phân sau khi đã được

giải phóng khỏi trạng thái liên kết Đồng thời với việc tăng trưởng về khối lượng

và cường lực xúc tác, các enzyme sẽ phân cắt một lượng đáng kể các chất dinh

dưỡng cao phân tử thành các sản phẩm [4, trang 50]

3.2.5 Sấy malt

3.2.5.1 Mục đích

- Tách nước khỏi hạt, hạ hàm ẩm của chúng xuống 1.5 – 3.5% để chuyển chúng

thành sản phẩm bền vững, dễ dàng cho việc vận chuyển, bảo quản và loại trừ khả

năng xâm nhập và phát triển của vi sinh vật

- Các enzyme thủy phân một lượng đáng kể hợp chất cao phân tử thành các sản

phẩm thấp phân tử dễ hòa tan

- Xảy ra các phản ứng làm tăng hương vị, tăng cường độ màu của sản phẩm

- Tiêu diệt vi sinh vật bám trên hạt, hoặc bị tiêu diệt, hoặc chuyển về dạng bào tử,

hạn chế đến mức tối thiểu khả năng hư hỏng do chúng gây ra, làm tăng độ bền

sinh học của sản phẩm [4, trang 177]

3.2.5.2 Phương pháp và lựa chọn thiết bị sấy

Để thực hiện sấy malt ta sử dụng thiết bị sấy liên tục- lò sấy ЛCXA_5.CXA_5

Quá trình hoạt động của máy: Malt tươi được đổ vào lò sấy qua chóp 1 và

được sấy sơ bộ ở camera 2 Sau đó nhờ có bộ phận gạt tự động, malt được đổ

xuống đều đặn và liên tục vào khoang chứa 5 và từ đây xuống 2 camera 9

Camera 9 được chia làm bốn vùng sấy có nhiệt độ và chế độ thông gió khác

nhau, được kí hiệu I, II, III và IV từ trên xuống Không khí, nhờ có quạt 18 được

thổi qua calorife 17 để nhiệt độ được nâng lên thành tác nhân sấy Qua cửa điều

chỉnh12 tác nhân sấy được thổi lên hai camera đứng chứa malt 9 Đường đi của

không khí là đường ziczac Mổi lần qua vùng sấy khác, hướng đi của nó lại đổi

chiều Như vậy để đi hết các vùng sấy, số lần đổi chiều của tác nhân sấy là bốn

Ở phía dưới của các vùng sấy, có đường ống 10, 11 dẩn không khí lạnh từ

ngoài vào Tác dụng của không khí lạnh là để điều

chỉnh lại nhiệt độ của tác nhân sấy trước lúc thổi vào

khu vực sấy đó Khi không khí nóng đi hết vùng sấy

I, chúng được đưa ra ngoài qua quạt hút 19 Còn

malt, sau khi đi hết vùng sấy IV thì được rơi xuống

camera 13 Nhờ có các trục quay dạng cánh khế 14

chúng được hất xuống máng 15 và được đưa ra ngoài

bằng vít tải 16 Quạt nén 20 dùng để thổi không khí

nhiệt độ thường vào khối malt ướt để sấy sơ bộ

chúng

Ở vùng sấy I, nhiệt độ của tác nhân sấy là

40oC, còn nhiệt độ của malt được nâng lên 2627oC

Với nhiệt độ đó, hàm ẩm của malt nhanh chóng hạ

xuống 24%

Ở vùng sấy II, nhiệt độ của tác nhân sấy là

6065oC Ở nhiệt độ này trong hạt sẽ xảy ra mạnh

mẽ các quá trình thuỷ phân, tạo tiền đề cho quá trình tạo hương và vị của sản

phẩm ở các bước tiếp theo

Hình 3.7 Thiết bị sấy malt

Ở vùng III và IV, nhiệt độ của tác nhân sấy là 85oC và hàm ẩm hạt được

hạ đến 3,5%, đây cũng chính là hàm ẩm cuối cùng của malt vàng

Lò sấy liên tục ЛCXA_5.CXA-5 có ưu điểm hơn so với các loại lò sấy nằm ngang

và đứng khác: dễ dàng điều chỉnh các thông số sấy, tỉ suất công suất tính theo

một đơn vị thể tích của hầm sấy lớn hơn 23 lần, tiêu tốn nhiệt lượng ít hơn

2030% Toàn bộ thao tác của lò sấy cũng như việc điều chỉnh các thông số sấy

được tự động hoá 100% Mỗi ca làm việc, lò sấy chỉ cần một công nhân vận

hành Thời gian sấy 18h [4, trang 196]

3.2.5 Tách mầm rễ

3.2.5.1 Mục đích

Trong rễ malt chứa nhiều các hợp chất thuộc nhóm alcaloic gây ra vị đắng

rất khó chịu Ngoài ra, một số cấu tử trong thành phần hoá học của rễ malt là

nguyên nhân tạo nhiều rượu bậc cao trong quá trình lên men bia Vì hai lí do này,

rễ malt cần phải loại bỏ

Việc loại bỏ rễ phải tiến hành ngay sau khi sấy xong, khi hạt malt còn

nóng và rễ malt còn giòn Nếu chậm hơn, do rễ có tính hút nước cao, lại có cấu

tạo nhiều mao quản cho nên rễ hút nước rất nhanh Nếu để rễ hút nước thì sẽ rất

dai [4, trang 208]

3.2.5.2 Chọn thiết bị và cách tiến hành.

Ở nhà máy này, việc tách

rễ malt được thực hiện

chiếc xa kéo sợi, vì vậy ta gọi hệ thống quay phía trong tang là xa quay Chiều

quay của xa ngược với chiều quay của tang ngoài và tốc độ quay cũng nhanh

hơn

Khi malt khô được đổ vào tang quay nhờ vít tải thì xa và tang bắt đầu

quay Nhờ chuyển động ngược chiều và chuyển động quay của xa, cả khối hạt

cũng quay theo Khi khối hạt quay, chúng tạo ra ma sát và nhờ có bộ phận mái

chèo “gạt” các lớp hạt cho nên rễ malt bị đứt khỏi hạt một cách dễ dàng Rễ lọt

qua mắt sàn của tang quay và rơi xuống máng hứng ở phía dưới và nhờ có vít tải,

chúng được đẩy ra ngoài Còn malt sạch sẽ được dồn về một phía và cũng đổ

xuống máng và được chuyển ra ngoài nhờ cùng một hệ thống vít tải (hình vẽ)

Bụi và các loại vỏ cùng tạp chất nhẹ phát sinh trong thời gian tách rễ, được hút ra

ngoài nhờ quạt hút và đưa đến xiclon để lọc [4, trang 209]

3.2.7 Bảo quản malt

Malt vừa sấy xong không nên đem xử lý để nấu bia ngay vì lúc đó malt rất

giòn nên đem nghiền sẽ nát nhiều và sau đó rất khó lọc Đôi khi còn làm cho

đường hóa khó, lên men kém và dễ làm cho bia đục Để tránh hiện tượng này,

malt trước khi đem vào sản xuất bia phải được bảo quản 34 tuần

Hoạt lực hệ enzim thuỷ phân chưa ổn định, quá trình đường hoá diễn ra

khó khăn, hiệu suất thu hồi sản phẩm chưa đạt giá trị cao nhất

Trong thời gian bảo quản, hạt sẽ hút nước đến hàm ẩm 56% Với hàm

ẩm này, vỏ của hạt sẽ mềm và dẻo, lúc nghiền không bị nát, tạo lớp màng lọc lý

tưởng cho quá trình lọc bã malt Cũng do hạt hút thêm nước, thể tích của chúng

sẽ tăng lên, đồng thời trong lúc này ở trong hạt xảy ra một số quá trình mà kết

quả của chúng là:

- Hoạt lực amylaza và proteaza tăng

- Hàm lượng đạm hoà tan tăng nhưng không đáng kể

- Chỉ số độ chua định phân tăng

Trước lúc bảo quản, nhiệt độ của malt cần hạ xuống 200C

Malt sau khi đưa vào xilô chứa sẽ được cho vào bao, sau đó đưa vào kho bảo

quản

CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

4.1 Chọn các số liệu ban đầu

- Năng suất nhà máy 50 000 tấn sản phẩm

- Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu : Wđ = 12,5%

- Độ ẩm của đại mạch sau rửa, ngâm : WR = 45%

- Độ ẩm đại mạch sau khi nảy mầm : WN = 43%

- Độ ẩm của malt sau khi sấy : WS = 3,3%

Độ ẩm của malt sau khi tách mầm rễ :WC = 3,6%

- Hệ số trương nở thể tích của đại mạch sau khi rửa và ngâm so với đại mạch

- Hệ số trương nở thể tích của đại mạch sau khi ươm so với đại mạch trước khi

ngâm: 2,2

- Khối lượng riêng của đại mạch : ρ = 700 kg/m3

Khối lượng riêng của malt sau khi tách mầm rễ : ρ = 650kg/m3

4.2 Chọn hao hụt chất khô qua từng công đoạn

Bảng 4.1 Hao hụt chất khô qua từng công đoạn

ngâm

4.3 Tính cân bằng vật chất cho 1000 kg nguyên liệu

4.3.1 Nguyên liệu ban

Khối lượng chất khô trong nguyên liệu:

Thể tích của nguyên liệu:

4.3.2 Lượng nguyên liệu sau khi làm sạch:

Lượng chất khô sau khi làm sạch:

Lượng nguyên liệu sau khi làm sạch:

Thể tích của nguyên liệu sau khi làm sạch:

4.3.3 Lượng nguyên liệu sau khi rửa và ngâm:

Lượng chất khô sau khi rửa và ngâm:

Lượng nguyên liệu sau khi rửa và ngâm:

Thể tích của nguyên liệu sau khi rửa và ngâm:

4.3.4 Lượng malt tươi sau khi nảy mầm:

Lượng chất khô sau khi nảy mầm:

Lượng malt sau khi nảy mầm:

Thể tích malt sau khi nảy mầm:

4.3.5 Lượng malt sau khi sấy:

Lượng chất khô sau khi sấy:

Lượng malt sau khi sấy:

4.3.6 Lượng malt sau khi tách rễ, mầm:

Lượng chất khô còn lại:

Lượng malt thành phẩm:

Thể tích của malt thành phẩm:

4.3.7 Lượng chất khô tách ra theo mầm, rễ:

Theo [ 4, trang 217] thì thể tích mầm, rễ khi tách chiếm 15% thể tích

của lượng nguyên liệu ban đầu, do đó thể tích của rễ và mầm là:

4.3.8 Tính lượng nước tiêu hao

Lượng nước tiêu hao phụ thuộc vào phương pháp rửa và ngâm hạt

Giả sử cần ngâm 1000 kg (m) đại mạch (W = 12,5%) thì thể tích hữu dụng

của thùng là:

Tỷ trọng tương đối của đại mạch là 1,35 (với 1,35 kg đại mạch khô nếu xếp

chặt một cách tuyệt đối, không có độ hổng, thì sẽ chiếm thể tích là 1 dm3) nghĩa

là 1000 kg đại mạch sẽ chiếm thể tích 0,74 m3 chặt tuyệt đối

Khi đó, lượng nước ngâm ban đầu: 2,07 - 0,74 = 1,33 (m3)

Chọn vận tốc dòng nước: 0,06 l/s = 216 l/h = 0,22 m3/h

Thời gian ngâm: 40h

Lượng nước cần thiết cho quá trình ngâm là:

Lượng nước cần thiết cho quá trình rửa 1000 kg đại mạch là 2 m3 [1, tr 97]

Tổng lượng nước cho cả quá trình rửa và ngâm đại mạch:

Q1 = 2 + 10,12 = 12,12 (m3)

4.3.9 Lượng formalin cần sử dụng:

Cứ 1000Kg đại mạch cần 1,2Kg formalin [3, trang12]

Vậy lượng formalin cần dùng là:

4.3.10 Lượng khí nén:

Theo [4, trang 85] thì lượng khí nén dùng cho 1 tấn đại mạch 6m3/h,

đây là lượng khí nén chỉ dùng cho quá trình hô hấp của hạt

Giả sử lượng không khí sử dụng cho quá trình hô hấp của hạt chiếm

20% lượng không khí cung cấp,vậy ta có lượng khí thực tế :

4.3.11 Lượng không khí điều hòa cần dùng trong quá trì

Bảng 4.2: Sự biến thiên hệ số hô hấp ở giai đoạn ngâm và ươm mầm đại mạch